2019秋 金版学案 生物·必修2（人教版）练习：第7章 第2节第1课时 种群基因频率的改变与生物进化

2019秋 金版学案 生物·必修2（人教版）练习：第7章 第2节第1课时 种群基因频率的改变与生物进化

1．下列关于基因库的叙述中不正确的是( ) A．指一个种群中所含有的全部基因 B．生物个体总要死亡，基因库却可随着生殖世代延续 C．种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 D．基因突变可以改变种群基因库的组成 答案：C 2．某植物种群中，r基因纯合的个体不能存活。已知该种群的基 因型分别为 YYRR、YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr，它们的基 因型频率依次为 30%、20%、20%、10%、10%、10%。计算 Y和 y 的基因频率依次为( ) A．55%和 45% B．45%和 55% C．27.5%和 22.5% D．22.5%和 27.5% 答案：A 3．有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型，这类昆虫在正常 情况下很难生存下去。但在经常刮大风的海岛上，这些突变类型的昆 虫因不能飞行而避免了被风吹到海里淹死。这个事例说明( ) A．突变多数是有害的 B．突变多数是有利的 C．突变的有害和有利并不是绝对的 D．突变的有害和有利是绝对的 答案：C 4．种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群中的个体 通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述中正确的一组是( ) ①种群基因频率的改变导致生物进化 ②自然选择使种群基因频 率发生定向改变 ③种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 ④种群通过个体的进化而进化 A．②③ B．①② C．①③ D．①④ 答案：B 5．下列不能体现生物正在进化的是( ) A．在黑褐色环境中，黑色桦尺蠖被保留，浅色桦尺蠖被淘汰 B．杂交育种通过不断地自交、筛选和淘汰使纯合矮秆抗病小麦比 例越来越高 C．杂合高茎豌豆通过连续自交，导致后代纯合子频率越来越高 D．青霉菌通过辐射诱变产生了青霉素产量很高的菌株 答案：C 6．某动物种群中 AA、Aa和 aa的基因型频率分别为 30%，40% 和 30%，请回答下列问题。 (1)该种群中 a基因的频率为________。 (2)如果该种群满足四个基本条件，即种群________、不发生 ________、不发生________、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交 配，则理论上该种群的子一代中 aa的基因型频率为________；如果该 种群的子一代再随机交配，其后代中 aa的基因型频率________(填“会” 或“不会”)发生改变。 (3)假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配， 只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中 AA、Aa 和 aa的基因型频率分别为________、________和________；如果子一 代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中 AA、Aa和 aa的基 因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。 解析：(1)AA、Aa和 aa的基因型频率分别为 30%，40%和 30%， a基因的频率为 1 2 ×40%＋30%＝50%。(2)遗传平衡满足的条件是种群 足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出，且种 群中个体间随机交配，子代中 aa的基因型频率为 50%×50%＝25%。 如果该种群的子一代再随机交配，由于保持遗传平衡，其后代中 aa的 基因型频率不会发生改变。(3)AA、Aa和 aa的基因型频率分别为 30%、 40%和 30%，相同基因型之间进行交配。若某一动物是 AA的可能性 为30%，与之交配的动物必然是AA。即30%AA×AA，子代为30%AA； 同理 30%aa×aa，子代为 30%aa；40%Aa×Aa，子代为 40%× 1 4 AA、1 2 Aa、1 4 aa ＝10%AA、20%Aa、10%aa。该种群的子一代中 AA、Aa和 aa的基因型频率分别为 40%，20%，40%。如果子一代也 同样只发生相同基因型之间的交配，不遵循遗传平衡定律，其后代中 AA、Aa和 aa的基因型频率会发生改变。 答案：(1)50% (2)足够大 基因突变(或突变) 选择 25% 不 会 (3)40% 20% 40% 会 A级 基础巩固 1．下列对种群概念的叙述，正确的是( ) A．不同空间中同种生物个体的总和 B．生活在同一地点的同种生物的所有个体 C．一片水田中的所有鱼的总和 D．一个生态环境中有相互关系的动植物的总和 答案：B 2．下图表示某个种群基因型的组成情况，A、a为一对等位基因。 则该种群中 a的基因频率是( ) A．11% B．40% C．50% D．55% 答案：C 3．假设某动物种群中，最初一对等位基因 B、b的频率为 B＝0.75， b＝0.25，若环境的选择作用使 B基因的频率不断降低，若干代后等位 基因 B、b的频率为 B＝0.25，b＝0.75。下列有关叙述不正确的是( ) A．在整个过程中，群体中基因型为 Bb的频率变化规律是先增大 后减小 B．该动物群体发生了进化 C．等位基因 B、b的产生来自基因突变 D．该动物群体所处的环境没有发生变化 答案：D 4．对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有 患者 23人、携带者 52人，820名男生中有患者 65人。那么该群体中 色盲基因的频率约为( ) A．4.4% B．5.1% C．6.8% D．10.2% 解析：根据题意，780名女生中有患者 23人、携带者 52人，因此 女性中 Xb为：23×2＋52＝98；820名男生中有患者 65人(男性无携带 者)，因此男性中 Xb为 65，这样，该校学生中 Xb共为：98＋65＝163， 该校学生中 X染色体总数是：780×2＋820＝2 380，这样该群体中色 盲基因的频率约是：163÷2 380≈6.8%。 答案：C 5．假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于 A和 a这对等位 基因来说只有 Aa一种基因型。回答下列问题： (1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶ a基因频率为________。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中 AA、Aa和 aa的数量比为________，A基因频率为________。 (2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有 Aa和 aa两 种基 因型 ，且 比例 为 2∶ 1，则 对该 结果 最合 理的 解释 是 ________________。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中 Aa 和 aa基因型个体数量的比例应为___________________________ _____________________________________________________。 解析：(1)因为该种群只有 Aa 一种基因型，若不考虑基因突变和 染色体变异，该种群中 A和 a的基因频率均为 0.5，所以 A基因频率∶ a基因频率＝1∶1。如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色 体变异，根据遗传平衡定律可知，AA 的基因型频率为 0.25，aa的基 因型频率也是 0.25，则 Aa 的基因型频率为 0.5，所以 AA、Aa 和 aa 的数量比为 1∶2∶1，且 A和 a的基因频率仍然都是 0.5。(2)由于该种 群初始只有 Aa一种基因型，所以理论上随机交配产生的后代中，应含 有三种基因型，且比例为 1∶2∶1。但实验结果是第一代中只有 Aa和 aa两种基因型，且比例为 2∶1，最可能的原因是显性基因纯合(AA) 致死，从而导致子代中无基因型为 AA 的个体存在。子一代中 Aa 和 aa的比例为 2∶1，即 Aa 和 aa的概率分别是 2 3 和 1 3 ，所以 A和 a的基 因频率分别是 1 3 和 2 3 。如果不考虑基因纯合致死，随机交配符合遗传平 衡定律，产生的子二代中 AA＝1 3 × 1 3 ＝ 1 9 ，Aa＝ 1 3 × 2 3 ×2＝4 9 ，aa＝2 3 × 2 3 ＝ 4 9 ，所以 AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，AA个体致死，所以 Aa和 aa的 个体数量比应为 1∶1。 答案：(1)1∶1 1∶2∶1 0.5 (2)A基因纯合致死 1∶1 B级 能力训练 6．若选取基因型为 Aa，性别比例为 1∶1的某种昆虫组成一个种 群。下列叙述正确的是( ) A．当自然选择对隐性基因 a不利时，a的基因频率会降为零 B．自然选择是影响基因频率的唯一因素 C．种群中全部个体所含有的 A和 a基因构成该种群的基因库 D．该种群随机交配一次会引起种群基因型频率的改变 解析：当自然选择对隐性基因 a不利时，隐性性状会被淘汰，但 杂合子 Aa不会被淘汰，所以 a基因频率不会降为 0；影响种群基因频 率改变的因素有突变和基因重组、迁入和迁出、自然选择等；一个种 群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库；由题意知， 该种群只有 Aa一种基因型，随机交配一次后，子代中 AA基因型频率 为 1 4 、Aa基因型频率为 1 2 、aa基因型频率为 1 4 。 答案：D 7．现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和 迁出，无突变，自然选择对 A和 a基因控制的性状没有作用。种群 1 的 A 基因频率为 80%，a 基因频率为 20%；种群 2 的 A 基因频率为 60%，a基因频率为 40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再 存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中 Aa 的基因型频率是( ) A．75% B．50% C．42% D．21% 解析：本题主要考查种群基因型频率的计算知识。根据题意可知， 合并后的种群中 A 基因频率为(80%＋60%)÷2＝70%，a 基因频率为 (20%＋40%)÷2＝30%，根据“两个种群完全合并为一个可随机交配的 种群”可知，下一代中 Aa的基因型频率是 2×70%×30%＝42%，故 C项正确。 答案：C 8．现有一个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和 迁出，无突变，无自然选择。种群中 A基因频率为 80%，a基因频率 为 20%；由于人类干扰使种群中 AA个体 30%死亡，则该种群中 A的 基因频率约为( ) A．24% B．56% C．75.2% D．60.8% 解析：依题意可知，在人类干扰之前，该种群中基因型 AA的频 率＝80%×80%＝64%，基因型 Aa的频率＝2×20%×80%＝32%， 基因型 aa的频率＝20%×20%＝4%；在人类干扰之后，该种群中的 基因型 AA∶Aa∶aa＝64%×(1－30%)∶32%∶4%＝11.2∶8∶1，所 以该种群中 A的基因频率约为(11.2×2＋8)÷(11.2×2＋8×2＋1×2)× 100%≈75.2%。 答案：C 9．如果基因型为 Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存 能力或竞争能力大小是 AA＝Aa>aa，则在长期的自然选择过程中，下 列能比较正确地表示 A基因和 a基因的频率变化的曲线是( ) 解析：由题中“生存能力或竞争能力大小是 AA＝Aa>aa”可知， 自然选择的结果是 A 基因频率将增加，a 基因频率将减小，由于 Aa 个体生存能力较强，a基因不会被完全淘汰。 答案：A 10．苔原狼生活在西伯利亚大草原上，它们从鼻子到尾巴长约 200 cm，体重 45～57 kg，身高 70～100 cm。与它们同时生活在大草原上 的还有马鹿，它们善于奔跑和游泳，以各种草、树叶、嫩枝、树皮和 果实等为食，请分析回答以下问题： (1)西伯利亚大草原上苔原狼种群中的全部个体所含有的全部基因 称为________。经观察，该种群中有多种基因型，分析其原因：一是 在突变过程中可以产生新的__________；二是通过有性生殖过程中 ________可以产生新的基因型。 (2)已知苔原狼有一对相对性状是由仅位于X染色体上的基因控制 的。从苔原狼的种群中随机抽取 100只个体，雌雄比例为 1∶1。测知 雌性个体中基因型为 XAXA、XAXa、XaXa的个体数依次是 25 只、20 只和 5 只，雄性个体中 XAY 的个体有 20 只，则 A 的基因频率为 ________，a的基因频率为________。 (3)通过对苔原狼、马鹿及其他生物的群体遗传学的研究，依据 ________判断苔原狼种群是否发生了进化。 解析：(1)西伯利亚大草原上苔原狼种群中的全部个体所含有的全 部基因统称为基因库；经观察，该种群中有多种多样的基因型，分析 其产生的原因：一是在突变过程中产生的等位基因，二是通过有性生 殖过程中的基因重组而产生的。(2)从苔原狼的种群中随机抽取 100只 个体，雌雄比例为 1∶1，测知雌性个体中基因型为 XAXA、XAXa、XaXa 的个体数依次是 25 只、20 只和 5 只，雄性个体中 XAY 的个体有 20 只，则 A的基因频率＝ 25×2＋20＋20 50×2＋50 ×100%＝60%，则 a的基因频 率为 40%。(3)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，因此通过 对苔原狼、马鹿及其他生物的群体遗传学的研究，依据基因频率是否 发生变化判断苔原狼种群是否发生了进化。 答案：(1)基因库 基因 基因重组 (2)60% 40% (3)基因频率 是否发生变化 11．某地一年生的某种植物群体，其基因型为 aa，开白色花。有 一年，洪水冲来了许多 AA和 Aa种子，开红色花。不久群体基因型频 率变为 55%AA、40%Aa、5%aa。回答下列有关问题。 (1)洪水冲来了许多 AA和 Aa种子后，该群体的 A和 a基因频率 分别为________和________，发洪水后该种群的基因频率改变了，这 ________(填“是”或“不是”)自然选择的结果。 (2)若这一地区没有给这种植物传粉的昆虫，所有植物一般都是自 花传粉。在 3 代自交后，群体中 AA、Aa、 aa 的频率分别是 ________________。在这三年中，该植物种群是否发生了进化？ ________，理由是__________________________________________ _____________________________________________________。 (3)若这种植物靠当地的一种昆虫传粉，且色彩鲜艳的红花更能吸 引昆虫，这三种基因型的个体在该环境中的繁殖能力强弱表现为： __________________________。下图中能比较准确地表示 A和 a基因 在长期的选择过程中比例变化情况的是( ) 解析：(1)发洪水后，A的基因频率＝55%＋40%× 1 2 ＝75%；a的 基因频率＝5%＋40%× 1 2 ＝25%，发洪水后该种群的基因频率改变了， 这是迁移的结果，而不是自然选择因素在起作用。(2)所有植物一般都 是自花传粉。在 3代自交后，AA的基因型频率＝55%＋40%× 1 4 ＋40% × 2 4 × 1 4 ＋40%× 2 4 × 2 4 × 1 4 ＝72.5%，aa的基因型频率＝5%＋40%× 1 4 ＋ 40%× 2 4 × 1 4 ＋40%× 2 4 × 2 4 × 1 4 ＝22.5%。Aa的基因型频率为 5%。A、a 基因频率分别是 A＝72.5%＋5%× 1 2 ＝75%，a＝25%；由于基因频率 没有发生改变，所以生物并未发生进化。(3)色彩鲜艳的红花更能吸引 昆虫，这三种基因型的个体在该环境中的繁殖能力强弱表现为：AA＝ Aa>aa，那么，经过长期选择，A基因频率会不断增加，而 a基因频率 会不断减小，但因为 AA的繁殖能力等于 Aa，故 a基因不会消失。 答案：(1)75% 25% 不是 (2)72.5%、5%、22.5% 没有 该 种群的基因频率没有发生变化 (3)AA＝Aa＞aa A C级 拓展提升 12．原产某地的某种一年生植物 a，分别引种到低纬度和高纬度地 区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如图所示。回答下列问 题： (1)将植物 a引种到低纬度和高纬度地区，这样原属于同一个物种 的种群 a、b和 c之间形成____________，种群 b和种群 c个体之间由 于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生了________。 (2)在对 b植物的某一种群进行的调查中，发现基因型为 DD和 dd 的植株所占的比例分别为 10%和 70%(各种基因型个体生存能力相 同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为 DD和 dd的植 株所占的比例分别为 4%和 64%，在这一年中，该植物种群是否发生 了进化？________，理由是________________________________ _____________________________________________________。 (3)现代生物进化理论认为：________是生物进化的基本单位， ________决定生物进化的方向；____________________________是物 种形成和生物进化的机制。 解析：(1)将植物 a引种到低纬度和高纬度地区，这样原属于同一 个物种的种群 a、b和 c之间形成地理隔离。种群 b和种群 c个体之间 由于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生了生殖隔离。(2)原来的 基因频率分别是 D＝10%＋ 1 2 ×20%＝20%，d＝70%＋ 1 2 ×20%＝ 80%；第二年种群的基因频率分别是 D＝4%＋ 1 2 ×32%＝20%，d＝ 80%；由于基因频率没有改变，所以生物并未发生进化。(3)生物进化 的基本单位是种群，自然选择决定生物进化的方向；突变和基因重组、 选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。 答案：(1)地理隔离 生殖隔离 (2)没有 该种群的基因频率没有 发生变化 (3)种群 自然选择 突变和基因重组、选择和隔离