2019-2020学年高中生物 第五章 生物的进化 第二节 进化性变化是怎样发生的 第三节 第1课时

1第1课时生物进化的动力与种群基因频率的平衡和变化[随堂检测][学生用书P75]1．某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物，两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是()A．乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝，反之亦然B．在长期进化中，甲、乙两物种必然互为选择因素C．甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变，反之亦然D．甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变解析：选B。由题意知，甲、乙两物种存在捕食关系，若捕食者仅有一种食物来源，则被捕食者灭绝，捕食者也会因缺少食物而灭绝；若捕食者有多种食物来源，则其中一种被捕食者灭绝不会导致捕食者灭绝；若捕食者灭绝，则被捕食者在一段时间内数量会增加，达到一定数量后会减少，最终在一定数量上维持平衡。在长期进化中，二者相互选择，可使基因频率发生定向改变，共同进化。两种群的基因突变是由环境影响产生的，两种群之间互不影响。基因突变产生新的等位基因，可能使种群的基因频率发生改变，种群数量保持稳定不能说明基因频率未发生改变。2．如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，下列有关叙述中不正确的是()A．a点种群中存在很多种变异类型，原因是变异具有不定向性B．a→b的变化是农药作用的结果C．b→c是害虫的抗药性逐代积累的结果D．农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫产生了抗药性变异解析：选D。在使用农药前，害虫存在多种变异类型，有抗药性强的个体，也有抗药性弱的个体；图中ab段下降的原因是大部分害虫没有抗药性或抗药性弱，从而被淘汰；bc段上升的原因是抗药性强的害虫在生存斗争中存活并大量繁殖。农药的作用不是产生抗药性，抗药性早已存在于该种群，只是将抗药性弱的个体淘汰了。3．某生物种群由基因型为AA、Aa、aa的个体组成，基因A的频率为70%，则基因a的频率为()A．30%B．60%2C．35%D．70%解析：选A。该种群一对等位基因中A的基因频率为70%，则a的基因频率为1－70%＝30%。4．某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。如图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因。据图回答：(1)R基因的出现是________的结果。(2)在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为________。(3)1969年中期RR基因型几近消失，表明在__________________________的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力________。(4)该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中，最终频率最高的基因型是________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)R基因是新产生的基因，只有基因突变能产生新的基因。(2)RR的基因型频率为95%，所以R基因的频率为(95×2＋4)/200×100%＝97%。(3)1969年时，RR的个体明显减少，说明在不使用杀虫剂的时候，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。(4)根据曲线的变化可以看出，在不使用杀虫剂后，RR个体越来越少，R的基因频率越来越低，SS个体越来越多，S的基因频率越来越高。答案：(1)基因突变(2)97%(3)不再使用杀虫剂低(4)SS在不使用杀虫剂环境下，持续的选择作用使R的基因频率越来越低[课时作业][学生用书P131(单独成册)]一、选择题1．当“601”药问世时，治疗病毒性感冒疗效很好，几年后疗效渐低，其根本原因可能是()A．病毒接触了药物后，慢慢地产生了抗药性B．病毒为了适应环境，产生了抗药性变异C．药物的定向选择使病毒的抗药性积累、增强D．后来的药量用得过少，产生了抗药性变异3答案：C2．对达尔文自然选择学说的理解正确的是()①环境改变使生物产生适应性的变异②可遗传的变异是生物进化的基础③变异是不定向的④变异是定向的⑤变异经过长期自然选择和积累可以产生出生物的新类型A．②④⑤B．②③⑤C．②④D．①③⑤解析：选B。达尔文学说认为变异是不定向的，而题目中④的含义是与之矛盾的。①实质上是说变异都是适应性的，也就是定向的，与题目中④是一致的。这样排除①和④，故选B。3．突变引起基因频率的改变是普遍存在的。研究人员调查了某地区某物种后发现，此物种共有a个个体，每个个体有b对基因。假设每个基因的突变率都是c，则此物种每一代出现的基因突变数大约为()A．2abcB．abcC．1/2abcD．(2/a)bc解析：选A。基因库中所有的基因都有突变的可能，每个基因的突变率为c，该基因库中共有基因个数为2ab，所以每一代中出现的基因突变数大约为2abc。4．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．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1C．基因型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大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体解析：选B。基因频率的改变才能说明物种的进化；Aa自交后代，A的基因频率始终等于a的基因频率；男性色盲患者多于女性患者，原因是色盲是伴X隐性遗传而不是色盲基因频率在男女群体中不同。5．在豚鼠中，黑毛对白毛是显性，如果基因库中，90%是显性基因B，10%是隐性基因b，则种群中基因型BB、Bb、bb的频率分别是()A．81%、18%、1%B．45%、40%、15%C．18%、81%、1%D．45%、45%、10%解析：选A。此题可根据遗传平衡定律公式来计算，如果用p代表基因B的频率，q代表基因b的频率，那么，遗传平衡定律可以写成：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2，其中p2代表一个等位基因B纯合子的频率，q2代表另一个等位基因b纯合子的频率，2pq代表杂合子Bb的4频率。如果一个种群达到了遗传平衡，其基因型频率应当符合p2＋2pq＋q2＝1。故可得出：BB基因型频率＝p2＝(90%)2＝81%；Bb基因型频率＝2pq＝2×90%×10%＝18%；bb基因型频率＝q2＝(10%)2＝1%。6．在非洲人群中，约每10000个人中有4个人患囊性纤维原癌，该病属于常染色体遗传。一对正常夫妇生有一患病的孩子。此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们所生的孩子患此病的概率是()A．1/25B．1/50C．1/100D．1/102解析：选D。若与该病相关的基因用A、a表示，P(aa)＝4/10000，P(a)＝0.02，P(A)＝0.98，P(AA)＝0.98×0.98，P(Aa)＝2×0.98×0.02，正常人中出现Aa的概率＝P(Aa)/[P(AA)＋P(Aa)]＝4/102。Aa与4/102Aa产生aa的概率＝4/102×1/4＝1/102。本题极易出现计算失误，尤其是忽略“正常人中出现Aa的概率”的计算。7．下列哪项对种群的基因频率没有影响()A．染色体变异B．随机交配C．自然选择D．基因突变解析：选B。染色体变异会使基因的数量发生改变，进而影响种群的基因频率，A项错误；随机交配不会产生新的基因，也不会改变基因的数量，对基因频率没有影响，B项正确；自然选择使种群的基因频率发生定向改变，C项错误；基因突变是新基因产生的途径，对基因频率有影响，D项错误。8．如图，某种群自由交配，获得F1，F1自由交配获得F2，整个过程中没有自然选择以及基因突变等使基因频率改变的因素，下列说法正确的是()种群――→自由交配F1――→自由交配F2A．F1和F2基因频率不同B．F1和F2基因型频率不相同C．整个过程没有发生进化D．F1和F2纯合子比例不同解析：选C。整个过程中没有自然选择以及基因突变等使基因频率改变的因素，自由交配也不使基因频率发生改变，所以F1和F2基因频率相同；自由交配时，达到遗传平衡，继续自由交配，基因型频率不变，F1和F2基因型频率相同，F1和F2纯合子比例相同。9．金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)控制，其中a基因在纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY均为纯合子)。现取一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因的频率为()A．1/8B．1/6C．1/11D．1/145解析：选C。由题意知，一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，雌性个体∶雄性个体≈2∶1，说明金鱼的这一对等位基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa、XAY，F1中，雌性个体的基因型为XAXa、XAXA，产生卵细胞的基因型及比例是：XA∶Xa＝3∶1，雄性个体的基因型为XAY，产生的精子的基因型及比例是XA∶Y＝1∶1，因此F1金鱼自由交配所得F2的基因型及比例是：XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝3∶1∶3∶1，其中XaY死亡，所以成活个体中XAXA∶XAXa∶XAY＝3∶1∶3；Xa的基因频率＝1÷(3×2＋1×2＋3)＝1/11。10．不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生素K的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素K才能维持正常的生命活动)的表现型如表。若对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理，则褐鼠种群()基因型rrRrRR对灭鼠灵的抗性敏感抗性抗性对维生素K的依赖性无中度高度A.基因r的频率最终下降至0B．抗性个体RR∶Rr＝1∶1C．RR个体数量增加，rr个体数量减少D．绝大多数抗性个体的基因型为Rr解析：选D。由于环境是维生素K含量不足的环境，所以依赖度较高的RR个体数量减少，长期使用灭鼠灵rr个体数量大量减少，所以Rr个体的数量最多，所以两种基因频率都不为0。11．某种群由基因型为AA、Aa和aa的个体组成。若该种群中基因a的频率是50%，则基因A的频率是()A．0%B．35%C．50%D．100%解析：选C。一个种群中A、a基因频率之和为1，已知a的基因频率为50%，则A的基因频率为50%。12．某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代中A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是()A．55%和32.5%B．55%和42.5%C．45%和42.5%D．45%和32.5%解析：选B。根据题目中已知条件，基因型频率AA＝30%，aa＝20%，可得Aa＝50%，则基因频率A＝AA%＋1/2×Aa%＝30%＋1/2×50%＝55%，a＝aa%＋1/2×Aa%＝20%＋1/2×50%＝45%。由于该植物为自花传粉，所以AA后代全部为AA，aa后代全部为aa，Aa后代出现性状分离(1/4为AA，1/4为aa，1/2为Aa)，所以F1中AA的比例为AA%＋Aa%×1/4＝30%＋50%×1/46＝42.5%。二、非选择题13．假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________，A基因频率为________。(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有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Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。解析：(1)因为该种群只有Aa一种基因型，若不考虑基因突变和染色体变异，该种群中A和a的基因频率均为0.5，所以A基因频率∶a基因频率＝1∶1。如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异，根据遗传平衡定律可知，AA的基因型频率为0.25，aa的基因型频率也是0.25