2024-2025学年高中生物第7章现代生物进化理论2.1种群基因频率的改变与生物进化课时作业1含解析新人教版必修2

PAGE9-种群基因频率的变更与生物进化(20分钟·70分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)1.下列关于种群的叙述中,不正确的是 ()A.种群是生物进化的基本单位B.种群内的个体彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代C.一个池塘内全部的鱼是一个种群D.一个树林中的全部马尾松是一个种群【解析】选C。种群是生物进化的基本单位,A正确;种群是在肯定空间范围内同时生活着的同种生物的全部个体,种群内的个体彼此可以交配,通过繁殖将各自的基因传给后代,B正确;一个池塘内的全部鱼不是一个种群,因为鱼是总称,有很多种类,C错误;马尾松是同一个物种,所以一个树林中全部的马尾松是一个种群,D正确。2.(2024·北京高一检测)马达加斯加群岛与非洲大陆只相隔狭窄的海峡,但是两地的生物种类有较大差异,造成这种现象最可能的缘由是 ()A.它们的祖先不同B.自然选择的方向不同C.变异的方向不同D.岛上的生物没有进化【解析】选B。马达加斯加群岛和非洲大陆由于海峡的阻隔使两地生物无法进行基因沟通,产生了地理隔离。且两地由于海峡相隔,自然环境也存在差异,因此两地的自然选择的方向也不同。所以两地物种不同的缘由是在生物进化的过程中自然环境不同而导致进化的方向不同。3.(2024·济宁高二检测)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,此蚊种群数量削减了99%,但一年后,该种群又复原到原来的数量,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 ()A.杀虫剂导致斑蚊基因突变产生抗药性基因B.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】选C。斑蚊的抗药性基因在运用杀虫剂之前就已经产生,A错误。斑蚊抗药性的增加是由于杀虫剂对其抗药性进行了定向选择,B错误。在运用杀虫剂之前,原来的斑蚊种群中就有少数个体有抗药性基因,杀虫剂只是对斑蚊的抗药性进行了选择,使斑蚊的抗药性基因频率上升,C正确。第一年的斑蚊种群中已经有少数个体有抗药性基因,D错误。【方法规律】变异与选择之间的关系(1)变异是不定向的,在自然选择的作用下,基因频率发生定向变更,导致自然选择是定向的。(2)自然选择的过程特别缓慢,其结果符合优胜劣汰、适者生存的原则。4.下列关于基因频率与生物进化关系的叙述,正确的是 ()A.生物进化的实质是种群基因频率的变更B.种群基因频率的变更不肯定引起生物的进化C.环境条件稳定基因频率不变D.生物性状的变更肯定引起生物的进化【解析】选A。生物进化的实质是种群基因频率的变更;只要基因频率发生变更,就肯定引起生物的进化。环境条件保持稳定,说明自然选择对种群基因频率没有影响,但是可能存在基因突变和染色体变异等,种群的基因频率可能发生变更;生物的性状受基因和外界环境的共同作用,性状变了基因不肯定变更,基因频率不肯定变更,生物也不肯定进化。5.雄性蓝孔雀尾屏很大,使其躲避天敌的实力下降,但这一特性对雌性孔雀具有吸引力,使大尾屏个体的交配机会增加,并使该特性代代保留。下列相关叙述正确的是 ()A.孔雀开屏是在向异性传递信息,有利于种群的繁衍B.蓝孔雀种群进化的实质是突变和基因重组C.对配偶的选择属于种群内部因素,不会影响种群基因频率D.雄性蓝孔雀大尾屏是有害的【解析】选A。孔雀开屏是在向异性传递信息,有利于种群的繁衍,A正确。蓝孔雀种群进化的实质是种群基因频率的变更,对配偶的选择会影响种群基因频率,B、C错误。据“雄性蓝孔雀尾屏很大,使其躲避天敌的实力下降,但这一特性对雌性孔雀具有吸引力,使大尾屏个体的交配机会增加,并使该特性代代保留”,推知雄性蓝孔雀大尾屏的有害或有利并不是肯定的,D错误。6.(2024·南昌高一检测)等位基因(A/a)位于某种昆虫的常染色体上,该种昆虫的一个数量特别大的种群在进化过程中,a基因的频率与基因型频率之间的关系如图。以下叙述正确的是 ()A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA、Aa、aa的频率B.能使种群基因频率发生变更的因素有突变、自然选择、随机交配、迁入和迁出等C.a基因限制的性状表现类型更适应环境D.A基因频率为0.25时,Aa的基因型频率为0.75【解析】选C。图中a基因频率为0时A基因频率为1,此时AA基因型频率为1,Aa和aa个体为零,a基因频率为1时,aa基因型频率为1,AA、Aa个体为零,可知Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA、aa、Aa的基因型频率变更曲线,A错误。能使种群基因频率发生变更的因素不包括随机交配,B错误。由图可知,随着时间的推移,a基因频率越来越大,aa基因型个体越来越多,表明a基因限制的性状表现类型被自然选择保留,更适应环境,C正确。A基因频率为0.25时,a基因频率为0.75,Aa基因型频率为2×0.25×0.75=0.375,D错误。【补偿训练】在某一遵循遗传平衡定律的人群中,已调查得知,隐性性状者为16%,则该性状不同类型的基因型频率分别是(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】选A。人群中隐性性状者(aa)的比例为16%,则q2=0.16,q=0.4,而p=1-0.4=0.6,依据遗传平衡定律,可计算出AA的频率为0.36,Aa的频率为0.48,aa的频率为0.16。7.已知一批豌豆种子中AA和Aa个体的数目之比为1∶2,在自然状态下种植,若不同植株牢固率相同,每一代都淘汰aa的植株,则F2中AA∶Aa为 ()A.3∶2B.5∶4C.7∶2D.19∶8【解析】选C。这批豌豆中,AA占1/3,Aa占2/3,其中1/3AA自交后代不发生性状分别,基因型均为AA;2/3Aa自交后发生性状分别,后代为2/3×(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),F1中,AA、Aa、aa的数量之比为(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自交后代不发生性状分别,基因型均为AA;2/5Aa自交后发生性状分别,后代为2/5×(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),F2中,AA、Aa、aa的数量之比为(3/5+2/5×1/4)∶(2/5×1/2)∶(2/5×1/4)=7∶2∶1。【误区警示】本题易遗忘每代都淘汰aa的植株而引起计算出错。隐含的信息为豌豆自然状态下均为自交。8.调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为:基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY比例(%)42.327.360.32464则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是 ()A.6%、8% B.92%、8%C.78%、92% D.8%、92%【解析】选B。伴性遗传的基因频率计算,只计数等位基因所存在的染色体,即男性只统计一个基因,女性中统计两个基因,所以该校学生中Xb的基因频率为×100%=8%,则XB的基因频率为92%。9.水稻非糯性(Y)对糯性(y)为显性,抗病(R)对不抗病(r)为显性。用非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻杂交,让F1自交三代,在自然状况下,基因频率的变更是 ()A.Y渐渐增大、R渐渐增大B.Y渐渐减小、R渐渐减小C.Y基本不变、R基本不变D.Y基本不变、R渐渐增大【解析】选D。依据题意可以知道,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的基因频率是Y=50%,R=50%,连续自交三代,水稻非糯性与糯性个体生活力相当,自然环境没有对其进行选择,抗病与不抗病个体生活力不同,自然环境对其起选择作用,rr(不抗病)的个体可能会患病而被淘汰,而使r基因频率降低,R基因频率上升,因此在自然状况下,Y的基因频率基本不变,R的基因频率渐渐增大。【方法规律】自交和自由交配时基因(型)频率变更规律(1)自交:种群个体自交时,纯合子增多,杂合子削减,基因型频率发生变更。自交过程不变更基因频率。(2)自由交配:在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时,处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律,上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。假如一个种群没有处于遗传平衡状态,自由交配不变更基因频率,但变更基因型频率。10.海豚与鲨鱼分别属于哺乳纲和鱼纲,二者体型和运动器官的外观具有很多相像之处。下列有关进化的叙述不正确的是 ()A.自然选择使海豚和鲨鱼适应水生环境的基因频率定向提高B.海豚与其他哺乳动物的基因库差异小于海豚与鱼类基因库的差异C.海豚具有与鲨鱼外观相像的体型和运动器官,是对水生环境的适应D.相同的环境因素诱导两者限制体型和运动器官的基因发生定向突变【解析】选D。自然选择使种群的基因频率定向变更并确定生物进化的方向,A正确。海豚与其他哺乳动物的亲缘关系近于海豚与鱼类的亲缘关系,故海豚与其他哺乳动物的基因库差异小于海豚与鱼类基因库的差异,B正确。海豚具有与鲨鱼外观相像的体型和运动器官,是对水生环境的适应,C正确。环境因素不能诱导基因朝某一方向突变,基因突变是不定向的,D错误。二、非选择题(共2小题,共30分)11.(14分)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题:(1)若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为。理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为,A基因频率为。

(2)若该果蝇种群随机交配的试验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该结果最合理的说明是。依据这一说明,第一代再随机交配,其次代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为。

【解析】(1)该果蝇种群中雌雄个体数量相等,且只有一种基因型Aa,若不考虑基因突变和染色体变异,那么该果蝇种群中A基因频率=a基因频率=0.5。该果蝇种群随机交配,依据遗传平衡公式,子一代AA基因型频率=0.52=0.25,Aa基因型频率=2×0.5×0.5=0.5,aa基因型频率=0.52=0.25,故AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,子一代A基因频率=0.25+1/2×0.5=0.5。(2)若该果蝇种群随机交配,子一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,可推断A基因纯合致死。由于Aa∶aa=2∶1,则子一代中A基因频率为1/3,a基因频率为2/3,子一代随机交配,子二代中AA基因型频率为1/9,Aa基因型频率为4/9,aa基因型频率为4/9,因A基因纯合致死,故子二代中Aa和aa两种基因型个体数量比例为1∶1。答案:(1)1∶11∶2∶10.5(2)A基因纯合致死1∶112.(16分)回答下列有关生物进化的问题。(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程,X、Y、Z表示生物进化的基本环节。X、Y分别是、。

(2)该小岛上的蜥蜴原种由很多个体组成,这些个体的总和称为,这是生物进化的。

(3)小岛上能进行生殖的全部蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的。

(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾渐渐出现两种性状,W代表蜥蜴脚趾的分趾基因;w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变更的过程。①由于蜥蜴过度繁殖,导致加剧。

②小岛上食物短缺,联趾蜥蜴数量比例反而渐渐上升,其缘由可能是。

③图2所示的过程说明,自然环境的变更引起不同性状蜥蜴的比例发生变更,其本质是蜥蜴群体内的发生了变更。

【解析】(1)由图可知,X表示突变(变异),Y表示自然选择。(2)小岛上蜥蜴原种个体构成种群,是进化的基本单位。(3)小岛上生存的蜥蜴个体含有的全部基因称为基因库。(4)蜥蜴过度繁殖导致生存斗争(种内斗争)加剧,使小岛上食物短缺,而联趾蜥蜴能游泳,可以获得更多食物,适应环境,数量比例渐渐增加,这种变更的本质是种群基因频率的变更。答案:(1)突变(变异)自然选择(2)种群基本单位(3)基因库(4)①生存斗争(种内斗争)②联趾个体趾间有蹼,适于游泳,可以从水中获得食物。因此,在岛上食物短缺时,联趾个体的生存和繁殖机会较多(合理即可)③基因频率(10分钟·30分)1.(6分)某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死的状况下,下列哪种状况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中Aa所占比例为2/5 ()A.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体B.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体C.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体D.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体【解析】选D。基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体,则子三代中Aa所占比例为Aa=1/23=1/8,A错误。基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3,Aa占2/3;子二代中AA占3/5,Aa占2/5,则子三代中Aa所占比例为(2/5×1/2)÷(1-2/5×1/4)=2/9,B错误。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体,符合遗传平衡定律。A的基因频率=a的基因频率=1/2,而且每一代的基因型频率均不变,则子三代中Aa的基因型频率(所占比例)=2×1/2×1/2=1/2,C错误。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体,由于存在选择作用,所以每一代的基因频率均会发生变更,须要逐代进行计算。基因型为Aa的该植物自由交配一次,子一代中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,去除aa个体,则子一代中有1/3AA和2/3Aa。子一代中A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1/3,子一代再自由交配,子二代中AA的基因型频率=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×2/3×1/3=4/9,去除aa个体,子二代中有1/2AA和1/2Aa。子二代中A的基因频率=1/2+1/2×1/2=3/4,a的基因频率=1/4,子二代再自由交配,在子三代中AA的基因型频率=(3/4)2=9/16,Aa的基因型频率=2×3/4×1/4=6/16,去除aa个体,则子三代中Aa所占比例为6/16÷(9/16+6/16)=2/5,D正确。2.(6分)(2024·厦门高一检测)某自由交配的种群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经验多次繁殖过程,定期随机抽取100个个体,测得基因型为AA、aa的个体数量变更曲线如图所示。下列相关叙述不正确的是 ()A.在Ⅰ、Ⅲ段内Aa的基因型频率相同B.Ⅱ段发生剧变的过程中,A和a基因频率可能相同C.在Ⅲ段,隐性个体比显性个体的适应实力更强D.Ⅰ→Ⅲ段过程中,该种群发生了进化【解析】选C。在Ⅰ段内,AA40,aa20,Aa40,因此Aa的基因型频率为40%;在Ⅲ段内,AA20,aa40,Aa40,因此Aa的基因型频率为40%,两者相同,A正确。在Ⅰ段内,A的基因频率为(40×2+40)/200×100%=60%,a的基因频率为40%,此时A>a;在Ⅲ段内,A的基因频率为(20×2+40)/200×100%=40%,a的基因频率为60%,此时a>A,因此在Ⅱ段内A和a基因频率可能相同,B正确。在Ⅲ段内,隐性个体和显性个体数量保持不变,因此两者的适应实力相同,C错误。因为Ⅰ→Ⅲ过