1、隔离在物种形成中的作用(20分钟50分)一、选择题(共6题,每题5分,共30分)1.生殖隔离的形成包括()动物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配植物因开花季节和形态不同而不能交配动物胚胎发育早期死亡产生的杂种后代没有生育能力A.B.C.D.【解析】选D。生殖隔离包括动物因求偶方式、繁殖期不同,植物因开花季节和花的形态不同而造成不能自由交配;即使能交配,但也会在胚胎发育的早期死亡,或产生的杂种后代无生殖能力,这都属于生殖隔离。2.下列关于隔离与生物进化的叙述,正确的是()A.新物种的形成可以不经过生殖隔离B.地理隔离不会导致种群基因库间的差异C.只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流D.二倍体西瓜和
2、四倍体西瓜可以杂交,但二者存在生殖隔离【解析】选D。物种的形成不一定经过地理隔离,但是必须经过生殖隔离;地理隔离是由于地理上的障碍,使彼此间无法相遇而不能交配,能阻止种群间的基因交流,导致种群基因库间产生差异;二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交产生的后代三倍体西瓜不可育,故二倍体西瓜与四倍体西瓜之间存在生殖隔离。3.如图显示了3种可能的物种形成机制,机制13的诱发原因依次可能是()A.生殖隔离;种内斗争;出现突变体B.地理隔离;种群迁出;出现突变体C.自然选择;种间斗争;种群迁入D.种内斗争;繁殖过剩;环境改变【解析】选B。由图中机制1可发现,本来同一个种群出现了地理隔离造成了基因交流的阻断,不同环境
3、的自然选择造成不同基因频率的变化,当基因频率变化积累到一定程度,形成生殖隔离,因此机制1产生的原因为地理隔离。由图中机制2可发现,本来同一个种群中有一部分个体迁出了这个种群,建立了一个新种群,从而形成地理隔离,最终形成生殖隔离,因此机制2产生的原因为种群迁出。由图中机制3可发现,本来同一个种群中有一部分个体由于产生突变,与其他个体间存在生殖隔离而形成新物种,因此机制3产生的原因为出现突变体。4.下列关于物种形成的叙述错误的是()A.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是常见的物种形成方式B.隔离是物种形成的必要条件C.两个同种种群一旦产生隔离就形成了两个新的物种D.新物种的形成与种群基因频率的改变
4、有关【解析】选C。在生物进化史中,绝大多数新物种的形成都是经过长期地理隔离而导致生殖隔离的,只有部分如多倍体植物的出现,寒武纪生物大爆发的产生等是特例,A正确。生殖隔离是物种形成的唯一标志,地理隔离能使物种基因频率产生分歧,向不同的方向进化,形成生殖隔离,因此隔离是物种形成的必要条件,B正确。隔离包括地理隔离和生殖隔离,生殖隔离的形成是新物种产生的标志,但地理隔离只有经过漫长的岁月才能导致生殖隔离的产生,C错误。新物种的形成是生物进化的结果,生物进化的实质是种群基因频率的改变,因此新物种的形成必然和种群基因频率的改变有关,D正确。5.(多选)经地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛,某时间
5、段内岛上鸟类的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.两岛上的鸟类可能存在地理隔离,不同种的鸟类之间存在着地理隔离B.甲岛较乙岛鸟类的种类增加更多,可能是甲岛的环境变化更大C.两岛上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D.两岛上鸟类的种类虽然不同,但最终两岛上鸟类的数量趋于相同【解析】选A、C。每个岛上的鸟类有多种,所以它们是多个种群,每个种群都存在一个基因库;由于两岛位置不同,所以两岛上的鸟类可能存在地理隔离,但无论是否是一个岛,不同种类的鸟类之间都存在生殖隔离;由于甲岛上环境变化较大,促使基因库中的基因频率发生变化的速率快,所以甲岛上鸟类的种
6、类增加更多;由题图可知,两岛上鸟类的数量趋于相同。6.据某杂志报道,在美国南部森林中生活着一种绿色变色蜥,当矮壮健实的褐色蜥蜴侵入该森林,绿色变色蜥被迫到树上生活,仅仅经过20代,绿色变色蜥就长出更大、黏性更强的护趾,帮助它们在较高的领地上定居。研究人员认为这一过程给人们展示了一个正在发生的生物进化过程,这是因为他们认为()A.树上的绿色变色蜥种群中一定产生了新的基因B.褐色蜥蜴的入侵决定了绿色变色蜥变异的方向C.褐色蜥蜴的入侵可能改变了绿色变色蜥种群的基因频率D.褐色蜥蜴的入侵导致绿色变色蜥种群中产生了生殖隔离【解析】选C。新基因是由基因突变产生的,由题意无法判断树上的绿色变色蜥种群中一定产
7、生了新的基因,A错误;生物的变异是不定向的,B错误;褐色蜥蜴的入侵使绿色变色蜥的生存环境发生了改变,在特定环境的自然选择作用下,可能改变了绿色变色蜥种群的基因频率,C正确;褐色蜥蜴的入侵,使绿色变色蜥迁移到树上生活,这部分绿色变色蜥与原来地上生活的绿色变色蜥相比,不一定产生了生殖隔离,D错误。二、非选择题(共20分)7.(2020辽阳高一检测)某昆虫的翅可按长度分为残翅、中翅和长翅,且残翅昆虫不能飞行,翅越长运动能力越强。如图表示某地区该种昆虫的翅长与个体数量的关系,请回答:(1)该种昆虫翅长变异的根本来源是_。(2)如果有两个较小的此种昆虫的种群迁入了甲、乙两个岛屿,其中甲岛食物匮乏,运动能
8、力强的生物更容易获得食物,乙岛经常有大风浪,飞行的昆虫容易被吹入大海淹死。从这一事实得到的结论是_。(3)请参照上图画出昆虫在甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量关系的柱状图。(4)若干年后,甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇,但它们已不能进行相互交配,遗传学上把这种现象叫作_。【解析】(1)该种昆虫翅长变异的根本来源是基因突变,基因突变能产生新基因。(2)如果有两个较小的此种昆虫的种群迁入了甲、乙两个岛屿,其中甲岛食物匮乏,运动能力强的生物更容易获得食物,乙岛经常有大风浪,飞行的昆虫容易被吹入大海淹死。从这一事实得到的结论是自然选择决定生物进化的方向,突变的有利和有害往往取决
9、于生物的生存环境。(3)由于甲岛食物少,翅长的运动能力强, 存活的几率大,甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量关系的柱状图见答案。(4)生殖隔离指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不能相互交配,或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育后代,因此若干年后,甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇,但它们已不能进行相互交配,遗传学上把这种现象叫作生殖隔离。答案:(1)基因突变(2)突变的有利和有害往往取决于生物的生存环境(3)(4)生殖隔离【补偿训练】图1表示物种形成的一般途径,请据图回答:(1)结合现代生物进化理论分析可知,a、c分别表示_,b的实质变化是_。(2
10、)的存在说明由于发生了_,导致新性状出现,在_的作用下使生物朝着一定方向进化。 (3)某小岛的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为_,它是生物进化的_。(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,W代表蜥蜴脚趾的分趾基因,w代表联趾(趾间有蹼)基因,这两种性状比例变化的过程如图2所示。由于蜥蜴过度繁殖,导致_加剧。小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,其原因可能是_。【解题指南】解答本题的关键是判断图中不同的字母所代表的新物种形成过程中不同的环节,并根据生物进化和物种形成的不同标准将两者加以区别。【解析】(1)图1中a、c表示的分别是地理隔离和生殖隔离,b表示自然选择导致基因频率发生改变的过程。(2)不定向的基因突变能够为自然选择提供原材料。(3)种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位。 (4)在小岛上种群大量繁殖导致生存空间和资源的相对稀缺,所以生存斗争逐渐加剧;能在海水中游泳获取食物的联趾蜥蜴更容易生存下来。答案:(1)地理隔离、生殖隔离种群基因频率的定向改变(2)基因突变自然选择(3)种群基本单位(4)生存斗争联趾个体可以到海洋中捕食,更适应环境