种群基因组成的变化与物种的形成 同步练习 高中生物新人教版必修2（2022-2023学年）

第3节种群基因组成的变化与物种的形成

基批巩固

一、单选题

1.瑞典科学家SvantePbo获得2022年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他对已灭绝人种的基因组和人类进

化的发现。他建立了一门全新的科学学科一古基因组学，揭示所有现存人类与灭绝的古人类之间的基因差

异。研究显示，现代人的身高、发色甚至新冠抵抗力都可能与尼安德特基因相关。下列观点错误的是（）

A.尼安德特基因是具有遗传效应的DNA片段

B.研究现存人类与灭绝的古人类DNA分子的相似度，为生物进化提供了最直接的证据

C.现存人类与灭绝的古人类之间的某些基因中碱基序列不同

D.现代人类与灭绝的尼安德特人的种群基因频率存在一定差异

2.2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩’的设计原型是大熊猫。大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%

的食物都来源于竹子。下图是在某段时间内，大熊猫种群中一对与其食性有关的等位基因（A、a）中A基

因频率的变化情况，到达T点时的大熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，则下列有关说

法错误的是（）

L9

O

0.

WO..9

.

国O.8

O.

建.7

6.

树6.6

0.45

O.

.

.3AT时间

—

.J2PR

O

A.大熊猫在QR时间段内发生了以肉食为主向以植食为主的进化

B.T点时大熊猫种群不一定会形成新物种

C.若该对等位基因位于常染色体上，则T点时显性个体中出现杂合雌熊猫概率为18%

D.若该对等位基因只位于X染色体上，则T点时Xaxa、XAY的基因型频率分别为0.5%、45%

3.某植物的红花/白花这对相对性状是由位于常染色体上的等位基因A/a控制。已知在某一种群中，基因型

频率分别为：AA=0.4,Aa=0.44,aa=0.16,若不发生基因突变，也没有迁移和选择等因素的影响，则该种

群进行随机交配得到的子代种群中（）

A.基因A频率为0.6,基因a频率为0.4

B.红花、白花植株出现的频率都与亲代中的相同

C.基因A的频率、基因a的频率都与亲代中的相同

D,显性纯合子、杂合子出现的频率都与亲代中的相同

4.大多数新型农药，在其有效应用10年左右就会因相关昆虫强耐受性的产生而不得不淘汰。下列叙述正

确的是（）

A.新型农药导致相关昆虫耐受性变异的频率明显上升

B.相关昆虫的强耐受性基因及其所有等位基因构成种群基因库

C.相关昆虫种群强耐受性的产生本质上是基因频率的定向改变

D.新型农药使用10年左右将导致强耐受性新物种产生

5.大熊猫体型丰腴富态，头圆尾短，是我国国宝，深受人们的喜爱。大熊猫最初是食肉动物，但经过漫长

进化过程，现其主要食物是竹子。现有一较大熊猫种群，雌雄数量相当，且雌雄之间可以自由交配，若该

种群中A基因频率为70%,a基因频率为30%,则下列有关说法正确的是（）

A.大熊猫种群中全部A和a基因构成其基因库

B.变化的环境使大熊猫控制食性相关的基因发生突变

C.若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为23%

D.若该对等位基因只位于X染色体上，则大熊猫群体中xaxa、XaY的基因型频率分别为9%、30%

6.下列关于物种形成和生物进化的叙述，正确的是（）

A.生物变异决定了生物进化的方向B.物种的形成一定经过长期自然选择

C.生物入侵不会改变生物进化的速度D.新物种的不断形成提高了物种多样性

7.下列叙述与现代生物进化理论相符合的是（）

A.生物体所发生的变异都可为进化提供原材料

B.进化地位越高等的生物适应环境的能力越强

C.生殖隔离是形成新物种的标志，物种是生物进化和繁殖的基本单位

D.喷洒农药可使害虫种群的抗药基因频率提高，从而使害虫的抗药性逐代增强

8.下列因素中，哪一项与基因频率的变化无关（）

A,基因突变的发生B.基因重组状况C.环境条件的作用D.等位基因的分离

9.果绳红眼和白眼性状受X染色体上的一对等位基因B/b控制，若某雌雄个体数相等且自由交配的果蝇群

体中，白眼雄果蝇占40%,理论上该群体中杂合雌性红眼的频率为（）

A.32%B.48%C.24%D.16%

10.果蝇的卷翅和直翅受常染色体上的一对等位基因A、a控制。某研究小组以基因型为Aa的果蝇为实验

对象，研究随机交配情况下子代中A基因频率的变化，得到如图所示的结果。下列分析错误的是（）

A基因的频率/%

A.基因A控制的翅型更能适应该实验环境

B.随着繁殖代数的增加，a基因的频率逐渐降低至0

C.如果环境发生较大的改变，A基因的频率也可能会降低

D.F4与亲代之间不存在生殖隔离，但已经发生了生物进化

9）能力提升

二、不定项

11.下列关于生物进化的叙述，错误的是（）

A.人与黑猩猩基因组差异只有3%,这从胚胎学方面证明了二者有共同的祖先

B.蜜蜂的工蜂不能繁殖后代，因此它们适于采集花粉的性状在进化上没有意义

C.一个灰松鼠种群被峡谷隔开后，两个灰松鼠种群基因库将会向不同方向改变

D.斑马和驴杂交后代“斑驴”与亲本有明显差异，表明“斑驴”是一个新物种

12.人类滥用抗生素是细菌耐药性增强的重要原因。下图为某种细菌菌群耐药性形成的示意图，有关说法

正确的是（）

应用

册抗生素a增殖增殖

整体耐药性增强

易感菌群药性的细菌

被杀灭的细菌

A.基因突变和染色体变异为该种细菌的进化产生原材料

B.在人们使用抗生素之前，易感菌群中可能就存在耐药性个体

C.应用抗生素使种群的耐药基因频率增加，并通过有丝分裂完成世代传递

D.若短期内交替使用两种不同的抗生素，可以提高抗生素的杀菌效果

13.果蝇的翅型有正常翅和网状翅、体色有灰体和黄体，它们各为一对相对性状，等位基因分别用A、a和

B、b表示，两对等位基因独立遗传。某研究小组做了如下杂交实验，不考虑X、Y染色体同源区段的情况，

下列相关说法错误的是（）

实险①实脸②

p正常翅灰体（辛）X网状翅灰体（2）P网状翅黄体（辛）X正常翅灰体（2）

Fl正常翅灰体正常翅黄体鼻正常翅灰体（辛）正常翅黄体（2）

3:11:1

A.正常翅对网状翅为显性、灰体对黄体为显性

B.实验①中Fi正常翅黄体的基因型为AaXbY

C.实验①Fi个体间随机交配，子代群体中基因b的频率为1/4

D.实验②Fi个体间随机交配，子代雌、雄果蝇的表型有差异

14.普通西瓜是二倍体。把二倍体西瓜的幼苗用秋水仙素诱导加倍，可以得到四倍体植株。用四倍体植株

做母本、二倍体植株做父本，进行杂交得到三倍体植株，此三倍体植株在二倍体植株花粉的刺激下，会结

出无子西瓜。下列相关叙述错误的是（）

A.诱导形成四倍体时，一般是把秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖

B.四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交得到三倍体后代，说明四倍体西瓜与二倍体西瓜仍然是同一个物种

C.上述过程获得的无子西瓜有时也会有少量种子原因是三倍体植株发生了基因重组

D.上述四倍体植株的体细胞都含有4个染色体组

三、非选择题

15.家鹅、家鸭是人类驯化较早的鸟类。图1显示了家鸭、家鹅是由绿头鸭、鸿雁、灰雁等物种进化而来。

中国是世界上拥有鹅品种最多的国家，资源丰富，同时也是生物多样性受到严重威胁的国家之一。

图1

(1)ST、XP、WX、HY、LD5个鹅品种中，与ST亲缘关系最近的是一。

(2)若图1中的①表示的是人工选择，以下说法正确的是—。

A.图中②可以表示自然选择，自然选择的因素是自然界的各种环境条件

B.人工选择使得鸿雁根据人类的各种需求定向变异，由此形成不同的家鹅品种

C.人工选择的过程中由于没有形成新物种，因此不出现种群基因频率的改变

D.人工选择的速度较快，自然选择需要漫长的岁月

(3)由原始物种X进化形成绿头鸭、鸿雁、灰雁的标志是一。

(4)若在某地养殖场中，鹅的白羽(W)对灰羽(w)为显性。在一个由600只白羽鹅和400只灰羽鹅组成的种群

中，若杂合子占所有个体的40%,那么隐性基因w在该种群内的基因频率为一。

A.20%B.40%C.60%D.80%

豁眼鹅(ZW型)是我国著名的白鹅品种，控制其雏鹅绒毛颜色的黄色基因(H)和浅褐色基因(h)是一对等位基

因，白化基因(c)位于常染色体上，当c基因纯合时绒毛为白色，如图2为豁眼鹅杂交过程的遗传图谱，且

12个体不携带h基因。请回答下列问题：

■黄色雄鹄

•黄色峨

曲浅褐色雄鹤

劣浅褐色雌鹅

m□白化雄鹅

图2

(5)控制雏鹅绒毛颜色的基因H/h/位于—染色体上，H/h/和C/c这两对等位基因的遗传遵循一定律。雄性群

体中浅褐色绒毛雏鹅个体所占的比例—(填“大于”“小于”或“等于")雌性群体中浅褐色绒毛雏鹅个体所占的

比例。

(6)1112的基因型为—，其黄色基因H来自第I代的一号个体。

参考答案

1.B

【分析】在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不

断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选

择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。

【详解】A、基因是控制生物性状的基本单位，基因通常是具有遗传效应的DNA片段，A正确；

B、化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据，B错误；

C、现存人类是有古人类进化而来，进化过程中存在基因频率改变，也可能存在某些基因的突变，故现存人

类与灭绝的古人类之间的某些基因中碱基排列顺序不同，C正确；

D、现代人类是由古代人类进化而来，种群进化的实质是种群基因频率的改变，二者的种群基因频率存在一

定差异，D正确。

故选B。

2.C

【分析】1、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。

2、新物种形成的标志是生殖隔离，种群基因频率改变只能判断生物是否发生进化而不能判断是否形成了新

物种。

【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，图中QR时间段内种群内a基因频率减少，说

明该时间段内大熊猫种群发生了进化，A正确；

B、新物种形成的标志是生殖隔离，从图中无法判断出是否形成生殖隔离，因此在T点时不一定形成新物种，

B正确;

c、T点时，种群达到遗传平衡，该种群中A的基因频率为90%,a的基因频率为10%,则种群中AA基因

型频率等于81%,Aa基因型频率=2xA基因频率xa基因频率=18%,aa基因型频率等于1%,若该对等位基

因位于常染色体上，由分析可知，显性个体中出现杂合雌熊猫概率为1/2x18%/(81%+18%)刈％,C错误；

D、若该对等位基因只位于X染色体上，雌性个体xaxa的基因型频率为xa基因频率的平方，因雌雄比例1：

1,则xaxa基因型频率为1/2X10%X10%=0.5%,同理雄性个体XAY的基因型频率为1/2X9O%=45%,D正确。

故选C„

3.C

【分析】基因频率指的是在一个种群基因库，某个基因占该基因和其全部等位基因数的比率；基因型频率

一个种群中某基因型个体数占全部个体数的比率。

【详解】AC、亲代中基因A的基因频率=AA的基因频率+l/2Aa的基因频率=0.4+1/2x0.44=0.62,a=0.38,

随机交配后，AA=0.62x0.62=0.3844,aa=0.38x0.38=0.1444,Aa=2x0.62x0.38=0.4712,A的基因频率=0.3844

+1/2x0.4712=0.62,a=0.38,基因A的频率、基因a的频率都与亲代中的相同，A错误，C正确；

B、白花aa出现的频率是0.1444,红花A-出现的频率是1-0.1444=0.8566,与亲代不同，B错误；

D、子代中显性纯合子AA出现的概率是0.3844,杂合子Aa的频率是0.4712,与亲代不同，D错误。

故选C„

4.C

【分析】生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中

的三个基本环节；在这个过程中，突变和基因重组是产生生物进化的原材料，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；自然选择下群体基因库中基因频率的改变，并不意味着新物种的形成，

因为基因交流并未中断，群体分化并未超出种的界限。只有通过隔离才能最终出现新物种，隔离是新物种

形成的必要条件。

【详解】A、农药在昆虫耐受性增强的过程中的作用是选择，而不是导致其变异的原因，A错误；

B、基因库是指种群所有等位基因的总和，而不是某一个基因及其所有等位基因，B错误；

C、昆虫种群的强耐受性的产生是自然选择的过程，也就是强耐受性基因频率升高，其等位基因频率下降,

因此相关昆虫种群强耐受性的产生本质上是基因频率的定向改变，C正确；

D、新型农药使用10年左右后，强耐药性产生，只能说明种群一个表型发生明显变化，不是新物种的产生,

新物种的产生需要出现生殖隔离，D错误。

故选C。

5.C

【分析】变异先于环境选择。变化的环境不能使大熊猫控制食性相关的基因发生突变，只是对突变的基因

进行了选择。

基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。

【详解】A、基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和，A错误；

B、基因突变是自发进行的，变化的环境对突变的基因起到选择作用，B错误；

C、若该对等位基因位于常染色体上，由分析可知，显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为1/2x42%/(49%+42%)

=23.1%,C正确；

D、若该对等位基因只位于X染色体上，雌性个体中xaxa的基因型频率为xa基因频率的平方，因雌雄比例

1:1,则群体中xaxa基因型频率为1/2X30%X30%=4.5%,同理雄性个体XaY的基因型频率为l/2x30%=15%,

D错误。

故选Co

6.D

【分析】现代生物进化理论的基本观点：

①种群是生物进化的基本单位；

②生物进化的实质在于种群基因频率的改变；

③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分

化，最终导致新物种的形成；

④其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进

化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。

【详解】A、自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，变异具有不定向性，不能

决定生物进化的方向，A错误；

B、物种的形成不一定经过长期自然选择，如多倍体的形成，B错误；

C、生物入侵都可能改变物种的生存环境(空间、食物、天敌等)，改变进化的速度和方向，C错误;

D、新物种的形成使物种种类增多，从而增加了物种多样性，D正确。

故选D。

7.D

【分析】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。突变和基因重组，自然选

择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。

在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，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，隔离是新物种形成的必要条件。

【详解】A、生物体所发生的可遗传的变异才可为进化提供原料，A错误；

B、自然选择下的各种生物，各有不同的对环境的适应能力，并不是进化地位越高等的生物适应环境的能力

越强，B错误；

C、隔离是新物种形成的必要条件，生殖隔离是形成新物种的标志，种群是生物进化和繁殖的基本单位，C

错误；

D、害虫种群的突变是本来就存在的，喷洒农药可使害虫种群的抗药基因频率提高，从而使害虫的抗药性逐

代增强，D正确。

故选D。

8.D

【分析】在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群相应的基因频率会不断

提高，相反具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因频率会下降；在持续选择的条件下，

不利变异个体的基因频率有可能下降至02、影响种群基因频率变化的因素有突变、自然选择、迁入和迁出、

遗传漂变等。

【详解】A、发生基因突变，就会随之产生新的基因，原基因所占比例下降，A错误；

B、基因重组不产生新的基因，但是产生新的基因型，通过繁殖，自然选择的作用，会导致一些基因频率比

例会有所改变，B错误；

C、环境条件的作用，适者生存，好的基因型被留下，经过逐代淘汰，纯优良基因型被留下，基因频率就会

改变，C错误;

D、等位基因分离形成的配子会随机结合，不会影响基因频率的，D错误。

故选D。

9.D

【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，

位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，同时位于非同源染色体

上的非等位基因进行自由组合。

【详解】若某雌雄个体数相等且自由交配的果蝇群体中，白眼雄果蝇占40%,则雄果蝇中白眼占80%,基

因型及比例为20%XBY、80%XbY,即XB基因频率为20%,X%基因频率为80%,由于是平衡群体，根据遗

传平衡公式可得，雌性中基因型及比例为16%XBXB,32%XBX\64%XbXb,理论上该群体中杂合雌性红眼

的频率为32%、2=16%,D正确。

故选D。

10.B

【分析】分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；

在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地

随配子遗传给后代。

基因频率：指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。

【详解】A、结合图示可以看出，随着繁殖代数的增多，基因A的基因频率逐渐上升，因而能说明该基因

控制的翅型更能适应该实验环境，A正确；

B、随着繁殖代数的增加，a基因的基因频率逐渐下降，但由于基因型Aa能适应实验环境，因而a基因的

基因频率不会降低至0,B错误；

C、如果环境发生较大的改变，A基因控制的性状可能不再适应变化的环境，进而引起基因频率降低，C正

确；

D、F4与亲代之间的基因频率发生了变化，说明发生了进化，但它们之间不存在生殖隔离，D正确。

故选Bo

11.ABD

【分析】种群是进化的基本单位；进化的实质是基因频率的改变；环境决定了基因频率改变的方向；进化

过程中亲缘关系越近的物种DNA的碱基顺序越接近。

【详解】A、不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，人和黑猩猩的基因组

序列差异只有3%,这属于分子水平的证据，不能从胚胎学方面证明了二者有共同的祖先，A错误；

B、工蜂虽然不能繁殖后代，但是工蜂采蜜等行为可以帮助蜂王获得食物来繁殖，因此它们适于采集花粉的

性状在进化上有积极意义，B错误；

C、一个灰松鼠种群被峡谷隔开后，由于地理隔离，它们之间不能进行基因交流，通过自然选择，生活食性

等方面可能发生了明显变化，两者的基因库向不同方向改变，C正确；

D、虽然斑马和驴杂交后代“斑驴”与亲本有明显差异，但“斑驴”在自然状态下不能相互交配产生可育后代，

不是一个物种，D错误。

故选ABD。

12.BD

【分析】分析题图可知：在抗生素刚被使用的时候，能够杀死易感细菌，但少数细菌因为变异而具有抵抗

抗生素的特性，不能被抗生素杀死而生存下来，并将这些特性遗传给下一代。因此，下一代就有更多的具

有抗药性的个体，经过抗生素的长期选择，使得有的细菌已不再受其的影响了，细菌抗药性的产生是抗生

素对细菌的变异进行选择的结果，其实质是种群的基因频率发生了定向的改变。

【详解】A、细菌是原核生物，没有染色体，能发生的可遗传变异只有基因突变，因此基因突变为该种细菌

的进化产生原材料，A错误；

B、在人们使用抗生素之前，易感菌群中可能就存在耐药性个体和不耐药性个体，经过抗生素的选择作用，

耐药性个体比例越来越高，B正确；

C、细菌是原核生物，不能进行有丝分裂，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，C错误；

D、短期内交替使用两种不同的抗生素，可以使大部分细菌在对一种抗生素具有抗药性之前停止选择，换用

另一种抗生素就改变了选择的方向，从而能提高抗生素的杀菌效果，D错误。

故选BD„

13.CD

【分析】分析实验①可知，正常翅和灰体为显性性状；分析实验②可知，控制体色的基因位于X染色体上，

控制翅形的基因位于常染色体上。

【详解】A、分析题意，实验①中双亲是正常翅与网状翅，子代全为正常翅，说明正常翅为显性性状；亲代

均为灰体，后代出现黄体，说明灰体为显性性状，A正确；

B、实验②亲代雌性黄体果蝇与雄性灰体果蝇杂交，子代雌性果蝇全为灰体，雄性全为黄体，即亲代与子代

雄性果蝇的性状相反，判断灰体为显性，子代中翅型在雌雄中无差异，控制体色的基因位于X染色体上，

即控制翅形和体色的基因分别位于常染色体和X染色体上，据此可以推知实验①亲代基因型为AAXBxb和

aaXBY,Fi正常翅黄体的基因型为AaXbY,B正确；

C、仅考虑B、b,实验①亲代基因型为XBXb和XBY,FI基因型XBXB、XBX\XBY.XbY,且占比相同，

故Fi等位基因b的频率为2/6=1/3,随机交配后子代基因b的频率不变，为1/3,C错误；

D、实验②亲代基因型是aaXbXbxAAXBY,日基因型是AaXBX\AaXbY,Fi个体间随机交配，子代雌、雄

果蝇均有正常翅灰体、正常翅黄体、网状翅灰体、网状翅黄体，D错误。

故选CD。

14.BCD

【分析】无子西瓜的培育的具体方法：

(1)用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜。

(2)用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子。

(3)种植三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜

的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体西瓜。

【详解】A、二倍体西瓜幼苗的芽尖细胞有丝分裂旺盛，有利于秋水仙素抑制纺锤体的形成，所以诱导形成

四倍体时，一般是把秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖，A正确；

B、四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交得到三倍体后代，三倍体植株不育，说明二者出现生殖隔离，即四倍体西

瓜与二倍体西瓜不是同一个物种，B错误；

C、上述过程获得的无子西瓜有时也会有少量种子原因是三倍体细胞在减数分裂过程中产生了染色体数目正

常的配子，进而受精后产生种子，这不是基因重组的结果，C错误；

D、上述四倍体植株的体细胞不都含有4