2024-2025學(xué)年高中生物第7章現(xiàn)代生物進化論第2節(jié)第1課時種群基因頻率的改變與生物進化課時分層作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGE7-第1課時種群基因頻率的變更與生物進化(建議用時：40分鐘)題組一種群是生物進化的基本單位1．下列關(guān)于種群的敘述中，錯誤的是()A．種群是生物進化和繁殖的基本單位B．一個池塘中的全部魚是一個種群C．一個種群中的全部基因構(gòu)成該種群的基因庫D．種群內(nèi)的個體會死亡，但基因庫卻可在代代相傳的過程中得到保持和發(fā)展B[一個池塘中的全部魚一般都由多種不同的魚組成，屬于不同的物種，不能構(gòu)成一個種群。]2．果蠅的長翅(V)和殘翅(v)由一對常染色體上的等位基因限制。假定某果蠅種群有20000只果蠅，其中殘翅果蠅個體數(shù)量長期維持在4%，若再向該種群中引入20000只純合長翅果蠅，在不考慮其他因素影響的前提下，關(guān)于純合長翅果蠅引入后種群的敘述，錯誤的是()A．v基因頻率降低了50%B．V基因頻率增加了50%C．雜合果蠅比例降低了50%D．殘翅果蠅比例降低了50%B[因該果蠅種群vv的基因型頻率為4%，由遺傳平衡定律公式算出v＝0.2，V＝0.8，進而計算出引入純種長翅果蠅前，基因型為vv的果蠅有0.04×20000＝800(只)，基因型為Vv的果蠅有2×0.2×0.8×20000＝6400(只)，VV有0.8×0.8×20000＝12800(只)。引入20000只純合長翅果蠅后，基因頻率v＝(800×2＋6400)/(40000×2)＝0.1，V＝1－0.1＝0.9，故A正確、B錯誤；因Vv、vv的數(shù)目不變，而該種群的總數(shù)增加一倍，所以Vv、vv的基因型頻率降低了50%，C、D正確。]3．某常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1%，色盲在男性中的發(fā)病率為7%?，F(xiàn)有一對表現(xiàn)正常的夫婦，妻子為該常染色體遺傳病致病基因和色盲致病基因攜帶者。那么，他們所生小孩同時患上述兩種遺傳病的概率是()A．1/88 B．1/22C．7/2200 D．3/800A[設(shè)該常染色體遺傳病基因用A、a來表示，色盲基因用B、b來表示，則妻子的基因型為AaXBXb，丈夫的基因型是AAXBY或AaXBY。常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1%，依據(jù)遺傳平衡定律可以得出丈夫的基因型為AaXBY的概率是2/11，所以后代同時患兩種病的概率為2/11×1/4×1/4＝1/88。]4．某一自由交配的昆蟲種群，限制昆蟲某性狀的不同基因型及相應(yīng)個體數(shù)目分別是AA＝77，Aa＝94，aa＝29。下列分析錯誤的是()A．該昆蟲種群A的基因頻率為0.62，a的基因頻率為0.38B．假如若干代后A基因頻率不變，則說明該種群沒有發(fā)生進化C．種群自由交配的結(jié)果是基因頻率發(fā)生變更，基因型頻率不變更D．若下一代有500個個體，則雜合子約有236個C[A的基因頻率是0.62，a的基因頻率為0.38，因此若下一代有500個個體，則雜合子(Aa)的個體約有2×0.62×0.38×500≈236(個)，A、D項正確；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變更，故B項正確；種群自由交配的結(jié)果是基因頻率不變，基因型頻率也不發(fā)生變更，C項錯誤。]5．鐮刀型細胞貧血癥是由常染色體上的隱性致病基因引起的，患者在幼年時期夭折?，F(xiàn)在甲、乙兩地區(qū)進行調(diào)查，其中甲地區(qū)流行鐮刀型細胞貧血癥，乙地區(qū)流行瘧疾。兩地區(qū)人群中各種基因型的比例如圖所示。完成下列問題：(1)在甲地區(qū)人群中A的基因頻率是，a的基因頻率是；乙地區(qū)人群中A的基因頻率是，a的基因頻率是。(2)若干年后再進行調(diào)查，甲地區(qū)人群中A的基因頻率將會，乙地區(qū)人群中AA的基因型頻率將會。(3)假如在乙地區(qū)殲滅瘧疾，若干年后再進行調(diào)查，將會發(fā)覺AA的基因型頻率將會。[解析](1)甲地區(qū)中A的基因頻率為95%＋eq\f(1,2)×3%＝96.5%，a的基因頻率為1－96.5%＝3.5%；乙地區(qū)中A的基因頻率為3%＋eq\f(1,2)×95%＝50.5%，a的基因頻率為1－50.5%＝49.5%。(2)甲地區(qū)由于aa個體會因患鐮刀型細胞貧血癥而幼年夭折，a的基因頻率將會下降，A的基因頻率將會上升；乙地區(qū)流行瘧疾，AA基因型易被淘汰，因此AA基因型頻率將會下降。(3)假如在乙地區(qū)殲滅瘧疾，若干年后，AA的基因型頻率將會上升。[答案](1)96.5%3.5%50.5%49.5%(2)上升下降(3)上升題組二突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料、自然選擇確定生物進化的方向6．在一次大風暴后，有人搜集了100只受傷的麻雀，并把它們飼養(yǎng)起來，結(jié)果活下來64只。在死去的個體中，大部分是個體比較大、變異類型特別的，下列有關(guān)敘述正確的是()A．突變和基因重組確定生物進化的方向B．自然選擇會變更種群的基因頻率C．特別的變異類型都是不利的D．不產(chǎn)生變異的生物才能生存B[突變和基因重組為生物的進化供應(yīng)原材料，不確定生物進化的方向，A錯誤；自然選擇通過定向變更種群的基因頻率確定生物進化的方向，B正確；變異是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的，利與害取決于環(huán)境，C錯誤；變異是普遍存在的，產(chǎn)生有利變異的個體存活下來，產(chǎn)生不利變異的個體會在自然選擇中被淘汰，D錯誤。]7．原雞經(jīng)過人類長時間的飼養(yǎng)、馴化漸漸形成現(xiàn)在的家雞，即使是家雞，也分化成為許多品種，比如長尾巴的欣賞雞、善斗的斗雞等。以下與此有關(guān)的說法中不正確的是()A．原雞形成家雞的過程中，必定有基因頻率的變更B．突變和基因重組為多個品種的形成供應(yīng)了必要的基礎(chǔ)C．在原雞的馴化過程中，人類對雞起到了選擇的作用D．若不經(jīng)人類的馴養(yǎng)，原雞種群中將不會出現(xiàn)長尾基因D[原雞到家雞的變更，事實上就是進化，進化過程中必定伴隨有基因頻率的變更，A正確；多個品種的形成也是進化，突變和基因重組為進化供應(yīng)原材料，B正確；人類依據(jù)自己的須要，淘汰不須要的類型，保留須要的類型，起到了選擇作用，C正確；長尾基因的出現(xiàn)是突變的結(jié)果，突變是不定向的，與人類的馴養(yǎng)無關(guān)，人類只是對長尾和短尾等不定向變異進行了選擇，D錯誤。]8．在19世紀中葉以前，英國曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖幾乎都是淺色型(s)的，隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙漸漸將樹皮熏成黑褐色，到了20世紀中葉，黑色型(S)的樺尺蠖成了常見類型。下列與此相關(guān)的敘述中正確的是()A．自然選擇的方向發(fā)生了變更，所以自然選擇是不定向的B．樺尺蠖種群進化過程中接受選擇的是各種基因型的個體C．該地區(qū)樺尺蠖種群進化過程中Ss的基因型頻率不會變更D．長時間的環(huán)境污染導(dǎo)致s基因突變成S基因的頻率增加B[自然選擇是定向的，故A錯誤。自然選擇干脆作用于表現(xiàn)型，選擇的是各種基因型的個體，故B正確。Ss個體對應(yīng)的表現(xiàn)型為黑色，適應(yīng)環(huán)境，通過選擇，其基因型頻率增加，故C錯誤。通過自然選擇，S基因的頻率增加，故D錯誤。]9．如表是某物種遷入新環(huán)境后，某對等位基因的基因頻率變更狀況，由這些數(shù)據(jù)不能得出的結(jié)論是()年份項目19001910192019301940195019601970基因A的頻率0.990.810.640.490.360.250.160.10基因a的頻率0.010.190.360.510.640.750.840.90A.由于種群基因頻率發(fā)生了變更，該生物發(fā)生了進化B．a(chǎn)基因限制的性狀可能適應(yīng)新環(huán)境C．1970年，該種群中Aa的基因型頻率肯定為0.18D．基因頻率的變更是通過環(huán)境對生物個體性狀的選擇實現(xiàn)的C[由表中數(shù)據(jù)可知，A的基因頻率不斷減小，a的基因頻率不斷增加，由于種群基因頻率發(fā)生了變更，故推斷該生物發(fā)生了進化。由于a的基因頻率不斷增加，則a基因限制的隱性性狀可能適應(yīng)新環(huán)境；理論上，1970年該種群Aa的基因型頻率為2×0.10×0.90＝0.18，但假如個體之間不能自由交配，則Aa的基因型頻率不肯定是0.18；基因頻率的變更是通過環(huán)境對生物個體性狀的選擇實現(xiàn)的。]10．雜交試驗表明，樺尺蠖體色受一對等位基因S和s限制，黑色S對淺色s為顯性。在曼徹斯特地區(qū)，19世紀中葉以前，種群中S基因的頻率低，在5%以下，到20世紀中葉則上升到95%以上。請分析回答下列問題：(1)最初的S基因是通過出現(xiàn)的。它為生物進化供應(yīng)。(2)試用現(xiàn)代生物進化理論分析這一變更的緣由：①19世紀時，樺尺蠖的棲息地(樹干)上長滿了地衣，在此環(huán)境下，種群中的s基因頻率高的緣由是。②隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹皮袒露并被熏成黑褐色。在此環(huán)境條件下，種群中的S基因頻率上升的緣由是。③上述事例說明，種群中產(chǎn)生的變異是，經(jīng)過長期的，其中不利變異被不斷，有利變異則漸漸，從而使種群的發(fā)生定向的變更，導(dǎo)致生物朝著肯定方向緩慢地進化。因此生物進化的方向是由確定的。[解析](1)最初的S基因是通過突變出現(xiàn)的。它為生物進化供應(yīng)原材料。(2)①19世紀，樺尺蠖的棲息地(樹干)上長滿了地衣，在此環(huán)境下，樺尺蠖體色淺的個體更易適應(yīng)環(huán)境，故種群淺色基因s的基因頻率變更趨勢是增加(或上升)。②隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生長，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環(huán)境條件下，樺尺蠖體色深的個體更易適應(yīng)環(huán)境，故種群深色基因s基因頻率的變更趨勢是增加(或上升)。③上述事例說明，種群中產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過長期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利的變異則漸漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向變更，導(dǎo)致生物朝著肯定方向緩慢地進化。因此生物進化的方向是由自然選擇確定的。[答案](1)基因突變原始材料(2)①淺色樺尺蠖與環(huán)境色調(diào)一樣，不易被鳥類(或天敵)所食②樺尺蠖的棲息環(huán)境變黑，淺色個體簡單被鳥類(或天敵)所食③不定向的自然選擇淘汰積累基因頻率自然選擇11．一對等位基因(F、f)位于常染色體上，經(jīng)調(diào)查，某兔群中雌兔的基因型及其頻率為FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%)；雄兔的基因型及其頻率為FF(20%)、Ff(40%)、ff(40%)。假設(shè)該兔群中雌雄個體隨機交配，且后代生活力一樣，則子代中()A．基因型頻率變更，該群體發(fā)生了進化B．Ff基因型頻率為52%C．F基因的頻率在雌兔中為60%、在雄兔中為40%D．雌兔、雄兔的基因型頻率不同，進化方向不同B[生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的變更，子代基因型頻率變更不能說明該種群發(fā)生了進化，A錯誤。由題意可知，雌兔的基因型頻率為FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%)，雌兔產(chǎn)生的卵細胞的基因型及所占比例是F＝30%＋(1/2)×60%＝60%，f＝10%＋(1/2)×60%＝40%；雄兔的基因型頻率為FF(20%)、Ff(40%)、ff(40%)，雄兔產(chǎn)生的精子的基因型及所占比例是F＝20%＋(1/2)×40%＝40%，f＝40%＋(1/2)×40%＝60%。因此自由交配后子代的基因型及比例是FF∶Ff∶ff＝(60%×40%)∶(60%×60%＋40%×40%)∶(40%×60%)＝24%∶52%∶24%，B正確。自由交配后子代的基因頻率為F＝24%＋(1/2)×52%＝50%，f＝50%，因此子代中F基因的頻率在雌兔、雄兔中相同，均為50%，C錯誤。生物進化的基本單位是種群，同一種群中雌雄個體進化方向相同，D錯誤。]12．鐮刀型細胞貧血癥由基因突變引起，其致病基因為隱性基因(用a表示)。只有隱性純合子才會發(fā)病，攜帶者不發(fā)病，且對瘧疾的反抗力高于正常人。在非洲某些瘧疾流行的地區(qū)，攜帶者比例在20%左右；現(xiàn)在美洲黑人中攜帶者的比例已降到了8%。下列敘述錯誤的是()A．非洲瘧疾流行地區(qū)a基因的頻率大約為30%B．美洲黑人中a基因頻率的下降是環(huán)境選擇的結(jié)果C．非洲瘧疾流行地區(qū)，鐮刀型細胞貧血癥攜帶者的比例可能會增加D．在肯定外界條件下，有害的突變基因可轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣幕駻[依據(jù)題干信息無法計算出非洲瘧疾流行地區(qū)a的基因頻率，A錯誤；基因突變能夠變更基因頻率，而基因頻率的變更是自然選擇的結(jié)果，B正確；非洲瘧疾流行地區(qū)，鐮刀型細胞貧血癥攜帶者不發(fā)病，且對瘧疾的反抗力更高，更適應(yīng)環(huán)境，所以其所占比例可能會增加，C正確；在肯定外界條件下，有害的突變基因可轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣幕?，D正確。]13．下圖表示加拉帕戈斯群島上某種地雀在1975～1978年間種群平均喙長的變更和該地區(qū)種子(該種地雀的主要食物)平均硬度的變更。探討表明，喙長的地雀能吃硬和不硬的種子，喙短的地雀僅能吃不硬的種子。下列相關(guān)說法，正確的是()甲乙A．地雀喙長的變更過程中基因頻率未發(fā)生變更B．1976年中期至1977年前期，由于常常啄食硬度較大的種子導(dǎo)致地雀喙長度增加C．地雀的平均喙長在2～3年間增加是種子硬度對其進行選擇的結(jié)果D．依據(jù)調(diào)查結(jié)果，可以預(yù)料1979年后地雀的平均喙長會快速變短C[地雀喙長的變更說明基因頻率發(fā)生了變更，故A錯誤；在自然選擇的過程中喙短的地雀被淘汰，地雀平均喙長增加是種子硬度對其進行定向選擇的結(jié)果，故C正確；在1978年時種子雖然硬度很低，但因喙長的地雀能吃硬和不硬的種子，故此時低硬度的種子對喙長的地雀無選擇淘汰作用，喙長的地雀與喙短的地雀生存機會均等，因此相關(guān)基因頻率不會明顯變更，故D錯誤。]14．某動物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3，請回答下列問題。(1)該種群中a的基因頻率為。(2)假如該種群滿意四個基本條件，即種群、不發(fā)生、不發(fā)生、沒有遷入和遷出，且種群中個體間隨機交配，則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為；假如該種群的子一代再隨機交配，其后代中aa的基因型頻率(填“會”或“不會”)發(fā)生變更。(3)假定該動物種群滿意上述四個基本條件，但不發(fā)生隨機交配，只在相同基因型之間進行交配，則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為、和；假如子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率(填“會”或“不會”)發(fā)生變更。[解析]a的基因頻率為0.4×(1/2)＋0.3＝0.5，A的基因頻率為0.5。依據(jù)遺傳平衡理論，aa的基因型頻率為(0.5)2＝0.25。若該種群只在相同基因型之間進行交配，則子一代的基因型頻率為AA＝0.3＋0.4×(1/4)＝0.4，Aa＝0.4×(1/2)＝0.2，aa＝0.3＋0.4×(1/4)＝0.4。假如子一代同樣進行相同基因型之間的交配，則子二代中基因型頻率為AA＝0.4＋0.2×(1/4)＝0.45，Aa＝0.2×(1/2)＝0.1，aa＝0.4＋0.2×(1/4)＝0.45。因此，后代的基因型頻率會發(fā)生變更。[答案](1