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解析

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．0.26B．0.3C．0.46D．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、0.82B．0.36、0.55C．0.49、0.42D．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＋Aa2AA＋Aa＋aa×100%＝2×35＋602×100×100%＝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。