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（19）隔离在物种形成中的作用
——高一生物学人教版（2019）必修二期末易错题集训
【易错点分析】
1.在遗传学和进化论的研究中，把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫作地理隔离。把不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象统称为隔离。
2.在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成一个整体——种群。
3.物种形成过程可用下面概念图表示，图中①②③④分别是：①突变和基因重组，②自然选择，③地理隔离，④生殖隔离。有些新物种形成④前不一定（填“一定”或“不一定”）要经过③，原因是地理隔离是形成生殖隔离的一种途径，有的可以不经过地理隔离，比如通过染色体变异的方式形成多倍体，从而产生新物种。
4.加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成过程：加拉帕戈斯群岛地雀的祖先属于同一个物种，从南美洲大陆迁来后，逐渐分布到不同的岛屿上。由于各个岛上的地雀种群可能会出现不同的突变和基因重组，而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响。因此，不同种群的基因频率就会发生不同的变化。由于各个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别：在一个种群中，某些基因被保留下来，在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。久而久之，这些种群的基因库就会形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的地雀，就成了不同的物种。
【易错题训练】
1.现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是（ ）
A.甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B.在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快
C.将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变
D.甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
2.地雀喙的深度与其食性有关，喙深的个体更容易啄开坚果。研究人员调查了某海岛地雀种群喙深度的变化，结果如图所示。该种地雀主要以浆果为食，也能取食坚果。在干旱年份，海岛的浆果产量会明显降低。下列分析正确的是（ ）
A.1975~1977年，地雀喙的深度变化小，说明地雀未发生变异
B.干旱气候导致浆果产量降低，使地雀产生喙的深度变大的变异
C.地雀喙的深度变大有利于取食坚果，以适应干旱气候环境
D.1977~1979年，地雀喙的深度变大，导致产生生殖隔离而出现新物种
3.某大型湖泊被地壳运动形成的小山所隔，形成湖泊Ⅰ、Ⅱ，原湖泊中某种鱼M在湖泊Ⅰ、Ⅱ中分别进化为不同种类的鱼（A、B、C、D），如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.A和D之间存在生殖隔离，二者的基因库完全不同
B.长期的地理隔离从而产生生殖隔离是新物种形成的唯一途径
C.两湖泊中不同种鱼的形成，是因为环境不同导致的基因突变方向不同
D.自然选择直接作用于生物个体的表型，使种群的基因频率发生了定向改变
4.图中A、B、C表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。A地区中物种甲的某些个体迁移到B、C地区后，经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述错误的是（ ）
A.甲、乙、丙三个种群都在发生进化，最终三者的基因库有较大差异
B.留居A地区的甲种群和当地其他生物及无机环境之间相互影响共同进化
C.B、C地区的两个种群经过了突变、隔离两个环节进化出新物种
D.乙和丙两个种群虽然属于两个物种，但两种生物体细胞中的染色体数可能相同
5.如图a、b、c表示自然条件有差异、存在地理隔离的3个地区。a地区物种甲某些个体迁移到b、c地区，经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确的是（ ）
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.留居a地区的甲种群的基因频率不再发生改变
C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流，它们的基因库存在较大差异
D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离，它们的基因库组成完全不同
6.尸香魔芋（一种特殊类型的百合）的花会发出一种气味吸引苍蝇。苍蝇是地中海蜥蜴的主要食物，蜥蜴在尸香魔芋花附近捕食苍蝇的过程中发现尸香魔芋的果实也可食用，进而改变了食性。蜥蜴食性的改变导致尸香魔芋在米诺卡岛上遍地开花。下列相关叙述正确的是（ ）
A.推测米诺卡岛上的尸香魔芋的种子皮可能较厚
B.米诺卡岛的尸香魔芋与其他地区的尸香魔芋之间存在生殖隔离
C.米诺卡岛上蜥蜴的食性改变标志着新物种的形成
D.尸香魔芋散发的能够吸引苍蝇的气味属于物理信息
7.如图表示某海岛上地雀的进化模式，其中圆圈表示地雀，箭头表示地雀的变异，箭头上的双短线表示被淘汰。根据现代生物进化理论并结合图示分析，下列叙述错误的是（ ）
A.地雀进化的基本单位是种群
B.地雀进化的原材料是基因突变和基因重组
C.自然选择使种群的基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向
D.地雀在进化过程中，地理隔离不一定产生生殖隔离，新物种的形成一定要经过生殖隔离
8.北美大灰熊和亚洲黑熊的祖先属于同一物种，由于地质运动，亚洲和美洲的陆桥断裂，两种熊的祖先被隔离开来，经过长期进化形成了两个不同物种。下列有关叙述错误的是（ ）
A.这两种熊的形成过程中，首先出现地理隔离然后出现生殖隔离
B.两种熊产生生殖隔离后，种群的基因频率不再改变
C.北美大灰熊和亚洲黑熊差异的形成与两地不同的环境有关
D.细胞色素c氨基酸序列的差异为研究两种熊的亲缘关系提供了分子水平的证据
9.如图是加拉帕戈斯群岛地雀的一种物种分化模型，对该模型理解错误的是（ ）
A.a、b物种是由同一祖先经地理隔离、突变和重组、自然选择逐渐形成的
B.乙图到丙图过程中小岛上的a地雀发生了进化，b地雀没有发生进化
C.迁移到小岛的a地雀没有进化成b地雀的原因之一是生态位构成竞争
D.在自然选择的作用下，各岛屿地雀种群的基因频率会发生定向改变
10.2023年6月，中国科学家通过研究发现，黔金丝猴的基因组中有川金丝猴和滇/缅甸金丝猴的遗传组分，揭示了黔金丝猴的杂交起源.下列叙述合理的是（ ）
A.任何一种新物种的形成一定需要经过地理隔离
B.生物多样性的形成就是新物种不断形成的过程
C.生物进化不一定产生新物种，但新物种的形成一定发生了生物进化
D.不同物种不能杂交产生后代，但所有的生物体共用同一套遗传密码
11.如图表示某物种的三个种群（A、B、C）生活在不同环境中的相对性状表现程度，下列叙述正确的是（ ）
A.三个种群中生存环境最稳定的种群可能是C
B.三个种群内A种群可能最先产生生殖隔离
C.环境引起的变异不能为该物种的进化提供原材料
D.三个种群出现图示差异是由于变异的方向不同
12.如图为某地区1万多年以来四个独立湖泊的形成过程示意图，在此过程中气候逐渐干旱，连接四个湖泊的溪流渐渐消失，四个湖中的鲸鱼出现了明显的形态差异。下列叙述正确的是（ ）
A.各湖泊的环境差异使其中的鲈鱼发生了不同的变异
B.鲈鱼种群进化的实质是种群基因型频率发生定向改变
C.地理隔离导致四个湖中鲈鱼形成了生殖隔离
D.四个湖中鲈鱼的形态差异是协同进化的结果
13.某昆虫的体色深色（D）对浅色（d）为显性，已知D/d基因位于常染色体上，体色与环境相近则不易被天敌捕食。甲、乙、丙三个地区该昆虫深色表型的频率及D的基因频率如表所示。下列说法错误的是（ ）
频率 地区
甲 乙 丙
深色表型的频率 0.3 0.96 0.5
D的基因频率 0.2 0.8 0.3
A.从表中数据可推测乙地环境颜色较甲地和丙地的环境颜色深
B.甲地该昆虫种群杂合子的基因型频率大于乙地该昆虫杂合子的基因型频率
C.自然选择导致D的基因频率在三个区域发生定向改变
D.经过若干年后，甲、乙两地的该昆虫可能产生生殖隔离
14.在青藏铁路穿越可可西里的一段，有专门为藏羚羊设计的33条走廊（野生动物专用通道），否则，青藏铁路的阻隔可使同一藏羚羊种群出现地理隔离而成为两个种群。下列说法正确的是（ ）
A.在一个藏羚羊种群基因库中，某个基因占全部基因数的比值为其基因频率
B.基因频率相同的两个种群，基因型频率也相同
C.若不设计野生动物专用通道，由于铁路的地理隔离作用，位于铁路两边的藏羚羊经过漫长的进化，一定可以出现生殖隔离
D.物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择、隔离
15.一万多年前，某地比现在湿润得多，气候也较为寒冷，许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连接起来，湖中有不少鳉鱼。以后，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显（分别称为a、b、c、d鳉鱼）。下图为该地1万多年以来湖泊的变化示意图。
（1）一万多年后，D湖中的_______称为鳉鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为_______为生物的进化提供原材料。
（2）在__________的作用下，种群的_______会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
（3）有人将现在四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配且产生后代，但其后代高度不育，则a、b鳉鱼之间存在__________，它们属于两个______；来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，其后代具有正常生殖能力，且后代之间存在一定性状的差异，这体现了生物多样性中的_________（填“基因多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”）。
（4）如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，其为一对相对性状，黑色基因A的基因频率为50%，则浅灰色aa个体约占____________。环境变化后，鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则一年后A的基因频率为________（保留一位小数）。
答案以及解析
1.答案：A
解析：甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；基因库是指一个种群内所有个体的全部基因，将A基因引入甲植物种群（本身不含A基因）后，甲植物种群的基因库发生改变，C错误；若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变（释放的挥发物质没有改变），但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物，D错误。
2.答案：C
解析：本题主要考查生物进化，考查学生的解决问题能力。基因突变具有随机性，地雀喙的深度变化小，不能说明地雀未发生变异。生物有不同的变异，环境的变化具有选择作用。1977~1979年，地雀喙的深度变大，但未产生生殖隔离。C项符合题意。
3.答案：D
解析：A、根据题干信息，鱼A、D属于不同的物种，即存在生殖隔离，但是因为有共同的祖先，所以二者基因库中的某些基因是相同的，A错误；
B、新物种形成的标志是生殖隔离，而不是地理隔离，某些物种的形成不需要经过地理隔离，如四倍体西瓜的形成，B错误；
C、基因突变是不定向的，环境只起到选择的作用，C错误；
D、自然选择是定向的，直接作用于生物个体的表型，使种群的基因频率发生了定向改变，D正确。
故选：D。
4.答案：C
解析：A、甲、乙、丙为三个不同的物种，显然三者的基因库有较大差异，A正确；
B、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，显然，留居在A地区的甲种群和当地其他生物及无机环境之间相互影响共同进化，B正确；
C、B、C地区的两个种群原来都是物种甲，经过长期的地理隔离达到了生殖隔离，分别进化成了两个新物种，突变和基因重组、自然选择、隔离是新物种形成的三个基本环节，C错误；
D、乙和丙两个种群虽然属于两个物种，但由于都是由物种甲进化而来的，两种生物体细胞中的染色体数可能相同，D正确。
故选C。
5.答案：C
解析：新物种形成的标志是生殖隔离的出现，A错误；a地区的环境在变化，留居a地区的甲种群的基因频率可能会发生变化，B错误；乙、丙是两个不同的物种，彼此间存在生殖隔离，这两个种群不能进行基因交流，它们的基因库也有较大的差异，C正确；甲和乙虽然是两个不同的物种，彼此间存在生殖隔离，但是乙物种是由甲物种进化而来的，故二者的基因库组成可能有部分相同。D错误。
6.答案：A
解析：米诺卡岛上的蜥蜴食用尸香魔芋的果实，使尸香魔芋在米诺卡岛上遍地开花，说明蜥蜴食用尸香魔芋的果实后将种子排泄到岛上各地，种子的皮较厚时能避免其被蜥蜴吞食后立即消化，A正确；根据题干信息，不能判断米诺卡岛的尸香魔芋与其他地区的尸香魔芋之间存在生殖隔离，B错误；新物种形成的标志是生殖隔离，C错误；尸香魔芋散发出的气味属于化学信息，D错误。
7.答案：B
解析：A、进化的基本单位是种群，A正确；
B.突变和基因重组为生物进化提供原材料，其中突变包括基因突变和染色体变异，B错误；
C、自然选择使种群的基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向，C正确；
D、地理隔离不一定产生生殖隔离，新物种的形成一定要经过生殖隔离，D正确。
8.答案：B
解析：两种熊的形成过程中先经历了长期地理隔离，然后出现了生殖隔离，生殖隔离的出现是新物种形成的标志，A正确；形成生殖隔离后，种群的基因频率仍可能发生变化，B错误；自然选择决定生物进化方向，两种熊差异的形成与两地不同的环境有关，C正确；细胞色素c氨基酸序列的差异为研究两种熊的亲缘关系提供了分子水平的证据，D正确。
9.答案：B
解析：A.加拉帕格斯群岛的地雀祖先由南美洲大陆迁来，分布到不同的岛屿上，不同岛屿上的地雀进行着不同的突变重组，不同岛屿上环境不一样，对基因的选择也不一样，久而久之这些种群基因库就会形成明显的差异，并逐渐形成生殖隔离，形成了不同的物种。A选项正确；B.乙图到丙图过程中小岛上的a地雀发生了进化形成了地雀c，b地雀虽然没有形成其他物种，但也可能因为环境的变化导致基因频率的改变，所以b地雀也可能发生了进化。B选项错误；C.生态位的竞争排斥原理（指亲缘关系密切或其他方面相似的两个物种难以占有相同或相似的生态位）使小岛上的a、b地雀发生生态分离，所以a地雀不能进化成b地雀。C选项正确；D.在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。D选项正确。
10.答案：C
解析：A、生物进化最直接最重要的证据是化石，A错误；B、杂交金丝猴在选择配偶时，优先选择跟自己毛发颜色一样的个体。这种选择上的偏好，使杂交金丝猴与其他金丝猴差异越来越大，最终形成了一个新物种，因此不是长期地理隔离的结果，B错误；C、新物种的形成标志是与其他生物形成生殖隔离，C正确；D、黔金丝猴形成过程中毛色与其他金丝猴有了差异，说明毛色的基因频率发生变化，D错误。
11.答案：A
解析：由图可知，种群C相对性状表现程度位于中间的个体数量多，位于两侧的少，说明其生存环境稳定，A正确；种群B相对性状表现程度位于两侧的个体数量多，位于中间的少，说明环境同时向着相对性状表现程度位于两侧的方向选择，导致相对性状表现程度位于中间的个体被淘汰，随时间积累，相对性状表现程度位于两侧的个体差异越来越大，可能最先形成生殖隔离，产生新物种，B错误；环境引起的变异若遗传物质已经改变则可为该物种的进化提供原材料，C错误；变异是不定向的，三个种群出现图示差异是由于环境条件不同，自然选择的方向不同，D错误。
12.答案：D
解析：四个湖中鲈鱼发生了不同的变异不是环境引起的，A错误；鲈鱼种群进化的实质是种群基因频率发生定向改变，B错误；题干信息无法判断四个湖中鲈鱼是否形成生殖隔离，C错误。
13.答案：B
解析：昆虫体色与环境相近则不易被天敌捕食，由于乙地深色表型的频率大于甲地和丙地，因此推测乙地环境颜色较甲地和丙地的环境颜色深，A正确；由思路分析可知，甲地该昆虫杂合子的基因型频率小于乙地该昆虫杂合子的基因型频率，B错误；自然选择导致种群的基因频率发生定向改变，C正确；甲、乙两地自然选择的方向不同，经过若干年后，可能导致两地种群的基因库产生较大差异，使两种群产生生殖隔离，D正确。
14.答案：D
解析：在一个藏羚羊种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值为其基因频率，A错误；基因频率相同的两个种群，基因型频率不一定相同，如一个种群内个体基因型均为Aa，另一个种群内个体基因型种类及比例为AA︰Aa︰aa=1︰2︰1，则两个种群的基因频率相同，但基因型频率不相同，B错误；铁路两边的藏羚羊是否出现生殖隔离与两边环境差异有关，不能确定一定会出现生殖隔离，C错误；突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个环节，D正确。
15.答案：（1）所有鳉鱼所含有的全部基因；突变和基因重组
（2）自然选择；基因频率
（3）生殖隔离；物种；基因多样性
（4）25%；52.4%
解析：（1）D湖中的所有鳉鱼所含的全部基因称为鳉鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为突变和基因重组为生物进化提供原材料。
（2）现代生物进化理论认为自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率改变，种群的基因频率发生改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
（3）A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配且产生后代，但其后代高度不育，说明二者之间存在生殖隔离；他们属于2个物种；C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，说明他们属于同一个物种，子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中的基因多样性。
（4）黑色基因A的基因频率为50%，a的基因频率也是50%，此时aa=50%×50%×100%=25%。此AA=aa=25%，Aa=50%，环境变化后，鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，则AA、Aa为原种群的27.5%、55%，aa体数量减少10%，为原来的22.5%，此时AA、Aa、aa的比例是11：22：9，A的基因频率是（11/42+22/42×1/2）×100%≈52.4%，基因频率发生了改变，因此该种群发生了进化。

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