人教版高中生物必修2遗传与进化第6章生物的进化课时作业含答案

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第3节　种群基因组成的变化与物种的形成第1课时　种群基因组成的变化选题测控导航表知识点题号1.种群和种群基因库1,52.基因频率的计算4,6,11,12,153.突变和基因重组、自然选择引起基因频率变化3,7,8,134.抗生素对细菌的选择作用2,105.综合考查9,141.下列关于种群的叙述中不正确的是(　C　)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.一个池塘内所有的鱼是一个种群D.一个树林中的全部马尾松是一个种群解析:一个池塘内所有的鱼不是一个种群,因为鱼是总称,其中有许多分类。2.在用杀虫剂防治某种害虫时,敏感型个体容易被杀死,抗药型个体易生存,但在越冬期,容易生存下来的却是敏感型个体。下列分析错误的是(　B　)A.害虫种群中出现的变异是不定向的,为自然选择提供丰富原材料B.抗药基因在使用杀虫剂前已经存在,抗药基因的出现,对该害虫来说一定是有利的C.若停止使用杀虫剂,抗药基因频率会逐年下降,害虫种群在不断进化D.该实例说明杀虫剂和严寒通过定向改变种群基因频率决定害虫进化的方向解析:生物的变异是不定向的,能为自然选择提供原材料;抗药基因在使用杀虫剂前已经存在,在杀虫剂使用之后,抗药基因的出现对该害虫来说是有利的,但在越冬期抗药基因对害虫来说是有害的;杀虫剂对抗药基因起到选择作用,若停止使用杀虫剂,抗药基因频率会逐年下降,种群基因频率的变化标志着生物的进化;杀虫剂使得敏感型个体容易被杀死,抗药型个体易生存,而严寒使敏感型个体生存下来,表明杀虫剂和严寒可通过定向改变种群基因频率决定害虫进化的方向。3.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。下列可以定向改变种群基因频率的是(　C　)A.基因突变 B.基因重组C.自然选择 D.迁移解析:能定向改变种群基因频率的是自然选择。4.某学校男女生比例为1∶1,红绿色盲患者占0.7%(患者中男∶女=2∶1),红绿色盲基因携带者(表型正常)占5%,那么该校学生中Xb的基因频率约是(　A　)A.3.96% B.3.2% C.2.97% D.0.7%解析:假定该校学生共3 000人,则XbY=14人,XBY=1 486人,XbXb=7人,XBXb=150人,XBXB=1 343人;Xb的基因频率=Xb÷(XB+Xb)×100%=(14+7×2+150)÷(14+7×2+150+1 486+150+1 343×2)×100%≈3.96%。5.现有人工养殖的一群鸡,下列措施中不会造成该鸡群基因库发生变化的是(　D　)A.淘汰鸡群中体质较弱的个体B.从外地引进新的品种加入鸡群C.将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养D.让该鸡群中的雌、雄个体自由交配繁殖后代解析:鸡群中的雌、雄个体自由交配,根据遗传平衡定律,种群内的基因频率不变。6.如果一个种群中,控制某一性状的基因频率增加,说明(　D　)A.控制该性状的基因不能传递给子代B.该种群的全部个体为纯合子C.该种群的繁殖速度加快D.该性状对环境条件有较强的适应性解析:一个种群中,控制某一性状的基因频率增加,说明该基因控制的性状具有较强的适应性,能够传递给子代;控制某一性状的基因频率的增加并不能说明该种群的全部个体都为纯合体;控制某一性状的基因频率的增加对种群的繁殖速度的影响是不清楚的。7.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%。该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为(　C　)A.增大,不变;不变,不变B.不变,增大;增大,不变C.不变,不变;增大,不变D.不变,不变;不变,增大解析:随机交配的种群,基因频率和基因型频率稳定不变,保持平衡,符合遗传平衡定律。自交时,基因频率不变,杂合子所占比例会逐代减少,纯合子所占比例逐代增多,所以AA个体百分比会增大。8.在一个随机交配的中等大小的种群中,经调查发现控制某性状的基因型只有两种:AA基因型的频率为20%,Aa基因型的频率为80%,aa基因型(致死型)的频率为0。那么随机交配繁殖一代后,AA基因型的个体占(　C　)A.1/5 B.1/4 C.3/7 D.11/21解析:根据题干信息,亲代中,A的基因频率为20%+80%×(1/2)=60%,a基因的频率为80%×(1/2)=40%。随机交配得到的子一代的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=(60%×60%)∶(2×60%×40%)∶(40%×40%)=36%∶48%∶16%。又因aa基因型为致死型,故随机交配繁殖一代后,AA基因型的个体占36%/(36%+48%)=3/7。9.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示意图,X、Y、Z表示生物进化的基本环节,则X、Y分别是　　　　　　、　　　　　　。(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为　 　　　　　　　,这是生物进化的基本单位。 (3)小岛上能进行生殖的所有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逐渐出现两种性状,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化的过程。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逐渐上升,其原因可能是 　                             。③图2所示的过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是蜥蜴群体内的　　　　　　发生了改变。解析:(1)分析题图可知,X表示突变和基因重组,Y表示自然选择。(2)小岛上蜥蜴原种的全部个体构成种群,种群是生物进化的基本单位。(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,可以获取更多食物,适应环境,数量比例逐渐增加,这种变化的本质是种群基因频率的变化。答案:(1)突变和基因重组　自然选择　(2)种群　(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,可以从水中获取食物。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.为研究细菌对各种抗生素的药敏程度,实验方法如图:将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面,抗生素向周围扩散,如果抑制生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈),结果如图所示。(1)衡量本实验结果的指标是　　　　　　　　。(2)上述图中最有效的是　　　　　培养皿中的抗生素。(3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理,并测定细菌数量变化,如图所示:①向培养基中加抗生素的时刻为　　　点。②细菌种群的进化是定向的,而变异是　　　 　,细菌的抗药性产生在环境变化之　　　    　(填“前”“中”或“后”),判断的理由是　　　　　　　　　　　。③抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”,而是　　　　　　　。④尽管有抗药性基因存在,但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染,原因在于细菌种群中　                            。解析:(1)本实验中是利用抗生素抑制细菌的生长状况来衡量实验结果的,即通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力。(2)由题意可知,抑菌圈越大,杀菌能力越强。(3)①抗生素会使细菌中不具有抗药性的个体大量死亡而数量下降,所以b是使用抗生素的起点。②变异是不定向的,而在自然选择的作用下进化是定向的,细菌的抗药性在环境变化之前就已经产生了,原因是使用该抗生素后,细菌数量并未降到0。③抗生素的作用是选择,而不是诱导。④抗生素仍能治疗由细菌引起的感染,是因为在细菌种群中,含有抗药性基因的个体毕竟只是少数。答案:(1)抑菌圈的大小(2)B　(3)①b　②不定向的　前　在使用该抗生素后,细菌并未全部被杀死　③选择　④有抗药性基因的个体占极少数11.果蝇的长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇,其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%,若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇,在不考虑其他因素影响的前提下,下列关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述,错误的是(　B　)A.v基因频率降低了50%B.V基因频率增加了50%C.杂合果蝇比例降低了50%D.残翅果蝇比例降低了50%解析:因该果蝇种群vv的基因型频率为4%,可算出v=0.2,V=0.8,进而计算出引入纯合长翅果蝇前,基因型为vv的果蝇有0.04×20 000=800(只),基因型为Vv的果蝇有2×0.2×0.8×20 000=6 400(只),VV有0.8×0.8×20 000=12 800(只)。引入20 000只纯合长翅果蝇后,基因频率v=(800×2+6 400)/(40 000×2)=0.1,V=1-0.1=0.9;因Vv、vv的数目不变,而该种群的总数增加一倍,所以Vv、vv的基因型频率降低了50%。12.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是(　C　)A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等解析:连续自交和随机交配的F1中Aa的基因型频率都是1/2,所以Ⅰ和Ⅳ符合,但是连续自交的结果是纯合子所占的比例越来越大,杂合子所占的比例越来越小,所以Ⅰ是随机交配的结果,Ⅳ是自交的结果。曲线Ⅱ和Ⅲ在F1中杂合子Aa所占的比例相同,这是由于自交和随机交配的结果是一样的,即F1的基因型及其比例为(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa,则Aa的比例都是2/3,也就是(1/3AA+2/3Aa),如果自交,则其后代是1/3AA+2/3Aa(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa以后,得到的后代F2是3/5AA+2/5Aa,Aa所占的比例是0.4。如果随机交配,根据遗传平衡定律(2/3A+1/3a)2,后代是(4/9AA+4/9Aa+1/9aa),淘汰掉aa,则F2是1/2AA+1/2Aa,所以可以看出曲线Ⅱ是随机交配并淘汰aa的曲线,曲线Ⅲ是自交并淘汰aa的曲线。曲线Ⅱ是随机交配并淘汰aa的曲线,F2随机交配以后(3/4A+1/4a)2,F3为9/16AA+6/16Aa+1/16aa,淘汰掉aa以后,得3/5AA+2/5Aa。曲线Ⅳ是自交的结果,在Fn中纯合子的比例是1-(1/2)n,则比上一代Fn-1增加的数值是1-(1/2)n-[1-(1/2)n-1]=(1/2)n。连续自交和随机交配这两者都不存在选择,所以不会发生进化,A和a的基因频率都不会改变。13.镰状细胞贫血由基因突变引起,其致病基因为隐性基因(用a表示),只有隐性纯合子才会发病,携带者不发病且对疟疾的抵抗力高于正常人。在某些疟疾流行的地区,携带者比例在20%左右;在无疟疾流行地区黑人中携带者的比例降到了8%。下列叙述错误的是(　A　)A.疟疾流行地区a基因的频率大约为30%B.无疟疾流行地区黑人中a基因频率的下降是自然选择的结果C.镰状细胞贫血患者死亡会导致该种群基因库发生变化D.在一定外界条件下,有害的突变基因可转变为有利的基因解析:根据题干信息无法计算出疟疾流行地区a基因的频率;基因频率的改变是自然选择的结果;一个种群中全部个体所含的全部基因,叫这个种群的基因库,人群中镰状细胞贫血患者死亡会导致该种群的基因库发生变化;在一定外界条件下,有害的突变基因可转变为有利的基因。14.如图所示是施用某种杀虫剂以后,昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述不正确的是(　B　)A.①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因B.抗性基因的根本来源是可遗传的变异,②③类个体的抗性基因一定来源于遗传C.若连续施用该杀虫剂,抗该杀虫剂的基因频率会越来越趋近100%D.杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表型解析:杀虫剂只起选择作用,①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因;②③类个体的抗性基因可能来源于遗传,也可能来源于自身基因突变;若连续施用该杀虫剂,不含抗性基因的个体被淘汰,而含抗性基因的个体所占比例越来越高,故抗杀虫剂的基因频率会越来越趋近100%;施用杀虫剂后,具有抗药性的个体生存下来,不具有抗药性的个体被淘汰,故杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表型。15.回答下列有关变异与生物进化的问题。(1)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以　　　　　　为单位的变异。染色体变异不同于基因突变之处有①染色体变异涉及的碱基对的数目比基因突变的多,②　　　   　。(2)在某动物种群中,基因型为AA、Aa和aa的个体依次占25%、50%和25%。若该种群中基因型为aa的个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代中AA∶Aa∶aa=　　　　　　　　。(3)果蝇的隐性突变基因a纯合时雌蝇不育(无生殖能力),但对雄蝇无影响。一对基因型为Aa的果蝇交配产生子一代,子一代随机交配产生子二代。子二代与子一代相比,A的基因频率　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且种群中只有Aa一种基因型。若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该结果最合理的解释是　　　　　　　　。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中所有个体的基因型及比例应为　　　　　　　　。解析:(1)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位进行成倍地增加或减少的变异,也可发生以染色体为单位的个别染色体的增加或减少的变异;染色体变异不同于基因突变,染色体变异涉及的碱基对的数目比基因突变的多,染色体变异可以通过显微镜观察到,基因突变通常不能,染色体变异对性状的影响通常大于基因突变。(2)由题意可知,若该种群中基因型为aa的个体没有繁殖能力,则具有繁殖能力的个体中AA占1/3,Aa占2/3,它们产生的配子中A占2/3,a占1/3,个体间随机交配,理论上下一代中,AA=4/9,Aa=4/9,aa=1/9,AA∶Aa∶aa=4∶4∶1。(3)一对基因型为Aa的果蝇交配产生子一代,子一代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中A的基因频率为1/2。由于果蝇的隐性突变基因a纯合时雌蝇不育,但对雄蝇无影响,因此子一代产生的雄配子为A=1/2、a=1/2,雌配子为A=2/3、a=1/3,随机交配产生子二代,子二代中AA=1/3,Aa=1/2,aa=1/6,其中A的基因频率为7/12,比子一代增大。(4)由题意可知,某果蝇种群中只有Aa一种基因型,该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,可确定是A基因纯合致死所致;第一代再随机交配,第二代中AA=1/9(致死)、Aa=4/9、aa=4/9,所有个体的基因型及比例应为Aa∶aa=1∶1。答案:(1)染色体　染色体变异可以通过显微镜观察到,基因突变通常则不能(或染色体变异对性状的影响通常大于基因突变)(2)4∶4∶1(3)增大(4)A基因纯合致死　Aa∶aa=1∶1