高中生物必修二種群基因組成的變化與物種的形成答案

高中生物必修二種群基因組成的變化與物種的形成答案問(wèn)題探討先有雞還是先有蛋？甲同學(xué)說(shuō)：當(dāng)然是先有雞蛋了，因?yàn)橹挥猩臣?xì)胞產(chǎn)生的基因突變才能遺傳給后代，體細(xì)胞即使發(fā)生了基因突變，也不能影響后代的性狀。乙同學(xué)說(shuō)：不對(duì)，人們?cè)陴B(yǎng)雞過(guò)程中，是根據(jù)雞的性狀來(lái)選擇的，只讓符合人類(lèi)需求的雞繁殖后代，因此是先有雞后有蛋?！居懻摗磕阃饽奈煌瑢W(xué)的觀點(diǎn)?你的答案和理由是什么？【答案】這兩種觀點(diǎn)都有一定的道理，但都不全面。因?yàn)樗鼈兒鲆暳穗u和蛋在基因組成上的一致性，也忽視了生物的進(jìn)化是以種群為單位而不是以個(gè)體為單位這一重要觀點(diǎn)。生物進(jìn)化的過(guò)程是種群基因庫(kù)在環(huán)境的選擇作用下定向改變的過(guò)程，以新種群與祖先種群形成生殖隔離為標(biāo)志，并不是在某一時(shí)刻突然有一個(gè)個(gè)體或一個(gè)生殖細(xì)胞成為一個(gè)新物種。思考與討論11.假設(shè)上述昆蟲(chóng)種群非常大，所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒(méi)有遷入和遷出，不同翅色的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的，基因A和a都不產(chǎn)生突變，根據(jù)孟德?tīng)柕姆蛛x定律計(jì)算。(1)該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比值各是多少？【答案】A配子占60%，a配子占40%。(2)子代基因型的頻率各是多少？【答案】子代的基因型頻率：AA占36%，Aa占48%，aa占16%。(3)子代種群的基因頻率各是多少？【答案】子代種群的基因頻率：A占60%，a占40%。(4)將計(jì)算結(jié)果填入右表，想一想，子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣嗎？【答案】種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣。2.上述計(jì)算結(jié)果是建立在5個(gè)假設(shè)條件基礎(chǔ)上的。對(duì)自然界的種群來(lái)說(shuō)，這5個(gè)條件都成立嗎？你能舉出哪些實(shí)例？【答案】對(duì)自然界的種群來(lái)說(shuō)，這5個(gè)條件不可能同時(shí)都成立。例如，翅色與環(huán)境色彩較一致的，被天敵發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)就少些。3.如果該種群出現(xiàn)新的突變型（基因型為A2a或A2A2），也就是產(chǎn)生新的等位基因A2，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)怎樣變化？【答案】突變產(chǎn)生的新基因會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化?；駻2的頻率是上升還是下降，要看這一突變對(duì)生物體是有益的還是有害的。知識(shí)鏈接回憶前面所學(xué)的知識(shí)，想一想，染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異都能引起種群基因頻率的變化嗎？【答案】都能。探究與實(shí)踐1【討論】1.樹(shù)干變黑會(huì)影響樺尺蛾種群中淺色個(gè)體的出生率嗎？為什么？【答案】樹(shù)干變黑會(huì)影響樺尺蛾種群中淺色個(gè)體的出生率，這是因?yàn)闃?shù)干變黑后，淺色個(gè)體容易被發(fā)現(xiàn)，被捕食的概率增加，許多淺色個(gè)體可能在沒(méi)有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食，導(dǎo)致其個(gè)體數(shù)減少，影響出生率。2.在自然選擇過(guò)程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什么？【答案】直接受選擇的是表型（體色），而不是基因型。基因型并不能在自然選擇中起直接作用，因?yàn)樘鞌吃诓妒硺宄叨陼r(shí)，看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。練習(xí)與應(yīng)用1一、概念檢測(cè)1.從基因水平看，生物進(jìn)化的過(guò)程就是種群基因頻率發(fā)生定向改變的過(guò)程。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）某地區(qū)紅綠色盲患者在男性中約占8%，在女性中約占0.64%，由此可知，紅綠色盲基因Xb的基因頻率約為8%。（√

）（2）基因頻率變化是由基因突變和基因重組引起的，不受環(huán)境的影響。(×）（3）生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率在自然選擇作用下的定向改變。（√）2.種群是物種在自然界的存在形式，也是一個(gè)繁殖單位。下列生物群體中屬于種群的是（D）A.一個(gè)湖泊中的全部魚(yú)B.一片森林中的全部蛇C.一間屋中的全部蟑螂D.臥龍自然保護(hù)區(qū)中的全部大熊貓3.某一瓢蟲(chóng)種群中有黑色和紅色兩種體色的個(gè)體，這一性狀由一對(duì)等位基因控制，黑色（B）對(duì)紅色（b）為顯性。如果基因型為BB的個(gè)體占18%，基因型為Bb的個(gè)體占78%，基因型為bb的個(gè)體占4%?；駼和b的頻率分別為(C)A.18%、82%B.36%、64%C.57%、43%D.92%、8%4.一種果蠅的突變體在21℃的氣溫下，生存能力很差，但是，當(dāng)氣溫上升到25.5℃時(shí)，突變體的生存能力大大提高。這說(shuō)明（

C

）A.突變是不定向的B.突變是隨機(jī)發(fā)生的C.突變的有害或有利取決于環(huán)境條件D.環(huán)境條件的變化對(duì)突變體都是有害的二、拓展應(yīng)用1.舉出人為因素導(dǎo)致種群基因頻率定向改變的實(shí)例?！敬鸢浮咳邕x擇育種和雜交育種。2.如果將一個(gè)瀕臨滅絕的生物種群釋放到一個(gè)新的環(huán)境中，那里有充足的食物，沒(méi)有天敵，這個(gè)種群將發(fā)生怎樣的變化？請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)作出預(yù)測(cè)?！敬鸢浮咳绻麣夂虻绕渌麠l件也合適，并且這個(gè)種群具有一定的繁殖能力，該種群的個(gè)體總數(shù)會(huì)迅速增加。否則，也可能仍然處于瀕危狀態(tài)甚至滅絕。3.碳青霉烯類(lèi)抗生素是治療重度感染的一類(lèi)藥物。下表為2005—2008年，該類(lèi)抗生素在某醫(yī)院住院患者中的人均使用量，以及從患者體內(nèi)分離得到的某種細(xì)菌對(duì)該類(lèi)抗生素的耐藥率變化。據(jù)表回答下列問(wèn)題。（1）這種細(xì)菌耐藥率的變化與抗生素的使用量之間是否存在關(guān)聯(lián)？依據(jù)是什么？（2）試從進(jìn)化的角度解釋耐藥率升高的原因。（3）我國(guó)衛(wèi)生部門(mén)建立了全國(guó)抗菌藥物臨床應(yīng)用監(jiān)測(cè)網(wǎng)和細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)，并要求醫(yī)療機(jī)構(gòu)開(kāi)展細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)工作，建立細(xì)菌耐藥預(yù)警機(jī)制。例如，當(dāng)某抗菌藥物的主要目標(biāo)細(xì)菌耐藥率超過(guò)30%時(shí)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)及時(shí)將這一預(yù)警信息進(jìn)行通報(bào)。請(qǐng)分析這一要求的合理性。（4）人類(lèi)不斷研發(fā)和使用新的抗生素，細(xì)菌對(duì)新藥的耐藥性也在不斷提高，二者之間仿佛發(fā)生了一場(chǎng)競(jìng)賽。作為這場(chǎng)競(jìng)賽的參與者，你可以做些什么呢？【答案】（1）二者存在正相關(guān)的關(guān)系。依據(jù)是調(diào)查數(shù)據(jù)。（2）隨著抗生素人均使用量的增加，不耐藥的細(xì)菌生存和繁殖的機(jī)會(huì)減少，耐藥菌生存和繁殖的機(jī)會(huì)增加，耐藥性基因在細(xì)菌種群中的基因頻率逐年上升。（3）由于細(xì)菌繁殖很快，耐藥率的上升速度也較快，因此需要加強(qiáng)監(jiān)控。我國(guó)衛(wèi)生部門(mén)建立了相關(guān)監(jiān)測(cè)機(jī)制，說(shuō)明黨和政府關(guān)注民生。醫(yī)療機(jī)構(gòu)及時(shí)通報(bào)預(yù)警信息，有利于全國(guó)各醫(yī)院機(jī)構(gòu)共同及時(shí)采取措施，如更換新的抗生素類(lèi)藥物，將細(xì)菌耐藥率控制在低水平。（4）提示：合理使用抗生素，防止濫用抗生素。探究與實(shí)踐2【討論】1.為什么要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌？【答案】支持。因?yàn)橐志吘壣L(zhǎng)的細(xì)菌可能是耐藥菌。2.你的數(shù)據(jù)是否支持“耐藥菌是普遍存在的”這一說(shuō)法？說(shuō)說(shuō)你的理由?！咎崾尽吭诒緦?shí)驗(yàn)條件下，耐藥菌產(chǎn)生的變異一般來(lái)說(shuō)是有利的，有利于生物在特定環(huán)境中生存和繁殖的變異在此環(huán)境中就是有利變異。3.在本實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)條件下，耐藥菌所產(chǎn)生的變異是有利還是有害的？你怎么理解變異是有利還是有害的？【提示】將自己實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)與其他同學(xué)的進(jìn)行比較，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)回答。4.你認(rèn)為你的數(shù)據(jù)和結(jié)論是有效的？（提示：將你的數(shù)據(jù)和結(jié)論與其他同學(xué)的進(jìn)行比較。）【答案】這些做法都會(huì)促進(jìn)耐藥菌的產(chǎn)生。思考與討論2【討論】1.設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來(lái)到加拉帕戈斯群島后，先在兩個(gè)島嶼上形成兩個(gè)初始種群。這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？【答案】由于這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。2.不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？【答案】不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。3.對(duì)不同島嶼上的地雀種群來(lái)說(shuō)，環(huán)境的作用有沒(méi)有差別？這對(duì)種群基因頻率的變化會(huì)產(chǎn)生什么影響？【答案】不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會(huì)有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。4.如果這片海域只有一個(gè)小島，還會(huì)形成這么多種地雀嗎？【答案】不會(huì)。因?yàn)閭€(gè)體間有基因的交流。旁欄思考被子植物的出現(xiàn)為傳粉昆蟲(chóng)的形成創(chuàng)造了條件，后者又成為食蟲(chóng)鳥(niǎo)類(lèi)繁盛的前奏。你還能舉出其他例子嗎？【答案】最先在裸露的巖石上生長(zhǎng)的植物往往是地衣，地衣的出現(xiàn)促進(jìn)巖石的分解，形成土壤，為苔蘚植物的生長(zhǎng)創(chuàng)造條件。練習(xí)與應(yīng)用2一、概念檢測(cè)1.判斷下列與隔離有關(guān)的表述是否正確。(1)在曼徹斯特的樺尺蛾種群中，黑色個(gè)體與淺色個(gè)體之間未出現(xiàn)生殖隔離。(√)(2)加拉帕戈斯群島不同島嶼上的地雀種群之間由于地理隔離而逐漸形成了生殖隔離。(√)2.19世紀(jì)70年代，10對(duì)原產(chǎn)于美國(guó)的灰松鼠被引入英國(guó)，結(jié)果在英國(guó)大量繁殖、泛濫成災(zāi)。對(duì)生活在兩國(guó)的灰松鼠種群，可以作出的判斷是(D)A.兩者尚未形成兩個(gè)物種B.兩者的外部形態(tài)有明顯差別C.兩者之間已經(jīng)出現(xiàn)生殖隔離D.兩者的基因庫(kù)向不同方向改變二、拓展應(yīng)用1.斑馬的染色體數(shù)為22對(duì)，驢的染色體數(shù)為31對(duì)，斑馬和驢雜交產(chǎn)生的后代兼具斑馬和驢的特征，稱(chēng)為斑驢獸或驢斑獸，俗稱(chēng)“斑驢”。斑馬和驢雜交產(chǎn)生的后代是可育的嗎？你能從染色體組的角度作出解釋嗎？【答案】斑馬和驢雜交產(chǎn)生的后代是不育的。由題中所給斑馬和驢的染色體數(shù)可知，其雜交后代的染色體數(shù)為53條（不是偶數(shù)），雜交后代無(wú)法通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生正常的配子。2.在自然界，獅和虎是不可能相遇的。在動(dòng)物園里，一般也將這兩種動(dòng)物分開(kāi)圈養(yǎng)。近年來(lái)才出現(xiàn)將它們的幼崽放在一起飼養(yǎng)的做法，目的是獲得有觀賞價(jià)值的雜交后代——獅虎獸或虎獅獸，你對(duì)這種做法有什么看法？【提示】學(xué)生