第3节 物种进化与生物多样性的形成 第4节 进化论对人类思
想观念的影响及其面临的挑战
[随堂检测]
1.下列关于隔离的叙述中,不正确的是( )
A.自然界中多数物种的形成都要经过长期的地理隔离而产生生殖隔离 B.植物多倍体物种的形成不需要经过地理隔离 C.东北虎和华南虎是经过生殖隔离而形成的两个亚种 D.不同物种的个体之间存在着生殖隔离
解析:选C。物种形成一般要经过长期的地理隔离,使基因库产生较大的差异,从而产生生殖隔离。植物如受低温的影响或用秋水仙素处理后,纺锤体的形成受抑制,从而产生多倍体。东北虎和华南虎是一个物种中两个不同的亚种,它们之间可以交配并产生可育后代,没有形成生殖隔离。不同物种之间不能交配或交配后产生的后代是不育的,存在着生殖隔离。
2.下列关于生物进化的叙述,错误的是( )
A.某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因 B.虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离 C.无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生定向改变 D.古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂生物的化石
解析:选A。种群中所有个体所含有的基因才是这个物种的全部基因,A项错误;各大洲人之间并没有生殖隔离,B项正确;无论是自然选择还是人工选择作用,都可使种群基因频率发生定向改变,C项正确;越古老的地层中的化石所代表的生物结构越简单,在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂,说明生物是由简单到复杂进化的,D项正确。
3.新物种形成最显著的标志和生物进化的标志分别是( ) ①具有了特殊的形态结构 ②改变了种群基因频率 ③具有了一定的生理功能 ④产生了生殖隔离 A.①② C.④②
B.③④ D.①④
解析:选C。生殖隔离一旦产生就阻碍了基因的交流,从而产生新物种。自然选择使种群的基因频率发生定向改变,从而导致生物进化。
4.油菜物种甲(2n=20)与乙(2n=16)通过人工授粉杂交,获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙,用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁,待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是( )
A.秋水仙素通过促进着丝点分裂,使染色体数目加倍 B.幼苗丁细胞分裂后期,可观察到36或72条染色体 C.丙到丁发生的染色体变化,决定了生物进化的方向 D.形成戊的过程未经过地理隔离,因而戊不是新物种
解析:选B。秋水仙素作用的原理是抑制纺锤体的形成,A错误;根据题意分析幼苗丙的染色体数为18,经秋水仙素处理加倍后形成丁,丁的染色体数目为36,幼苗丁的细胞有丝分裂后期为72,减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期为36,B正确;自然选择决定生物进化的方向,C错误;戊是四倍体,甲和乙均是二倍体,戊与甲杂交或戊与乙杂交后代均为三倍体,三倍体不育,所以戊与甲和乙存在生殖隔离,戊是新物种,D错误。
5.澳洲某小岛上生活着两种棕榈科植物。研究认为:在200万年前,它们的共同祖先迁移到该岛时,一部分生活在pH较高的石灰岩上,开花较早;另一部分生活在pH较低的火山灰上,开花较晚。由于花期不同,不能相互授粉,经过长期演变,最终形成两个不同的物种。下列有关分析正确的是( )
A.土壤酸碱度的选择作用,诱发个体产生不同的变异 B.基因突变产生新的等位基因,导致种群基因频率定向改变 C.花期不同阻止了基因交流,最终形成了生殖隔离
D.若将这两种植物种植在相同环境中,它们能杂交产生可育后代
解析:选C。变异是不定向的,在环境变化之前就已经产生,土壤酸碱度这一特定的环境只是对不定向的变异起了选择的作用,而不是诱发了生物变异,A项错误;基因突变产生的新基因是原基因的等位基因,可能使种群的基因频率发生改变,但没有定向性,自然选择导致基因频率发生定向改变,B项错误;由于花期不同,不能相互授粉,说明两个物种间存在生殖隔离,C项正确;因这两个物种间存在生殖隔离,所以,若将这两种植物种植在相同环境中,它们不能交配,或者能杂交但产生不育的后代,D项错误。
6.达尔文发现在南美洲加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上生活着15种龟类(简称岛龟),它们形态各异,食性和栖息场所也各不相同,但它们都保留着南美大陆西海岸陆地龟类的痕迹(简称大陆龟),研究发现这15种岛龟就是由大陆龟进化而来的。如图所示,图甲是描述岛龟演化的模型,请分析回答下列问题:
(1)大陆龟刚开始分布到甲、乙两岛时,岛屿之间辽阔的海洋相当于________隔离;每个岛上的环境都不同,所以____________的方向也不同,导致进化方向产生差异。
(2)现代综合进化论认为生物进化的基本单位是____________。经过长期进化,分布在不同海岛上的岛龟的基因库发生很大的差异,最终出现____________隔离,标志着两个新物
种岛龟1和岛龟2的形成。
(3)岛龟脚趾的连趾(ww)和分趾(WW、Ww)是一对相对性状,若人为将岛龟1迁入乙岛,追踪调查50年间W和w的基因频率变化如图乙,则乙岛上的岛龟1是否发生了进化?________(选填“是”或“否”),说明上述性状中____________________更适应乙岛的环境。
解析:(1)当同一物种分开形成两个种群时,两者之间存在的是地理隔离;由于每个岛上的环境不同,所以自然选择的方向不同,从而导致进化的方向也不同。(2)现代综合进化论认为生物进化的基本单位为种群,经过长期的地理隔离最终达到了生殖隔离,标志着两个新物种的形成。(3)通过图乙中种群基因频率的变化可知,岛龟发生了进化;种群基因频率变大的等位基因控制的性状是适应环境的。
答案:(1)地理 自然选择 (2)种群 生殖 (3)是 连趾
[课时作业]
一、选择题
1.下列关于物种的叙述,不正确的是( ) A.同一物种的个体可以组成一个或多个种群 B.新物种形成意味着生物能以新的方式利用环境条件 C.共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 D.新物种形成不一定经过地理隔离
解析:选C。同一物种的个体由于地理隔离可以组成多个种群;新物种形成表示其性状和适应环境的能力有所改变,会以新的方式来利用环境条件;共同进化不只包括生物与生物之间的斗争,还包括生物与无机环境之间的斗争;多数物种形成需要经过地理隔离,但少数物种如多倍体形成可以不经过地理隔离。
2.马与驴为两个不同的物种,交配产生的后代骡是不育的,这种现象在生物学上称为( )
A.突变 C.生殖隔离
B.基因重组 D.地理隔离
解析:选C。马与驴属于不同物种,它们之间存在生殖隔离。 3.华南虎和东北虎两个亚种的形成是因为( ) A.地理隔离 B.生殖隔离
C.地理隔离和生殖隔离 D.基因突变和基因重组
解析:选A。华南虎和东北虎生活于两个不同的地方,相互之间无法交配,即是由地理
隔离导致的,所以A选项正确。
4.南水北调工程可能导致南方水系中的血吸虫随水北上,专家担心血吸虫会在北方水系中形成新的亚种或物种,对北方人民的健康形成新的威胁。假如南方的部分血吸虫来到北方,相关叙述错误的是( )
A.会慢慢形成新的种群
B.会因定向变异形成新的亚种或物种 C.可能与南方的血吸虫之间形成地理隔离 D.可能与南方的血吸虫之间形成生殖隔离
解析:选B。来到北方的血吸虫可能会形成新的种群,A正确;来到北方的血吸虫可能会形成新的亚种或物种,但不是定向变异的结果,因为变异是不定向的,B错误;来到北方的血吸虫与南方的血吸虫可能存在着地理隔离,C正确;由于地理隔离存在,两个种群之间不能进行基因交流,从而造成基因库的差异,经过长期的进化作用可能出现生殖隔离而形成新物种,D正确。
5.花生的含油量随世代的变化情况如图所示。据图分析,选择对高含油量花生品种的产生所起的作用是( )
A.改变了控制产油的一对等位基因的总频率 B.改变了花生的基因库,导致新物种的产生 C.定向诱导了控制高含油量基因的突变
D.淘汰部分表现型,使高含油量基因的基因频率增大
解析:选D。一对等位基因的总频率之和等于1,故A错误;新物种的产生标志是出现生殖隔离,故B错误,突变是不定向的,故C错误;自然选择作用于个体的表现型,淘汰含油量低的个体,保留含油量高的个体,从而使种群中含油量高的基因频率增大,故D正确。
6.调查发现某种蜣螂提高了“生活品位”,不仅吃粪便,还取食蜈蚣、千足虫等。与普通蜣螂相比,这种蜣螂后腿较卷曲,便于捕猎,头部较窄而长,便于进食内脏。下列相关说法错误的是( )
A.从进化的角度看,这种蜣螂与普通蜣螂存在生殖隔离 B.从变异角度看,这种蜣螂后腿卷曲的出现是因为突变 C.与普通蜣螂相比较,这种蜣螂类型的形态是自然选择的结果 D.与普通蜣螂相比较,这种蜣螂种群的某些基因频率发生改变
解析:选A。该蜣螂与普通蜣螂还是同种生物,说明它们之间没有出现生殖隔离,故A
错误;由于突变的存在,蜣螂种群中存在普通蜣螂和生活品位提高的蜣螂,由于自然选择的定向选择,使生活品位提高的蜣螂基因频率提高,故B、C、D正确。
7.下列有关生物进化和物种形成的叙述中,正确的是( ) A.形成新物种是生物进化的实质
B.生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生 C.环境条件保持稳定,种群的基因频率不会发生变化 D.共同进化仅指生物与无机环境之间的不断进化和发展
解析:选B。生物进化的实质是种群基因频率的改变;生殖隔离是物种形成的必要环节,是物种形成的标志;基因突变是不定向的、随机发生的,所以即使环境没有改变,也可能会发生基因突变而导致基因频率发生改变,同时个体的迁入和迁出同样会影响基因频率;生物与生物之间、生物与无机环境之间均会相互选择,共同进化。
8.假设在某一个群体中,AA、Aa、aa三种基因型的个体数量相等,A和a的基因频率均为50%。如图表示当环境发生改变时,自然选择对基因A或a有利时,其基因频率的变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A.甲表示当自然选择对隐性基因不利时A的基因频率变化曲线 B.乙表示当自然选择对杂合体不利时A的基因频率变化曲线 C.自然选择直接作用的是生物个体的表现型
D.有利基因的频率变化如曲线甲时,该种群已进化成新物种
解析:选C。如自然选择对隐性基因不利,因为有杂合体的存在,A的基因频率不可能为1,A错误;自然选择对杂合体不利时,原本A与a的基因频率不会发生变化,B错误;自然选择直接作用的是个体的表现型,进而可能影响到种群中基因频率的改变,C正确;形成新物种的标志是产生生殖隔离,而种群基因频率的改变意味着生物进化,D错误。
9.由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛,某时间段内岛上鸟类种类和数量随时间变化的情况如图所示,下列有关叙述中错误的是( )
A.两岛上的鸟类存在地理隔离,不同种的鸟类之间存在着生殖隔离 B.甲岛较乙岛鸟种类增加更多,可能是甲岛的环境变化更大
C.两岛的鸟类各形成一个种群基因库,且两个基因库间的差异越来越大