第四章生物的進化第二節生物的多樣性和適應性是進化的結果1．根據生物進化的順序，推測地球上最先出現的生物化石應該是()A．單細胞細菌 B．多細胞水螅C．低等多細胞藻類植物 D．高等多細胞被子植物答案A解析根據生物進化的順序，由低等到高等，由簡單到復雜可知，單細胞細菌結構最簡單最低等。2．考古學家從巖土沉積物中提取古生物遺骸DNA或蛋白質分子并和現代生物的分子信息庫進行比對，作為研究生物進化的細胞和分子水平上的證據。下列敘述錯誤的是（）A．兩種生物的DNA單鏈形成的雜合雙鏈區的部位越多，說明親緣關系越近B．細胞和分子水平上的證據是研究生物進化最直接、最重要的證據C．比較細胞色素C氨基酸序列的差異作為證據是因為進化過程中其分子結構相對穩定D．細胞色素C氨基酸序列相同的兩個生物個體不一定是同一個物種【答案】B【詳解】A、形成雜合雙鏈區的部位越多，DNA堿基序列的一致性越高，說明在生物進化過程中，DNA堿基序列發生的變化越小，因此親緣關系越近，A正確；B、化石是研究生物進化最直接、最重要的證據，B錯誤；C、細胞素色C是細胞中普遍含有的一種蛋白質，不同物種之間的親緣關系越近，其細胞色素C的結構越相似，反之差異越大。雖然朝著不同的方向進化，但是細胞色素C的很多氨基酸序列的進化是非常保守的，因此可以根據不同生物細胞色素C的氨基酸序列推測這些生物的親緣關系，C正確；D、由于細胞色素C的很多氨基酸序列的進化是非常保守的，進化過程中其分子結構相對穩定，即使兩個生物個體細胞色素C氨基酸序列相同也不能證明這兩個生物體一定是同一個物種，D正確。3．某種傘形花科植物葉片含有對昆蟲有毒的香豆素，經紫外線照射后香豆素毒性顯著增強，烏鳳蝶可以將香豆素降解，織葉蛾能將葉片卷起，取食內部葉片。下列敘述錯誤的是（）A．推測織葉蛾所取食的此種植物內部葉片中香豆素毒性較低B．烏鳳蝶對香豆素降解能力的形成是基因定向突變的結果C．織葉蛾對該種植物葉片的取食策略是香豆素對其定向選擇的結果D．植物的香豆素防御體系和昆蟲避免被毒殺策略是協同進化的結果【答案】B【詳解】A、織葉蛾能將葉片卷起，取食內部葉片，說明織葉蛾所取食的此種植物內部葉片中香豆素毒性較低，A正確；B、基因突變是不定向的，B錯誤；C、自然選擇的方向是定向的，能夠對生物起著選擇作用，所以織葉蛾對該種植物葉片的取食策略是香豆素對其定向選擇的結果，C正確；D、協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，由于任何一個物種都不是單獨進化的，因此植物的香豆素防御體系和昆蟲的避免被毒殺策略是協同進化的結果，D正確。4．親緣關系較遠的物種，由于相似的生活方式，整體或部分形態結構向著同一方向改變，這屬于趨同進化。在趨同進化過程中()A．通過相互選擇，不同生物的基因庫最終相同B．同一區域的不同物種之間不存在相互選擇和影響C．自然選擇使不同生物對同一環境產生了相似的適應性D．不同生物將演化為形態結構相似的同一物種答案C解析不同生物間存在生殖隔離，不會出現相同的基因庫，A錯誤；同一區域的不同物種之間會出現相互選擇，B錯誤；生物進化通常有兩個方面，一方面是生物與環境之間，環境選擇生物，推進生物進化，另一方面是生物與生物之間相互選擇，協同進化，所以在相同的環境下，不同生物也會出現相似的形態結構，C正確；不同生物一般不會演化為形態結構相似的同一物種，D錯誤。5．下列關于生物多樣性的敘述錯誤的是()A．生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性B．生物多樣性是生物進化的結果C．生物多樣性是人類賴以生存和發展的物質基礎D．生物多樣性是指所有的植物、動物和微生物所擁有的全部基因答案D解析所有的植物、動物和微生物所擁有的全部基因體現了遺傳多樣性，D錯誤。6．下列關于生物進化的敘述，錯誤的是()A．某物種僅存一個種群，該種群中每個個體均含有這個物種的全部基因B．雖然亞洲與澳洲之間存在地理隔離，但兩洲人之間并沒有生殖隔離C．無論是自然選擇還是人工選擇作用，都能使種群基因頻率發生定向改變D．古老地層中一般都是簡單生物的化石，而新近地層中含有復雜生物的化石答案A解析種群中每個個體只含有這個物種的部分基因，不可能含有全部基因，A錯誤；生物進化順序是從簡單到復雜，因此越古老地層中生物的結構一般越簡單，越新近地層中生物的結構一般越復雜，D正確。7．蜜蜂采蜜時，口器伸入鼠尾草的花筒中，頭部推動鼠尾草“丁”字形雄蕊，花粉落在頭部(如圖所示)。鼠尾草雄蕊先成熟，蜜蜂采蜜后飛出時，不會導致同一朵花的雌蕊受粉。等到雄蕊凋謝后雌蕊成熟，其他蜜蜂再來采蜜時，雌蕊的柱頭恰好能接觸到蜜蜂頭部，巧妙地接受了其他花的花粉而受精。下列相關敘述正確的是()A．蜜蜂取食花蜜的細長口器是適應環境產生的定向變異B．“丁”字形雄蕊結構是鼠尾草新種形成的必要條件C．雌、雄花蕊成熟時間不同不利于遺傳多樣性的形成D．鼠尾草與蜜蜂相互適應、協同進化答案D解析蜜蜂的口器是不定向突變造成的，在長期的自然選擇中適合采食花蜜的長口器個體被保留，A錯誤；新物種產生的必要條件是隔離，B錯誤；一朵花的雌蕊和雄蕊成熟時間不同，可以避免自花授粉，增加了異花授粉的概率，有利于遺傳多樣性的形成，C錯誤；蜜蜂自身的特點適應鼠尾草特殊的“丁”字形雄蕊，鼠尾草為蜜蜂提供了花蜜，而蜜蜂又為鼠尾草進行了傳粉，故它們之間相互適應、協同進化，D正確。8．甲海島上的某種鳥一部分遷徙到乙、丙兩個海島（三個島嶼相互隔絕），下圖所示為剛遷入時和遷入多年后決定羽毛顏色的相關基因的調查結果（B黑色、b色、B1黃色）。下列推測正確的是（）A．三個海島上的這種鳥既存在地理隔離，又存在生殖隔離B．鳥類遷入新海島會與其食物、天敵和無機環境共同進化C．甲、丙兩個海島的相同環境決定羽毛顏色朝著相同方向進化D．乙海島的環境促進羽毛顏色基因發生定向突變，產生B1基因【答案】B【詳解】A、分析題圖可知，甲島的鳥遷到乙、丙兩島后，產生了地理隔離，但是不一定存在生殖隔離，A錯誤；B、生物的進化是不同生物之間、生物與無機環境之間的共同進化，因此鳥類遷入新島嶼后會與其食物、天敵和無機環境共同進化，B正確；C、分析題圖可知，甲島進化過程中B基因頻率逐漸升高，b基因頻率逐漸降低，丙種群在進化過程中B基因頻率逐漸降低，b基因頻率逐漸升高，二者進化的方向不同，因此生存的環境不同，C錯誤；D、基因突變是不定向的，D錯誤。9．核糖體小亞基RNA(ssrRNA）的序列比較可為微生物譜系的確定提供依據。科學家根據ssrRNA序列分析提出了三界系統進化樹理論，如下圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．ssrRNA序列不同的主要原因是核糖核苷酸的數目和排列順序不同B．從ssrRNA水平能反映物種之間在進化過程中發生的遺傳變異C．可通過對ssrRNA的序列分析來確定所有生物的親緣關系D．三界系統進化樹理論認為原細菌、真細菌和真核生物起源于共同的祖先【答案】C【詳解】A、核酸的特異性主要體現在核糖核苷酸的數量和排列順序不同，A正確；B、根據ssrRNA序列分析比對，能反映物種之間在進化過程中發生的遺傳變異，B正確；C、對ssrRNA的序列分析，可對親緣關系遠近進行分析，不能確定所有生物的親緣關系，C錯誤；D、三界系統進化樹理論認為原細菌、真細菌和真核生物起源于共同的祖先，都來源于原始細胞形成的最近的共同祖先，D正確。10．下列有關生命的起源和進化的敘述，正確的是（）A．研究人類的起源和其他生物進化的唯一證據是化石B．米勒實驗說明在原始地球條件下無機小分子可以形成原始生命C．在常刮大風的島上，無翅或殘翅昆蟲特別多是自然選擇的結果D．能否使用工具和使用語言進行交流是從猿進化到人的標準【答案】C【詳解】A、研究人類的起源和其他生物進化的證據有化石證據、比較解剖上的證據、胚胎學上的證據等，化石是生物進化的重要證據但不是唯一證據，A錯誤；B、米勒的實驗向人們證實，生命起源的第一步，即從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球的條件下是完全可能實現的，沒有形成原生生命，B錯誤；C、由于海島上經常刮大風，那些有翅能飛的昆蟲，就常常被大風吹到海里，因而生存和繁殖后代的機會較少；而無翅或殘翅的昆蟲，由于不能飛翔，就不容易被風吹到海里，因而生存和繁殖后代的機會就多。經過一段時間的自然選擇之后，島上無翅的昆蟲就特別多，所以，經常刮大風的海島上，有翅能飛的昆蟲很少，無翅或殘翅的昆蟲特別多是自然選擇的結果，C正確；D、直立行走是進化發展的基礎，直立行走是人類脫離森林束縛，開拓新家園的標志，是使用工具制造工具的基礎。恩格斯曾指出，直立行走是從猿到人轉變過程中具有決定意義的一步，所以，直立行走是從猿進化到人的標準，D錯誤。11．化石為研究生物進化提供了直接的證據，比較解剖學和比較胚胎學以及細胞生物學和分子生物學水平的研究，都給生物的進化提供了有力的支持。請分析回答下列問題：(1)在越古老的地層里，成為化石的生物一般越簡單越低等；在越晚近的地層里，成為化石的生物一般越復雜、越高等。已經發現的大量化石證據，證實了生物是由逐漸進化而來的，而且還揭示出生物的進化順序。(2)魚類終身存在的鰓裂，在陸生脊椎動物胚胎早期也出現過，這屬于為生物進化提供的證據；研究比較人的上肢，馬、鯨、龜、貓的前肢，蝙蝠的翼手，發現它們之間的共同特點，這屬于為生物進化提供的證據。(3)不同生物與人的細胞色素c氨基酸序列的差異如表所示：生物名稱黑猩猩猴馬雞金槍魚小麥鏈孢霉酵母菌氨基酸差異/個01101321354344從表中可以看出，菌類、動物、植物和人的細胞內均有細胞色素c，這一事實說明，通過比較人與不同生物在細胞色素c氨基酸組成上的差異，得出的結論是。這項比較是從水平為生物的進化提供了證據。答案(1)共同祖先經過漫長的地質年代由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生(2)比較胚胎學比較解剖學(3)生物之間都具有一定的親緣關系人和黑猩猩親緣關系最近細胞生物學和分子生物學12．研究者對分布在喜馬拉雅山東側不同海拔高度的358種鳴禽進行了研究，繪制了該地區鳴禽物種的演化圖表(部分)及其在不同海拔分布情況的示意圖如下(圖中數字編號和字母代表不同鳴禽物種的種群)。請據圖分析回答下列問題：(1)該地區出現了358種鳴禽，體現了多樣性，且從圖中可知其中②③④⑤四個物種中，親緣關系最近的兩種很可能是(填數字)兩個物種。(2)研究表明，種群分布區域的擴大是喜馬拉雅鳥類新物種形成的關鍵步驟之一，就⑥、⑦形成過程而言，種群X分布區域擴大促進⑥⑦原種群之間形成隔離，與此同時⑥⑦原種群出現不同的為進化提供原材料；此外，種群分布區域擴大更容易形成不同的地理環境，對不同種群基因頻率改變所起的決定作用就有差別；久而久之，不同種群的就會形成明顯的差異，并逐步積累形成隔離，該隔離一旦形成，原來屬于一個物種X，就成了不同的物種。(3)高海拔生活的鳴禽大多耐低氧能力特別強，這也是長期進化的結果。據調查，高海拔區域本來無鳴禽種群，由于區域擴大導致原始種群遷入高海拔區域，遷入初期耐低氧個體(基因型為aa)比例較少，下圖中能比較準確地表示A和a基因在長期的選擇過程中比例變化情況的是。(4)在進化過程中，不同種鳴禽與其他物種之間，與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，這就是，是生態系統多樣性形成的主要原因。協同進化解析(1)同一地區存在358個不同物種的鳴禽，體現了生物多樣性的物種多樣性。從圖中可知，在②③④⑤四個物種中，②和③由同一物種形成不同物種的時間最晚，其親緣關系最近。(2)由于喜馬拉雅地區地形和氣候條件復雜，若種群分布區域擴大，則利于原種群形成地理隔離，失去交配機會，從而導致新物種的形成(產生生殖隔離)；與此同時，⑥⑦原種群出現不同的可遺傳變異(突變和基因重組)為進化提供原材料。(3)根據題意分析可知，隨著時間的延長，a基因頻率不斷增大，A基因頻率不斷減小，但不可能為0，故選甲。13．大麗王蝴蝶的翅色有黃翅黑斑和橙黃翅黑斑兩種。研究得知，黃翅黑斑(A)對橙黃翅黑斑(a)為顯性，親代中基因型為AA的個體占30%、基因型為Aa的個體占60%、基因型為aa的個體占10%。若它們的種群非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并產生后代。請分析回答下列問題：(1)親代自由交配產生的子代的各基因型頻率分別是_____________。若要使蝴蝶后代的基因頻率維持在這一理想狀態下，除題中給出的特點外，還應具備哪些條件?______________。(2)近年來，研究發現該種群出現了突變的白翅蝶，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?_____________。(3)比較不同種