2020版人教生物必修二课时作业：第7章　第2节　第1课时　种群基因频率的改变与生物进化

2020版人教生物必修二课时作业：第7章　第2节　第1课时　种群基因频率的改变与生物进化

第 2 节 现代生物进化理论的主要内容 第 1 课时 种群基因频率的改变与生物进化 测控导航表 知识点 题号 1.种群是生物进化的基本单位 1,2,4,10 2.突变和基因重组、自然选择 3,5,6,7,11 3.综合考查 8,9,12,13,14,15 1.下列关于种群的说法,错误的是( B ) A.种群是生物进化的基本单位 B.一个池塘中全部的鱼是一个种群 C.一个种群的全部个体所含有的全部基因叫做种群的基因库 D.生物进化的实质是种群基因频率的改变 解析:一个池塘中鱼的种类不止一种,因此一个池塘中全部的鱼不是一 个种群。 2.从某社区随机抽取男女各 200 人,调查中发现女性色盲基因的携带者 为 18 人,患者 6 人,男性患者 12 人,则该群体中色盲基因的频率是 ( D ) A.5.25% B.8% C.10.5% D.7% 解析:基因频率是指种群基因库中,某基因占所有等位基因的比例,色 盲为伴 X 染色体隐性遗传病,则 Y 染色体上没有等位基因,因此色盲基 因的频率是色盲基因数÷(女性人数×2+男性人数)×100%=(18+6× 2+12)÷(200×2+200)×100%=7%。 3.不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生素 K 的依赖性(即需 要从外界环境中获取维生素 K 才能维持正常的生命活动)的表现型如 表。若对维生素 K 含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进 行处理,则褐鼠种群( D ) 基因型 rr Rr RR 灭鼠灵 敏感 抗性 抗性 对维生素 K 的依赖性 无 中度 高度 A.基因 r 的频率最终下降至 0 B.抗性个体 RR∶Rr=1∶1 C.RR 个体数量增加,rr 个体数量减少 D.绝大多数抗性个体的基因型为 Rr 解析:由于环境是维生素 K 含量不足的环境,所以依赖度较高的 RR 个体 数量减少,长期使用灭鼠灵 rr 个体数量大量减少,所以 Rr 个体的数量 最多,r 基因频率不会为 0。 4.某一野生动物种群的栖息场所被两条交叉的高速公路分割成 4 块,由 此形成 4 个完全独立的种群。下列相关叙述正确的是( D ) A.这 4 个种群的突变和基因重组对彼此的基因频率有影响 B.个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率没有影响 C.高速公路的开通会诱导 4 个种群发生不同的变异及进化 D.自然选择通过作用于个体从而引起种群基因频率的改变 解析:不同种群形成不同的基因库,4 个独立的、互不干扰的种群各自因 突变和基因重组导致基因频率的改变是互不相关的;基因频率是种群 内某种基因占全部等位基因的比率,如果某种群的个体数因各种原因 而改变,则必然影响种群基因库中某些基因的个数和其全部等位基因 的个数,所以个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率有影 响;4 个种群发生的变异具有不定向性,且高速公路的开通与否也不是 诱导种群发生变异的因素;自然选择通过作用于个体的表现型从而引 起种群基因频率的改变。 5.一般地说,干旱条件下育成的作物品种,适于在干旱地区种植;潮湿 条件下育成的作物品种,适于在潮湿地区种植。在这里,干旱和潮湿条 件所起的直接作用是( D ) A.诱发突变 B.导致基因重组 C.选择基因型 D.选择表现型 解析:题干中的干旱、潮湿条件属于不同的自然环境条件,环境条件对 变异起选择作用,而不是导致变异,环境所起的直接作用是选择了适应 环境的表现型。 6.现代生物进化理论认为,突变和基因重组产生进化的原材料,下列变 异现象中不属于此类变异范畴的是( D ) A.人的猫叫综合征 B.把纯合的高茎豌豆培养成四倍体 C.人的色盲 D.高茎豌豆的自交后代出现矮茎 解析:突变和基因重组属于可遗传的变异,其中突变包括基因突变和染 色体变异。猫叫综合症是人的第 5 号染色体部分缺失引起的遗传病,属 于染色体变异;把纯合的高茎豌豆培养成四倍体的原理是染色体变异; 人的色盲是基因突变引起的;高茎豌豆的自交后代出现了矮茎是杂合, 高茎豌豆形成配子是等位基因分离的结果,不属于突变和基因重组的 范畴,只体现遗传。 7.某地区的菜农长期使用除虫菊酯杀灭菜青虫,导致菜青虫的抗药性 不断增强。下列叙述错误的是( B ) A.出现抗药性对菜青虫而言属于有利变异 B.除虫菊酯诱导菜青虫出现抗药性突变 C.该地区菜青虫的抗药性基因频率逐渐增大 D.除虫菊酯杀灭菜青虫的同时可能会污染环境 解析:突变具有不定向性,出现抗药性对菜青虫而言属于有利变异;菜 青虫抗药性突变本身就是存在的,并不是除虫菊酯诱导出来的;由于自 然选择,该地区菜青虫的抗药性基因频率逐渐增大;除虫菊酯杀灭菜青 虫的同时可能会污染环境。 8.随着除草剂使用的增加,抗除草剂杂草不断增多。下列叙述正确的是 ( A ) A.种群内可遗传的变异是杂草进化的原材料 B.突变是杂草进化的重要动力 C.杂草中全部抗除草剂基因构成了基因库 D.种群内的基因朝着抗除草剂增强方向突变 解析:种群内可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异,它 们是杂草进化的原材料;生存斗争是杂草进化的重要动力;基因库是指 一个种群中全部个体所含有的全部基因;突变是不定向的。 9.某小鼠群体中,A+、A、a 互为等位基因,该种群基因型及个体数如表: 基因型 A+A+ A+A A+a AA Aa aa 个体数 100 200 300 100 200 100 下列说法错误的是( D ) A.A+的基因频率是 35% B.A+、A、a 是基因突变的结果 C.A+和 A 的根本区别是碱基序列不同 D.该小鼠群体所有的 A+、A、a 基因,构成小鼠的基因库 解析:A+的基因频率=(100×2+200+300)/2 000×100%=35%;A+、A、a 互 为等位基因,是基因突变的结果;A+和 A 的根本区别是碱基序列不同;一 个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库,不仅仅 是所有的 A+、A、a 基因。 10.某自由交配的种群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程,定期 随机抽取 100 个个体,测得基因型为 AA、aa 的个体数量变化曲线如图 所示。下列相关叙述正确的是( D ) A.在Ⅰ、Ⅲ段内 Aa 的基因型频率不同 B.Ⅱ段发生剧变的原因是 A 突变为 a C.在Ⅱ段,AA 个体比 aa 个体的适应能力强 D.Ⅰ→Ⅲ段过程中,该种群发生进化 解析:在Ⅰ阶段,AA=40 个,aa=20,Aa=40 个,Ⅲ阶段 AA=20 个,aa=40 个,Aa=40 个,两个阶段 Aa 基因型频率都是 40%;导致基因型频率在Ⅱ段 发生剧变的原因是自然选择对不同表现型的个体的选择作用,并不一 定发生基因突变;在Ⅱ段,AA 个体比 aa 个体的适应能力弱,所以在自然 选择的作用下,AA 个体逐渐被淘汰;生物进化的实质是种群基因频率的 改变,在Ⅰ、Ⅲ段,A 和 a 的基因频率发生了改变,说明种群发生了进化。 11.某种植物正常群体中可产生少量突变类型,突变类型可产生有毒的 生物碱,导致食用此种植物的某种昆虫死亡。下列叙述错误的是 ( D ) A.突变类型对昆虫的变异具有定向选择的作用 B.昆虫的变异可降低其灭绝的可能性 C.昆虫的选择作用可能导致该突变基因的频率增加 D.最终昆虫和植物总会有一种生物被淘汰 解析:突变类型可产生有毒的生物碱,导致食用此种植物的某种昆虫死 亡,可见突变类型对昆虫的变异具有定向选择的作用;昆虫的变异可增 加其基因多样性,可增加其适应环境的可能性,即降低其灭绝的可能性; 昆虫在取食此种植物的过程中,无毒的植物被食用增多,有毒的植物不 被食用,因此导致毒性突变的基因频率增加;最终昆虫和植物共同进化, 而不是总会有一种生物被淘汰。 12.某科研小组用面粉甲虫研究人工选择的功效。他们称量甲虫蛹的体 重,选择部分个体作为下一代的亲本,实验结果如图所示。以下叙述不 正确的是( A ) A.体重越大的个体在自然环境中的生存和繁殖能力越强 B.实验者在每个世代中选择了体重最大的部分蛹作为亲本 C.该实验中人工选择的方向与自然选择的方向是相反的 D.该实验中每一代甲虫的基因库与上一代都有所差异 解析:体重越大的面粉甲虫食量越大,其个体在自然环境中的生存和繁 殖能力越低;据题干可知,实验者在每个世代中选择了体重最大的部分 蛹作为亲本;该实验中人工选择的甲虫蛹的体重越来越大,而自然选择 的甲虫蛹的体重越来越小,其人工选择的方向与自然选择的方向是相 反的;该实验中每一代甲虫蛹通过选择后,基因频率发生了变化,其每 一代甲虫的基因库与上一代都有所差异。 13.一块某种甲虫成灾的菜地,先后使用了两种杀虫剂,该甲虫相对数 量变化曲线如图所示,请回答问题: (1)曲线回升是通过 之间的 来实现的。 (2)请用现代生物进化理论来解释以下现象: ①甲虫抗药性越来越强是因为杀虫剂对甲虫起了 作用,在此 过程中,能生存下来的个体一般具有一些微小的变异,即抗药性。从这 里我们可以看出,该种作用是 (填“定向”或“不定向”)的。 ②从图中曲线可以看出,使用杀虫剂 1 的第六年,甲虫适应了具有杀虫 剂的环境,这种适应的形成是 的结果。当第七年使用杀虫剂 2 时,甲虫由于不适应改变了的环境而大量死亡,经过再次积累新的 重新适应环境。 (3)如果不使用杀虫剂,在保证该菜地收益的同时降低甲虫的危害,可 采取的措施有 。 解析:(1)使用杀虫剂的过程就是对甲虫进行选择的过程,能够抗杀虫 剂的个体逐渐被选择并大量繁殖,因此曲线回升是通过甲虫与杀虫剂 之间的生存斗争来实现的。 (2)①甲虫抗药性越来越强是因为杀虫剂对甲虫起了选择作用,在此过 程中,能生存下来的个体一般具有一些微小的变异,即抗药性。从这里 我们可以看出,自然选择是定向的。②从图中曲线可以看出,使用杀虫 剂 1 的第六年,甲虫适应了具有杀虫剂的环境,这种适应的形成是自然 选择的结果。当第七年使用杀虫剂 2 时,甲虫由于不适应改变了的环境 而大量死亡,经过再次积累新的有利变异重新适应环境。 (3)如果不使用杀虫剂,在保证该菜地收益的同时降低甲虫的危害,可 以引进甲虫的天敌、栽培能抗甲虫的作物等。 答案:(1)甲虫与杀虫剂 生存斗争 (2)①选择 定向 ②自然选择 有利变异 (3)引进甲虫的天敌、栽培能抗甲虫的作物等 14.许多生物特别是动物,在不同季节中,数量有很大差异:春季繁殖, 夏季数量增加到最多,到了冬季,由于寒冷、缺少食物等各种原因而大 量死亡。第二年春季,又由残存的少量个体繁殖增多。因此,形成一个 如瓶颈样的模式图(如图所示),这一瓶颈部分为冬季数量减少的时期。 请据图回答: (1)在图中所示的三年间,该生物种群是否发生进化? 。为 什么? 。 (2)从图中可以看出,第一年夏季中(·)基因频率为 2%,但是在越冬时 残存的个体中(·)基因频率由于机会的原因而变为 3%,第二年夏季中 (·)的基因频率即为 3%,在第二年越冬的个体没有这个基因,结果第三 年夏季中(·)基因变为 0,这与现代生物进化理论的自然选择是否矛 盾? 。为什么? 。 解析:(1)生物进化的实质是种群基因频率的改变,分析图解可知,(·) 基因频率在三年内不断变化,说明生物进化了。 (2)现代生物进化理论认为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,图中种群太小时,某些偶然因素导致该种群基 因频率出现较大波动,这不是自然选择的作用,因此与现代生物进化理 论的自然选择矛盾。 答案:(1)该种群进化了 因为该种群的基因频率在不断改变 (2)矛盾 现代生物进化理论认为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,图中种群太小时,某些偶然因素导致该 种群基因频率出现较大波动,这不是自然选择的作用 15.材料一:某种蛾易被蝙蝠捕食,千百万年之后,此种蛾中的一部分当 感受到蝙蝠的超声波时,便会运用复杂的飞行模式逃脱危险,其身体也 发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后,产出的受 精卵不具有生命力。 材料二:蛙是幼体生活于水中,成体可生活于水中或陆地的动物。由于 剧烈的地质变化,使某种蛙生活的水体分开,蛙被隔离为两个种群。千 百万年之后,这两个种群不能自然交配。 依据以上材料,回答下列问题: (1)现代生物进化理论认为:生物进化的基本单位是 ,材料 一中的这种蛾已经发生了进化,原因是 。 (2)在材料一中,蛾复杂飞行模式的形成是 的结果。 (3)在材料二中,若发生剧烈地质变化后,其中一个蛙种群生活的水体 逐渐干涸,种群中个体数减少,导致该种群的 变小。 (4)下表为某基因在种群 A 和 B 中的基因型个体数。 基因型 A 种群(个) B 种群(个) XDXD 200 0 XDXd 50 160 XdXd 100 200 XDY 180 0 XdY 170 270 计算 D 基因在 A 种群中的频率为 。你认为造成 B 种群的基因 型 分 布 最 可 能 的 原 因 是 。 解析:(1)种群是生物进化的基本单位;生物进化的过程实质上就是种 群基因频率发生变化的过程。 (2)在材料一中,蛾复杂飞行模式的形成是长期自然选择的结果。 (3)一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。 材料二中如果一个蛙种群生活的水体逐渐干涸,种群中个体数减少,则 一些基因会随着某些个体的死亡而消失,进而导致该种群的基因库变 小。 (4)根据表格可知,A 种群中基因 D 有 200×2+50+180=630(个),种群中 D、d 全部等位基因数有(200+50+100)×2+(180+170)=1 050(个),所以 基因 D 在 A 种群中的频率为 630÷1 050×100%=60%;B 种群中没有 XDXD、 XDY 基因型个体,最可能的原因是含 XD 的雄配子不能存活。 答案:(1)种群 基因频率已经发生了改变 (2)自然选择 (3)基因库 (4)60%(0.6) 含 XD 的雄配子不能存活(其他合理答案也可)