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第4讲 生物进化
一、单选题
1.大熊猫很早以前是肉食性动物,在某一个时期为了躲避剑齿虎等猛兽,钻进竹林并逐渐以竹子为食。
研究发现,野生大熊猫种群中雌性亚成体(能交配产生后代之前)常从种群中扩散出去(称为偏雌扩散)。
下列叙述错误的是 ( )
A.研究大熊猫进化最直接、最重要的证据是化石
B.大熊猫为了在竹林中生存发生了定向变异
C.若素食大熊猫与肉食大熊猫没有生殖隔离,则两类大熊猫可以交配产生可育后代
D.野生大熊猫偏雌扩散的现象可能与避免近亲繁殖有关,以确保物种的长期生存和进化潜力
【答案】B
【分析】1、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
2、现代生物进化理论:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变,自然选择
决定生物进化方向,隔离是物种形成的必要条件。
【详解】A、研究大熊猫进化最直接、最重要的证据是化石,A正确;
B、变异是不定向的,大熊猫为了在竹林中生存采食竹子,使得具有适应吃竹子的牙齿类型的个体存活下
来,B错误;
C、若素食大熊猫与肉食大熊猫没有生殖隔离,则两类大熊猫可以交配产生可育后代,C正确;
D、野生大熊猫偏雌扩散可能与避免近亲繁殖有关,以确保物种的长期生存和进化潜力,D正确。
故选B。
2.蜂鸟对红色很敏感,具有细长的喙,嗅觉不发达,主要采食花蜜。倒挂金钟的花冠颜色艳丽,红花萼
呈细长的筒状,香味淡。二者相互作用形成精巧的适应性。下列说法错误的是( )
A.倒挂金钟的筒状花萼是通过定向变异产生的
B.蜂鸟细长的喙是长期自然选择的结果
C.自然选择直接作用于蜂鸟和倒挂金钟的表型
D.蜂鸟的喙与倒挂金钟的花萼形状是协同进化的
【答案】A
【分析】现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变,引起
生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等;可遗传变异为生物进化提供原材料,可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组,基因突变和染色体变异统称为突变;自然
选择决定生物进化的方向;隔离导致新物种的形成。
【详解】A、倒挂金钟的筒状花萼是自然选择对不定向的变异进行选择的结果,且变异是不定向的,A错
误;
B、蜂鸟细长的喙的形成是长期自然选择的结果,B正确;
C、自然选择直接作用于蜂鸟和倒挂金钟的表型,并对他们产生的变异类型定向选择,C正确;
D、蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征,是自然选择的结果,D
正确。
故选A。
3.(2023·四川成都·校联考一模)下列有关基因频率、基因型频率与生物进化的叙述,正确的是( )
A.若人群中血友病致病基因Xh的频率为P,男性中的患病率为P2
B.若人群中白化病致病基因频率为a,人群中正常个体概率为I-a²
C.一个种群中,控制一对相对性状的基因型频率改变说明生物在进化
D.新物种的形成必须经过长期的地理隔离从而产生生殖隔离
【答案】B
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的
改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用种群产生
分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率
发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、血友病属于伴X染色体隐性遗传,男性中的发病率与基因频率相同,即血友病致病基因Xh的
频率为P,男性中的患病率也为P,A错误;
B、白化病是常染色体隐性遗传,白化病致病基因频率为a,则患病概率为a2,人群中正常个体概率为1-
a2,B正确;
C、生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,C错误;
D、新物种的形成不一定经过长期的地理隔离,如秋水仙素或低温处理植物形成的多倍体,未经过地理隔
离也产生了新物种,D错误。
故选B。
4.(2023秋·河南·高三长葛市第二高级中学校联考阶段练习)某实验小组利用果蝇进行如下图所示的实验,
下列说法正确的是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.最初甲箱和乙箱的全部果蝇构成一个种群
B.甲箱果蝇发生了进化,乙箱果蝇未发生进化
C.食物淀粉刺激使甲箱果蝇体色发生定向变异
D.繁殖八代后甲、乙箱的果蝇可能存在生殖隔离
【答案】D
【分析】不同物种之间的差异体现的是物种多样性,同一物种不同个体之间的差异体现的是遗传多样性,
而判断是否为同一物种,则依据不同个体间是否存在生殖隔离。若存在,则为不同物种;若不存在,则为
同一物种。
【详解】A、最初甲箱和乙箱的全部果蝇由于存在地理隔离不能相互交配,因此属于两个不同的种群,A
错误;
B、甲箱的果蝇体色变深,其基因频率发生了变化,因此发生了进化,乙箱果蝇虽然体色不变,但是不能
确定其基因频率是否有变化,因此不能判断其是否发生进化,B错误;
C、生物的变异具有不定向性,食物刺激只起选择作用,C错误;
D、繁殖若干代后,甲箱和乙箱混合培养,果蝇交配时只选择与同体色果蝇交配,说明两品系果蝇之间出
现了生殖隔离现象,D正确。
故选D。
1.(2023秋·江苏·高三统考专题练习)下列有关生物多样性的叙述,正确的是( )
A.生物多样性的形成过程即新物种的形成过程
B.生物多样性导致协同进化
C.生物多样性是经过漫长的生存竞争实现的
D.生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值【答案】D
【分析】生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生
态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成不仅仅
是新物种不断形成的过程,A错误;
B、协同进化是指生物与生物之间、生物与环境之间的共同进化,生物多样性的形成是协同进化的结果,B
错误;
C、生物多样性是通过协调进化形成的,协调进化主要是通过物种之间的生存竞争实现的,也可以是在互
利的条件下实现的,C错误;
D、生物多样性的生态价值即间接价值明显大于它的直接价值,D正确。
故选D。
2.(2022秋·四川内江·高三四川省内江市第二中学校考阶段练习)下图为人类的一种单基因遗传病系谱图,
该病不影响个体的存活、不考虑突变,相关分析错误的是( )
A.该遗传病的致病基因频率在男女群体中不同
B.该家系中的致病基因频率高于人群中的致病基因频率
C.Ⅱ 一定有来自Ⅰ 的致病基因,Ⅱ 不一定有来自Ⅰ 的致病基因
1 2 2 1
D.若Ⅱ 与正常男性婚配子代患病概率为1/8,则该病为伴X染色体隐性遗传病
3
【答案】A
【分析】Ⅱ 的父母表现正常,说明该病为隐性遗传病,但不能确定致病基因位于常染色体上还是位于X
1
染色体上。
【详解】A、由图可知该遗传病为隐性遗传病,可能是常染色体隐性遗传也可能是伴X染色体隐性遗传。
常染色体上的隐性基因和X染色体上的隐性基因,其基因频率在男女群体中均相等,A错误;
B、该家系中存在患者,致病基因频率高于人群中的致病基因频率,B正确;
C、不论是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传,Ⅱ 一定有来自Ⅰ 的致病基因,Ⅱ 表现正常,
1 2 2
Ⅱ 为其提供的可能是正常基因也可能是致病基因,C正确;
2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】D、若该病为常染色体隐性遗传病,则Ⅱ 有1/3的可能是显性纯合子(用AA表示),有2/3的可能是显
3
性杂合子(用Aa表示),而人群中正常男性为携带者的概率不能确定,所以子代患病的概率也不确定;
若该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ 有1/2的概率为显性纯合子(用XAXA表示),有1/2的概率为显性
3
杂合子(用XAXa表示),与正常男性(XAY)婚配,Ⅱ 提供隐性致病基因的概率为1/4,正常男性提供Y
3
染色体概率为1/2,子代患病的概率为1/8,D正确。
故选A。
3.(2023秋·黑龙江大庆·高二大庆实验中学校考开学考试)2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”,大熊
猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物,经过进化,其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫
种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为
40%,则下列有关说法错误的是( )
A.大熊猫种群中全部个体所含有的全部基因构成其基因库
B.大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食,实质是种群基因频率的定向改变
C.若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雌熊猫概率为57.1%
D.若该对等位基因只位于X染色体上,则该种群中XbXb、XbY的概率分别为8%、20%
【答案】C
【分析】若该对等位基因位于常染色体上,该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则种群
中BB基因型频率等于B基因频率的平方为36%,Bb基因型频率=2×B基因频率×b基因频率=48%,bb基
因型频率等于b基因频率的平方为16%。
【详解】A、基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和,A正确;
B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,B正确;
C、若该对等位基因位于常染色体上,该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则种群中BB
基因型频率等于B基因频率的平方为36%,Bb基因型频率=2×B基因频率×b基因频率=48%,bb基因型频
率等于b基因频率的平方为16%。显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为1/2×48%/(36%+48%)=28.6%,C错
误;
D、若该对等位基因只位于X染色体上,雌性个体XbXb的基因型频率为Xb基因频率的平方,因雌雄比例
1:1,则XbXb基因型频率为1/2×40%×40%=8%,同理雄性个体XbY的基因型频率为1/2×40%=20%,D正确。
故选C。
4.(2023春·北京丰台·高一统考期末)金鱼的体色有透明体色(TT)、普通体色(tt)和半透明体色
(Tt)。在一个较大的人工池塘里挑选出一些金鱼(群体A)放到小培育池中进行单独饲养,池塘里还剩
下多数金鱼(群体B)。据调查,群体B中透明、普通和半透明体色金鱼所占比例分别为16%、36%和
48%。下列叙述不正确的是( )A.人工池塘和小培育池中的金鱼不属于同一个种群
B.池塘中所有金鱼的体色基因组成该种群的基因库
C.群体A和B中金鱼体色的基因型频率可能不同
D.群体B中T和t的基因频率分别为0.4和0.6
【答案】B
【分析】一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。在一个种群基因库中,某个基
因占全部等位基因数的比值,叫作基因频率。基因频率=种群中某基因的总数/该基因及其等位基因总数。
【详解】A、人工池塘和小培育池中的金鱼是同一个物种,处于不同区域,属于不同种群,A正确;
B、池塘中所有金鱼的所有基因组成该种群的基因库,B错误;
C、因为群体A是随机挑选出一些金鱼,故和B中金鱼体色的基因型频率可能不同,C正确;
D、群体B中T的基因频率为(16%×2+48%)÷(16%×2+48%+48%+36%×2)=0.4,t的基因频率为1-
40%=0.6,D正确。
故选B。
5.(2023秋·安徽·高三安徽省当涂第一中学校联考阶段练习)下列关于生物进化的有关说法,错误的是(
)
A.适应是自然选择的结果
B.隔离是物种形成的必要条件
C.一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库
D.协同进化指的是不同物种之间,在相互影响中不断进化和发展
【答案】D
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率
的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群
产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因
频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、适应的来源是可遗传变异,适应是自然选择的结果,A正确;
B、隔离是新物种形成的必要条件,包括地理隔离和生殖隔离,B正确;
C、种群基因库指一定区域内同种生物所有个体所含有的全部基因,即一个种群中全部个体所含有的全部
基因,C正确;
D、协同进化指的是不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展,D错误。
故选D。
6.(2023秋·浙江·高二校联考开学考试)螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物,在实验室里对两组个体数相同
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】的螺旋蛆蝇进行不同的处理:一组使用杀虫剂,另一组使用电离辐射促使雄性发生基因突变而导致不育。
实验结果如图所示。下列据图分析不合理的是( )
A.用杀虫剂处理螺旋蛆蝇种群后的世代会出现生殖隔离
B.用电离辐射处理螺旋蛆蝇种群后的基因库会发生改变
C.螺旋蛆蝇种群中本来就存在耐药变异类型,杀虫剂主要起到选择出耐药个体的作用
D.实验结果表明,使用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇效果较好
【答案】A
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位;可遗传变异为生物进化提供原材料,生物
的变异是不定向的,自然选择是定向的;自然选择通过定向改变种群基因频率而使生物朝着一定的方向进
化;隔离是新物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。
【详解】A、用杀虫剂处理螺旋蛆蝇种群后的世代不会出现生殖隔离,即它们依然是同一物种,A错误;
B、用电离辐射使螺旋蛆蝇发生基因突变导致雄性不育,该处理方法称为人工诱变,该方法处理螺旋蛆蝇
种群后由于基因突变而导致基因库发生改变,B正确;
C、螺旋蛆蝇种群中本来就存在耐药变异类型,杀虫剂的使用作为自然选择的因素对耐药个体起到了选择
作用,C正确;
D、实验结果表明,使用电离辐射促使雄性不育的方法会使螺旋蛆蝇种群数量下降,且较稳定,因而表现
效果较好,且不污染环境,D正确。
故选A。
7.(2022秋·山东枣庄·高三枣庄市第三中学校考阶段练习)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基
因的小片段移接到常染色体获得XY′个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一
条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对
黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F,从F 开始逐代随机交配获得F。不考虑交换和其
1 1 n
他突变,关于F 至F,下列说法正确的是( )
1 nA.XY′个体中只存在染色体结构变异
B.XY′个体只能产生两种雄配子
C.由于部分mm雌蝇致死,导致m频率逐代下降
D.F 中雄性个体所占比例与灰体所占的比例相同
2
【答案】D
【分析】1、基因自由组合定律实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的, 在
减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。染色体变异包括染色体数
目变异和染色体结构变异,染色体结构变异包括倒位、易位、缺失、重复,染色体数目变异包括细胞内个
别染色体数目的增加或减少和以一套非同源染色体的形式成倍增加或减少。
【详解】A、由图可知,XY′个体中Y染色体上s基因移接到常染色体上,不含s基因的大片段丢失,染色
体数目比正常细胞少一条,因此XY′个体中除了存在染色体结构变异,还发生了染色体数目变异,A错误;
B、依据基因自由组合定律,XY′个体能产生四种雄配子,(由于M和s基因在一条染色体上,设用Ms代
表)基因型分别为XMs、m、Xm、Ms,B错误;
C、图中雌性亲本XXmm产生一种雌配子即Xm,由上面分析可知,雄性亲本XY′可产生四种配子
1/4XMs、1/4m、1/4Xm、1/4Ms,两亲本杂交获得F,基因型为1/4XXMsm(雄性)、1/4Xmm(胚胎致
1
死)、1/4XXmm(雌性)、1/4XMsm(雄性),调整比例后为1/3XXMsm(雄性)、1/3XXmm(雌性)、
1/3XMsm(雄性),由此可计算出F 中m基因频率=1/3+2/3×1/2=2/3;F 中雄性个体产生的雄配子比例为
1 1
XMs、m、Xm、Ms=3:1:3:1,即3/8XMs、1/8m、3/8Xm、1/8Ms,F 中雌性个体只产生一种雌配子即Xm,
1
则F 中基因型为3/8XXMsm(雄性)、1/8Xmm(胚胎致死)、3/8XXmm(雌性)、1/8XMsm(雄性),
2
调整比例后为3/7XXMsm(雄性)、3/7XXmm(雌性)、1/7XMsm(雄性),由此可计算出F 中m基因频
2
率=3/7+4/7×1/2=5/7;由计算结果可知,F 中m基因频率(即2/3)<F 中m基因频率( 即5/7),因此m
1 2
基因频率不是逐代降低,C错误;
D、由于含s基因的家蝇发育为雄性,含有M的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,因此F
2
中雄性个体所占比例与灰体所占的比例相同,D正确。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故选D。
8.(2023春·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)遗传平衡是指在理想状态下,各等位基因的频率在遗
传中稳定不变,适用于常染色体或性染色体上的基因。现有一对等位基因A、a位于X染色体上,设雄性
群体中XA的基因频率为m,雌性群体中XA的基因频率为n(m不等于n),让初始种群的雌雄个体随机交
配,产生F 代,继续随机交配至F 代,下列有关说法错误的是( )
1 n
A.若A、a位于常染色体,则只需随机交配一代就能达到遗传平衡
B.F 雄性群体和雌性群体中XA的基因频率分别为n和(m+n)/2
1
C.F 雌雄个体中XA基因频率的差值的绝对值比F 中的差值绝对值大
2 1
D.A和a的初始频率差异越大,达到遗传平衡所需时间越长
【答案】C
【分析】基因频率的计算方法:方法一:某种基因的基因频率=此种基因的个数/(此种基因的个数+其等位
基因的个数) ;方法二:通过基因型频率计算基因频率,一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与1/2
杂合子频率之和。
【详解】A、若A、a位于常染色体,雄性群体中基因频率为:A=m,a=1-m,雌性群体中基因频率为:
A=n,a=1-n,初始种群随机交配,则F 中雌性和雄性的基因型频率均为AA=mn,Aa=m(1−n)+n
1
(1−m)=m+n−2mn,aa=(1−m)(1−n)=1−m−n+mn,雌性和雄性的基因频率均为A=mn+(m+n−2mn)
×1/2=(m+n)/2,a=1-(m+n)/2,按照该计算方法可继续计算出F2的基因频率仍为A=(m+n)/2,a=1-
(m+n)/2,因此当A、a位于常染色体时,只需随机交配一代就能达到遗传平衡,A正确;
B、根据题意,雄性群体中基因频率为:XA=m,Xa=1−m,Y=1;雌性群体中基因频率为:XA=n,
Xa=1−n。初始种群随机交配,则F 中雌性的基因型频率为:XAXA=mn,XAXa=m(1−n)+n(1−m)
1
=m+n−2mn,XaXa=(1−m)(1−n)=1−m−n+mn。其中雌性群体的基因频率为:XA=(m+n)/2;雄性的基
因型频率XAY=n、XaY=1−n,雄性群体的基因频率为:XA=n,B正确;
C、由上面分析继续计算可得,F 中雌性和雄性中XA基因频率的差值的绝对值为 =
1
,按照上面的计算方法可继续计算出,F 中雌性和雄性XA基因频率的差值的绝对值为
2
,因此F 雌雄个体中XA基因频率的差值的绝对值比F 中的差值绝对值小,C错误;
2 1
D、由上面计算结果可以推知,种群中每随机交配一代,雌性和雄性XA基因频率的差值的绝对值减少一半,
因此A和a的初始基因频率差值越大,达到平衡所需时间就越长,D正确。
故选C。二、综合题
9.(2022春·福建福州·高一校考期末)依据现代生物进化理论的主要观点和内容及上述资料回答下列问题:
(1)最新群体遗传学的研究表明,现存大熊猫并未走到进化历史的尽头,仍然具有进化潜力。该种群所有个
体的全部基因是这个种群的 。
(2)在对某一种群进行调查时,发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为65%和25%(各种基因型个
体生存能力相同),第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为
45%和5%,其调查的年份应该在下图的 时间段内,在这一年中,该种群是否发生了进化?
(填“是”或“否”),理由是 。
(3)依据现代进化理论, 是进化的基本单位, 决定进化的方向。熊猫和其猎物因捕食关
系在进化上密切相关,协同进化。协同进化是指 之间、 之间在相互影响中不断进化和
发展。
(4)科学家经研究发现,熊猫的祖先也是食肉动物,作为捕食者,其在客观上起到了促进种群发展的作用,
“收割理论”认为捕食者往往捕食 的物种,这样就会避免一种或少数几种生物占绝对优势,为
其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加 。
【答案】(1)基因库
(2) Y -Y 否 种群基因频率未发生改变
3 4
(3) 种群 自然选择 不同物种 生物与无机环境
(4) 个体数量多 物种多样性
【分析】突变、基因重组,自然选择和隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群
产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种
群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】(1)一个种群全部个体所含有的全部基因叫作这个种群的基因库。
(2)第一年基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为65%和25%,则Aa为10%,A的基因频率是
AA+1/2Aa=70%,则d的基因频率为l-A=30%。第二年基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为45%和
5%,则Aa为50%,A的基因频率还是70%,d的基因频率还是30%。根据图中A的基因频率可知,其调
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】查的年份应该在下图的Y-Y 时间段内,由于生物进化的实质是种群基因频率的改变,该种群的基因频率
3 4
没有发生改变,所以种群没有进化。
(3)种群是生物进化的基本单位,自然选择决定生物进化的方向。协同进化是指不同物种之间、生物与
无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
(4)捕食者往往捕食数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的
局面,为其他物种的形成腾出空间,这样有利于增加物种多样性。
10.(2023秋·辽宁丹东·高三丹东市第二中学校联考期末)现有某种啮齿目动物囊鼠(2n=12,其中常染色
体为Ⅰ~Ⅴ),其体毛深色和浅色、长尾与短尾、大耳和小耳各受一对等位基因控制。研究人员用深色长
尾大耳雌鼠与浅色长尾大耳雄鼠交配,F 表型及比例如下表。
1
F 深色∶浅色 长尾∶短尾 大耳∶小耳
1
1/2雌性 1∶1 2∶0 3∶1
1/2雄性 1∶1 1∶1 3∶1
(1)该囊鼠的尾型和耳型基因的遗传是否遵循自由组合定律(不考虑X、Y染色体的同源区段) ,
请说明理由 。
(2)若已知体色基因位于常染色体上且深色为显性,当每天光照时间大于18h时,浅色囊鼠会发生性反转现
象,而雄性没有这种现象。让F 中深色雌雄囊鼠杂交,在每天20h光照条件下,后代雌雄比例为
1
。
(3)当体细胞缺失一对同源染色体(常染色体)中的一条染色体时,可称为单体(能存活并可育,染色体数
为2n-1)。人工构建该种动物的单体系(定位耳形基因)应有 种单体。若耳型基因位于
Ⅱ号染色体上,让小耳Ⅱ号染色体单体与大耳Ⅱ号染色体单体杂交,F 大耳∶小耳=2∶1,出现这种分离比
1
的原因最可能是 ;若让F 自由交配,F 表型及比例为 。
1 2
(4)囊鼠的体毛由基因D\d控制,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,
检测并计算基因频率,结果如图,则深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率为 。【答案】(1) 是 控制长尾、短尾的基因位于X染色体上,控制大耳小耳的基因位于常染色体上,
两对等位基因的分离与组合互不影响
(2)3:5
(3) 5 不含II号染色体个体不能存活 大耳:小耳=5:3
(4)0.5
【分析】由实验结果分析得知,控制长尾、短尾的基因位于X染色体上,控制大耳小耳的基因位于常染色
体上,长尾对短尾为显性,大耳对小耳为显性。控制体色的基因位置和显隐性不能通过实验结果判断。
【详解】(1)根据实验结果,F 雌性中只有长尾,其性状遗传与性别相关联,判断其为伴X染色体遗传,
1
F 中大耳小耳与性别无关,判断其为常染色体遗传,两对等位基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定
1
律。
(2)体色基因位于常染色体上且深色为显性,假设控制体色的基因为D、d,由于子一代中深色:浅色
=1:1,则亲代深色雌鼠基因型为Dd、浅色雄鼠基因型为dd,那么F1的基因型及表现型为Dd深色、dd浅
色,让F 中的深色雌雄囊鼠(Dd)相互杂交,则后代中3/4深色,1/4(dd)浅色。在每天20小时光照条件下,
1
浅色(dd)雌鼠会发生性反转现象,而雄性没有这种现象。所以后代中1/4(dd)浅色囊鼠全部表现为雄鼠,因
此后代中雌雄比例为(3/4×1/2):(3/4×1/2+1/4)=3:5。
(3)由2n=12可知,该囊鼠有6对同源染色体,其中常染色体为1~V(5对),因此人工构建该种动物的单
体系(定位耳形基因)应有5种单体。依题意,耳形基因位于常染色体上,假设控制耳形基因为A(大
耳)、a(小耳),小耳II号染色体单体用a0表示,大耳II号染色体单体用A0表示,他们产生配子分别
为A、0,和a、0,二者杂交,结果应为Aa(大耳)、a0(小耳)、A0(大耳)、00既不含A也不含a四种类型,
根据F 大耳:小耳=2:1,故出现这种分离比最可能是因是00的情况不能存活,即不含II号染色体个体不
1
能存活。F 产生的配子种类以及比例为A:a:0=1:1:1,让F 自由交配,F 中大耳的基因型为 AA、Aa和
1 1 2
A0,小耳的基因型为aa和a0,因此大耳:小耳=(1/3×1/3+2×1/3×1/3+2×1/3×1/3):(1/3×1/3+2×1/3×1/3)=5:3。
(4)图中深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状是自然选择的结果,d的基因频率=1/2×Dd的基因型
频率+dd的基因型频率,因此,Dd的基因型频率=2×(d的基因频率-dd的基因型频率),深色熔岩床区囊鼠
的杂合体频率为[0.3-(1-0.95)]×2=0.5。
11.(2023春·山西朔州·高一校考期末)南美洲大陆上的地雀种群A迁徙到甲、乙两个海岛,经过漫长的
进化,分别形成 了新物种B和C.在此进程中,甲海岛中的部分群体越过障碍外迁到乙海岛,并进化为物
种D,形成过程如下图所示。回答下列有关问题:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)种群A的地雀个体间形态和大小方面的差异,体现了生物多样性中的 多样性。一个种群中全
部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的 。
(2)甲、乙两个海岛中的A1与A2原本属于同一物种,因为 隔离使得他们不能发生基因交流,不
同海岛上的这两个地雀种群会出现不同的 ,而一个种群的 这种变化对另一个种群的基因频率没
有影响。同时,由于两个海岛的食物和栖息条件不 同,自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用
就有差别,久而久之,两个种群逐渐出现 ,标志着形成了不同的物种B和C。
(3)物种C和D有相同的祖先A,为研究C和D现在是否属于同一物种,可采取的方法 是 。
(4)南美洲大陆的原始地雀种群中,基因型为TT和tt的个体所占的比例分别为15%和 55% (各种基因型
个体的生存能力相同),若干年后基因型为TT和tt的个体所占的比例 变为9%和49%。这段时间内,该
地雀种群是否发生了进化? (填“是”或 “否”),原因是 。
【答案】(1) 基因 基因库
(2) 地理 基因频率 生殖隔离
(3)将C和D放在同一环境中,如果C与D不能相互交配,或交配后不能产生可育后代,说明二者不是同
一物种
(4) 否
T与t的基因频率没有改变
【分析】1、生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。一个种群中全部个体所含有的全部基
因,叫作这个种群的基因库。在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值叫做基因频率;基
因频率改变则生物种群发生进化。
2、在遗传学和生物进化论的研究中,把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一
个物种。不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫作生
殖隔离。
3、同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象,叫作地理隔离。地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象,这里统称为隔离。
【详解】(1)生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性。种群A的地雀个体间形
态和大小方面的差异,体现了生物多样性中的基因多样性。一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作
这个种群的基因库。
(2)Al与A2原本属于同一物种,由于分布在甲、乙两个海岛中,因为地理隔离使得他们不能发生基因交
流;在漫长的进化过程中这两个地雀种群会出现不同的突变和基因重组,再加上自然选择的作用,使得不
同海岛上的这两个地雀种群会出现不同的基因频率,久而久之,两个种群逐渐形成了生殖隔离,标志着形
成了不同的物种B和C。
(3)如果C和D不能交配,或交配后不能产生可育后代,说明它们不是同一个物种,如果二者能够交配
并产生可育后代,说明他们是同一物种。
(4)生物进化的实质是种群基因频率发生改变。原始地雀种群中TT的频率为15%,tt的频率为55%,Tt
的频率为30%,T基因频率为15%+30%÷2=30%,t基因频率为55%+30%÷2=70%;若干年后,TT的频率
为9%,tt的频率为49%,Tt的频率为42%,则T基因频率为9%+42%÷2=30%,t基因频率为49%
+42%÷2=70%,T、t的基因频率没有发生改变,故这段时间内,该地雀种群没有发生进化。
1.(2023·北京·统考高考真题)抗虫作物对害虫的生存产生压力,会使害虫种群抗性基因频率迅速提高,
导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果,农业生产上会采取一系列措施。以下措
施不能实现上述目标( )
A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B.大面积种植转基因抗虫棉,并施用杀虫剂
C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
【答案】B
【分析】现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组产生生物进化的原
材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。达尔文认为生物变异在前,选择在
后,适者生存,优胜劣汰。
【详解】A、在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子,非转基因作物的存在不会对害虫生存产生压力,A
不符合题意;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】B、大面积种植转基因作物并使用杀虫剂会导致害虫大量死亡,抗性基因频率会越来越高,因为能生存的
大多数都具有抗性基因,B符合题意;
C、转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植也会减少转基因作物的数量,减少对害虫的杀伤力,C不符
合题意;
D、转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带会使一部分害虫体内的非抗性基因保留下来,不至于抗性基
因越来越高,D不符合题意。
故选B。
2.(2023·海南·高考真题)某学者按选择结果将自然选择分为三种类型,即稳定选择、定向选择和分裂选
择,如图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征,纵坐标是表型频率,阴影区是环境压力作用的
区域。下列有关叙述错误的是( )
A.三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是随机的
B.稳定选择有利于表型频率高的个体
C.定向选择的结果是使种群表型均值发生偏移
D.分裂选择对表型频率高的个体不利,使其表型频率降低
【答案】A
【分析】进化的实质是种群基因频率发生定向的改变,变异是不定项的,为进化提供原材料,而自然选择
的方向是确定的。生物适应环境的方式不同,变异的类型不同,自然选择的结果不同,但被选择的个体都
是适应环境的个体。
【详解】A、三种类型的选择都是自然选择,自然选择对种群基因频率的影响是固定的,都使种群基因频
率发生定向的改变,A错误;
B、根据图示信息,稳定选择淘汰了表型频率低的个体,有利于表型频率高的个体,B正确;
C、根据图示信息,定向选择是在一个方向上改变了种群某些表现性特征的频率曲线,使个体偏离平均值,C正确;
D、分裂选择淘汰了表型频率高的个体,使其频率下降,D正确。
故选A。
3.(2022·北京·统考高考真题)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
蚜虫的适应策略:蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度
过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越
冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如下图。
蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之
间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非
结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛
管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,
Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食,其体内的布氏菌
从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨
基酸形式存在,但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。
甲硫氨
氨基酸 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸
酸
植物提供 + - - - - - - \ -
布氏菌合
- + + + + + + \ +
成
注:“-”代表低于蚜虫需求的量,“+”代表高于蚜虫需求的量,“\”代表难以检出。
蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分,为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】蚜虫利用这些策略应对各种环境压力,在生态系统中扮演着独特的角色。
(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了 。从生态系统功能角度分析,图中实线单箭头代表了
的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,而在蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物
中获取的氨基酸 。
(3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞,可能是因为蚜虫唾液中有 的物质。
(4)从文中可知,蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是 。
(5)从物质与能量以及进化与适应的角度,分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义
。
【答案】(1) 群落 能量流动
(2)相互补充
(3)抑制Ca2+对P蛋白作用
(4)通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素,同时以蜜露形式排出多余的糖分
(5)蚜虫通过有性生殖,以受精卵形式越冬,降低对物质和能量的需求,度过恶劣环境,保持种群延续;借
助基因重组,增加遗传多样性,为选择提供原材料。
【分析】1、群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2、由图可知,虚线表示群落的种间关系,实线表示能量流动的方向。
3、由表可知,蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸相互补充。
【详解】(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了群落。由图可知,实线单箭头从植物指向蚜虫,从
蚜虫指向瓢虫或草蛉,代表了能量流动的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,布氏菌与植物为蚜虫提供蚜虫自身不能合成的氨基酸,蚜
虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸相互补充。
(3)由题可知,筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止
营养物质外泄。实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜
虫唾液后P蛋白重新结晶,可推测唾液中有抑制Ca2+对P蛋白作用的物质,使蚜虫能够持续吸食植物筛管
汁液,而不引起筛孔堵塞。
(4)由题可知,筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少,蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出
大量蜜露,蜜露以糖为主要成分。可推测蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是通过吸食大量
的筛管汁液获取氮元素,同时以蜜露形式排出多余的糖分。
(5)春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜,秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫通过有性生殖,以受精卵形式越冬,以
降低对物质和能量的需求,度过恶劣环境,保持种群延续;借助基因重组,增加遗传多样性,为选择提供
原材料。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】