新高中生物 第五章 生物的进化章末复习（含解析）苏教版必修2.doc

【新步步高】2014-2015学年高中生物 第五章 生物的进化章末复习（含解析）苏教版必修2一、基因频率和基因型频率的计算基因频率是指某群体中，某一等位基因在该位点上可能出现的比率。对基因频率的计算有很多种类型，不同的类型要采用不同的方法计算。1哈代温伯格公式(遗传平衡定律)的应用 当种群较大，种群内个体间的交配是随机的，没有突变发生、新基因加入和自然选择时，存在以下公式：(pq)2p22pqq21，其中p代表一个等位基因的频率，q代表另一个等位基因的频率，p2代表一个等位基因纯合子(如aa)的频率，2pq代表杂合子(如aa)的频率，q2代表另一个纯合子(aa)的频率。 2几种计算类型(1)常染色体上的基因，已知各基因型的个体数，求基因频率。(2)常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求基因的频率。(3)常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求该种群自交或杂交一代后，某基因型或某基因的频率。(4)伴x染色体上的基因，已知基因型的人数或频率，求基因频率或基因型频率。(5)伴x染色体上的基因，已知某基因频率，求基因型的频率。训练1囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中每2 500个人就有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子，此后该女子又与另一健康男子再婚，则再婚后他们生一个患此病孩子的概率是()a1%b0.04%c3.9%d2% 训练2已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/1 0000。请问，在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率以及携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多少？_。 二、物种的形成1形成方式(1)渐变式：经过长期的历史年代逐渐形成。即：种群小的种群新物种(2)骤变式：在很短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。2隔离在物种形成中的作用隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流，仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。3物种形成与生物进化内容物种形成生物进化标志生殖隔离出现基因频率改变变化后生物与原生物关系属于不同物种可能属于一个物种二者的联系生物进化的实质是基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成新物种的形成是生物长期进化的结果训练3如图为某群岛上物种演化的模型。a、b、c、d、e、f为六个物种，请据图回答：(1)假设已知甲岛上b物种为有翅蝉，过了相当长时间后，逐渐演化成了残翅蝉e和超长翅蝉f，请根据达尔文的自然选择学说结合甲岛上多风的自然条件，推测甲岛上b物种演化的过程。_。(2)甲岛上b物种偶尔有一次乘着季风，飞到了乙岛上居住。试分析b物种进入乙岛后可能会给乙岛上c物种带来的影响。_。(3)怎样验证e和f属于两个不同的物种？简述你的思路和依据。_。三、怎样解释出现生物新类型的现象1生物进化与物种形成的区别与联系区别：生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此，可以认为种群的基因频率发生改变就意味着生物进化了。而物种的形成是基因频率改变到一定的程度，直到新类群与原种群不能实现基因交流为止(产生了生殖隔离)。可见，二者是量变和质变的关系。联系：生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。2人工选择和自然选择的区别与联系区别：二者选择的标准不同，目的不同。人工选择的标准为“是否对人类有利”，对人类有利的基因或性状保留下来，不利的被淘汰，该性状对生物的生存不一定有利；而自然选择的标准为“是否有利于该生物的生存”，有利于该生物生存的性状(或基因)就保留下来，不利的就淘汰。如野鸡飞翔能力强产蛋率低，但较强的飞翔能力有利于其逃避敌害，即有利于生存；家鸡飞翔能力极差产蛋率很高，善飞但产蛋少的家鸡肯定要被淘汰。可见，人工选择与自然选择有很大的差别，因此明确目的是区分二者的关键。联系：二者都使被选择的种群的基因频率发生改变。3用现代生物进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成进化的原因内因通过遗传将有利的变异保留下来，变异为选择提供原始材料外因生物生存的各种环境条件，如各种生态因素对生物的影响相互作用生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异，推动生存斗争，表现为进化进化的结果适应性环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，形成了生物的适应性多样性、物种的形成同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均表现为生物的多样性进化生物新类型的形成导致生物进化，物种的形成是生物进化质的飞跃训练4蓍草是菊科植物的一个种。采集同一山坡不同海拔高度的蓍草种子，种在海拔高度为零的某一花园中，植株高度如下图。下列叙述中，正确的是()a原海拔高度不同的蓍草株高的差异表现出物种多样性b不同海拔高度蓍草之间不能杂交或杂交不育c研究遗传差异是否影响着蓍草株高，需原海拔处的数据d图示结果说明蓍草株高的变化受到花园生态环境的影响训练5某研究小组研究了某地的两个湖泊，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的，这一地区可能发生过洪水。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出如图所示的两种假设。以下说法中不正确的是()a假说甲说明湖i和湖由于地理隔离的作用才形成了金黄色鱼和红褐色鱼b假说乙认为湖i中原来只有红褐色鱼，湖中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼混杂在一起c假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼d如红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，则它们不是同一物种高考链接1(2010江苏卷，12)根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是()a人工培育的新物种只能生活在人工环境中b生物进化的方向与基因突变的方向一致c冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害d受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递后代2(2010山东理综，2)下列符合现代生物进化理论的叙述是()a物种的形成可以不经过隔离b生物进化过程的实质在于有利变异的保存c基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向d自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率3(2010上海生物，28)某自花传粉植物种群中，亲代中aa基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代a的基因频率和f1中aa的基因型频率分别是()a55%和32.5%b. 55%和42.5%c45%和42.5%d. 45%和32.5%4(2010上海生物，(九)分析有关生物进化的资料，回答问题。(1)自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加。根据达尔文自然选择学说，这是因为_。(2)下图表示自然选择对种群的3种作用类型，图代表长颈鹿种群的选择类型。具有中等体型的麻雀个体被选择保留下来，该选择类型可由图_代表。这三种选择类型中，最易产生新种的是图_。右图表示某种两栖动物3个种群在某山脉的分布。在夏季，种群a与b、种群a与c的成员间可以通过山脉迁移。有人研究了1990至2000年间3个体种群的变化过程。资料显示1915年在种群a和b的栖息地之间建了矿，1920年在种群a和c的栖息地之间修了路。100年来气温逐渐升高，降雨逐渐减少。(3)建矿之后，种群b可能消失，也可能成为与种群a、c不同的新种。分析种群b可能形成新种的原因：_。下表是种群a、c的规模、等位基因1(t/t)和2(w/w)频率的数据，表中为各自隐性基因的频率。年份种群a种群c规模t(%)w(%)规模t(%)w(%)190046 000511 00051192045 0005.5185071194048 0007185090.8196044 00081800120.6198042 00061600100.8200040 00051550111(4)依据表中数据和上述资料，对种群c的描述，更为准确的是_。a等位基因1的杂合子逐渐增多b与种群a之间不能进行基因交流c正在经历适应辐射d受气候影响更大(5)据表中数据分析，种群c的基因库比种群a_；种群规模与基因_的频率变化关系密切。1新物种形成的标志是()a具有新的生理功能b出现新的形态结构c出现地理隔离d形成生殖隔离2在我国云南澄江发现的动物化石群约处于5.3亿年前的寒武纪早期。该化石群有100多种60多个类群，大多已灭绝。其动物结构与现存动物结构差异很大，在此前的地层中却找不到其祖先。如此多的动物种类在寒武纪早期“突然”出现的事实与达尔文进化学说观点相矛盾的是()a生物是由其祖先经漫长的地质年代逐渐进化而来b现代生物之间有或近或远的亲缘关系c生物的变异是不定向的d生物是从简单到复杂，从低等到高等进化的3下列关于基因频率的叙述中，正确的是()a某种群中某基因的突变率b某种群中某种基因的出现比例c某种基因在基因库中所占全部等位基因的比例称为基因频率d一对等位基因的基因频率之和为1/24某种群中aa、aa、aa的基因型频率如图，图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经选择之后，下一代中三种基因型频率的结果最可能是()5种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述不正确的是()a自然选择使种群基因频率发生定向改变b种群基因频率的改变导致生物进化c种群通过个体的进化而进化d种群通过地理隔离可能达到生殖隔离6下列有关地理隔离的叙述错误的是()a造成地理隔离的障碍，对于陆生生物往往是水域、山脉、沙漠等，对于水生生物一般是陆地b地理隔离在物种形成中起着促进性状表现差异作用c地理隔离对人类没有影响d物种大多是经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离而形成的7转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是()a维持棉田物种多样性b减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度c使食虫鸟有虫可食d维持棉田生态系统中的能量流动8下列与生物进化相关的描述中正确的是()a进化总是由突变引起的b进化时基因频率总是变化的c变异个体总是适应环境的d进化改变的是个体而不是群体9下图表示共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群主要以b为食，它们所吃的食物有些是共同的，以c表示(图b表示a图经过自然选择形成的结果)。下列关于种群的描述错误的是()a自然选择使两个种群之一灭绝b自然选择使以c为食的个体日趋没落c两个种群间存在着竞争的关系d两个种群在竞争中最终适应环境10以下关于种群和物种的叙述正确的是()a同一种群的个体间可自由交配并产生后代，同一物种不同种群不能交配产生后代b种群是生物进化的基本单位，而不是繁殖的单位c种群的基因频率总是不断发展变化，物种的基因频率往往保持不变d种群基因库的基因没有物种基因库的基因丰富11下列关于物种的说法，正确的是()a马和驴可以繁殖后代，所以马和驴是同一物种b山羊和绵羊是同一物种c分布在一定自然区域内的蜻蜓是一个物种d在自然状态下，能相互交配并繁殖出可育后代的一群生物个体题号1234567891011答案12.原产某地的某种一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如下图所示。回答下列问题：(1)将植物a引种到低纬度和高纬度地区，这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成_，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常授粉，说明已产生了_。(2)在对b植物的某一种群进行的调查中，发现基因型为dd和dd的植株所占的比例分别为10%和70%(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dd和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？_，理由是_。(3)现代生物进化理论认为：_是生物进化的基本单位；_决定生物进化的方向；_是物种形成和生物进化的机制。木村资生的中性学说揭示了_水平进化规律。1320世纪60年代以后，随着分子生物学的发展，木村资生首先提出了“中性突变进化理论”，简称“中性学说”。中性学说认为，生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。每种生物的信息大分子都有一定的进化速率。例如，血红蛋白链的氨基酸每年都会按大约1.2109的速率发生置换。根据以上材料，回答下列问题：(1)中性学说的主要内容包括：突变大多是_的；突变对生物既无利，也无害时，自然选择对它_；生物的进化速率取决于_和核苷酸的置换速率。(2)从上图可以看出，不同的信息大分子蛋白质分子的进化速率_，胰岛素的年进化速率为_。(3)木村资生认为，只有当分子进化导致形态和生理发生差异后，_才发挥作用。答案 训练1a由于一对健康夫妇生了一个患病的儿子，所以该遗传病为隐性遗传病，设显性基因为a，隐性基因为a，所以这对夫妇的基因型都为aa。把人群看成一个平衡群体，则有aa占1/2 500，所以隐性基因a的频率q1/50，显性基因a的频率为p49/50，那么群体中，aa基因型的频率为p2，aa基因型的频率为2pq，正常人中杂合子aa所占的比例为2pq249/501/501/25 ，即健康人中杂合子所占的比例为1/25，该女子与正常男性婚配后生出患病孩子的几率约为1/41/251%。21/100、99/5 000解析由于本题不知道具体基因型的个体数以及各种基因型频率，所以问题变得复杂化，此时可以考虑用哈代温伯格公式。由题意可知aa的频率为1/10 000，计算得a的频率为1/100。又aa1，所以a的频率为99/100，aa的频率为2(99/100)(1/100)99/5000。3(1)甲岛上b物种通过大量繁殖，产生了大量的个体，新个体中含有许多新的变异性状，其中，只有超长翅的物种f和残翅的物种e在甲岛多风的环境中，能够适应环境而生存下来，其他的被淘汰(2)甲岛上物种b到达乙岛后，可能面临以下情况：一是与c物种和谐相处，种群共同发展。二是与c物种形成竞争，并被淘汰。三是与c物种形成竞争，最终处于优势，淘汰c物种(3)选择e、f物种的适龄雌雄个体若干，放养在一起，观察e、f物种间个体的交配或繁殖情况。若出现e、f个体间不能相互交配或交配后产生的后代不可育，则说明e、f为不同物种，依据是不同物种间在自然状态下存在生殖隔离解析(1)根据达尔文自然选择学说可知，生物原始祖先种群产生大量具有不同变异的个体，由于生活环境条件的不同，对不同变异个体进行选择，具有有利变异的个体，适应环境而生存下来，逐代积累加强，形成新物种。(2)一个物种进入另一岛，由于岛上环境条件与该物种生存的原先岛上环境条件不同，对进入的物种或对该岛原有物种产生影响，可能存在三个方面：可能与岛上其他物种形成竞争而处于劣势被淘汰，可能与岛上其他物种友好生存下去共同发展，也可能淘汰原岛上的生物。(3)两个不同的物种间在自然状态下不能够相互交配，或能够相互交配但不能繁殖后代，所以为验证e、f属于两个物种，可选择e、f物种的适龄雌雄个体若干，放养在一起一段时间，观察e、f物种间的交配或繁殖情况。4c图示体现的是不同海拔高度的植株在同一海拔的株高，没有原海拔的株高；不同海拔的植株仍为同一物种，可以进行基因交流；研究遗传差异影响植株，要用原海拔的株高与现海拔处株高对比说明。5a从假说甲所示的图中可知：湖i和湖尽管存在地理隔离，但它们中出现的红褐色鱼和金黄色鱼都起源于同一种灰色鱼；从假说乙所示的图中可知：湖i中原来只有红褐色鱼，湖中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼混杂在了一起；故bc项是正确的。如红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，则说明它们之间存在生殖隔离，所以不是同一物种。假说甲中所示出现的金黄色鱼和红褐色鱼，其形成原因是由于自然选择作用而非地理隔离，故a项是错误的。高考链接1d人工培育的新物种，只要能够适应自然环境的条件，便可以在自然环境中生存下去，a项错误；生物进化的方向是定向的，是自然选择的结果，基因突变的方向是不定向的，因此两者方向并不一致，b项错误；冬季植物体内可溶性糖含量升高能有效地抵御冻害，是对自然环境的适应，是长期进化的结果，并非生物的定向变异；d项中抗药性强的个体具有对农药更强的抵抗力，因此这样的个体更容易在农药环境中存活下来，其抗药性基因也将遗传给后代。2d新物种的形成一定要经过生殖隔离；现代生物进化理论从分子水平上解释了生物进化的实质是种群基因频率的改变；生物进化的方向是由自然选择决定的，而不是由基因突变产生的有利变异所决定的；通过自然选择，具有不利变异的个体被淘汰，具有有利变异的个体被保存下来，使基因频率发生定向改变。3b根据题目中已知条件aa30%、aa20%，可得aa50%，则基因频率aaa%1/2aa%30%1/250%55%，aaa%1/2aa%20%1/250%45%。由于该植物为自花传粉，所以aa后代全部为aa，aa后代全部为aa，aa后代出现性状分离(1/4为aa,1/4为aa,1/2为aa)，所以f1中aa的比例为aa%aa%1/430%50%1/442.5%。4(1)生存斗争(或生存竞争，适者生存等) (2) (3)由于与种群a之间的地理隔离，阻断了种群b与种群a、种群b与种群c的基因交流；因此种群b内的基因突变开始积累，且产生的变异被环境选择保留下来；种群逐渐适应了生存环境，种群规模开始扩张，并形成生殖隔离，新种形成 (4)a(5)小1(t/t)解析(1)自然界中的生物都有过度繁殖的特性，但都不会导致种群的无限增加，就是受有限的生存空间和有限的生活资源的制约，这就是生存斗争。(2)自然选择对种群的作用一般属于常态分布形式，即一种定向的自然选择作用。具有中等体型的麻雀被选择并保留下来符合这种形式，因此属于图类型；长颈鹿的选择条件是高处有食物的特定环境，偏离常态分布，属于图类型；而图类型则显示两种典型的变异类型，也就是变异类型多样，因此容易产生新的物种。(3)根据现代生物进化理论，隔离是物种形成的必要条件。由于开矿、修路导致种群b与种群a、种群c之间形成地理隔离，于是种群a和种群b无法进行基因交流，同时种群b和种群c也无法进行基因突变。种群b内出现的变异个体被其生存的环境所选择并保留下来，在选择过程中基因频率逐渐改变，当基因频率的改变使种群a和种群c形成生殖隔离时就形成了新的物种。(4)从表中信息可以看出种群c中t的基因频率逐渐增加，而其等位基因t的基因频率逐渐减少，由于杂合子的基因频率为2t的基因频率t的基因频率，t的基因频率1t的基因频率，代入计算可得出种群c的杂合子逐渐增多，当两者的基因频率达到0.5时，杂合子的比例最大，故选a项。种群c和种群a之间基因频率的改变没有突破物种界限，种群a和种群c仍属于同一物种，两者能进行基因交流，只是存在地理隔离，无法进行基因交流而已，排除b项。而选项c、d从题目信息中无法得出，可以直接排除。(5)基因库是指种群中所有个体所含有的全部基因。由于种群c的种群个体少，所以种群c的基因库比种群a的小。从表中可以看出，种群c的规模越来越小，与t的基因频率越来越大有关，即种群c规模与等位基因t/t的基因频率变化密切相关。课后作业1d新物种形成的标志是形成生殖隔离。2ab、c、d均为正确的陈述句，但与题意不符。达尔文进化学说认为：“生物是由其祖先经漫长的地质年代逐渐进化而来的”，而云南澄江发现的动物化石群“突然”出现多种动物表明生物也可能有另外的进化方式。3c在一个种群的基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。一对等位基因的基因频率之和为1。4b从图中可以看出，基因型为aa的个体中繁殖成功率低的个体所占比例最小，基因型为aa的个体中繁殖成功率低的个体所占的比例最大，因此，经选择后，被淘汰的基因型为aa的个体最多，基因型为aa的个体最少，因此，剩余个体数量就如图b所示。5c种群是生物进化的基本单位而不是通过个体进化，生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程，而生物进化的方向是由自然选择决定的，所以自然选择能使种群基因频率发生定向改变。新物种的形成往往是通过长期的地理隔离导致生殖隔离实现的。