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必修二　第三單元　變異育種和進化
第3講　現代生物進化理論
一、選擇題(每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求)
1．下列關于現代生物進化理論內容的說法，正確的是(　C　)
A．達爾文在自然選擇學說中提出，生物進化的實質是種群基因頻率的改變
B．只有定向的突變和基因重組才能為生物進化提供原材料
C．瓢蟲種群的黑色(B)、紅色(b)兩種體色是一對等位基因控制的相對性狀，如果該種群中BB個體占16%，Bb個體占20%，則該種群b的基因頻率為74%
D．新物種形成不一定需要隔離，但隔離一定能形成新物種，因此隔離是新物種形成的必要條件
[解析]　現代生物進化理論認為，生物進化的實質是種群基因頻率的改變，A錯誤；突變和基因重組都是不定向的，B錯誤；已知種群中BB個體占16%，Bb個體占20%，則該種群B的基因頻率＝16%＋×20%＝26%，所以b的基因頻率為1－26%＝74%，C正確；隔離不一定能形成新物種，但是新物種的形成一定要產生生殖隔離，D錯誤。
2．(2021·宜賓調研)下列有關種群及生物進化的敘述，正確的是(　C　)
A．自然選擇直接作用于個體的基因型，并決定了生物的進化方向
B．只有突變和基因重組才能導致種群的基因頻率發生改變
C．被捕食者大多是年老、病弱或年幼的個體，捕食者的存在有利于被捕食種群的發展
D．研究種群間差異的關鍵是它們能否出現地理隔離和形成生殖隔離
[解析]　自然選擇直接作用于個體的表現型，并決定了生物進化的方向；導致種群的基因頻率發生改變的因素很多，如突變、基因重組、遷入和遷出以及選擇等；被捕食者大多是年老、病弱或年幼的個體，捕食者的存在可以促進被捕食種群的發展；研究種群間差異的關鍵是研究它們的種群特征。
3．(2021·鄭州質檢)鼠尾草的雄蕊高度特化，成為活動的杠桿系統，并與蜜蜂的大小相適應。當蜜蜂前來采蜜時，根據杠桿原理，上部的長臂向下彎曲，使頂端的花藥接觸到蜜蜂背部，花粉便散落在蜜蜂背上。由此無法推斷出(　B　)
A．雄蕊高度特化的鼠尾草將自身的遺傳物質傳遞給后代的概率更高
B．鼠尾草屬于自花傳粉植物
C．鼠尾草雄蕊的形態是自然選擇的結果
D．鼠尾草花的某些形態特征與傳粉昆蟲的某些形態特征相適應，屬于共同進化
[解析]　雄蕊高度特化的鼠尾草能夠通過蜜蜂傳粉，有利于自身的遺傳物質傳遞給后代；鼠尾草通過蜜蜂攜帶花粉并將花粉傳授到其他的花上，這說明鼠尾草能進行異花傳粉，從題中信息不能看出鼠尾草能進行自花傳粉；鼠尾草雄蕊的形態是長期自然選擇的結果；不同生物之間在相互影響中共同進化。
4．(2021·四川高三模擬)下列敘述符合現代生物進化理論的是(　D　)
A．隔離是引起生物進化的必要條件
B．共同進化是指不同物種之間的相互影響
C．可遺傳變異決定生物進化的方向
D．種群是生物進化的基本單位
[解析]　隔離是物種形成的必要條件，而不是引起生物進化的必要條件；共同進化是指不同物種之間，生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展；自然選擇決定生物進化的方向。
5．(2020·昆明市高三一模)某昆蟲的種群非常大，第一年AA占10%，Aa占20%，aa占70%，種群內雌雄個體間都能自由交配并產生后代。假設由于環境條件改變，種群中顯性個體每年增加10%，隱性個體每年減少10%，下列說法正確的是(　B　)
A．環境條件的改變一定會影響隱性個體的出生率
B．在自然選擇過程中，直接受選擇的是個體的表現型
C．第二年隱性個體的基因型頻率為60%
D．若環境條件不變，該種群的基因頻率也不會發生改變
[解析]　環境條件改變，可能會影響隱性個體的出生率，也可能影響其死亡率，A錯誤；第二年隱性個體的基因型頻率為70%×(1－10%)÷[10%×(1＋10%)＋20%×(1＋10%)＋70%×(1－10%)]×100%≈65.6%，C錯誤；即使環境條件保持穩定，也可能存在突變、遷入或遷出等影響種群基因頻率改變的其他因素，因此種群的基因頻率可能發生改變，D錯誤。
6．(2020·黑龍江哈爾濱期末)非洲某地區野兔肆虐，下圖為野兔被注射藥物后一年和六年的種群數量關系，下列敘述正確的是(　D　)
A．注射藥物前，野兔種群中無耐藥性個體數少于有耐藥性個體數
B．被注射藥物的野兔，六年后存活個體數增多原因是藥物導致部分野兔發生基因突變
C．藥物的注射不會改變該地區野兔的基因庫
D．不斷給野兔注射藥物，可以使野兔種群的耐藥基因頻率定向改變
[解析]　注射藥物后一年，大量個體死亡，說明野兔種群中無耐藥性個體數多于有耐藥性個體數；野兔種群中本來存在著具有耐藥性的變異個體，藥物的作用只是將其選擇出來，所以六年后存活個體數增多是由于藥物的選擇作用；藥物的注射會使沒有耐藥性的個體死亡，改變了該地區的野兔基因庫。
7．(2020·山東省青島市高三一模)查爾斯·達爾文(1809～1882)于1859年出版了《物種起源》，提出了進化論的兩大學說：共同由來學說和自然選擇學說。達爾文的進化論學說對人類社會產生了深刻的影響，并且隨著生物科學的發展，形成了以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論。下列有關闡述，不合理的是(　D　)
A．藍鯨的胸鰭和金絲猴的前肢屬于同源器官，說明二者具有相同的原始祖先
B．通過化石可以了解已滅絕生物的形態結構特點，是研究生物進化最直接的證據
C．種群在繁衍過程中大量的近親繁殖可提高群體中純合體的比例
D．自然選擇獲得的性狀都可以通過遺傳進行積累，導致生物朝一定方向進化
[解析]　同源器官反映出生物之間存在著一定的親緣關系，凡是有同源器官的生物都是由共同的原始祖先進化而來的，藍鯨的胸鰭和金絲猴的前肢屬于同源器官，說明二者具有相同的原始祖先，A正確；研究生物進化最直接、最主要的證據是化石，B正確；同一個群體攜帶同種基因的雜合子比例高，近親繁殖時可以提高該種群基因純合的比例，C正確；自然選擇獲得的性狀有可能是體細胞突變性狀，因此不一定能通過遺傳進行積累，D錯誤。故選D。
8．(2021·廣西欽州高三月考)下列關于生物進化與生物多樣性形成的說法，正確的是(　C　)
A．生物的共同進化都是通過物種之間的生存斗爭來實現的
B．只要種群中的基因型頻率發生了改變，就發生了生物進化
C．生殖隔離的形成，標志著新物種的形成
D．生物多樣性包括基因多樣性、種群多樣性和生態系統多樣性三個層次
[解析]　生物的共同進化也可通過互利共生來實現；只要種群中的基因頻率發生了改變，就發生了生物進化；生物多樣性的層次之一為物種多樣性，而非種群多樣性。
9．某生物的某對相對性狀受常染色體上的8個復等位基因(顯隱性關系是A1＞A2＞A3＞A4＞A5＞A6＞A7＞A8)控制，某環境條件下該生物種群中各個基因頻率保持相等。下列相關推測不正確的是(　D　)
A．這8個復等位基因中，每個基因的基因頻率都是12.5%
B．群體中與該性狀相關的基因組成有36種，表現型有8種
C．在自然種群中，與該性狀相關的雜合子所占的比例為
D．題干所述環境條件下各個基因控制的性狀適應力是不同的
[解析]　由題意知，該環境條件下，8個復等位基因的基因頻率保持相等，大小是1÷8×100%＝12.5%，A正確；由于8個復等位基因存在完全顯隱性關系，因此表現型是8種，基因型種類是純合子的有8種，雜合子的有C＝28種，基因型共有36種，B正確；由于每一個等位基因的基因頻率是12.5%，即，因此一種雜合子的基因型頻率是2××＝，由B可知，雜合子的基因型共有28種，因此該種群所有雜合子的基因型頻率是×28＝，C正確；由于8種復等位基因的基因頻率相等，即上述環境條件下各個基因控制的性狀適應力是相同的，D錯誤。
10．(2020·安徽六安高三模擬)某昆蟲種群中，AA個體所占比例為30%，Aa個體所占比例為60%，aa個體所占比例為10%。因天敵捕食，此種群中AA和Aa個體均以每年10%的速度減少，而aa個體以每年10%的速度增加。下列敘述中正確的是(　C　)
A．天敵捕食使此種群朝著A基因積累的方向定向進化
B．此昆蟲種群基因庫中基因頻率發生改變表明其進化成新物種
C．此昆蟲天敵與昆蟲種群在捕食與躲避捕食中實現了共同進化
D．因天敵捕食，一年后此昆蟲種群中AA個體所占比例為27%，Aa個體所占比例為54%
[解析]　天敵捕食使此種群朝著a基因積累的方向定向進化；進化為新物種的標志是生殖隔離的形成；一年后此昆蟲種群中AA個體所占比例為30%×90%/(30%×90%＋60%×90%＋10%×110%)≈29%，Aa個體所占比例約為60%×90%/(30%×90%＋60%×90%＋10%×110%)≈59%。
11．(2021·山東省青島市二中高三上學期期末)下列有關現代生物進化理論的敘述，正確的是(　C　)
A．自然條件下，生物進化原材料的產生有基因突變和基因重組兩種途徑
B．自然選擇的直接對象是生物的基因型
C．地理隔離和生殖隔離在物種形成中的作用在于阻斷種群間的基因交流
D．兩個種群的動物之間可以進行交配并生出后代，說明二者之間屬同一物種
[解析]　基因突變、染色體變異和基因重組是產生生物進化的原材料，A錯誤；自然選擇的直接對象是生物的表現型，B錯誤；隔離是指不同種群之間不能進行基因交流的現象，分為地理隔離和生殖隔離，生殖隔離是新物種形成的標志，長期的地理隔離有可能導致生殖隔離進而產生新物種，C正確；兩個種群的動物可以進行交配并產生后代，若產生的后代沒有繁殖能力，則說明它們之間存在生殖隔離，是兩個物種，D錯誤。故選C。
12．(2021·湖南長沙一中高三月考)下列實例中種群基因頻率未發生變化的是(　B　)
A．在黑褐色環境中黑色樺尺蠖被保留，淺色樺尺蠖被淘汰
B．雜合高莖豌豆通過連續自交導致后代純合子比例越來越高
C．雜交育種過程中通過不斷自交、篩選提高純合矮稈抗病小麥的比例
D．通過輻射青霉菌獲得青霉素高產菌株
[解析]　在黑褐色環境中黑色樺尺蠖被保留，淺色樺尺蠖被淘汰的過程中，由于自然選擇的作用，使控制樺尺蠖黑色基因的基因頻率升高，控制樺尺蠖淺色的基因的基因頻率降低，A錯誤；雜合高莖豌豆通過連續自交導致后代純合子比例越來越高，雜合子比例降低，但是基因頻率并沒有發生變化，B正確；雜交育種過程中通過不斷自交、篩選提高純合矮稈抗病小麥的比例過程中，由于人工選擇改變了種群的基因頻率，C錯誤；通過輻射青霉菌獲得青霉素高產菌株的原理是基因突變，基因突變會改變種群基因頻率，D錯誤。故選B。
13．(2021·寧波市北侖中學高三競賽)下列關于生物進化的敘述，正確的是(　D　)
A．人類用殺蟲劑消滅農業害蟲，由于選擇提高了害蟲種群的抗藥性基因突變率
B．同一物種，不同種群的基因庫是相同的
C．在一個種群中，只要個體之間存在變異，自然選擇就發生作用
D．一個種群中往往有成千上萬的基因座位中有兩個或兩個以上不同的等位基因
[解析]　使用殺蟲劑后，非抗藥性個體被殺死，抗藥性個體存活下來，并將抗藥性基因遺傳給后代，使得種群中抗藥性個體生存的幾率升高，抗藥性基因頻率增大，而不是由于選擇提高了害蟲種群的抗藥性基因突變率，A錯誤；同一物種不同種群的基因庫不一定相同，B錯誤；自然選擇的前提是存在可遺傳變異，C錯誤；一個種群中往往有成千上萬的基因座位中有兩個或兩個以上不同的等位基因，D正確。故選D。
二、非選擇題
14．(2020·山西太原市高三上學期期末)請在下列現代生物進化論與達爾文進化論比較中填入恰當的內容：
(1)相同點：都能解釋生物進化的原因和生物的多樣性、適應性。
(2)不同點：
①達爾文進化論沒有闡明遺傳和變異的本質以及自然選擇的作用機理，而現代生物進化論克服了這個缺點。
②達爾文進化論著重研究生物個體的進化，而現代進化論則強調種群的進化，認為種群是生物進化的基本單位。
(3)現代生物進化論中的“收割理論”提出，捕食者往往捕食個體數量多的物種，這樣就會避免出現一種或少數幾種生物在生態系統中占絕對優勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加物種多樣性。
[解析]　(1)現代生物進化論與達爾文進化論都認為對生物的變異起選擇作用的是個體所處的自然環境；自然選擇的結果是適者生存、不適者被淘汰。可見，二者都能解釋生物進化的原因、生物的多樣性和適應性。(2)①由于受到當時科學發展水平的限制，達爾文進化論沒有闡明遺傳和變異的本質以及自然選擇的作用機理，而現代生物進化論克服了這個缺點。②達爾文進化論對生物進化的解釋局限于個體水平，而現代進化論則認為種群是生物進化的基本單位，即達爾文進化論著重研究生物個體的進化，而現代進化論則強調種群的進化。(3)現代生物進化論中的“收割理論”提出，捕食者往往捕食個體數量多的物種，這樣就會避免出現一種或少數幾種生物在生態系統中占絕對優勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加物種多樣性。
15．(2020·山東煙臺高三期末)螺旋蠅是家畜的毀滅性寄生物種。在實驗室里對兩組數量相同的螺旋蠅進行不同的處理：一組使用殺蟲劑；另一組使用電離輻射，促使雄性不育。實驗結果如下圖所示，請回答有關問題。
(1)用現代生物進化理論解釋圖中殺蟲劑處理后群體中的個體數逐漸上升的原因：螺旋蠅中存在抗藥性突變基因，在殺蟲劑的選擇作用下，抗藥性基因頻率增大，逐漸形成了抗藥的新類型。用電離輻射促使雄性不育的方法最終能達到理想的效果，即消滅螺旋蠅，但所需時間較長，其最主要的原因是基因突變的頻率較低，需要在幾代中反復進行，才能使突變個體(即雄性不育個體)的數量逐漸增多。
(2)螺旋蠅的翅色有黃翅黑斑和橙黃黑斑兩種。研究得知，黃翅黑斑(A)對橙黃黑斑(a)是顯性，且親代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它們隨機交配，則子代的基因型頻率是AA＝36%、Aa＝48%、aa＝16%。若要使其后代的基因頻率維持在這一理想狀態下，除題干給出的特點外還應具備哪些條件？種群足夠大，沒有遷入和遷出，自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用，基因A、a不產生突變。
(3)近年發現該種群出現了突變的白翅蠅，專家分析該種群的基因頻率將會發生改變。請分析白翅基因的頻率可能會怎樣變化？如果該性狀適應環境，則基因頻率會增大；如果該性狀不適應環境，則基因頻率會減小。
[解析]　(1)螺旋蠅中存在抗藥性突變基因，圖中殺蟲劑處理后，具有抗藥性基因的個體生存和繁殖后代的機會增大，抗藥性基因頻率升高，逐漸形成抗藥的新類型，因此群體中的個體數逐漸上升。由于基因突變的頻率較低，需要在幾代中反復進行，才能使突變個體(即雄性不育個體)的數量逐漸增多，所以采用電離輻射促使雄性不育的方法消滅螺旋蠅，所需時間較長。(2)親代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)，則A的基因頻率＝30%＋1/2×60%＝60%，a的基因頻率為40%；若它們隨機交配，子代的基因型頻率是AA＝(60%)2＝36%、Aa＝2×60%×40%＝48%、aa＝(40%)2＝16%。若要使其后代的基因頻率維持在這一理想狀態下，需要滿足以下條件：種群足夠大，沒有遷入和遷出，自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用，基因A、a不產生突變，隨機交配等。(3)若突變的白翅性狀適應環境，在自然選擇中擁有該性狀的個體生存和繁殖后代的機會增大，則基因頻率會增大；若該性狀不適應環境，則基因頻率會減小。

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