2020春生物人教版必修2检测：第7章第2节第1课时种群基因频率的改变与生物进化 6页

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 一、选择题 知识点 一 种群是生物进化的基本单位 [题型一 相关概念的考查] 1．下列关于种群及种群基因库的说法错误的是( ) A．种群指生活在一定区域的同种生物的全部个体 B．一个池塘中所有的草鱼属于一个种群 C．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 D．种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 答案 D 解析 由于种群的个体在基因上有差异，所以不可能每个个体都含有种群基 因库中的全部基因，D 错误。 2．下列关于基因频率、基因型频率的叙述，错误的是( ) A．基因频率指种群中某个基因占全部等位基因数的比率 B．基因型频率等于相应的表现型频率 C．基因频率改变可能是发生了基因突变 D．在稳定遗传的自然种群中，基因频率会保持稳定 答案 B 解析 基因型频率与相应的表现型频率不一定相等，如显性表现型的频率等 于显性纯合子和杂合子两种基因型频率的和。 [题型二 基因频率、基因型频率的相关计算] 3．德国小蠊(二倍体)是常见的室内昆虫。随机取样的德国小蠊个体中，ss 个 体数为 6，SS 个体数为 26，Ss 个体数为 18。则 s 的基因频率为( ) A．0.26 B．0.3 C．0.46 D．0.58 答案 B 解析 由题意可知，SS 个体数为 26，Ss 个体数为 18，ss 个体数为 6，因此 s 的基因频率为(2×6＋18)÷[2×(26＋18＋6)]＝0.3。 4．在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为 AA 的个体占总数 的 24%，基因型为 Aa 的个体占总数的 72%，基因型为 aa 的个体占总数的 4%，那 么，基因 A 和 a 的基因频率分别是( ) A．24%和 72% B．36%和 64% C．57%和 43% D．60%和 40% 答案 D 解析 根据一对等位基因中某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2 杂合子的基因型频率可知，基因 A 的基因频率为 24%＋1/2×72%＝60%，a 的基 因频率为 1－60%＝40%。 5．在某一种群中，经过调查得知，隐性性状约占(等位基因用 A、a 表示)9%， 那么该性状的 AA、Aa 基因型个体出现的频率分别约为( ) A．0.9、0.82 B．0.36、0.55 C．0.49、0.42 D．0.18、0.73 答案 C 解析 已知隐性性状即 aa 的基因型频率为 9%，那么 a 基因的频率为 0.3，则 A 基因的频率为 1－0.3＝0.7。在理想的状态下，运用遗传平衡公式进行计算：AA 的基因型频率为 0.7×0.7＝0.49；Aa 的基因型频率为 2×0.7×0.3＝0.42。 6．据调查，某校高中学生关于某性状基因型的比例为 XBXB(42.32%)、 XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，则该校学生中 XB 和 Xb 的基 因频率分别是( ) A．60%、8% B．80%、92% C．78%、92% D．92%、8% 答案 D 解析 假设有 100 个个体(50 个女性、50 个男性)，XBXb 有 7.36 个、XbXb 有 0.32 个、XbY 有 4 个，则基因 Xb 有 7.36＋2×0.32＋4＝12(个)，占全部等位基因 XB 和 Xb 总数 150 个的比例为 12/150×100%＝8%，XB 的比例为 1－8%＝92%。 知识点 二 突变和基因重组产生进化的原材料 7．“基因突变对绝大多数个体是不利的，但却是生物进化的重要因素之一。” 你认为这一说法( ) A．正确，基因突变虽对绝大多数个体是不利的，但它为定向的自然选择提供 了材料，为物种的进化奠定了基础 B．正确，基因突变虽对绝大多数个体不利，但突变的方向与生物进化的方向 是一致的 C．不正确，因为基因突变不利于个体繁殖，会导致物种绝灭 D．不正确，因为基因突变会导致个体死亡，不利于生物进化 答案 A 解析 基因突变具有不定向性、多害少利性，不能决定生物进化的方向，但 提供了进化的原材料，自然选择决定着生物进化的方向，A 正确。 8．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，从而避 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 解析 有翅昆虫突变成残翅或无翅类型，在正常情况下这些变异类型因不能 飞行，活动范围小，在生存斗争中处于劣势。但在经常刮大风的海岛这一特定环 境中，残翅或无翅类型的昆虫因不能飞行而避免了被风吹到海里，更容易活下来。 这一事例说明，突变的有利和有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。 9．下列关于基因突变和基因重组产生进化的原材料的原因的叙述错误的是 ( ) A．基因突变和基因重组都是可遗传变异 B．基因突变频率低，但一般个体的基因数量多，种群中个体的数量也多 C．基因重组可以形成多种多样的基因型 D．基因突变大多是有害的 答案 D 解析 基因突变大多是有害的，但这不是基因突变可以产生进化的原材料的 原因。 10．在 19 世纪中叶以前，英国曼彻斯特地区的桦尺蠖几乎都是浅色型(s)的， 随着工业的发展，工厂排出的煤烟逐渐将树皮熏成黑褐色，到了 20 世纪中叶，黑 色型(S)的桦尺蠖成了常见类型。下列与此相关的叙述中正确的是( ) A．自然选择的方向发生了改变，所以自然选择是不定向的 B．桦尺蠖种群进化过程中接受选择的是各种基因型的个体 C．该地区桦尺蠖种群进化过程中 Ss 的基因型频率不会改变 D．长时间的环境污染导致 s 基因突变成 S 基因的频率增加 答案 B 解析 自然选择是定向的，A 错误；自然选择直接作用于表现型，选择的是 各种基因型的个体，B 正确；Ss 个体对应的表现型为黑色，适应环境，通过选择， 其基因型频率增加，C 错误；通过自然选择，S 基因的频率增加，D 错误。 知识点 三 自然选择决定生物进化的方向 11．现代生物进化理论认为，生物进化的实质是种群基因频率的改变。可以 定向改变种群基因频率的是( ) A．基因突变 B．基因重组 C．自然选择 D．迁移 答案 C 解析 能定向改变种群基因频率的是自然选择。 12．桉 601 药刚问世时，可治疗病毒性感冒，疗效很高；几年后，疗效渐渐 降低，其根本原因可能是( ) A．病毒接触了药物后，慢慢产生了抗药性 B．病毒为了适应环境，产生了抗药性变异 C．抗药性个体大量出现是自然选择的结果 D．后来的药量用少了，产生了抗药性变异 答案 C 解析 在未使用该感冒药之前，病毒间抗药性就存在着差异，开始用该感冒 药后，由于大多数病毒没有抗药性，故大量被淘汰，而少数具有抗药性变异的个 体会保存下来，并能继续繁殖感染人群。当多次使用该药物后，使抗药性更强的 病毒被保留下来。这样一代一代，病毒积累并加强了抗药性，使该感冒药渐渐失 去效应。所以药物只是对不同变异的病毒进行了选择，淘汰了不抗药的个体，保 留了抗药性强的个体。 13．下列关于现代生物进化理论的叙述，错误的是( ) A．种群是生物进化的基本单位 B．生物进化的实质在于种群基因频率的改变 C．自然选择决定生物进化的方向 D．基因突变为生物进化提供唯一的原材料 答案 D 解析 现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，A 正确；生物 进化的实质在于种群基因频率的改变，B 正确；自然选择决定生物进化的方向，C 正确；基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料，D 错误。 二、非选择题 14．果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有 104 对基因， 现有一黑腹果蝇的野生种群，约有 107 个个体，请分析回答以下问题： (1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的________，经观察，该 种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生原因，是在突变过程中产生的 ________，通过有性生殖过程中的________而产生的，使种群中产生了大量可遗 传的________，其产生的方向是________，它们都能为生物进化提供________。 (2)假定该种群中每个基因的突变率都是 10－5，那么在该种群中每一代出现的 基因突变数约是________________。 (3)随机从该种群中抽出 100 只果蝇，测知基因型为 AA(灰身)的个体 35 只， 基因型为 Aa(灰身)的个体 60 只，基因型为 aa(黑身)的个体 5 只，则 A 基因的基因 频率为________，a 基因的基因频率为________。 (4)通过对果蝇及其他生物的群体遗传学的研究，可得出生物进化的基本单位 是________，生物进化的实质是________________________________________。 答案 (1)基因库 等位基因 基因重组 变异 不定向的 原材料 (2)2×106 个 (3)65% 35% (4)种群 种群基因频率的改变 解析 (2)由于每个个体含有约 2×104 个基因，每个基因的突变率为 10－5，而 整个种群中含有的个体数约为 107，所以基因突变数目约为 2×104×10－5×107＝ 2×106(个)。 (3)A%＝ 2AA＋Aa 2AA＋Aa＋aa ×100%＝2×35＋60 2×100 ×100%＝65%，由于 A 与 a 两者 基因频率之和为 1，所以 a 基因的基因频率为 35%。 15．杂交实验表明，桦尺蠖体色受一对等位基因 S 和 s 控制，黑色(S)对浅色(s) 是显性。在 19 世纪中期以前，桦尺蠖种群中 S 基因频率很低，在 5%以下，到了 20 世纪上升到 95%以上。试分析产生这一变化的原因： (1)在 19 世纪时，桦尺蠖的栖息地曼彻斯特地区树干上长满了地衣，在此环境 条件下，种群 s 的基因频率高的原因是________________。 (2)随着英国工业的发展，工业炼铜使地衣不能生存，树皮暴露，并被煤烟熏 成黑褐色，在此环境条件下，种群 S 的基因频率升高的原因是_______。 (3)上述事例说明，种群中产生的变异是________________，经过长期的 ________，其中不利变异被不断________，有利变异则逐渐________，从而使种 群的________发生定向改变，导致生物朝着一定方向缓慢地进化。因此生物进化 的方向是由________决定的。 答案 (1)浅色型(ss)桦尺蠖与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖个体 多，导致 s 基因频率高 (2)黑色型(SS 或 Ss)桦尺蠖的黑色成了一种保护色，黑色型个体逐渐增多，导 致 S 基因频率升高 (3)不定向的 自然选择 淘汰 积累 基因频率 自然选择 解析 (1)由于浅色型(ss)桦尺蠖与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖 个体多，群体中 ss 的比例增加，所以 s 基因频率增高。 (2)随着环境的变化黑色型(SS 或 Ss)桦尺蠖的黑色成了一种保护色，黑色型个 体逐渐增多，所以 S 基因频率升高。 易错题型 变异、自然选择与进化的关系 16．抗青霉素葡萄球菌是一种突变型。将未接触过青霉素的葡萄球菌接种到 含青霉素的培养基上，结果有极少数存活下来。存活下来的葡萄球菌在相同培养 基中经多代培养后，对青霉素的抗性明显增强。原因是( ) A．青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率 B．青霉素使用量的增加提高了葡萄球菌对青霉素的抗性 C．葡萄球菌对青霉素抗性的增强是定向突变的结果 D．葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素后产生的 答案 A 解析 自然选择导致种群基因频率的定向改变，使有利变异不断积累，所以 青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率，A 正确；青霉素使用量 的增加能够提高自然选择的作用，不能直接提高葡萄球菌对青霉素的抗性，B 错误； 突变是不定向的，C 错误；葡萄球菌的抗青霉素基因是基因突变而来的，不是使用 青霉素后产生的，D 错误。