2024-2025学年高中生物第五章生物的进化第二节进化性变化是怎样发生的第三节第1课时生物进化的动力与种群基因频率的平衡和变化知能演练轻巧夺冠浙科版必修2

PAGEPAGE1第1课时生物进化的动力与种群基因频率的平衡和变更[随堂检测][学生用书P75]1．某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物，两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是()A．乙物种的灭亡必定导致甲物种的灭亡，反之亦然B．在长期进化中，甲、乙两物种必定互为选择因素C．甲物种基因的突变必定导致乙物种基因的突变，反之亦然D．甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有变更解析：选B。由题意知，甲、乙两物种存在捕食关系，若捕食者仅有一种食物来源，则被捕食者灭亡，捕食者也会因缺少食物而灭亡；若捕食者有多种食物来源，则其中一种被捕食者灭亡不会导致捕食者灭亡；若捕食者灭亡，则被捕食者在一段时间内数量会增加，达到肯定数量后会削减，最终在肯定数量上维持平衡。在长期进化中，二者相互选择，可使基因频率发生定向变更，共同进化。两种群的基因突变是由环境影响产生的，两种群之间互不影响。基因突变产生新的等位基因，可能使种群的基因频率发生变更，种群数量保持稳定不能说明基因频率未发生变更。2．如图表示长期运用一种农药后，害虫种群密度的变更状况，下列有关叙述中不正确的是()A．a点种群中存在许多种变异类型，缘由是变异具有不定向性B．a→b的变更是农药作用的结果C．b→c是害虫的抗药性逐代积累的结果D．农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫产生了抗药性变异解析：选D。在运用农药前，害虫存在多种变异类型，有抗药性强的个体，也有抗药性弱的个体；图中ab段下降的缘由是大部分害虫没有抗药性或抗药性弱，从而被淘汰；bc段上升的缘由是抗药性强的害虫在生存斗争中存活并大量繁殖。农药的作用不是产生抗药性，抗药性早已存在于该种群，只是将抗药性弱的个体淘汰了。3．某生物种群由基因型为AA、Aa、aa的个体组成，基因A的频率为70%，则基因a的频率为()A．30% B．60%C．35% D．70%解析：选A。该种群一对等位基因中A的基因频率为70%，则a的基因频率为1－70%＝30%。4．某地区从1964年起先运用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。如图是五年间蚊子幼虫基因型频率变更曲线。R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因。据图回答：(1)R基因的出现是________的结果。(2)在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为________。(3)1969年中期RR基因型几近消逝，表明在__________________________的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应实力________。(4)该地区从今不再运用杀虫剂。预料将来种群中，最终频率最高的基因型是________，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)R基因是新产生的基因，只有基因突变能产生新的基因。(2)RR的基因型频率为95%，所以R基因的频率为(95×2＋4)/200×100%＝97%。(3)1969年时，RR的个体明显削减，说明在不运用杀虫剂的时候，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应实力低。(4)依据曲线的变更可以看出，在不运用杀虫剂后，RR个体越来越少，R的基因频率越来越低，SS个体越来越多，S的基因频率越来越高。答案：(1)基因突变(2)97%(3)不再运用杀虫剂低(4)SS在不运用杀虫剂环境下，持续的选择作用使R的基因频率越来越低[课时作业][学生用书P131(单独成册)]一、选择题1．当“601”药问世时，治疗病毒性感冒疗效很好，几年后疗效渐低，其根本缘由可能是()A．病毒接触了药物后，渐渐地产生了抗药性B．病毒为了适应环境，产生了抗药性变异C．药物的定向选择使病毒的抗药性积累、增加D．后来的药量用得过少，产生了抗药性变异答案：C2．对达尔文自然选择学说的理解正确的是()①环境变更使生物产生适应性的变异②可遗传的变异是生物进化的基础③变异是不定向的④变异是定向的⑤变异经过长期自然选择和积累可以产生诞生物的新类型A．②④⑤ B．②③⑤C．②④ D．①③⑤解析：选B。达尔文学说认为变异是不定向的，而题目中④的含义是与之冲突的。①实质上是说变异都是适应性的，也就是定向的，与题目中④是一样的。这样解除①和④，故选B。3．突变引起基因频率的变更是普遍存在的。探讨人员调查了某地区某物种后发觉，此物种共有a个个体，每个个体有b对基因。假设每个基因的突变率都是c，则此物种每一代出现的基因突变数大约为()A．2abc B．abcC．1/2abc D．(2/a)bc解析：选A。基因库中全部的基因都有突变的可能，每个基因的突变率为c，该基因库中共有基因个数为2ab，所以每一代中出现的基因突变数大约为2abc。4．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，限制一对相对性状的各种基因型频率的变更说明物种在不断进化B．在一个种群中，限制一对相对性状的各种基因型频率之和为1C．基因型Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率D．因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体解析：选B。基因频率的变更才能说明物种的进化；Aa自交后代，A的基因频率始终等于a的基因频率；男性色盲患者多于女性患者，缘由是色盲是伴X隐性遗传而不是色盲基因频率在男女群体中不同。5．在豚鼠中，黑毛对白毛是显性，假如基因库中，90%是显性基因B，10%是隐性基因b，则种群中基因型BB、Bb、bb的频率分别是()A．81%、18%、1% B．45%、40%、15%C．18%、81%、1% D．45%、45%、10%解析：选A。此题可依据遗传平衡定律公式来计算，假如用p代表基因B的频率，q代表基因b的频率，那么，遗传平衡定律可以写成：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2，其中p2代表一个等位基因B纯合子的频率，q2代表另一个等位基因b纯合子的频率，2pq代表杂合子Bb的频率。假如一个种群达到了遗传平衡，其基因型频率应当符合p2＋2pq＋q2＝1。故可得出：BB基因型频率＝p2＝(90%)2＝81%；Bb基因型频率＝2pq＝2×90%×10%＝18%；bb基因型频率＝q2＝(10%)2＝1%。6．在非洲人群中，约每10000个人中有4个人患囊性纤维原癌，该病属于常染色体遗传。一对正常夫妇生有一患病的孩子。此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们所生的孩子患此病的概率是()A．1/25 B．1/50C．1/100 D．1/102解析：选D。若与该病相关的基因用A、a表示，P(aa)＝4/10000，P(a)＝0.02，P(A)＝0.98，P(AA)＝0.98×0.98，P(Aa)＝2×0.98×0.02，正常人中出现Aa的概率＝P(Aa)/[P(AA)＋P(Aa)]＝4/102。Aa与4/102Aa产生aa的概率＝4/102×1/4＝1/102。本题极易出现计算失误，尤其是忽视“正常人中出现Aa的概率”的计算。7．下列哪项对种群的基因频率没有影响()A．染色体变异 B．随机交配C．自然选择 D．基因突变解析：选B。染色体变异会使基因的数量发生变更，进而影响种群的基因频率，A项错误；随机交配不会产生新的基因，也不会变更基因的数量，对基因频率没有影响，B项正确；自然选择使种群的基因频率发生定向变更，C项错误；基因突变是新基因产生的途径，对基因频率有影响，D项错误。8．如图，某种群自由交配，获得F1，F1自由交配获得F2，整个过程中没有自然选择以及基因突变等使基因频率变更的因素，下列说法正确的是()种群eq\o(→,\s\up7(自由交配))F1eq\o(→,\s\up7(自由交配))F2A．F1和F2基因频率不同B．F1和F2基因型频率不相同C．整个过程没有发生进化D．F1和F2纯合子比例不同解析：选C。整个过程中没有自然选择以及基因突变等使基因频率变更的因素，自由交配也不使基因频率发生变更，所以F1和F2基因频率相同；自由交配时，达到遗传平衡，接着自由交配，基因型频率不变，F1和F2基因型频率相同，F1和F2纯合子比例相同。9．金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)限制，其中a基因在纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY均为纯合子)。现取一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因的频率为()A．1/8 B．1/6C．1/11 D．1/14解析：选C。由题意知，一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，雌性个体∶雄性个体≈2∶1，说明金鱼的这一对等位基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa、XAY，F1中，雌性个体的基因型为XAXa、XAXA，产生卵细胞的基因型及比例是：XA∶Xa＝3∶1，雄性个体的基因型为XAY，产生的精子的基因型及比例是XA∶Y＝1∶1，因此F1金鱼自由交配所得F2的基因型及比例是：XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝3∶1∶3∶1，其中XaY死亡，所以成活个体中XAXA∶XAXa∶XAY＝3∶1∶3；Xa的基因频率＝1÷(3×2＋1×2＋3)＝1/11。10．不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生素K的依靠性(即须要从外界环境中获得维生素K才能维持正常的生命活动)的表现型如表。若对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续运用灭鼠灵进行处理，则褐鼠种群()基因型rrRrRR对灭鼠灵的抗性敏感抗性抗性对维生素K的依靠性无中度高度A.基因r的频率最终下降至0B．抗性个体RR∶Rr＝1∶1C．RR个体数量增加，rr个体数量削减D．绝大多数抗性个体的基因型为Rr解析：选D。由于环境是维生素K含量不足的环境，所以依靠度较高的RR个体数量削减，长期运用灭鼠灵rr个体数量大量削减，所以Rr个体的数量最多，所以两种基因频率都不为0。11．某种群由基因型为AA、Aa和aa的个体组成。若该种群中基因a的频率是50%，则基因A的频率是()A．0% B．35%C．50% D．100%解析：选C。一个种群中A、a基因频率之和为1，已知a的基因频率为50%，则A的基因频率为50%。12．某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代中A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是()A．55%和32.5% B．55%和42.5%C．45%和42.5% D．45%和32.5%解析：选B。依据题目中已知条件，基因型频率AA＝30%，aa＝20%，可得Aa＝50%，则基因频率A＝AA%＋1/2×Aa%＝30%＋1/2×50%＝55%，a＝aa%＋1/2×Aa%＝20%＋1/2×50%＝45%。由于该植物为自花传粉，所以AA后代全部为AA，aa后代全部为aa，Aa后代出现性状分别(1/4为AA，1/4为aa，1/2为Aa)，所以F1中AA的比例为AA%＋Aa%×1/4＝30%＋50%×1/4＝42.5%。二、非选择题13．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)因为该种群只有Aa一种基因型，若不考虑基因突变和染色体变异，该种群中A和a的基因频率均为0.5，所以A基因频率∶a基因频率＝1∶1。假如该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异，依据遗传平衡定律可知，AA的基因型频率为0.25，aa的基因型频率也是0.25，则Aa的基因型频率为0.5，所以AA、Aa和aa的数量比为1∶2∶1，且A和a的基因频率仍旧都是0.5。(2)由于该种群初始只有Aa一种基因型，所以理论上随机交配产生的后代中，应含有三种基因型，且比例为1∶2∶1。但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，最可能的缘由是显性基因纯合(AA)致死，从而导致子代中无基因型为AA的个体存在。子一代中Aa和aa的比例为2∶1，即Aa和aa的概率分别是2/3和1/3，所以A和a的基因频率分别是1/3和2/3。假如不考虑基因纯合致死，随机交配符合遗传平衡定律，产生的子二代中AA＝1/3×1/3＝1/9，Aa＝(1/3×2/3)×2＝4/9，aa＝2/3×2/3＝4/9，所以AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，AA个体致死，所以Aa和aa的个体数量比应为1∶1。答案：(1)1∶11∶2∶10.5(2)A基因纯合致死1∶114．用水蚤(一种水生小动物)进行如图所示的试验。请回答下列问题：(1)试验结果表明，多数水蚤生活的最适温度为________。(2)有些水蚤能在20℃环境中生活，还有些水蚤能在28℃环境中生活，这表明水蚤个体之间存在着________，从而体现了生物的变异一般具有________。(3)能在20℃环境中生存的个体都是___________________________________的个