必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化第1课时教案

[基础对点]

知识点一　种群和种群基因库

1.下列有关种群的叙述中，不正确的是(　　)

A．一个树林中的全部杜鹃是一个种群

B．种群内的个体彼此可以交配

C．种群是同种个体的机械集合

D．种群是生物繁殖的基本单位

答案　C

解析　生活在同一区域的同种生物的全部个体的集合叫做种群，种群中的个体并不是机械地集合在一起，一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体通过繁殖将各自的基因遗传给后代。

2．下列关于基因库的叙述，不正确的是(　　)

A．一个种群所含有的全部基因叫做这个种群的基因库

B．生物个体会死亡，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传

C．种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因

D．基因突变可改变基因库的组成

答案　C

解析　基因库是一个种群的全部个体所含的全部基因，由于不同个体之间在基因上具有差异，所以不可能每个个体都含有种群基因库中的全部基因，A正确，C错误；种群是生物繁殖的基本单位，基因库不会因个体死亡而消失，基因可以通过生殖而代代相传，B正确；可遗传的变异均可能改变基因库的组成，D正确。

3．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40%，Aa基因型的频率为60%，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(　　)

A．49/91 B．49/100

C．11/20 D．11/17

答案　A

解析　A＝AA%＋Aa%，A的基因频率为70%，a的基因频率为30%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA基因型频率＝70%×70%＝49%，Aa的基因型频率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型频率＝30%×30%＝9%，其中aa为致死型，因此AA基因型的个体占＝。

4．某豌豆的基因型为Aa，让其连续自交三代(遗传符合孟德尔遗传定律)，其第4代中的基因频率和基因型频率变化情况是(　　)

A．基因频率变化，基因型频率不变

B．基因频率不变，基因型频率变化

C．两者都变化

D．两者都不变

答案　B

解析　自交不会改变基因频率，但会改变基因型频率。

知识点二　种群基因频率的变化和自然选择对种群基因频率的影响

5.现代生物进化理论认为，导致种群基因频率定向改变的是(　　)

A．基因重组 B．有性生殖

C．自然选择 D．生物遗传

答案　C

6．自然选择直接作用于生物的(　　)

A．表型 B．基因型

C．不利基因 D．肽链结构

答案　A

7．现代进化理论认为，突变和基因重组是产生生物进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴(　　)

A．黄色黄色、绿色

B．红眼果蝇中出现了一只白眼果蝇

C．猫叫综合征

D．无子西瓜

答案　A

解析　“突变和基因重组为生物进化提供原材料”中的突变包括基因突变和染色体变异，B属于基因突变，C、D属于染色体变异，A中绿色的出现属于性状分离，不属于突变和基因重组。

8．下列说法错误的是(　　)

A．基因突变产生新的等位基因

B．基因重组可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型

C．突变的有害和有利不是绝对的，往往取决于生物的生存环境

D．生物突变的频率很低，而且许多突变是有害的，所以不能够作为生物进化的原材料

答案　D

9．下列有关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．自然选择学说是现代生物进化理论的核心

C．生物进化过程的实质是种群基因频率的改变

D．生物进化过程的实质在于有利变异的保存

答案　D

解析　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，在这个过程中有利变异保存下来而不利变异被淘汰，从而改变了基因频率。

10．西班牙《趣味》月刊发表了文章——《昆虫抗菌肽给细菌性疾病的防治带来了希望》。文章称随着全球范围内抗生素的广泛和大量应用，抗药细菌不断出现，它可以通过多种途径对抗生素产生抗性，抗生素在不久的将来有可能成为一堆废物。请分析抗生素对细菌抗性的产生所起的作用(　　)

A．抗生素的不断使用，使细菌逐渐适应而产生抗药性

B．细菌的变异是不定向的，抗生素对细菌进行了定向选择

C．细菌的变异是定向的，抗生素对细菌进行了定向选择

D．抗生素使细菌产生了定向变异

答案　B

解析　变异是随机的、不定向的，细菌原本就存在抗药性个体，使用抗生素后，抗生素对抗药性细菌进行了定向选择。

[能力提升]

11．雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降。但这一特性对雌孔雀具有吸引力，使大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留。下列相关叙述中错误的是(　　)

A．决定表型的基因可以随着生殖而世代延续

B．种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因代代相传

C．生物进化过程的实质在于保存对环境更适应的性状

D．雌孔雀对配偶的选择影响种群基因频率

答案　C

解析　雄性蓝孔雀大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留，说明控制大尾屏的基因通过有性生殖向后代传递，所以说决定表型的基因可以随着生殖而世代延续，A正确；雄性蓝孔雀个体会衰老、死亡，甚至被天敌捕食，但是控制大尾屏的基因会通过有性生殖向后代传递，B正确；生物进化的实质是自然选择导致种群基因频率的定向改变，C错误；雌孔雀常常选择大尾屏个体交配，会使后代中大尾屏基因频率增加，而小尾屏个体由于交配机会少，小尾屏基因向后代传递的概率低，进而使后代小尾屏基因频率降低，D正确。

12．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．在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化

B．在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1

C．基因型为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多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体

答案　B

解析　基因频率的改变才能说明物种进化，A错误；Aa自交后代中，A的基因频率始终等于a的基因频率，C错误；色盲患者男性多于女性，原因是男性只要有一个色盲基因就表现患病，而女性只有同时具有两个色盲基因才表现患病，色盲基因频率在男女群体中是相同的，D错误。

13．有一个随机交配的种群，在没有迁移等条件下，该种群两年内基因型频率的变化如下表，根据现代生物进化理论，在这两年中，下列与这对基因有关的推断正确的是(　　)

A．该种群将朝着Aa增多的方向进化

B．该种群没有表现出生物的进化

C．该种群的生活环境有较大的变化

D．该种群将较容易发生基因突变

答案　B

解析　第1年A的基因频率＝30%＋1/2×40%＝50%，a的基因频率＝50%。第2年A的基因频率＝25%＋1/2×50%＝50%，a的基因频率＝50%。可见两年中A和a的基因频率没有发生变化，故该种群没有表现出生物进化。

14．某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：

(1)该种群中a基因的频率为________。

(2)如果该种群满足五个基本条件，即种群________、不发生________、不发生________、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。

(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为________、________和________；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。

答案　(1)0.5

(2)足够大　突变　自然选择　0.25　不会

(3)0.4　0.2　0.4　会

解析　(1)由题意可知，AA＝0.3，Aa＝0.4，aa＝0.3，该种群中a基因的频率为：0.3＋0.4×＝0.5。

(2)如果该种群足够大、不发生突变、不发生选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，该种群的遗传符合哈代—温伯格平衡公式，种群的基因频率不发生改变，该种群的子一代中aa的基因型频率是0.52＝0.25，如果继续随机交配，其后代中aa的基因型频率不发生改变。

(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，即交配方式是AA与AA、Aa与Aa、aa与aa进行交配，理论上该种群的子一代中AA、Aa、aa的基因型频率分别是：0.3＋0.4×＝0.4,0.4×＝0.2,0.3＋0.4×＝0.4；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA和aa的基因型频率会逐代增加，Aa基因型频率逐代减小。

15．杂交实验表明，桦尺蠖体色受到一对等位基因S和s的控制，黑色S对浅色s为显性。在曼彻斯特地区，19世纪中叶以前，种群中S基因的频率很低，随着英国工业的发展，桦尺蠖中S基因的频率提高了很多，如下表所示，请分析回答问题。

(1)从遗传的角度分析：

最初的S基因是通过________产生的。它为生物进化提供了________。

(2)试用现代生物进化理论分析这一变化的原因：

①19世纪，桦尺蠖的栖息地(树干)长满了地衣，在此环境下，种群s基因频率高的原因是____________________。

②随着英国工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生长，树皮暴露，并被煤烟熏成黑褐色，在此环境条件下，种群S基因频率升高的原因是_________________。

③上述事实说明，种群中产生的变异是________，经过长期的__________，其中不利变异留下后代的机会________，有利变异的个体有更多机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断________，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。

答案　(1)基因突变　原材料

(2)①浅色(ss)桦尺蠖的体色与环境色彩一致，不易被天敌捕食，繁殖的个体中生存下来的多，导致s基因频率升高

②黑色个体在被污染成黑褐色的树皮上不易暴露，从而生存下来并繁殖后代，导致S基因频率升高

③不定向的　自然选择　少　提高　基因频率

16．回答下列有关生物进化的问题。

(1)图1表示小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。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________。

(3)该小岛上所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为该种群的________。

(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，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，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，其本质是因为蜥蜴群体内的________发生了改变。

答案　(1)突变和基因重组　自然选择

(2)种群　基本单位　(3)基因库

(4)①生存斗争(或种内斗争)　②联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，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

解析　(1)生物进化的基本环节是突变和基因重组、自然选择和隔离，蜥蜴原种产生了新性状是突变的结果；具有适应环境的性状的个体生存下来和具有不适应环境的性状的个体被淘汰是自然选择的过程。

(2)种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。小岛上蜥蜴原种的所有个体组成了种群，种群是生物进化的基本单位。