生物必修2《遗传与进化》第三节 物种形成与生物多样性同步训练题

第三节　物种形成与生物多样性

基础巩固

1.下列关于物种形成的叙述,错误的是(　　)。

A.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是常见的物种形成方式

B.隔离是物种形成的必要条件

C.新物种的形成与种群等位基因频率的改变无关

D.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因

答案:C

解析:经过长期的地理隔离使种群的基因库产生较大的差异而产生生殖隔离是常见的物种形成方式。隔离包括生殖隔离和地理隔离,其中生殖隔离的产生是新物种形成的标志,所以隔离是物种形成的必要条件。新物种的等位基因频率肯定发生了改变。

2.大约一万年前,某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成种群甲、乙,两个种群现在已经发生了明显的分化,过程如图6-3-1所示。下列相关说法正确的是(　　)。

图6-3-1

A.地球上新物种的形成都必须先经历a过程

B.b过程的实质是定向改变种群的等位基因频率

C.①~⑥只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的

D.品系1和品系2种群的基因库出现了较大差异,立刻形成物种1和物种2

答案:B

解析:题图中a为地理隔离,b为自然选择。多倍体可以不经过地理隔离而成为新物种,A项错误。生物进化的实质是种群等位基因频率的改变,B项正确。①~⑥表示物种形成过程中变异是不定向的,其中变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,C项错误。只有当品系1和品系2出现生殖隔离时,才会形成物种1和物种2,D项错误。

3.下列与生物进化和物种形成有关的叙述,正确的是(　　)。

A.基因型为Dd的高茎豌豆逐代自交,DD的基因型频率增加,表明豌豆正在进化

B.一片树林中的黑色桦尺蛾与浅色桦尺蛾是自然选择作用下由一个种群进化成的两个物种

C.二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交可培育出三倍体西瓜,表明这两种西瓜并无生殖隔离

D.害虫因为变异而存在抗药性差异,经农药的选择作用导致抗药性强的基因频率增加

答案:D

解析:种群是否在进化是根据种群中等位基因频率是否发生改变来判断的,A项错误。黑色桦尺蛾与浅色桦尺蛾虽然表型不同,但它们不存在生殖隔离,所以不是两个物种,在同一生活区域只能属于同一种群,B项错误。三倍体西瓜由于不可育,所以杂交形成它的两亲本之间存在生殖隔离,C项错误。

4.图6-3-2所示为玉米的含油量随世代选择的变化情况。据图分析,选择育种对高含油量玉米品种的产生所起的作用是(　　)。　

图6-3-2

A.改变了控制产油的一对等位基因的总频率

B.改变了玉米的基因库,导致新物种的产生

C.淘汰部分表型,使控制高含油量基因的频率增大

D.在逐步产生并选择多对等位基因的同时,淘汰了多对等位基因

答案:C

解析:一对等位基因的总频率=1,选择育种对其无影响,A项错误。新物种形成的标志是产生生殖隔离,B项错误。淘汰含油量低的个体,使控制高含油量的基因频率增大,C项正确。从题图中无法得出D项结论。

5.下列有关生物进化与生物多样性的叙述,正确的是(　　)。

A.一个物种的形成或灭绝,不会影响到其他物种的进化

B.物种之间的不断进化都是通过物种之间的生存斗争实现的

C.生物多样性的形成过程也是新物种不断形成的过程

D.捕食者的存在有利于增加物种的多样性

答案:D

解析:任何一个物种都不是单独进化的,故一个物种的形成或灭绝会影响到其他若干个物种的进化。物种之间的不断进化有的通过物种之间的生存斗争实现,有的通过物种之间的种间互助实现。生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,故新物种不断形成的过程只是生物多样性形成过程的一个方面。捕食者往往捕食个体数量较多的物种,这样就会避免一种或几种生物在生态系统中占绝对优势,为其他物种的形成腾出空间。

6.美国科学家利用野生大豆与易患萎黄病的大豆杂交,培育出一批抗大豆萎黄病的优良品种,挽救了美国大豆产业。这是利用了生物多样性的(　　)。

A.种类多样性 

B.遗传多样性

C.生态系统多样性 

D.数量多样性

答案:B

7.图6-3-3是某种动物的生活区域被一条20米宽、南北向的公路和一条也是20米宽、东西向的铁路分割成大小相等的四个区域示意图。下列有关叙述错误的是(　　)。　

图6-3-3

A.该物种的遗传多样性可能会增加

B.地理隔离影响该物种个体间的基因交流

C.该物种在①②③④四个区域内的生存斗争均可能加剧

D.该物种在②④区域进化方向不同的主要原因是突变和基因重组

答案:D

解析:某动物的生活区域被分成4个小区域后,因为生物之间存在地理隔离,影响了该物种个体之间的基因交流,所以其遗传多样性可能会降低,也可能会增加,A、B两项正确。该生物在各自的区域内活动,由于活动面积减小,生存斗争可能加剧,C项正确。突变和基因重组为生物进化提供原材料,而生物的进化方向取决于自然选择,D项错误。

8.达尔文在环球考察时,在南美洲的加拉帕戈斯群岛上观察到14种地雀,它们的大小和喙各不相同,栖息场所和食物也不相同,其种间杂交一般不育,据研究,它们是由一种祖地雀进化而来的。

(1)这些鸟的祖先由于偶然原因从南美洲大陆迁来,它们逐渐分布到各个岛上去,各个岛上的地雀被海洋隔开不能交配,这就造成了　　　,阻止了种群间的　　　　,但此时并没有形成新的物种。后来产生了　　　　,便形成了不同种的地雀。 

(2)不同岛屿上的地雀在形态、食性等方面有所差异,据研究是因为它们的祖先原来就存在着　　　　,它是生物进化的　　　　。 

答案:(1)地理隔离　基因交流　生殖隔离

(2)变异　原材料

解析:(1)由于各个海岛被海洋隔开,地雀之间产生了地理隔离,使种群间不能进行基因交流,由于环境条件不同,即自然选择不同,使种群的基因库产生了明显的差异,逐步出现了生殖隔离,形成了新的物种。(2)分析题意可知,生物本来就存在着各种各样的变异,为生物进化提供了原材料。

能力提升

1.北美洲某种臭虫以当地无患子科植物的气球状蔓生果为食,臭虫需要用锋利的喙刺穿果实,喙长如图6-3-4所示;1920年,有人从亚洲引进平底金苏雨树,其果实的果皮比较薄,到1980年以它为食的臭虫的喙长如图6-3-5所示。下列叙述不合理的是(　　)。

图6-3-4

图6-3-5

A.平底金苏雨树与臭虫间不断进化

B.平底金苏雨树与当地植物存在竞争关系

C.臭虫体内控制喙长度的基因发生突变可能早于引进平底金苏雨树

D.生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间形成了生殖隔离

答案:D

解析:平底金苏雨树与臭虫是捕食关系,相互影响,不断进化,A项正确。平底金苏雨树与当地植物争夺空间资源等,存在竞争关系,B项正确。突变是不定向的,引进平底金苏雨树实质是对臭虫体内控制喙长度的基因进行选择,C项正确。生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫没有地理上的障碍,不会形成生殖隔离,D项错误。

2.图6-3-6表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是(　　)。

图6-3-6

A.图中a表示基因突变和基因重组,为生物进化提供原材料

B.种群等位基因频率的定向改变是形成新物种的前提

C.图中b表示地理隔离,是新物种形成的必要条件

D.图中c表示生殖隔离,指两种生物不能杂交产生后代

答案:B

解析:题图中a应表示突变和基因重组,突变包括基因突变和染色体变异。图中b表示地理隔离,但它并不是新物种形成的必要条件,有些新物种(如多倍体)形成不需要经过地理隔离。存在生殖隔离的两种生物有的不能杂交产生后代,有的能进行交配但不能产生可育后代。

3.图6-3-7表示我国黄河两岸a、b、c、d这4个物种及其演化关系的模型。据图分析,下列说法错误的是(　　)。

图6-3-7

A.由a物种进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程

B.黄河北岸的b物种迁到黄河南岸后,不与c物种进化为同一物种,内因是种群的基因库不同,外因是存在地理隔离

C.物种的种群等位基因频率发生了变化,则该物种一定在进化

D.判断d和b是否为不同物种的方法是观察两者能否自由交配并产生可育后代

答案:B

解析:a物种进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程。b物种迁到黄河南岸后,与c物种不存在地理隔离,生物进化的实质是种群的等位基因频率发生了变化。是否存在生殖隔离是判断d 和b是否属于两个物种的依据。

4.图6-3-8为四个物种的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度)。DNA碱基进化速率按1%/百万年计算,下列相关论述合理的是(　　)。

图6-3-8

A.四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成

B.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素

C.人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积

D.大猩猩和人类的亲缘关系与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同

答案:C

解析:四个物种是由共同的祖先产生可遗传的变异,经过自然选择,最终产生生殖隔离形成的;物种朝不同方向发展的决定性因素是自然选择;大猩猩与人类的亲缘关系从DNA相似度上看差别是1.1%,与非洲猴的差别是2.24%,所以亲缘关系不同;人类与黑猩猩DNA相似度差别是0.99%,碱基进化速率按1%/百万年计算,人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积。

5.图6-3-9甲、乙、丙表示自然选择对种群的三种作用类型,其中最易产生新物种的是(　　)。　

图6-3-9

A.甲 B.乙

C.丙 D.甲、乙

答案:C

解析:丙种群存在明显的不同方向的变异倾向,在自然选择的作用下易产生新物种。

6.图6-3-10是根据一个物种中两个亚种种群(种群数量较大)的某一性状测量的结果绘制的曲线图,如果将这两个亚种置于同一生态系统中,并使之随机交配而进行基因交流,在进行了相当长时间的基因交流后,根据预测的结果绘制成的曲线(见图6-3-11),你认为比较合理的是(　　)。

图6-3-10

图6-3-11

答案:B

解析:分析题中所给的曲线,一个物种中的两个亚种生活在不同的环境,两个种群之间因某种原因(如河流、高山等的阻隔)不能进行基因交流,由于选择的方向不同,使得这两个种群在性状上已经出现了较大的分歧。如果将这两个亚种放在一个生态系统中,让它们之间进行基因交流,那么这两个种群的基因库又融合在一起,性状也渐趋一致。

7.图6-3-12所示为某一条大河两岸物种演化过程。物种甲因为地理障碍分隔为两个种群乙1和丙1,经过漫长的进化,分别形成新物种乙3和丙3。在此进程中某一时刻,乙2种群的部分群体因为某种原因越过障碍外迁与丙2同域分布,向丁方向进化。

图6-3-12

请分析回答下列问题。

(1)从乙3、乙4和丙3种群中提取DNA进行分析,发现三个种群间DNA片段的相似性都在85%以下,有明显不同,这说明　　　。(多选) 

A.三个种群的DNA相似性体现了遗传多样性

B.三个种群中个体的外观形态可能各不相同

C.遗传多样性是物种多样性的基础

(2)进一步研究发现,乙2中外迁群体的等位基因频率与当时留居群体的等位基因频率相同,与当时丙1的等位基因频率不同,那么　　　。 

A.乙3和乙4存在地理隔离,所以一定存在生殖隔离

B.乙4和丙2不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离

C.乙3和乙4是同一物种

D.丙3和丁是同一物种

(3)假如迁移到河西的乙4物种经一定时期后进化为丁物种,则判断丁是不是新物种的依据和方法是什么?

依据:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

方法:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)BC　(2)B　(3)不同物种间存在生殖隔离　观察两个物种的生物能否自由交配,并产生可育的后代

解析:(1)三个种群的DNA不相同,体现了遗传多样性,A项错误。乙3、乙4和丙3种群中遗传物质不同,所以三个种群中个体的外观形态可能各不相同,B项正确。遗传多样性是物种多样性的基础,C项正确。(2)乙2中外迁群体(乙4)的等位基因频率与当时留居群体的等位基因频率相同,和乙3存在地理隔离,不一定存在生殖隔离,A项错误。乙4和丙2不存在地理隔离,可能存在生殖隔离,B项正确。乙2种群的部分群体因为某种原因越过障碍与丙2同域分布,向不同方向进化,形成乙3和乙4,二者不一定是同一物种,C项错误。新物种乙3、丙3和丁不是同一物种,D项错误。(3)判断丁是不是新物种的依据:不同物种间存在生殖隔离。判断丁是不是新物种的方法:观察两个物种的生物能否自由交配,并产生可育的后代。

8.一万多年前,内华达州比现在湿润得多,气候也较为寒冷,许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连结起来,湖中有不少鳉鱼。后来,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,各湖泊生活的鳉鱼的形态差异也变得明显。图6-3-13为内华达州一万多年以来湖泊地质的变化示意图。请回答下列问题。

图6-3-13

(1)一万多年后,D 湖中的　　　　　　　　　　　　称为该鳉鱼种群的基因库。 

(2)现在,有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖,结果发现:A、B 两湖的鳉鱼能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,则两湖的鳉鱼之间存在　　　　　　　　　　;来自 C、D 两湖的鳉鱼交配,能生育具有正常生殖能力的子代,且子代之间存在一定的性状差异,这体现了生物多样性中的　　　　　　　　　　　　　(填“遗传多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”)。 

(3)C 湖泊中的鳉鱼某对染色体上有一对等位基因 A 和 a,该种群内的个体自由交配。图6-3-14为某段时间内,种群中A基因频率的变化情况,假设无基因突变,则该种群在　　　　　　时间段内发生了进化,在 Y3~Y4 时间段内该种群中 Aa 的基因型频率为　　　。 

图6-3-14

答案:(1)所有鳉鱼所含的全部基因　(2)生殖隔离　遗传多样性　(3)Y1~Y3　18%

解析:(1)一个种群中所有个体所含有的全部基因称为一个种群的基因库。(2)A、B 两湖的鳉鱼能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,说明两湖的鳉鱼之间存在生殖隔离;来自C、D两湖的鳉鱼交配,能生育具有正常生殖能力的子代,说明它们属于同一物种,子代之间存在一定的性状差异,体现了生物多样性中的遗传多样性。(3)生物进化的实质是种群等位基因频率的变化,据题图可知,该种群在Y1~Y3时间段内A基因频率增加,说明发生了进化,在 Y3~Y4 时间段内,A基因频率为0.9,则a基因频率为1-0.9=0.1,该种群中 Aa 的基因型频率为2×0.9×0.1×100%=18%。