實(shí)驗(yàn)04探究自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響（原卷版）

實(shí)驗(yàn)04探究自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響一、提出問(wèn)題：樺尺蠖種群中的s基因的頻率為什么越來(lái)越低呢？二、作出假設(shè)：在樹(shù)皮被熏成黑褐色的情況下，已不利于淺色型個(gè)體的生存，卻變得有利于黑色型個(gè)體的生存。這種環(huán)境的選擇作用會(huì)使得s基因的頻率越來(lái)越低，進(jìn)而S基因的頻率越來(lái)越高，即自然選擇的作用會(huì)使這個(gè)種群的基因頻率發(fā)生定向改變。三、實(shí)驗(yàn)步驟（1）創(chuàng)設(shè)情境：在1870年時(shí)，基因型頻率如下：SS10%，Ss20%，ss70%。在樹(shù)皮被熏成黑褐色的情況下，變得不利于淺色型個(gè)體的生存，卻有利于黑色型個(gè)體的生存，使得種群中的淺色個(gè)體每年減少10%，而黑色個(gè)體每年增加10%。（2）布置任務(wù)：要求學(xué)生計(jì)算第2～10年間，種群每年的基因型頻率和基因頻率各為多少？在計(jì)算完后，為了使研究更具說(shuō)服力，可調(diào)整增長(zhǎng)比率。比如，把比率調(diào)高些，再重新計(jì)算種群基因型頻率和基因頻率的變化。（提示：基因頻率=該基因型個(gè)體數(shù)/該種群個(gè)體總數(shù)；不同年份該種群個(gè)體總數(shù)可能有所變化）四、分析結(jié)果，得出結(jié)論：在自然選擇的作用下，黑色個(gè)體有更多的機(jī)會(huì)把自已的基因通過(guò)交配傳給下一代，S基因的頻率自然就會(huì)不斷提高。在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變，從而導(dǎo)致生物朝一定方向不斷進(jìn)化。(1)突變的有害和有利不是絕對(duì)的，取決于生物的生存環(huán)境；(2)染色體片段的缺失、重復(fù)和染色體數(shù)目變異能造成基因數(shù)目的變化，所以能引起種群基因頻率的變化；而染色體片段的易位和倒位只改變了基因在染色體上的排列順序，不改變基因的種類和比例，所以不會(huì)直接引起基因頻率的變化。★工業(yè)化初期的樺尺蛾種群★工業(yè)化中后期的樺尺蛾種群1．（2022·重慶·統(tǒng)考高考真題）人的扣手行為屬于常染色體遺傳，右型扣手（A）對(duì)左型扣手（a）為顯性。某地區(qū)人群中AA、Aa、aa基因型頻率分別為0.16、0.20、0.64。下列敘述正確的是（

）A．該群體中兩個(gè)左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率為3/50B．該群體中兩個(gè)右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率為25/324C．該群體下一代AA基因型頻率為0.16，aa基因型頻率為0.64D．該群體下一代A基因頻率為0.4，a基因頻率為0.62．（2022·海南·統(tǒng)考高考真題）匍匐雞是一種矮型雞，匍匐性狀基因（A）對(duì)野生性狀基因（a）為顯性，這對(duì)基因位于常染色體上，且A基因純合時(shí)會(huì)導(dǎo)致胚胎死亡。某雞群中野生型個(gè)體占20％，匍匐型個(gè)體占80％，隨機(jī)交配得到F1，F(xiàn)1雌、雄個(gè)體隨機(jī)交配得到F2。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．F1中匍匐型個(gè)體的比例為12/25 B．與F1相比，F(xiàn)2中A基因頻率較高C．F2中野生型個(gè)體的比例為25/49 D．F2中A基因頻率為2/93．（2013·天津·高考真題）家蠅對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。家蠅種群來(lái)源敏感性純合子（%）抗性雜合子（%）抗性純合子（%）甲地區(qū)78202乙地區(qū)64324丙地區(qū)84151下列敘述正確的是（

）A．上述通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對(duì)缺失的結(jié)果B．甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%C．比較三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高D．丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果一、單選題1．樺尺蠖體色的深色（D）對(duì)淺色（d）完全顯性。在一個(gè)由900只深色樺尺蠖和100只淺色樺尺蠖組成的種群中，若雜合子占所有個(gè)體的40%，那么D與d的基因頻率之比為（

）A．4∶1 B．7∶3 C．9∶1 D．5∶22．天竺鼠中控制短毛（E）和長(zhǎng)毛（e）的基因位于常染色體上。長(zhǎng)毛的保暖效果佳，更適合在低溫環(huán)境下生存。某草地天竺鼠全為短毛個(gè)體，由于人類活動(dòng)帶來(lái)了一群長(zhǎng)毛天竺鼠，一年后該草地天竺鼠種群基因型頻率為EE70%、Ee20%、ee10%。因氣候變化，從第二年開(kāi)始該地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)低溫，第四年后長(zhǎng)毛個(gè)體增加了10%，短毛個(gè)體減少了10%。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．該草地上天竺鼠種群所有個(gè)體的全部基因構(gòu)成其基因庫(kù)B．長(zhǎng)毛天竺鼠遷入一年后，該種群E的基因頻率為80%C．在連續(xù)幾年低溫的影響下，e的基因頻率約增加了22%D．人類活動(dòng)、氣候變化等因素導(dǎo)致該草地天竺鼠發(fā)生了進(jìn)化3．一個(gè)隨機(jī)交配的足夠大的種群中，某一相對(duì)性狀中顯性性狀表型的頻率是36%。不考慮其他因素的影響，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．該種群繁殖一代后雜合子Aa的基因型頻率是32%B．顯性基因的基因頻率小于隱性基因的基因頻率C．根據(jù)基因頻率是否變化可判斷是否發(fā)生進(jìn)化D．持續(xù)隨機(jī)交配只改變基因型頻率，不會(huì)改變基因頻率4．某地草地貪夜蛾（二倍體）幼蟲大量啃食植物的莖和葉，嚴(yán)重危害農(nóng)作物。使用有機(jī)磷殺蟲劑對(duì)其防治一段時(shí)間后，其抗藥性快速增強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)其常染色體上抗性相關(guān)基因a可突變?yōu)閍1、a2。對(duì)該地草地貪夜蛾的基因型及比例進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如下表。下列敘述，正確的是（

）項(xiàng)目基因型%aaaa1aa2a1a1a1a2a2a2比例20182411522草地貪夜蛾的基因型及比例A．貪夜蛾的某個(gè)細(xì)胞的染色體上可能同時(shí)存在a、a1、a2B．各基因型的產(chǎn)生體現(xiàn)了自然選擇的不定向性C．該種群中a1、a2基因頻率分別為21．9%和51．9%D．a(chǎn)、a1、a2的遺傳不遵循基因分離定律5．現(xiàn)有1個(gè)非常大的某昆蟲種群，個(gè)體間隨機(jī)交配，無(wú)遷入和遷出，無(wú)突變，自然選擇對(duì)A和a基因控制的性狀沒(méi)有作用。種群的A基因頻率為80%，a的基因頻率為20%；該種群的個(gè)體可隨機(jī)交配，則下一代中Aa的基因型頻率是（

）A．16% B．4% C．32% D．64%6．甘肅阿克塞某巖羊種群有1000頭，已知該巖羊種群中基因型為AA、Aa、aa的巖羊分別為500頭、200頭、300頭，該巖羊種群中A基因頻率為（

）A．60% B．70% C．40% D．30%7．大熊貓（性別決定方式為XY型）屬于食肉目動(dòng)物，但在進(jìn)化過(guò)程中食性發(fā)生了很大變化，現(xiàn)在主要以竹子為食。若一個(gè)處于遺傳平衡中的野生大熊貓種群中雌雄比例為1∶1，D基因的頻率為80%，d基因的頻率為20%。下列敘述正確的是（

）A．該大熊貓種群內(nèi)所有個(gè)體含有的全部D、d基因，構(gòu)成了該種群的基因庫(kù)B．若等位基因D/d位于常染色體上，則該大熊貓種群中Dd個(gè)體占16%C．大熊貓?jiān)谶M(jìn)化過(guò)程中食性發(fā)生了很大變化是基因型頻率發(fā)生定向改變的結(jié)果D．若等位基因D/d位于X染色體上，則該種群中X?Y的個(gè)體在雄性中占20%8．果蠅的正常眼和棒眼受一對(duì)等位基因A/a控制，黑檀體和灰體由另一對(duì)等位基因E/e控制，兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳且均不位于Y染色體上。一群數(shù)量相等的灰體棒眼雌果蠅與黑檀體棒眼雄果蠅交配，F(xiàn)1的表型及比例為♀灰體棒眼∶♀黑檀體棒眼∶♂灰體棒眼∶♂灰體正常眼∶♂黑檀體棒眼∶♂黑檀體正常眼=4∶2∶2∶2∶1∶1。F1果蠅自由交配得F2。下列敘述不正確的是（

）A．親代灰體棒眼雌果蠅中純合子的比例為1/3B．控制果蠅黑檀體和灰體的等位基因位于X染色體上C．F2果蠅中A、e的基因頻率分別為2/3、2/3D．F2果蠅中黑檀體正常眼雌果蠅的比例為1/369．控制果蠅紅眼（A）和白眼（a）的基因位于X染色體上?，F(xiàn)有一個(gè)較大且穩(wěn)定的自然種群，雌雄個(gè)體比例為1:1,其中白眼雄果蠅個(gè)體占種群個(gè)體數(shù)的5%,則該群體中Xa的基因頻率和XaXa的基因型頻率分別為（

）A．5%、2.5% B．10%、1%C．10%、0.5% D．5%、1.25%10．育種專家為獲得基因型為AA的高產(chǎn)小麥品種，以基因型為Aa的小麥為親本，通過(guò)逐代自交，且逐代淘汰基因型為aa的個(gè)體的方法進(jìn)行育種。下列說(shuō)法正確的是（）A．育種專家逐代淘汰基因型為aa的個(gè)體屬于自然選擇的過(guò)程B．基因型為Aa的小麥自交后代中出現(xiàn)基因型為aa的個(gè)體是基因重組的結(jié)果C．該育種過(guò)程所得F2中，經(jīng)篩選后基因型為AA的個(gè)體占3/5D．若對(duì)基因型為Aa的小麥進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)之后，再用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，可快速獲得基因型為AA的高產(chǎn)小麥品種二、多選題11．果蠅3號(hào)染色體上的基因L1和L2分別決定了果蠅的裂翅和正常翅，當(dāng)L1基因純合時(shí)會(huì)導(dǎo)致胚胎不能正常發(fā)育而死亡。研究人員培育出多只裂翅雌雄果蠅（作親本），基因型均如下圖所示，其3號(hào)染色體上還存在另一對(duì)基因D/d，其中D基因也有純合致死的效應(yīng)。任取親本雌雄果蠅各一只相互交配，后代總會(huì)出現(xiàn)一定比例的正常翅。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）A．上述兩對(duì)基因L1/L2和D/d在遺傳時(shí)不遵循自由組合定律B．果蠅控制裂翅的基因（L1）只能以雜合子的形式連續(xù)遺傳C．該品系的后代中出現(xiàn)正常翅的最可能原因是發(fā)生了基因突變D．親本雌雄果蠅相互交配，子代的L1與D基因頻率均會(huì)降低12．動(dòng)物食性的轉(zhuǎn)變一般需要漫長(zhǎng)的歲月，但意大利壁蜥從肉食到素食的轉(zhuǎn)變僅用了40年。在一個(gè)較大的意大利壁蜥種群中，雌雄數(shù)目相等且自由交配，等位基因A、a中A的基因頻率為60%。下列說(shuō)法正確的是（

）A．意大利壁蜥食性的轉(zhuǎn)變是自然選擇的結(jié)果B．a(chǎn)基因占該種群全部基因數(shù)的40%C．若該等位基因只位于X染色體上，則XaXa的基因型頻率為8%D．若沒(méi)有突變、遷入、遷出和自然選擇，該種群的基因頻率將維持不變13．假設(shè)某一地區(qū)白化病的致病基因頻率為a，紅綠色盲的致病基因頻率為b，抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為c。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．該地區(qū)正常個(gè)體中白化病致病基因攜帶者所占的比例為2a/(1+a)B．該地區(qū)男性個(gè)體中患紅綠色盲的個(gè)體所占的比例為b2C．該地區(qū)女性個(gè)體中不患抗維生素D佝僂病的個(gè)體所占的比例為(1c)2D．該地區(qū)女性個(gè)體中同時(shí)患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的個(gè)體所占的比例為b2(2cc2)14．一個(gè)種群中基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體比例為3∶1∶1，種群內(nèi)個(gè)體間可以自由交配并產(chǎn)生可育后代。經(jīng)調(diào)查，該種群子一代各基因型個(gè)體數(shù)分別為1470、1030、140個(gè)。若最適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體不被淘汰，不同表型淘汰率不同。下列說(shuō)法正確的是（

）A．自然選擇直接作用的是個(gè)體的基因型 B．這三種基因型決定三種不同的表型C．a(chǎn)a基因型個(gè)體的淘汰率約為48% D．子一代A的基因頻率約為75%15．英國(guó)曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蠖，它們夜間活動(dòng)，白天棲息在長(zhǎng)滿地衣的樹(shù)干上。樺尺蠖的黑色基因?qū)\色基因?yàn)轱@性，已知樺尺蛾種群的基因型頻率如下，BB占20%，Bb占40%，bb占40%。在樹(shù)干變黑這一環(huán)境條件下，假如樹(shù)干變黑不利于淺色（隱性）樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色各基因型個(gè)體每年增加10%。下列說(shuō)法正確的是（

）A．樺尺蠖種群第二年相比第一年發(fā)生了進(jìn)化B．第一年該種群中B和b的基因頻率分別是40%和60%C．樺尺蠖種群中所有個(gè)體的體色基因構(gòu)成了它的基因庫(kù)D．第二年該種群的BB和bb的基因型頻率分別是21．6%和35．3%三、非選擇題16．高麗槐產(chǎn)生的高麗槐素是一種能抵抗真菌感染的天然化學(xué)物質(zhì)，該物質(zhì)的產(chǎn)生受三對(duì)基因（D/d、E/e和F/f）控制，其中基因D、E共同決定高麗槐素的產(chǎn)生，基因F抑制基因D的表達(dá)。某研究小組用三種不產(chǎn)生高麗槐素的單基因突變純合品系進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn)，親本雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2（不考慮基因突變和染色體變異）。組別一二三親本品系1×品系2品系1×品系3品系2×品系3F1合成高麗槐素植株比例100%00F2合成高麗槐素植株比例9/163/163/16回答下列問(wèn)題：(1)組別一F1的基因型為，品系3的基因型為。(2)組別一F2中能產(chǎn)生高麗槐素的植株自由授粉，后代中能合成高麗槐素的植株占。(3)能否通過(guò)一次自交實(shí)驗(yàn)檢測(cè)組別三F2中不產(chǎn)生高麗槐素的植株是純合子？（填“能”或“不能”），理由是。(4)致死性較強(qiáng)的真菌入侵密植高麗槐的地區(qū)，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)一段時(shí)間后，F(xiàn)、f基因頻率的變化趨勢(shì)分別為、。17．某學(xué)者按選擇結(jié)果將自然選擇分為三種類型，即穩(wěn)定選擇、分裂選擇和單向選擇，如圖所示。英國(guó)的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蛾夜間活動(dòng)，白天棲息在樹(shù)干上。19世紀(jì)中葉以前，此地區(qū)的樹(shù)干上長(zhǎng)滿了淺色的地衣，樺尺蛾幾乎都是淺色的，后來(lái)，隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹(shù)皮裸露并被熏成黑褐色，到了20世紀(jì)中葉，黑色的樺尺蛾卻成了常見(jiàn)的類型，這就是樺尺蛾的黑化現(xiàn)象。結(jié)合資料和圖示，回答下列問(wèn)題。(1)樺尺蛾的黑化現(xiàn)象中直接受選擇的是樺尺蛾的（填“基因型”或“表型”）。假如樺尺蛾的體色受一對(duì)等位基因S和s控制，黑色（S）對(duì)淺色（s）是顯性。某種群的基因型頻率SS、Ss、ss分別為10%、20%、70%。在樹(shù)干變黑這一環(huán)境條件下，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%