（新教材）2020新素养导学生物人教版必修第二册：第6章　第3节　种群基因组成的变化与物种的形成 6页

第 3 节 种群基因组成的变化与物种的形成 课后篇巩固提升 基础巩固 1.下列关于种群的叙述,正确的是( ) A.自然选择使种群基因频率发生定向改变 B.种群基因频率的改变与生物进化无关 C.种群通过个体的进化而进化 D.种群的基因型频率的变化一定会导致种群的进化 解析种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变,而生物进化的方向是由自 然选择决定的,所以自然选择能使种群的基因频率发生定向的改变。基因型频率改变不一定会导致 基因频率改变,所以不一定会导致种群进化。 答案 A 2.关于生物进化,下列说法不正确的是( ) A.拉马克提出的进化理论核心思想为“用进废退”和“获得性遗传” B.达尔文认为自然选择推动了生物的进化,但其无法解释遗传和变异的本质 C.现代生物进化理论的基础是自然选择学说,它认为隔离导致了物种的形成 D.现代生物进化理论认为个体是进化的基本单位,自然选择决定进化的方向 解析用进废退和获得性遗传是拉马克论述进化原因的两条著名法则,A 项正确;达尔文没能解释遗传 和变异的本质,B 项正确;现代生物进化理论的基础是自然选择学说,它认为隔离导致了物种的形成,C 项正确;现代生物进化理论认为种群是进化的基本单位,D 项错误。 答案 D 3.某病人被幽门螺杆菌感染,经抗生素长期治疗后,效果并不明显。下列有关幽门螺杆菌抗药性形成 的叙述,错误的是( ) A.抗生素导致幽门螺杆菌基因突变产生的抗药性 B.原来的幽门螺杆菌群体中少数个体有抗药性基因 C.抗药性的形成实质是菌群中抗药性基因频率的增加 D.抗药性的形成是抗生素对细菌进行定向选择的结果 解析细菌本身的不定向变异使种群中存在抗药性个体,经抗生素的选择,抗药性强的个体所占比例增 加,进而种群中抗药性基因频率增加,抗药性形成。A 项说明细菌抗药性的形成是基因定向突变的结 果,故不正确。 答案 A 4.下图表示种群与物种的关系,关于它们的叙述不正确的是( ) A.从图中可以看出,一个物种可以有很多种群,地理隔离阻碍了这些种群进行基因交流 B.若物种 2 是由物种 1 形成的,则物种 1 一定发生了基因频率的改变 C.由物种 1 形成物种 2 的必要条件是地理隔离 D.若种群 1 与种群 2 的基因频率都发生了改变,则这两个种群都在进化 解析种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;隔离是新物种形成的必 要条件,新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,但并不是所有新物种的形成都需 要经过地理隔离。 答案 C 5.下列有关生物变异与进化的说法,错误的是( ) A.如果没有突变,生物也可能会发生进化 B.一个物种的形成或绝灭,会影响到若干其他物种的进化 C.发生在生物体内的基因突变,有可能使种群的基因频率发生变化 D.在环境条件保持稳定的前提下,种群的基因频率不会发生变化 解析自然选择、突变等都可能导致种群基因频率发生改变,进而导致生物进化,A 项正确;生物与生物 之间是相互影响的,因此一个物种的形成或绝灭,可能会影响到若干其他物种的进化,B 项正确;发生在 生物体内的基因突变是种群基因频率变化的因素之一,C 项正确;环境稳定的条件下,自然选择对基因 频率没有影响,但是可能存在突变、迁入和迁出等其他影响基因频率变化的因素,因此种群基因频率 可能发生变化,D 项错误。 答案 D 6.下列符合现代生物进化理论的叙述是( ) A.物种的形成可以不经过隔离 B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存 C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向 D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率 解析物种的形成可以不经过地理隔离,但必须要有生殖隔离;生物进化过程的实质是种群基因频率的 改变;生物进化的方向由自然选择决定。 答案 D 7.张谦德在《朱砂鱼谱》中总结的金鱼选种经验是:蓄类贵广,而选择贵精,须每年夏间市取数千头,分 数缸饲养,逐日去其不佳者,百存一二,并作两三缸蓄之,加意培养,自然奇品悉具。从现代生物进化理 论的观点分析,正确的是( ) A.“分数缸饲养”相当于地理隔离和生殖隔离 B.“逐日去其不佳者”是指对金鱼进行人工选择 C.“自然奇品悉具”是金鱼发生定向变异的结果 D.这种人工培育金鱼方法的原理是染色体变异 解析“分数缸饲养”是制造地理隔离,使其不能进行基因交流,但地理隔离不一定导致生殖隔离,A 项错 误;“逐日去其不佳者”是人为选择去除生长状态不好的个体,属于人工选择,B 项正确;变异是不定向 的,C 项错误;基因突变能产生新基因,因此金鱼中的“奇品”可能是基因突变造成的,D 项错误。 答案 B 8.杂交实验表明,桦尺蠖体色受一对基因 S 和 s 控制,黑色 S 对浅色 s 为显性。在曼彻斯特地区,19 世 纪中叶以前,种群中 S 的基因频率很低,在 5%以下,到 20 世纪则上升到 95%以上。请分析回答下列问 题。 (1)从遗传的角度分析,最初的 S 基因是通过 出现的,它为生物进化提 供 。S 基因频率增高的遗传基础 是 。 (2)试用现代生物进化理论分析这一变化的原因: ①19 世纪,桦尺蠖的栖息地(树干)上长满了地衣,在此环境下,种群 s 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长,树皮暴露,并被煤烟熏成黑褐色,在此环境条件下, 种群 S 基因频率升高的原因是 。 (3)上述事实说明,种群中产生的变异是 的,经过长期的 ,其中不利变异 不断 ,有利的变异则逐渐 ,从而使种群的 发生定向的改变,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。 解析突变和基因重组产生生物进化的原材料,因此最初的 S 基因是通过基因突变获得的。而 S 基因 频率升高的遗传基础是等位基因进行分离、组合,从而形成多种多样的基因型。又由于自然选择使 种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,因此 19 世纪,种群 s 基因频率高的原因是浅色(ss) 桦尺蠖与环境色彩一致,不易被鸟类所食。后来桦尺蠖的栖息地变成了黑褐色,浅色型个体易被鸟类 所食,黑色个体由于具有了保护色而容易生存下来,久而久之,黑色个体逐代积累增多,S 的基因频率也 随着增高,从而使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝一定方向进化。 答案(1)基因突变 原材料 等位基因进行分离、组合,从而形成多种多样的基因型 (2)浅色桦尺蠖与环境色彩一致,不易被鸟类所食 黑色个体容易生存下来 (3)不定向 自然选择 被淘汰 积累 基因频率 自然选择 9.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,4 月 份这一个月时间里开花时期如图所示。请回答下列问题。 (1)将植物 a 引种到低纬度和高纬度地区,这样原来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,已不能正常传粉,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并可自由交配),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, 是物种形成的三个基本环节。 解析(1)将植物 a 引种到低纬度和高纬度地区后,原来属于同一物种的 a、b、c 生存于不同的环境中, 因此它们之间形成了地理隔离。种群 b 和种群 c 个体之间由于花期不同,已不能正常传粉,说明已产 生生殖隔离,形成了不同的物种。(2)第一年种群中各基因型频率分别为 10%DD,20%Dd,70%dd,可计 算出 D、d 基因频率分别为 20%、80%,根据第二年基因型频率 4%DD、32%Dd,64%dd,也可算出 D、d 基因频率分别为 20%、80%,则可知前后基因频率未发生变化,故该种群未发生进化。(3)现代 生物进化理论极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说,以种群为生物进化的基本单位,新物种形 成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择和隔离。 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、自然选择和隔离 能力提升 1.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是( ) A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2% 解析色盲基因的频率= ×100%= ×100%≈6.8%。 答案 C 2.下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述,正确的是( ) A.一个种群中,控制一对相对性状的各种基因型频率之和为 1 B.Aa 自交后代所形成的群体中 A 基因的频率大于 a 基因的频率 C.色盲患者中男性多于女性,所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体 D.一个种群中,控制一对相对性状的基因型频率的改变说明该种群生物在不断进化 解析一个种群中,控制一对相对性状的各种基因型频率之和为 1,A 项正确;Aa 自交后代所形成的群体 中 A 基因的频率等于 a 基因的频率,各占 50%,B 项错误;男性色盲患者多于女性患者,但色盲的基因 频率在男性群体和女性群体中是相等的,C 项错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基 因型频率的改变,D 项错误。 答案 A 3.甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛(三个岛屿相互隔绝),下图所示为刚迁入时和迁入 多年后决定羽毛颜色的相关基因的调查结果(B—黑色、b—灰色、B1—黄色)。下列推测正确的是 ( ) A.三个海岛上的这种鸟既存在地理隔离,又存在生殖隔离 B.鸟类迁入新海岛后会与其食物、天敌和无机环境协同进化 C.甲、丙两个海岛的相同环境决定羽毛颜色朝着相同方向进化 D.乙海岛的环境促进羽毛颜色基因发生定向突变,产生 B1 基因 解析三个海岛上的这种鸟之间存在地理隔离,但是无法确定是否存在生殖隔离,A 项错误。鸟类迁入 新海岛后与岛上原有的生物、无机环境相互影响,共同进化,B 项正确。多年后,对于甲海岛上的种群 而言,b 的基因频率下降,而对于丙海岛上的种群而言,b 的基因频率上升,故甲、丙两个海岛上鸟类羽 毛颜色进化的方向是不同的,C 项错误。基因突变是不定向的,环境通过选择作用对这些突变后的基 因进行了筛选,D 项错误。 答案 B 4.果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有 20 000 只果蝇,其中 残翅果蝇个体数量长期维持在 4%。若再向该种群中引入 20 000 只纯合长翅果蝇,在不考虑其他因 素影响的前提下,关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述,错误的是( ) A.v 基因频率降低了 50% B.V 基因频率增加了 50% C.杂合果蝇比例降低了 50% D.残翅果蝇比例降低了 50% 解析因该果蝇种群长期保持 vv 的基因型频率为 4%,由此算出 v 的基因频率为 0.2,V 的基因频率为 0.8,进而计算出引入纯合长翅果蝇前,基因型为 vv 的果蝇有 0.04×20 000=800(只),基因型为 Vv 的果 蝇有 2×0.2×0.8×20 000=6 400(只),基因型为 VV 的果蝇有 0.8×0.8×20 000=12 800(只)。引入纯合长翅 果蝇后,v 的基因频率为(800×2+6 400)/(40 000×2)=0.1,V 的基因频率为 1-0.1=0.9,A 项正确,B 项错 误。因基因型为 Vv、vv 的果蝇的数目不变,而该种群个体总数增加一倍,所以基因型为 Vv、vv 的果 蝇比例都降低了 50%,即杂合果蝇和残翅果蝇的比例都降低了 50%,C 项、D 项正确。 答案 B 5.某地大白菜农田蜗牛危害严重,农民起初喷洒杀虫剂 R 控制虫害,但几年后效果不明显,于是通过放 养青蛙来控制害虫,如图是几年中蜗牛种群数量变化的曲线。回答下列相关问题。 (1)拉马克认为,生物各种适应性特征的形成都是由于 和 ,若用其观点分析 蜗牛抗药性的出现,则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂 R 使用 (填“前”或“后”)。若用达尔文的观点 分析,蜗牛抗药性的变异产生于杀虫剂 R 使用 (填“前”或“后”),杀虫剂起 作 用。 (2)现代生物进化理论认为蜗牛从 A 点到 B 点发生了进化,其原因是 。 从 点开始,农民开始放养青蛙控制害虫。 (3)蜗牛还能被一些鸟类捕食。蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因 A 和 a 控制的,研 究人员调查了某地区的 1 000 只蜗牛,对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行统计,得 到的数据如下。 有条纹(显性) 无条纹(隐性) 合计 存活个体数 178 211 389 空壳数 332 279 611 合计 510 490 1 000 在这 1 000 只蜗牛中,aa 的基因型频率为 。如果 Aa 的基因型频率为 32%,则 a 的基因频率 为 。由表中数据可推断,经多个世代后,该种群中 (填“有条纹”或“无条纹”)基因的频 率将会增大。 解析(1)拉马克认为,生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传,若用其观点分析蜗 牛抗药性变异的产生,则是杀虫剂的使用使蜗牛产生了抗药性,即在杀虫剂使用后出现了抗药性;而达 尔文的自然选择学说则认为,抗药性的变异产生于杀虫剂使用前,杀虫剂起自然选择作用。(2)生物进 化的实质是种群基因频率的改变。从图形分析,A 点到 B 点杀虫剂 R 的使用使蜗牛种群密度下降,大 部分抗药性个体保留了下来,故抗药性基因频率上升,蜗牛种群发生了进化。分析图形,C 点后蜗牛种 群数量开始下降,因此应是从 C 点开始放养青蛙。(3)无条纹为隐性性状,基因型为 aa,由表格信息可 知,aa 的基因型频率为(211+279)÷1 000×100%=49%,如果 Aa 的基因型频率为 32%,则 a 的基因频率 =49%+1/2×32%=65%。由表中信息可知,有条纹的蜗牛空壳数相对较多,因此有条纹基因的频率会逐 渐降低,无条纹基因的频率会逐渐上升。 答案(1)用进废退 获得性遗传 后 前 自然选择 (2)从 A 点到 B 点杀虫剂 R 的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升,种群基因频率发生改变 C (3)49% 65% 无条纹