2020-2021学年高中生物-第7章-现代生物进化理论-2.2-隔离与物种的形成-共同进化与生物多

PAGE9-隔离与物种的形成共同进化与生物多样性的形成(20分钟·70分)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.(2020·杭州高一检测)任何生物都可以被归到物种中,物种是生物 ()A.分类的基本单位 B.进化的基本单位C.繁殖的基本单位 D.存在的基本单位【解析】选A。物种是生物分类的基本单位,也是一种自然的类群,A正确。种群是生物进化、繁殖和存在的基本单位,B、C、D错误。2.(2020·天津高一检测)下列对生物多样性的理解正确的是 ()A.生物多样性的丰富程度与自然选择无关B.外来物种入侵一定使生物多样性增加C.丝兰蛾细长的吸管似的口器与丝兰的细长花距是它们长期共同进化形成的D.遗传多样性较低的种群适应环境的能力强【解析】选C。生物多样性的丰富程度与自然选择有关,A错误。外来物种入侵一般会破坏生态平衡,降低本地的生物多样性,B错误。丝兰蛾细长的吸管似的口器与丝兰的细长花距是它们长期共同进化、相互适应的结果,C正确。遗传多样性较低的种群适应环境的能力低,D错误。3.如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2,经过漫长的进化,分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻,a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布,向d方向进化。下列有关叙述正确的是()A.b和d存在地理隔离,所以一定存在生殖隔离B.c和d不存在地理隔离,却可能存在生殖隔离C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,则b和d是同一物种D.a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同,则c和d是不同物种【解析】选B。本题考查物种形成的知识。a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2,又分别进化出b、d、c,b、d虽然有地理隔离,但是不一定会产生生殖隔离,故A错误;由于d由a1进化而来,所以c与d之间可能存在生殖隔离,故B正确;a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同,但是b和d由于地理隔离存在,基因频率可能产生差异,所以可能不是同一物种,故C错误;即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同,只要c和d不存在生殖隔离,它们仍是同一物种,故D错误。【方法规律】判断是否属于同一物种的方法(1)判断依据:是否具有生殖隔离。具有生殖隔离,两个种群属于两个物种;不具有生殖隔离,两个种群属于同一个物种。(2)下列不能作为判断两个种群属于同一物种的依据:①形态、结构相同:两个种群形态、结构相同,不一定是同一物种,如:两个种群的生物形态、结构相同,但繁殖期不同,不能自然交配,则两个种群属于两个物种。②能够交配:两个种群的生物能够交配,不一定属于同一物种,如果交配后代不育,则两个种群不属于同一物种,如:马和驴相互交配产生骡子,骡子不能经过有性生殖产生后代,所以马和驴不属于同一物种。4.(2020·太原高一检测)下列关于生物进化与物种形成的叙述,错误的是 ()A.种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位B.二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交形成的三倍体西瓜是新物种C.外界环境发生变化会使种群的基因频率发生定向改变D.在进化地位上越高等的生物,其适应能力不一定越强【解析】选B。种群是生物进化和繁殖的基本单位,A正确。二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交形成的三倍体西瓜是不可育的,不属于新物种,B错误。外界环境可以对生物的变异进行选择,定向地改变种群的基因频率,C正确。生物适应环境的能力与进化地位的高等与否没有直接关系,要看环境如何选择,适者生存,D正确。【补偿训练】下列关于生物进化的叙述,正确的是 ()A.生物进化后一定能形成新的物种B.捕食者的存在有利于增加物种多样性C.共同进化只发生在生物与生物之间D.喷洒农药导致害虫产生抗药性变异【解析】选B。生物进化的实质是种群基因频率的改变,只要基因频率改变,生物就进化了,但是不一定会出现生殖隔离,即不一定形成新的物种,A错误。捕食者往往优先捕食个体数量多的物种,为其他物种的形成腾出空间,捕食者的存在有利于增加物种多样性,B正确。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,这就是共同进化,C错误。害虫的抗药性在喷洒农药之前已经存在,农药只起选择作用,D错误。5.(2020·天津高一检测)如图表示某生态系统中的三种植物,下列叙述中正确的是 ()A.a、c、f的差异属于遗传多样性B.a～j所含的全部基因,称为种群基因库C.f～j在一段时期内没有产生新的基因,但该种群基因频率有可能发生变化D.该生态系统中的所有生物和非生物因子之和称为生态系统的多样性【解析】选C。a、c、f是不同物种,不同物种间的差异属于物种多样性,A错误。同一种群所有个体所含的全部基因称为种群基因库,而a～j包含不同物种,所含的全部基因不能称为种群基因库,B错误。f～j在一段时期内没有产生新的基因,但染色体变异和自然选择等因素会导致种群基因频率发生改变,C正确。该生态系统中的所有生物和非生物因子之和称为生态系统,但不能称为生态系统的多样性,D错误。【误区警示】易误认为影响基因频率的因素只有基因突变。生物进化的实质是种群基因频率的改变,影响基因频率变化的因素有突变和基因重组、迁入和迁出、自然选择、遗传漂变、非随机交配等。6.下列说法不支持共同进化观点的是 ()A.有长着细长花丝的兰花,就必然有同样长着细长吸管似的口器的昆虫B.通过捕食关系猎豹跑得越来越快,斑马的逃生动作越来越敏捷C.随着最早光合放氧生物的出现,地球上有了氧气,这为需氧型生物的出现和进化提供了前提D.不同物种的进化是互不干涉、彼此孤立的【解析】选D。任何一个物种都不是单独进化的,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,这就是共同进化。7.如图是某种动物的生活区域被一条宽20m、南北向的公路和一条宽也是20mA.该物种的基因多样性可能会增加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【解析】选D。某动物的生活区域被分成四个小区域后,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,所以其基因多样性可能会降低,也可能会增加;该动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;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。【互动探究】青藏铁路专门为藏羚羊等动物留出能够穿越的涵洞,试分析这样做的原因是什么。提示:防止人为导致地理隔离,保护藏羚羊等动物的基因多样性。8.(2020·厦门高一检测)如图表示蒙古冰草和沙生冰草两个物种的形成机制。下列相关叙述正确的是 ()A.种群1内部个体间形态和大小方面的差异体现的是物种多样性B.蒙古冰草和沙生冰草是两个物种的标志是二者之间存在生殖隔离C.a是地理隔离,自然选择的直接对象是种群中不同的等位基因D.蒙古冰草和沙生冰草一直利用相同的资源【解析】选B。一个种群中不同个体表现型的差异体现了基因多样性,A错误。蒙古冰草和沙生冰草是两个物种的标志是二者之间存在生殖隔离,B正确。a是地理隔离,自然选择的直接对象是生物的表现型,C错误。蒙古冰草和沙生冰草生活的区域环境不同,所以利用的资源不同,D错误。二、非选择题(共2小题,共30分)9.(14分)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,这种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,已不能正常传粉,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:。

(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;是物种形成的基本环节。

【解析】(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之间形成地理隔离;种群b和种群c个体之间因为花期不同,已不能正常传粉,这说明种群b和种群c已产生了生殖隔离。(2)第一年基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%,则基因型为Dd的植株所占的比例为20%,由此可以计算出D的基因频率为10%+20%×(1/2)=20%,d的基因频率为80%;第二年基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%,则基因型为Dd的植株所占的比例为32%,由此可以计算出D的基因频率为4%+32%×(1/2)=20%,d的基因频率为80%。在这一年中,该植物种群的基因频率没有发生变化,说明该植物种群没有发生进化。(3)现代生物进化理论认为: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;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,最终导致新物种的形成。答案:(1)地理隔离生殖隔离(2)否该种群的基因频率没有发生变化(3)种群自然选择突变和基因重组、自然选择和隔离10.(16分)有学者认为,共同进化就是“生态的舞台,进化的表演”,请回答以下问题:(1)共同进化是指,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,进而形成生物多样性。在帕米尔高原,因低温导致植物A(2N=20)变成了植物B(4N=40),植物A和B体现了生物多样性中的多样性。

(2)长舌蝠舌长为体长的1.5倍,只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花筒底部吸食花蜜,且为该植物的唯一传粉者,长舌蝠与长筒花通过长期的相互,实现共同进化。

(3)为研究捕食者在共同进化中的作用,生态学家通过实验获得了以下数据:项目引入捕食者之前适当引入捕食者10年之后生物有机物的量/(kJ·hm-2·n-1)1510814829物种的种类数425451表中数据表明,适当引入捕食者之后,生物有机物的量变化不大,但物种的种类数却增加,出现该结果的原因是捕食者往往捕食的物种,避免出现生物占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,科学家把此现象称作“收割理论”。

【解析】(1)共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,进而形成生物多样性。在帕米尔高原,因低温导致植物A(2N=20)变成了植物B(4N=40),植物A和B体现了生物多样性中的物种多样性。(2)长舌蝠舌长为体长的1.5倍,只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花筒底部吸食花蜜,且为该植物的唯一传粉者,长舌蝠与长筒花通过长期的相互选择,实现共同进化。(3)表中数据表明,适当引入捕食者之后,生物有机物的量变化不大,但物种的种类数却增加,出现该结果的原因是捕食者往往捕食个体数量多的物种,避免出现一种或少数几种生物占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,科学家把此现象称作“收割理论”。答案:(1)不同物种之间物种(2)选择(3)个体数量多一种或少数几种(10分钟·30分)1.(6分)(2020·南昌高一检测)某研究小组研究了某地的两个湖泊,这个地区有时会发洪水,每个湖泊中生活着两种相似的鱼:红褐色鱼和金黄色鱼。他们不清楚这两种鱼之间的关系,于是作出两种假设:假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼;假说乙认为湖泊Ⅰ中原来只有红褐色鱼,湖泊Ⅱ中原来只有金黄色鱼。DNA分析表明,湖泊Ⅰ中的红褐色鱼与湖泊Ⅱ中的红褐色鱼亲缘关系最近。下列有关叙述错误的是 ()A.假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作用B.按照假说乙,发洪水时这两个湖泊中的鱼发生了混杂C.DNA分析结果支持假说甲D.如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交,说明它们不是一个物种【解析】选C。假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼,为基因突变,没有考虑到隔离在物种形成中的作用,A正确。假说乙认为湖泊Ⅰ中原来只有红褐色鱼,湖泊Ⅱ中原来只有金黄色鱼,因为洪水的作用,两种鱼发生了混杂,B正确。通过DNA分析可知两个湖泊中的红褐色鱼亲缘关系最近,因此支持了假说乙,C错误。如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交或杂交后子代不可育,说明它们不是一个物种,D正确。2.(6分)某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物,两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是 ()A.乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝,反之亦然B.在长期进化中,甲、乙两物种必然互为选择因素C.甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变,反之亦然D.甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变【解析】选B。由题意可知,甲、乙两种动物存在捕食关系,若捕食者仅有一种食物来源,则被捕食者灭绝,捕食者也会因缺少食物而灭绝;若捕食者有多种食物来源,则其中一种被捕食者灭绝不会导致捕食者灭绝;若捕食者灭绝,则被捕食者在一段时间内数量会增加,达到一定数量后会减少,最终在一定数量上保持平衡,A错误。在长期进化过程中,两者之间相互选择可使基因频率发生定向改变,共同进化,B正确。两种群本身都可发生基因突变,基因突变具有不定向性,两种群之间的基因突变互不影响,C错误。基因突变产生新的等位基因,可能使种群的基因频率发生改变,种群数量保持稳定不能说明基因频率未发生改变,D错误。【实验·探究】3.(18分)小麦育种专家李振声被授予2006年中国最高科技奖,其主要成就之一是将偃麦草与普通小麦杂交,育成了具有相对稳定的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种——小偃6号。小麦与偃麦草的杂交属于远缘杂交,远缘杂交的难题主要有三个:杂交不亲和、杂交不育和后代“疯狂分离”。(1)普通小麦(六倍体)与偃麦草(二倍体)杂交所得的F1不育说明了什么?。

(2)F1不育的原因是什么?