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1、1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 1,2,3,4,5,10,11,122.生物进化的原材料和方向 6,7,8,9,13,14,15A 级基础练1.关于生物进化过程的正确表述是(B)A.某种群中新产生的等位基因的频率一定逐渐增大B.若某种群中基因频率发生变化,则该种群一定发生进化C.生物的表现型和基因型一定随着个体的死亡而消失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:种群是生物进化的基本单位,种群中存在着各种变异,在环境条件保持稳定的前提下,种群的基因频率也可以发生变化。在产生的
2、变异性状中,若适应环境其基因频率会增大。生物的个体死亡,但生物的表现型和基因型在种群中一般不会消失。2.已知人眼的颜色由常染色体遗传,褐眼(由 A 决定)对蓝眼(由 a 决定)为显性。在一个 100人的人群中,褐眼的共有 70 人而其中显性纯合子有 20 人,蓝眼的有 30 人,那么这一人群中A 和 a 基因的基因频率分别为(C)A.0.7、0.3 B.0.50、0.50C.0.45、0.55 D.0.55、0.45解析:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,叫做基因频率。根据题意可知,该种群中共有 100 个个体,其中 20 个是 AA,50 个是 Aa,30 个是 aa,则
3、A 基因的数量是220+50=90(个),a 基因的数量是 230+50=110(个),所以 A 基因的频率是90200=0.45,a 基因的频率是 110200=0.55,故 C 项正确。3.人工建立一个数量足够大的果蝇实验群体,雌雄个体数量相当且均为杂合子。已知某隐性基因纯合致死,预测该隐性基因频率的变化曲线应该是(纵坐标表示该隐性基因频率)(C)2解析:由题目中“雌雄个体数量相当且均为杂合子”可知该果蝇种群中隐性基因的频率为0.5,若没有特殊原因,其基因频率不变,但由于后代有“隐性基因纯合致死”这种情况会使隐性基因的频率下降,但不会降到 0,故选 C 项。4.在自然条件下,基因型为 aa
4、 个体的出现机会是 0.01%,在理想状态下,后代中杂合子基因型频率是(B)A.2.37% B.1.98% C.1.82% D.1.56%解析:因为在理想状态下 aa 的概率是 0.01%,那么 a 的基因型频率是 1%,A 的基因频率是 99%,后代中杂合子的基因型频率是 20.01%99%=1.98%。5.某工厂有男女职工各 200 名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因携带者为 20 人,患者3 人,男性患者 10 人。那么这个群体中色盲基因的频率为(A)A.6% B.4.5% C.11% D.7.5%解析:某基因的频率=种群中该基因数/种群中全部等位基因的总数。由于色盲基因及其等位基因
5、只存在于 X 染色体上,而 Y 染色体上没有,因此色盲基因及其等位基因的总数是XB+Xb=2002+200=600;色盲基因数为 Xb=20+32+10=36。群体中色盲基因的频率是(36/600)100%=6%。6.下列不符合现代生物进化理论的叙述是(C)A.突变和基因重组为生物进化提供原始的选择材料B.通过自然选择使种群基因频率发生定向改变C.具有有利变异的个体在生存斗争中取胜,具有不利变异的个体在生存斗争中失败而被淘汰,所以生物进化是以个体作为基本单位的D.生物进化的过程是由定向的自然选择决定种群的基因频率的变化过程解析:现代生物进化理论认为生物进化是以种群为基本单位,不是以个体为基本单
6、位。37.某经常刮大风的海岛上生活着一群昆虫,经调查翅的长度和个体数的关系如图中曲线(纵坐标为翅的长度,横坐标为个体数)所示。下列叙述错误的是(B)A.该昆虫的性状不同是自然选择的结果B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的C.在生存斗争中,生物和无机环境之间进行着相互选择D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库变得很不相同解析:变异是不定向的,自然选择是定向的,因为环境的选择不同导致翅的长度出现不同的类型。8.滥用抗生素会使细菌出现耐药性,如果被这样的细菌感染,则人会因该种细菌能够抵抗各种抗生素而无药可救。下列有关说法正确的是(B)A.抗生素的
7、使用会引起细菌的定向变异B.细菌中本来就存在“耐药性”个体,长期滥用抗生素导致“耐药性”基因频率上升C.“耐药性”基因频率的改变引起病菌发生进化,从而产生新的菌种D.抗生素的滥用导致细菌产生“耐药性”,这是细菌适应抗生素的结果解析:生物的变异是不定向的,A 项错误。本来就有变异的发生,自然选择保留有利变异,B 项正确。 “耐药性”基因频率的改变引起病菌发生进化,但是没有产生新的菌种,C 项错误。不是抗生素使用导致细菌产生“耐药性”,是细菌产生耐药性,抗生素使用增加其基因频率,D项错误。9.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 为显性。在曼彻斯特地区,1
8、9 世纪中叶以前,种群中 S 基因的频率很低,在 5%以下,到 20 世纪中叶则上升到95%以上。请分析回答:(1)从遗传学的角度分析:最初的 S 基因是通过出现的。它为生物进化提供了 。 (2)试用现代生物进化理论分析这一变化的原因:419 世纪时,桦尺蠖的栖息地(树干)上长满了地衣,在此环境下,种群中 s 基因频率较高的原因是 。 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,种群中 S 基因的频率升高的原因是 。 上述事实说明,种群中产生的变异是,经过长期的,其中不利变异不断 ,有利变异则逐渐 ,从而使种群的 发生定向的改变,导致生物朝着一定方
9、向缓慢地进化。因此生物的进化是由决定的。解析:由题意可知最初的 S 基因是 s 基因通过基因突变获得的。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。19 世纪时,种群中 s 基因的频率较高的原因是浅色(ss)桦尺蠖与环境色彩一致,不易被鸟类所食。后来桦尺蠖栖息地变成黑褐色,浅色个体容易被鸟类所食,黑色个体由于具有保护色而容易生存。黑色基因逐代积累,S 基因的频率也随着增高,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缓慢进化。答案:(1)基因突变原材料(2)浅色桦尺蠖与环境色彩一致,不易被鸟类所食桦尺蠖的栖息环境变黑,浅色个体容易被鸟类所食不定向的自然选择被淘汰积累基因
10、频率自然选择B 级能力练10.某种群中 EE、Ee、ee 的基因型频率如图,图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经多代选择后三种基因型频率最可能是(C)5解析:根据题意和图形分析可知,EE 的个体繁殖成功率最低,其次是 Ee,说明,在选择过程中,EE 和 Ee 的个体会越来越少,而 ee 的个体会越来越多,因此该种群多代选择后三种基因型频率最可能是图 C 所示,所以选 C。11.某动物种群中,AA、Aa 和 aa 基因型的个体依次占 25%、50%、25%。若该种群中的 aa 个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代 AAAaaa 基因型个体的数量比为(B)A.331
11、B.441C.120 D.121解析:若该种群中的 aa 个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,即为 AA、Aa 这两种基因型的雌雄个体间的交配,AA 占 1/3、Aa 占 2/3(用棋盘法):产生雌雄配子的概率 2/3A 1/3a2/3A 4/9AA 2/9Aa1/3a 2/9Aa 1/9aa理论上,下一代 AAAaaa 基因型个体的数量比为 441,故选 B。12.随机交配的棕色小鼠种群出现了一只黑色个体,实验证明这是常染色体上一个基因发生显性突变引起的。经随机交配多代后,调查显示 36%的小鼠体色为黑色,下列叙述正确的是(A)A.黑色基因的频率为 20%B.种群中杂合子占 16%C.
12、突变基因决定了小鼠的进化方向D.黑色基因的频率会逐渐增大解析:36%的小鼠为黑色,说明隐性纯合子是 64%,说明隐性基因频率是 80%,黑色基因的频率是 20%,故 A 正确。种群中杂合子基因型频率为 280%20%=32%,故 B 错误。突变只能给小鼠进化提供原材料不能决定进化方向,故 C 错误。黑色基因的频率在随机交配情况下不会变,故D 错误。13.埃及斑蚊是传播登革热病毒的媒介之一。有一地区在密集喷洒杀虫剂后,此蚊种群数量减少了 99%,但是一年后,该种群又恢复到原来的数量,此时再度喷洒相同的杀虫剂后,仅杀死了 40%的斑蚊。下列叙述正确的是(C)A.杀虫剂导致斑蚊基因突变产生抗药性基因
13、6B.斑蚊体内累积的杀虫剂增加了自身的抗药性C.原来的斑蚊种群中少数个体有抗药性基因D.第一年的斑蚊种群没有基因突变解析:密集喷洒杀虫剂后,种群数量减少了 99%,说明该种群中有少量个体有抗药性基因。基因突变是不定向的,杀虫剂不能导致斑蚊基因突变产生抗药性基因,只是对抗药个体起到选择作用,使抗药性基因频率增加。14.如图是对一块马铃薯甲虫成灾的区域先后使用两种杀虫剂处理的实验结果曲线图:(1)从实验结果看,甲虫抗药性的形成是的结果。 (2)在这里,杀虫剂是选择因素,内在因素是甲虫本身就存在着变异类型。 (3)此实验说明甲虫对环境的适应是相对的,这是因为遗传是稳定的,环境是。 (4)甲虫抗药性的
14、增强是通过 之间的生存斗争实现的。(5)如果抗药基因 a 是由等位基因 A 突变来的,一个种群淘汰基因 a 比淘汰基因 A 要困难得多,原因是 。 解析:(1)自然选择是指适者生存、不适者被淘汰,在杀虫剂的选择下,甲虫不抗药的被杀死,抗药的存活,这是自然选择的结果。(2)杀虫剂是选择因素,而不是甲虫抗药性变异的诱导因素,甲虫抗药性变异在前,环境的选择在后。(3)分析题图可知,使用杀虫剂后,甲虫种群密度先下降后上升,最终适应了杀虫剂,但当使用杀虫剂时,种群密度又大幅度下降,由原来的适应到现在的不适应。上述分析说明:甲虫对环境的适应是相对的,因为遗传虽然是稳定的,但环境是不断变化的。(4)甲虫的抗
15、药性变异是甲虫进化的内因,农药的选择是外因,通过甲虫与农药的生存斗争,使得甲虫的抗药性增强。(5)由于基因突变的低频性,由等位基因 A 突变而来的基因 a,以 Aa、aa 两种基因型存在。而自然选择直接淘汰表现型,aa 被淘汰,Aa 被保留,使部分 a 基因免于淘汰。答案:(1)自然选择(2)抗药性(3)可变的(4)甲虫与农药(5)隐性基因可通过杂合体保存下来7C 级拓展练15.生物进化的实质是种群基因频率的改变,其中影响种群基因频率的因素有很多,如自然选择、基因突变、基因重组、遗传漂变等。某中学生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响,选择了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b)为显性,基因位于常染色体上。实验过程如下,你认为他们的实验是否成立。如成立,请说明理由;如不成立,请写出你的实验过程。实验过程:选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只纯种雌性残翅果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;让子一代果蝇连续自由交配 5 次,同时在每一代中都除去残
