2024-2025學(xué)年高中生物第7章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論2.1種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化課時(shí)作業(yè)1含解析新人教版必修2

PAGE9-種群基因頻率的變更與生物進(jìn)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(guān)于種群的敘述中,不正確的是 ()A.種群是生物進(jìn)化的基本單位B.種群內(nèi)的個(gè)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(gè)池塘內(nèi)全部的魚是一個(gè)種群D.一個(gè)樹林中的全部馬尾松是一個(gè)種群【解析】選C。種群是生物進(jìn)化的基本單位,A正確;種群是在肯定空間范圍內(nèi)同時(shí)生活著的同種生物的全部個(gè)體,種群內(nèi)的個(gè)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(gè)池塘內(nèi)的全部魚不是一個(gè)種群,因?yàn)轸~是總稱,有很多種類,C錯(cuò)誤;馬尾松是同一個(gè)物種,所以一個(gè)樹林中全部的馬尾松是一個(gè)種群,D正確。2.(2024·北京高一檢測(cè))馬達(dá)加斯加群島與非洲大陸只相隔狹窄的海峽,但是兩地的生物種類有較大差異,造成這種現(xiàn)象最可能的緣由是 ()A.它們的祖先不同B.自然選擇的方向不同C.變異的方向不同D.島上的生物沒有進(jìn)化【解析】選B。馬達(dá)加斯加群島和非洲大陸由于海峽的阻隔使兩地生物無法進(jìn)行基因溝通,產(chǎn)生了地理隔離。且兩地由于海峽相隔,自然環(huán)境也存在差異,因此兩地的自然選擇的方向也不同。所以兩地物種不同的緣由是在生物進(jìn)化的過程中自然環(huán)境不同而導(dǎo)致進(jìn)化的方向不同。3.(2024·濟(jì)寧高二檢測(cè))埃及斑蚊是傳播登革熱病毒的媒介之一。有一地區(qū)在密集噴灑殺蟲劑后,此蚊種群數(shù)量削減了99%,但一年后,該種群又復(fù)原到原來的數(shù)量,此時(shí)再度噴灑相同的殺蟲劑后,僅殺死了40%的斑蚊。下列敘述正確的是 ()A.殺蟲劑導(dǎo)致斑蚊基因突變產(chǎn)生抗藥性基因B.斑蚊體內(nèi)累積的殺蟲劑增加了自身的抗藥性C.原來的斑蚊種群中少數(shù)個(gè)體有抗藥性基因D.第一年的斑蚊種群沒有基因突變【解析】選C。斑蚊的抗藥性基因在運(yùn)用殺蟲劑之前就已經(jīng)產(chǎn)生,A錯(cuò)誤。斑蚊抗藥性的增加是由于殺蟲劑對(duì)其抗藥性進(jìn)行了定向選擇,B錯(cuò)誤。在運(yùn)用殺蟲劑之前,原來的斑蚊種群中就有少數(shù)個(gè)體有抗藥性基因,殺蟲劑只是對(duì)斑蚊的抗藥性進(jìn)行了選擇,使斑蚊的抗藥性基因頻率上升,C正確。第一年的斑蚊種群中已經(jīng)有少數(shù)個(gè)體有抗藥性基因,D錯(cuò)誤。【方法規(guī)律】變異與選擇之間的關(guān)系(1)變異是不定向的,在自然選擇的作用下,基因頻率發(fā)生定向變更,導(dǎo)致自然選擇是定向的。(2)自然選擇的過程特別緩慢,其結(jié)果符合優(yōu)勝劣汰、適者生存的原則。4.下列關(guān)于基因頻率與生物進(jìn)化關(guān)系的敘述,正確的是 ()A.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變更B.種群基因頻率的變更不肯定引起生物的進(jìn)化C.環(huán)境條件穩(wěn)定基因頻率不變D.生物性狀的變更肯定引起生物的進(jìn)化【解析】選A。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變更;只要基因頻率發(fā)生變更,就肯定引起生物的進(jìn)化。環(huán)境條件保持穩(wěn)定,說明自然選擇對(duì)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)生變更;生物的性狀受基因和外界環(huán)境的共同作用,性狀變了基因不肯定變更,基因頻率不肯定變更,生物也不肯定進(jìn)化。5.雄性藍(lán)孔雀尾屏很大,使其躲避天敵的實(shí)力下降,但這一特性對(duì)雌性孔雀具有吸引力,使大尾屏個(gè)體的交配機(jī)會(huì)增加,并使該特性代代保留。下列相關(guān)敘述正確的是 ()A.孔雀開屏是在向異性傳遞信息,有利于種群的繁衍B.藍(lán)孔雀種群進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是突變和基因重組C.對(duì)配偶的選擇屬于種群內(nèi)部因素,不會(huì)影響種群基因頻率D.雄性藍(lán)孔雀大尾屏是有害的【解析】選A?？兹搁_屏是在向異性傳遞信息,有利于種群的繁衍,A正確。藍(lán)孔雀種群進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變更,對(duì)配偶的選擇會(huì)影響種群基因頻率,B、C錯(cuò)誤。據(jù)“雄性藍(lán)孔雀尾屏很大,使其躲避天敵的實(shí)力下降,但這一特性對(duì)雌性孔雀具有吸引力,使大尾屏個(gè)體的交配機(jī)會(huì)增加,并使該特性代代保留”,推知雄性藍(lán)孔雀大尾屏的有害或有利并不是肯定的,D錯(cuò)誤。6.(2024·南昌高一檢測(cè))等位基因(A/a)位于某種昆蟲的常染色體上,該種昆蟲的一個(gè)數(shù)量特別大的種群在進(jìn)化過程中,a基因的頻率與基因型頻率之間的關(guān)系如圖。以下敘述正確的是 ()A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表AA、Aa、aa的頻率B.能使種群基因頻率發(fā)生變更的因素有突變、自然選擇、隨機(jī)交配、遷入和遷出等C.a基因限制的性狀表現(xiàn)類型更適應(yīng)環(huán)境D.A基因頻率為0.25時(shí),Aa的基因型頻率為0.75【解析】選C。圖中a基因頻率為0時(shí)A基因頻率為1,此時(shí)AA基因型頻率為1,Aa和aa個(gè)體為零,a基因頻率為1時(shí),aa基因型頻率為1,AA、Aa個(gè)體為零,可知Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表AA、aa、Aa的基因型頻率變更曲線,A錯(cuò)誤。能使種群基因頻率發(fā)生變更的因素不包括隨機(jī)交配,B錯(cuò)誤。由圖可知,隨著時(shí)間的推移,a基因頻率越來越大,aa基因型個(gè)體越來越多,表明a基因限制的性狀表現(xiàn)類型被自然選擇保留,更適應(yīng)環(huán)境,C正確。A基因頻率為0.25時(shí),a基因頻率為0.75,Aa基因型頻率為2×0.25×0.75=0.375,D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】在某一遵循遺傳平衡定律的人群中,已調(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依次排列) ()A.0.36、0.48、0.16B.0.48、0.36、0.16C.0.16、0.48、0.36D.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,依據(jù)遺傳平衡定律,可計(jì)算出AA的頻率為0.36,Aa的頻率為0.48,aa的頻率為0.16。7.已知一批豌豆種子中AA和Aa個(gè)體的數(shù)目之比為1∶2,在自然狀態(tài)下種植,若不同植株牢固率相同,每一代都淘汰aa的植株,則F2中AA∶Aa為 ()A.3∶2B.5∶4C.7∶2D.19∶8【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)生性狀分別,基因型均為AA;2/3Aa自交后發(fā)生性狀分別,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+2/3×1/4)∶(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)生性狀分別,基因型均為AA;2/5Aa自交后發(fā)生性狀分別,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?！菊`區(qū)警示】本題易遺忘每代都淘汰aa的植株而引起計(jì)算出錯(cuò)。隱含的信息為豌豆自然狀態(tài)下均為自交。8.調(diào)查某校學(xué)生中關(guān)于某種性狀的各種基因型及比例為:基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY比例(%)42.327.360.32464則該校學(xué)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(jì)算,只計(jì)數(shù)等位基因所存在的染色體,即男性只統(tǒng)計(jì)一個(gè)基因,女性中統(tǒng)計(jì)兩個(gè)基因,所以該校學(xué)生中Xb的基因頻率為×100%=8%,則XB的基因頻率為92%。9.水稻非糯性(Y)對(duì)糯性(y)為顯性,抗病(R)對(duì)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,在自然狀況下,基因頻率的變更是 ()A.Y漸漸增大、R漸漸增大B.Y漸漸減小、R漸漸減小C.Y基本不變、R基本不變D.Y基本不變、R漸漸增大【解析】選D。依據(jù)題意可以知道,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(gè)體生活力相當(dāng),自然環(huán)境沒有對(duì)其進(jìn)行選擇,抗病與不抗病個(gè)體生活力不同,自然環(huán)境對(duì)其起選擇作用,rr(不抗病)的個(gè)體可能會(huì)患病而被淘汰,而使r基因頻率降低,R基因頻率上升,因此在自然狀況下,Y的基因頻率基本不變,R的基因頻率漸漸增大。【方法規(guī)律】自交和自由交配時(shí)基因(型)頻率變更規(guī)律(1)自交:種群個(gè)體自交時(shí),純合子增多,雜合子削減,基因型頻率發(fā)生變更。自交過程不變更基因頻率。(2)自由交配:在無基因突變、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí),處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律,上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率不變。假如一個(gè)種群沒有處于遺傳平衡狀態(tài),自由交配不變更基因頻率,但變更基因型頻率。10.海豚與鯊魚分別屬于哺乳綱和魚綱,二者體型和運(yùn)動(dòng)器官的外觀具有很多相像之處。下列有關(guān)進(jìn)化的敘述不正確的是 ()A.自然選擇使海豚和鯊魚適應(yīng)水生環(huán)境的基因頻率定向提高B.海豚與其他哺乳動(dòng)物的基因庫差異小于海豚與魚類基因庫的差異C.海豚具有與鯊魚外觀相像的體型和運(yùn)動(dòng)器官,是對(duì)水生環(huán)境的適應(yīng)D.相同的環(huán)境因素誘導(dǎo)兩者限制體型和運(yùn)動(dòng)器官的基因發(fā)生定向突變【解析】選D。自然選擇使種群的基因頻率定向變更并確定生物進(jìn)化的方向,A正確。海豚與其他哺乳動(dòng)物的親緣關(guān)系近于海豚與魚類的親緣關(guān)系,故海豚與其他哺乳動(dòng)物的基因庫差異小于海豚與魚類基因庫的差異,B正確。海豚具有與鯊魚外觀相像的體型和運(yùn)動(dòng)器官,是對(duì)水生環(huán)境的適應(yīng),C正確。環(huán)境因素不能誘導(dǎo)基因朝某一方向突變,基因突變是不定向的,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共2小題,共30分)11.(14分)假設(shè)某果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)目相等,且對(duì)于A和a這對(duì)等位基因來說只有Aa一種基因型?；卮鹣铝袉栴}:(1)若不考慮基因突變和染色體變異,則該果蠅種群中A基因頻率∶a基因頻率為。理論上該果蠅種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為,A基因頻率為。

(2)若該果蠅種群隨機(jī)交配的試驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型,且比例為2∶1,則對(duì)該結(jié)果最合理的說明是。依據(jù)這一說明,第一代再隨機(jī)交配,其次代中Aa和aa基因型個(gè)體數(shù)量的比例應(yīng)為。

【解析】(1)該果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)量相等,且只有一種基因型Aa,若不考慮基因突變和染色體變異,那么該果蠅種群中A基因頻率=a基因頻率=0.5。該果蠅種群隨機(jī)交配,依據(jù)遺傳平衡公式,子一代AA基因型頻率=0.52=0.25,Aa基因型頻率=2×0.5×0.5=0.5,aa基因型頻率=0.52=0.25,故AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,子一代A基因頻率=0.25+1/2×0.5=0.5。(2)若該果蠅種群隨機(jī)交配,子一代中只有Aa和aa兩種基因型,且比例為2∶1,可推斷A基因純合致死。由于Aa∶aa=2∶1,則子一代中A基因頻率為1/3,a基因頻率為2/3,子一代隨機(jī)交配,子二代中AA基因型頻率為1/9,Aa基因型頻率為4/9,aa基因型頻率為4/9,因A基因純合致死,故子二代中Aa和aa兩種基因型個(gè)體數(shù)量比例為1∶1。答案:(1)1∶11∶2∶10.5(2)A基因純合致死1∶112.(16分)回答下列有關(guān)生物進(jìn)化的問題。(1)圖1表示某小島上蜥蜴進(jìn)化的基本過程,X、Y、Z表示生物進(jìn)化的基本環(huán)節(jié)。X、Y分別是、。

(2)該小島上的蜥蜴原種由很多個(gè)體組成,這些個(gè)體的總和稱為,這是生物進(jìn)化的。

(3)小島上能進(jìn)行生殖的全部蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因,稱為蜥蜴的。

(4)小島上蜥蜴原種的腳趾漸漸出現(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更的過程。①由于蜥蜴過度繁殖,導(dǎo)致加劇。

②小島上食物短缺,聯(lián)趾蜥蜴數(shù)量比例反而漸漸上升,其緣由可能是。

③圖2所示的過程說明,自然環(huán)境的變更引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變更,其本質(zhì)是蜥蜴群體內(nèi)的發(fā)生了變更。

【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(gè)體構(gòu)成種群,是進(jìn)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(dǎo)致生存斗爭(zhēng)(種內(nèi)斗爭(zhēng))加劇,使小島上食物短缺,而聯(lián)趾蜥蜴能游泳,可以獲得更多食物,適應(yīng)環(huán)境,數(shù)量比例漸漸增加,這種變更的本質(zhì)是種群基因頻率的變更。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(zhēng)(種內(nèi)斗爭(zhēng))②聯(lián)趾個(gè)體趾間有蹼,適于游泳,可以從水中獲得食物。因此,在島上食物短缺時(shí),聯(lián)趾個(gè)體的生存和繁殖機(jī)會(huì)較多(合理即可)③基因頻率(10分鐘·30分)1.(6分)某植物可自交或自由交配,在不考慮生物變異和致死的狀況下,下列哪種狀況可使基因型為Aa的該植物連續(xù)交配3次后所得子三代中Aa所占比例為2/5 ()A.基因型為Aa的該植物連續(xù)自交3次,且每代子代中不去除aa個(gè)體B.基因型為Aa的該植物連續(xù)自交3次,且每代子代中均去除aa個(gè)體C.基因型為Aa的該植物連續(xù)自由交配3次,且每代子代中不去除aa個(gè)體D.基因型為Aa的該植物連續(xù)自由交配3次,且每代子代中均去除aa個(gè)體【解析】選D?；蛐蜑锳a的該植物連續(xù)自交3次,且每代子代中不去除aa個(gè)體,則子三代中Aa所占比例為Aa=1/23=1/8,A錯(cuò)誤?；蛐蜑锳a的該植物連續(xù)自交3次,且每代子代中均去除aa個(gè)體,子一代中AA占1/3,Aa占2/3;子二代中AA占3/5,Aa占2/5,則子三代中Aa所占比例為(2/5×1/2)÷(1-2/5×1/4)=2/9,B錯(cuò)誤。基因型為Aa的該植物連續(xù)自由交配3次,且每代子代中不去除aa個(gè)體,符合遺傳平衡定律。A的基因頻率=a的基因頻率=1/2,而且每一代的基因型頻率均不變,則子三代中Aa的基因型頻率(所占比例)=2×1/2×1/2=1/2,C錯(cuò)誤?；蛐蜑锳a的該植物連續(xù)自由交配3次,且每代子代中均去除aa個(gè)體,由于存在選擇作用,所以每一代的基因頻率均會(huì)發(fā)生變更,須要逐代進(jìn)行計(jì)算?；蛐蜑锳a的該植物自由交配一次,子一代中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,去除aa個(gè)體,則子一代中有1/3AA和2/3Aa。子一代中A的基因頻率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因頻率=1/3,子一代再自由交配,子二代中AA的基因型頻率=(2/3)2=4/9,Aa的基因型頻率=2×2/3×1/3=4/9,去除aa個(gè)體,子二代中有1/2AA和1/2Aa。子二代中A的基因頻率=1/2+1/2×1/2=3/4,a的基因頻率=1/4,子二代再自由交配,在子三代中AA的基因型頻率=(3/4)2=9/16,Aa的基因型頻率=2×3/4×1/4=6/16,去除aa個(gè)體,則子三代中Aa所占比例為6/16÷(9/16+6/16)=2/5,D正確。2.(6分)(2024·廈門高一檢測(cè))某自由交配的種群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時(shí)間段都經(jīng)驗(yàn)多次繁殖過程,定期隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體,測(cè)得基因型為AA、aa的個(gè)體數(shù)量變更曲線如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是 ()A.在Ⅰ、Ⅲ段內(nèi)Aa的基因型頻率相同B.Ⅱ段發(fā)生劇變的過程中,A和a基因頻率可能相同C.在Ⅲ段,隱性個(gè)體比顯性個(gè)體的適應(yīng)實(shí)力更強(qiáng)D.Ⅰ→Ⅲ段過程中,該種群發(fā)生了進(jìn)化【解析】選C。在Ⅰ段內(nèi),AA40,aa20,Aa40,因此Aa的基因型頻率為40%;在Ⅲ段內(nèi),AA20,aa40,Aa40,因此Aa的基因型頻率為40%,兩者相同,A正確。在Ⅰ段內(nèi),A的基因頻率為(40×2+40)/200×100%=60%,a的基因頻率為40%,此時(shí)A>a;在Ⅲ段內(nèi),A的基因頻率為(20×2+40)/200×100%=40%,a的基因頻率為60%,此時(shí)a>A,因此在Ⅱ段內(nèi)A和a基因頻率可能相同,B正確。在Ⅲ段內(nèi),隱性個(gè)體和顯性個(gè)體數(shù)量保持不變,因此兩者的適應(yīng)實(shí)力相同,C錯(cuò)誤。因?yàn)棰瘛筮^