2020年新教材高中生物 課時素養(yǎng)評價十七 6.3.1 種群基因組成的變化（含解析）新人教版必修2

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1、種群基因組成的變化 (20分鐘·70分) 一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分) 1.下列關于種群的敘述中,不正確的是 (　　) A.種群是生物進化的基本單位 B.種群內(nèi)的個體彼此可以交配,并通過繁殖將各自的基因傳給后代 C.一個池塘內(nèi)所有的魚是一個種群 D.一個樹林中的全部馬尾松是一個種群 【解析】選C。種群是生物進化的基本單位,A正確;種群是在一定空間范圍內(nèi)同時生活著的同種生物的全部個體,種群內(nèi)的個體彼此可以交配,通過繁殖將各自的基因傳給后代,B正確;一個池塘內(nèi)的所有魚不是一個種群,因為魚是總稱,有許多種類,C錯誤;馬尾松是同一個物種,所以一個樹林中的全部馬尾松是一

2、個種群,D正確。 2.如果某一種昆蟲缺乏適應變化的環(huán)境所需要的變異,它可能 (　　) A.進化為另一物種　　　 B.進化到更高等形式 C.退化到低級種類 D.滅絕 【解析】選D?！斑m者生存,不適者被淘汰”,若某一種昆蟲缺乏適應變化的環(huán)境所需要的變異,此種昆蟲就會被淘汰甚至滅絕。 3.下列關于基因頻率與生物進化關系的敘述,正確的是 (　　) A.生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變 B.種群基因頻率的改變不一定引起生物的進化 C.環(huán)境條件穩(wěn)定基因頻率不變 D.生物性狀的改變一定引起生物的進化 【解析】選A。生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變;只要基因頻率發(fā)生改變,就一定

3、引起生物的進化。環(huán)境條件保持穩(wěn)定,說明自然選擇對種群基因頻率沒有影響,但是可能存在基因突變和染色體變異等,種群的基因頻率可能發(fā)生改變;生物的性狀受基因和外界環(huán)境的共同作用,性狀變了基因不一定改變,基因頻率不一定改變,生物也不一定進化。 【補償訓練】 18世紀初,一位生物學家在某山谷里發(fā)現(xiàn)老鼠種群中有少量的個體有輕微的趾蹼(絕大多數(shù)個體無趾蹼)。1900年,由于修筑一條水壩,使老鼠的棲息地成了沼澤。若干年后調(diào)查發(fā)現(xiàn),這個山谷的老鼠絕大部分有趾蹼,偶爾才能找到少數(shù)無趾蹼的老鼠。下列相關敘述,錯誤的是 (　　) A.有趾蹼的老鼠是適應沼澤環(huán)境的類型 B.若谷中老鼠過度繁殖,將導致生存斗爭加劇

4、 C.為了適應沼澤環(huán)境,沒有趾蹼的老鼠長出了趾蹼 D.老鼠性狀比例變化的本質(zhì)是種群基因頻率的改變 【解析】選C。沼澤地中絕大部分老鼠有趾蹼,少數(shù)無趾蹼,說明有趾蹼的老鼠是適應沼澤環(huán)境的類型;有趾蹼的性狀在環(huán)境變化前就已經(jīng)突變形成,而不是沒有趾蹼的老鼠為了適應環(huán)境而長出了趾蹼。 4.水稻非糯性(Y)對糯性(y)為顯性,抗病(R)對不抗病(r)為顯性。用非糯性抗病和糯性不抗病的兩純種水稻雜交,讓F1自交三代,在自然情況下,基因頻率的變化是 (　　) A.Y逐漸增大、R逐漸增大 B.Y逐漸減小、R逐漸減小 C.Y基本不變、R基本不變 D.Y基本不變、R逐漸增大 【解析】選D。根據(jù)題

5、意可以知道,非糯性抗病的基因型是YYRR,糯性不抗病的基因型是yyrr,自交后F1的基因型是YyRr,F1的基因頻率是Y=50%,R=50%,連續(xù)自交三代,水稻非糯性與糯性個體生活力相當,自然環(huán)境沒有對其進行選擇,抗病與不抗病個體生活力不同,自然環(huán)境對其起選擇作用,rr(不抗病)的個體可能會患病而被淘汰,而使r基因頻率降低,R基因頻率升高,因此在自然情況下,Y的基因頻率基本不變,R的基因頻率逐漸增大。 5.鐮狀細胞貧血由基因突變引起,其致病基因為隱性基因(用a表示),只有隱性純合子才會發(fā)病,攜帶者不發(fā)病且對瘧疾的抵抗力高于正常人。在非洲某些瘧疾流行的地區(qū),攜帶者比例在20%左右;現(xiàn)在美洲黑人

6、中攜帶者的比例已降到了8%。下列敘述錯誤的是 (　　) A.非洲瘧疾流行地區(qū)a基因的頻率大約為30% B.美洲黑人中a基因頻率的下降是自然選擇的結果 C.鐮狀細胞貧血患者死亡會導致該種群基因庫發(fā)生變化 D.在一定外界條件下,有害的突變基因可轉變?yōu)橛欣幕? 【解析】選A。根據(jù)題干信息無法計算出非洲瘧疾流行地區(qū)a基因的頻率;基因突變能夠改變基因頻率,而基因頻率的改變是自然選擇的結果;一個種群中全部個體所含的全部基因,叫做這個種群的基因庫,人群中鐮狀細胞貧血患者死亡會導致該種群的基因庫發(fā)生變化;在一定外界條件下,有害的突變基因可轉變?yōu)橛欣幕颉? 6.在某一遵循遺傳平衡定律的人群中,已

7、調(diào)查得知,隱性性狀者為16%,則該性狀不同類型的基因型頻率分別是(按AA、Aa、aa順序排列) (　　) A.0.36、0.48、0.16　　　 B.0.48、0.36、0.16 C.0.16、0.48、0.36 D.0.16、0.36、0.38 【解析】選A。人群中隱性性狀者(aa)的比例為16%,則q2=0.16,q=0.4,而p=1-0.4=0.6,根據(jù)遺傳平衡定律,可計算出AA的基因型頻率為0.36,Aa的基因型頻率為0.48,aa的基因型頻率為0.16。 7.在19世紀中葉以前,英國曼徹斯特地區(qū)的樺尺蛾幾乎都是淺色型(s)的,隨著工業(yè)的發(fā)展,工廠排出的煤煙逐漸將樹

8、皮熏成黑褐色,到了20世紀中葉,黑色型(S)的樺尺蛾成了常見類型。下列與此相關的敘述正確的是 (　　) A.自然選擇的方向發(fā)生了改變,所以自然選擇是不定向的 B.樺尺蛾種群進化過程中接受選擇的是各種基因型的個體 C.該地區(qū)樺尺蛾種群進化過程中Ss的基因型頻率不會改變 D.長時間的環(huán)境污染導致s基因突變成S基因的頻率增加 【解析】選B。自然選擇是定向的;自然選擇直接作用于表型,選擇的是各種基因型的個體;Ss個體對應的表型為黑色,適應環(huán)境,通過選擇,其基因型頻率先增加后減少;通過自然選擇,S基因的頻率增加。 8.某種有翅昆蟲有時會出現(xiàn)殘翅的突變類型,殘翅昆蟲在大陸上難以生存,但在常刮大

9、風的海島上,殘翅昆蟲在種群中的比例卻上升。下列對該現(xiàn)象的有關敘述,與現(xiàn)代生物進化理論觀點不符的是 (　　) A.昆蟲適應海島環(huán)境而產(chǎn)生了殘翅變異 B.海島上殘翅昆蟲具有更多的生存繁殖機會 C.環(huán)境對昆蟲的變異進行了定向選擇 D.昆蟲種群的基因頻率發(fā)生了定向改變 【解析】選A。現(xiàn)代生物進化理論中變異是不定向的,而環(huán)境對變異進行定向的選擇,使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變。 【互動探究】按照達爾文自然選擇學說解釋殘翅昆蟲在種群中的比例上升的原因。 提示:該昆蟲存在可遺傳的變異,殘翅昆蟲適應常刮大風的環(huán)境,而生存下來,這是自然選擇的結果。 9.在調(diào)查某小麥種群時發(fā)現(xiàn)T(抗銹病)對t(易

10、染病)為顯性,在自然情況下該小麥種群可以自由傳粉,據(jù)統(tǒng)計TT為20%,Tt為60%,tt為20%,該小麥種群突然大面積感染銹病,致使易染病小麥在開花之前全部死亡。計算該小麥種群在感染銹病之前與感染銹病且開花之后基因T的頻率分別是 (　　) A.50%和50%　　　　 　 B.50%和62.5% C.62.5%和50% D.50%和100% 【解析】選B。小麥種群中TT為20%,Tt為60%,tt為20%,所以T的基因頻率為20%+(1/2)×60%=50%;感染銹病后易染病小麥在開花之前全部死亡,所以感染銹病且開花之后TT、Tt的基因型頻率分別為1/4、3/4,T的基因頻率是1

11、/4+(1/2)×(3/4)=62.5%。 10.已知一批豌豆種子中AA和Aa個體的數(shù)目之比為1∶2,在自然狀態(tài)下種植,若不同植株結實率相同,每一代都淘汰aa的植株,則F2中AA∶Aa為(　　) A.3∶2　　B.5∶4　　C.7∶2　　D.19∶8 【解題導引】(1)關鍵信息:每一代都淘汰aa的植株。 (2)隱含信息:豌豆自然狀態(tài)下均為自交。 【解析】選C。這批豌豆中,AA占1/3,Aa占2/3,其中1/3AA自交后代不發(fā)生性狀分離,基因型均為AA;2/3Aa自交后代發(fā)生性狀分離,后代為2/3×(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),F1中,AA、Aa、aa的數(shù)量之比為(1/3+2

12、/3×1/4)∶(2/3×1/2)∶(2/3×1/4)=3∶2∶1,淘汰aa的植株后,AA占3/5,Aa占2/5,其中3/5AA自交后代不發(fā)生性狀分離,基因型均為AA;2/5Aa自交后發(fā)生性狀分離,后代為2/5×(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),F2中,AA、Aa、aa的數(shù)量之比為(3/5+2/5×1/4)∶(2/5×1/2)∶(2/5×1/4)=7∶2∶1。 二、非選擇題(共2小題,共30分) 11.(15分)某植物種群中,AA基因型個體占30%,aa基因型個體占20%,則: (1)植物種群中的A、a基因頻率分別是____________、__________________。

13、? (2)若該植物自交,后代中AA、aa基因型個體分別占________________、__________________。這時,A、a的基因頻率分別是______________、______________。? (3)依據(jù)現(xiàn)代生物進化理論,這種植物在兩年中是否發(fā)生了進化?__________ ________,原因是________________________________。? (4)由此可知,生物進化的基本單位是__________________,進化的原材料是由__________________提供的,是否發(fā)生進化取決于__________________,進化的

14、實質(zhì)是__________。? 【解析】(1)由題意可知,Aa基因型個體占50%,則A的基因頻率=30%+50%×(1/2)=55%,a的基因頻率=1-55%=45%。 (2)(3)若該植物自交,自交后代產(chǎn)生的基因型比例為:AA=30%+(1/4)×50%=42.5%;aa=20%+(1/4)×50%=32.5%;Aa=(1/2)×50%=25%。 同法可求出:A、a的基因頻率分別為A=42.5%+25%×(1/2)=55%,a=45%。通過計算可以發(fā)現(xiàn)前后代的基因頻率沒有發(fā)生改變,說明生物沒有發(fā)生進化。 (4)種群是生物進化的基本單位,突變和基因重組為自然選擇提供了原材料,生物進化的

15、實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變化。 答案:(1)55%　45% (2)42.5%　32.5%　55%　45% (3)沒有發(fā)生進化　基因頻率沒有發(fā)生改變 (4)種群　突變和基因重組　自然選擇　基因頻率的改變 12.(15分)回答下列有關生物進化的問題。 (1)圖1表示某小島上蜥蜴進化的基本過程,X、Y、Z表示生物進化的基本環(huán)節(jié)。X、Y分別是____________、______________。? (2)該小島上的蜥蜴原種由許多個體組成,這些個體的總和稱為______________,這是生物進化的______________。? (3)小島上能進行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基

16、因,稱為蜥蜴的________ ____________。? (4)小島上蜥蜴原種的腳趾逐漸出現(xiàn)兩種性狀,W代表蜥蜴腳趾的分趾基因;w代表聯(lián)趾(趾間有蹼)基因。圖2表示這兩種性狀比例變化的過程。 ①由于蜥蜴過度繁殖,導致______________加劇。? ②小島上食物短缺,聯(lián)趾蜥蜴數(shù)量比例反而逐漸上升,其原因可能是________ ________________________________________________________________。? ③圖2所示的過程說明,自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變化,其本質(zhì)是蜥蜴群體內(nèi)的_____________

17、_發(fā)生了改變。? 【解析】(1)由圖可知,X表示突變(變異),Y表示自然選擇。(2)小島上蜥蜴原種個體構成種群,是進化的基本單位。(3)小島上生存的蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因稱為基因庫。(4)蜥蜴過度繁殖導致生存斗爭(種內(nèi)斗爭)加劇,使小島上食物短缺,而聯(lián)趾蜥蜴能游泳,可以獲取更多食物,適應環(huán)境,數(shù)量比例逐漸增加,這種變化的本質(zhì)是種群基因頻率的變化。 答案:(1)突變(變異)　自然選擇 (2)種群　基本單位 (3)基因庫 (4)①生存斗爭(種內(nèi)斗爭)?、诼?lián)趾個體趾間有蹼,適于游泳,可以從水中獲取食物。因此,在島上食物短缺時,聯(lián)趾個體的生存和繁殖機會較多(合理即可) ③基因頻率 (10

18、分鐘·30分) 1.(5分)調(diào)查某校學生中關于某種性狀的各種基因型及比例為: 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 比例(%) 42.32 7.36 0.32 46 4 則該校學生中XB和Xb的基因頻率分別是 (　　) A.6%、8% B.92%、8% C.78%、92% D.8%、92% 【解析】選B。伴性遺傳的基因頻率計算,只計數(shù)等位基因所存在的染色體,即男性只統(tǒng)計一個基因,女性中統(tǒng)計兩個基因,所以該校學生中Xb的基因頻率為 ×100%=8%,則XB的基因頻率為92%。 2.(5分)現(xiàn)有兩個非常大的某昆蟲種群,

19、個體間隨機交配,沒有遷入和遷出,無突變,自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%,a基因頻率為20%;種群2的A基因頻率為60%,a基因頻率為40%。假設這兩個種群大小相等,地理隔離不再存在,兩個種群完全合并為一個可隨機交配的種群,則下一代中Aa的基因型頻率是 (　　) A.75% B.50% C.42% D.21% 【解析】選C?；蝾l率是指一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數(shù)的比值?；蝾l率不變的前提條件是種群足夠大,個體間隨機交配,沒有遷入和遷出,無突變,自然選擇對其不起作用。根據(jù)題意,兩個種群合并為一個種群后,A基因

20、頻率為(80%+60%)÷2=70%,a基因頻率為(20%+40%)÷2=30%,則隨機交配,下一代Aa的基因型頻率為2×70%×30%=42%。 3.(5分)如果基因型為Aa的個體自交產(chǎn)生的后代在某一環(huán)境中的生存能力或競爭能力是AA=Aa>aa,則在長期的自然選擇過程中,下列能比較正確地表示A基因和a基因之間的比例變化的曲線是 (　　) 【解析】選A。AA和Aa個體生存能力較強,而aa被淘汰的可能性最大,所以a的基因頻率會降低,由于Aa的存在,a的基因頻率不可能降至0。 【實驗·探究】 4.(15分)寄生在某種鳥的羽毛中的羽虱大量繁殖會造成羽毛失去光澤和尾羽殘缺不全,影響雄鳥的求

21、偶繁殖。 (1)若某種群中對羽虱具有抵抗力的個體AA和Aa分別占20%和40%,則a的基因頻率為____________。? (2)請預測以后基因頻率的變化規(guī)律,將該變化在坐標圖中以曲線的形式表示出來(標明基因,繪出大致趨勢)。 (3)研究者認為雄鳥能否吸引雌鳥到它的領地筑巢,與雄鳥尾羽長短有關,為了驗證這個觀點,選取若干只尾羽長度相似且生長狀況一致的雄鳥均分成A、B、C三組,做了相關實驗,結果如圖所示。 ①本實驗的自變量是__________,本實驗應如何操作以實現(xiàn)對自變量的控制?__?____________________________________________

22、_______________ _______________________________________________________________。? ②實驗結論:__________________________________________________。? 【解析】(1)aa的基因型頻率為1-20%-40%=40%,a的基因頻率為40%+1/2×40% =60%。(2)由于aa的個體對羽虱沒有抵抗力,故aa個體將減少,a的基因頻率將降低。繪圖時應注意起點和趨勢。(3)由題圖可知,A的尾羽最短,C的尾羽最長,B的尾羽長度在A、C之間,所以是將A組鳥的尾羽剪下粘在C組鳥的尾羽上,B組鳥作為對照;雌鳥筑巢數(shù)是C>B>A,由此得出雄鳥的尾羽越長越易吸引雌鳥到它的領地筑巢。 答案:(1)60% (2) (3)①雄鳥尾羽的長度　將A組雄鳥的尾羽剪短,把剪下來的尾羽粘在C組雄鳥的尾羽上,B組雄鳥的尾羽不做任何處理 ②尾羽長的雄鳥更能吸引雌鳥到它的領地筑巢 - 9 -