1、第3节种群基因组成的变化与物种的形成一、选择题1.决定种群基因频率改变方向的因素是()A.过度繁殖B.生存斗争C.自然选择D.遗传和变异答案:C解析:生物进化的实质是种群基因频率的改变,能够使种群基因频率改变的是自然选择。2.下列因素中对果蝇种群基因频率的变化影响最小的是()A.随机交配B.自然选择C.基因突变D.染色体变异答案:A解析:一个无穷大的果蝇种群,在理想情况下进行随机交配,经过多代,果蝇种群的基因频率仍可保持稳定的平衡状态。自然选择和变异等都会使果蝇种群的基因频率发生改变。3.下列关于基因库的相关描述,错误的是()A.基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因B.生物个体总是要死
2、亡的,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该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:基因库是指种群中全部个体所含有的全部基因,由于个体之间存在着差异,所以每个个体中不可能都含有该种群基因库的全部基因。基因库中只要有一个基因发生变化,基因库组成就一定会发生变化。种群是繁殖的基本单位,基因库随繁殖的进行而不断延续。4.腕足类动物海豆芽,从4亿年前出现至今面貌基本没变,也没有灭绝。下列对此现象的解释,合理的是()A.自然选择对其不发生作用B.海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化C.海豆芽很少变异,适应性强D.海豆芽的生活环境基本没有改变答案:D解
3、析:自然选择决定了生物进化的方向,该生物的“面貌基本没变”,说明其生存环境基本没变,基因频率也基本没变,所以性状基本没变。5.某植物种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示,种群中每种基因型的繁殖成功率如图乙所示。种群随机交配产生的后代中基因型为aa个体的百分比、A基因频率的变化最可能是()A.增加、减少B.减少、减少C.减少、增加D.增加、增加答案:C解析:由题图可知,基因型为AA的个体繁殖成功率最高,基因型为aa的个体繁殖成功率最低,种群随机交配产生的后代中AA的频率升高,aa的频率降低,因此A基因的频率升高,a基因的频率降低。6.马与驴为两个不同的物种,它们交配产生的后代骡是不育的。
4、这种现象在生物学上称为()A.突变B.基因重组C.生殖隔离D.地理隔离答案:C解析:马与驴属于不同物种,它们之间存在生殖隔离。7.有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但在经常刮大风的海岛上,这些突变类型的昆虫因不能飞行避免了被风吹到海里而淹死。这个实例说明()A.突变多数是有害的B.突变多数是有利的C.突变的有害和有利并不是绝对的D.突变的有害和有利是绝对的答案:C解析:有翅昆虫突变成残翅或无翅类型,在正常情况下,这些变异类型不能飞行,活动范围小,在生存斗争中处于劣势。但在经常刮大风的海岛这一特定环境中,残翅或无翅类型的昆虫因不能飞行而避免了被风吹到海里,
5、更容易活下来。这一实例说明,突变的有利和有害并不是绝对的,它取决于生物的生存环境。二、非选择题8.某地一年生的某种植物种群中,个体的基因型均为aa,开白色花。某一年,洪水冲来了许多基因型为AA和Aa的种子,开红色花。不久后,种群的基因型频率变为55%AA、40%Aa、5%aa。回答下列有关问题。(1)该地这个种群中全部的个体所含有的全部基因,叫作。(2)洪水冲来了许多基因型为AA和Aa的种子后,该群体中A和a的基因频率分别为和。(3)若这一地区没有给这种植物传粉的昆虫,而这种植物都是自花传粉。在3代自交后,群体中AA、Aa、aa的基因型频率分别是、和。在这3年中,该植物种群是否发生了进化?(填
6、“是”或“否”),理由是。(4)若发洪水前的种群和洪水冲来的种群中的个体之间由于花期不同,不能正常受粉,说明这两个群体属于不同的,原因是。答案: (1)基因库(2)75%25%(3)72.5%5%22.5%否该种群的基因频率没有发生变化(4)物种生殖隔离已经形成9.许多生物特别是动物,在不同的生活季节中,数量存在很大差异:春季繁殖,夏季数量增加到最多,到了冬季,由于寒冷、缺少食物等而大量死亡;第二年春季,又由残存的少量个体繁殖增多,形成一个瓶颈样的模式图(如下图所示,为抗药性个体),其中瓶颈部分即为动物数量减少的时期。据图回答下列问题。(1)在图中所示的三年间,该生物种群是否发生了进化?(填“
7、是”或“否”)。为什么?。(2)在使用杀虫剂防治害虫时,敏感性个体大多被杀死了,保留下来的大都是抗药性个体,这是由于的选择作用,其实质是增加了的频率。而在自然越冬无杀虫剂作用时,敏感性个体反而被选择,导致下一代害虫中敏感性基因频率升高,出现这种现象是由于。答案:(1)是该种群的基因频率在不断改变(2)杀虫剂抗药性基因变异的有利与有害取决于环境,在冬天,敏感性个体的适应性强于抗药性个体等级考素养提升一、选择题1.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性,原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群对该杀虫剂的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是
8、()家蝇种群来源敏感型纯合子/%抗性杂合子/%抗性纯合子/%甲地区78202乙地区64324丙地区84151A.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%B.乙地区抗性基因频率相对较高是杀虫剂选择的结果C.目前在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂效果最不明显的应该是丙D.上述通道蛋白中氨基酸改变的根本原因是在基因表达过程中出现了差错答案:B解析:由表格信息可知,甲地区抗性纯合子的基因型频率是2%,抗性杂合子的基因型频率是20%,则抗性基因频率是2%+20%1/2=12%,A项错误。由表格信息可知,乙地区抗性基因频率较高,在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂,效果最不明显的应该是乙,C项错误。通道蛋白中氨基酸改变
9、的根本原因可能是基因中碱基对发生了替换,D项错误。2.在某一种群中,AA、Aa、aa的基因型频率相等,当自然选择分别对隐性基因或显性基因不利时,对应的有利基因的基因频率就会上升,但其上升的幅度不同,如图所示。下列有关叙述错误的是()A.自然选择过程中,直接受选择的是表型,进而导致基因频率的改变B.在甲选择条件下,显性基因的频率可以降为零C.乙为自然选择对隐性基因不利时的曲线D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关答案:D解析:自然选择过程中,直接受选择的是表型,进而导致基因频率的改变,A项正确。当自然选择对显性基因不利时,基因型为AA、Aa的个体不能生存,a基因频率快速上升,因此甲为自然
10、选择对显性基因不利时隐性基因频率变化的曲线。自然选择对显性基因不利时,只有隐性个体能适应环境,显性基因的频率可以降为零,B项正确。当自然选择对隐性基因不利时,基因型为aa的个体的生存能力低,基因型为AA、Aa的个体生存能力高,A基因频率增加的速率较慢,因此乙曲线可以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化的曲线,C项正确。种群基因频率的变化与突变和基因重组、迁入与迁出以及环境等多种因素有关,D项错误。3.滥用抗生素会使细菌出现耐药性,如果被这样的细菌感染,人会因该种细菌能够抵抗各种抗生素而无药可救。下列有关说法正确的是()A.抗生素的使用会引起细菌的定向变异B.细菌中本来就存在耐药性个体
11、,长期使用抗生素导致耐药性基因频率上升C.耐药性基因型频率的改变引起细菌发生进化D.抗生素的滥用导致细菌产生耐药性,这是细菌适应抗生素的结果答案:B解析:生物的变异是不定向的,A项错误。本来就有变异的发生,自然选择保留有利变异,B项正确。耐药性基因频率的改变引起细菌发生进化,C项错误。细菌本来就有耐药性,抗生素的使用增加了耐药性基因频率,D项错误。4.(不定项选择题)大约一万年前,某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群,两个种群现在已经发生了明显的变化,过程如下图所示。下列相关说法错误的是()A.地球上新物种的形成都必须先经历a过程B.b过程的实质是定向改变种群的基因频率C.只能表示物种形成
12、过程中基因突变是不定向的D.品系1和品系2种群基因库出现了较大差异,立刻形成物种1和物种2答案:ACD解析:图中a表示地理隔离,人工诱导多倍体的形成不经历a过程。表示变异,包括基因突变、基因重组和染色体变异。b过程表示自然选择,它会使种群的基因频率发生定向改变。品系1和品系2还是同一物种,要经过长期进化产生生殖隔离后,才能形成物种1和物种2。二、非选择题5.杂交实验表明,桦尺蛾体色受一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性。19世纪中期以前,在桦尺蛾种群中S基因的频率很低,在5%以下,到了20世纪上升到95%以上。(1)19世纪时,在桦尺蛾的栖息地曼彻斯特地区,树干上长满了地衣,在
13、此环境条件下,种群s基因的频率高的原因是。(2)随着英国工业的发展,工业炼铜使地衣不能生存,树皮暴露,并被煤烟熏成黑褐色,在此环境条件下,种群中S基因的频率升高的原因是。(3)上述实例说明,种群中产生的变异是,经过长期的,其中不利变异被不断,有利变异则逐渐,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。因此生物进化的方向是由决定的。答案:(1)浅色(ss)桦尺蛾与环境颜色一致,不易被鸟类所食,得以生存和繁殖,导致s基因的频率高(2)黑色(SS或Ss)桦尺蛾的黑色成了一种保护色,黑色个体逐渐增多,导致S基因的频率升高(3)不定向的自然选择淘汰积累基因频率自然选择6.下图是物种形成的一
14、种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2,它们所处的环境条件不同,经过漫长的进化,分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻,a1种群的部分个体越过障碍外迁,与a2同域分布,向d方向进化。据此回答下列问题。(1)在遗传学和进化论研究中,物种是指能够在自然状态下相互交配并产生的一群生物。物种a的两个种群a1和a2由于地理上的障碍而不能发生基因交流,这种现象叫作。(2)由于a1和a2发生的突变和可能不同,食物和栖息条件互不相同,通过保留下来的基因也不相同,久而久之,a1和a2的就会形成明显的差异,从而进化成b和c两个物种。(3)c和d虽然生活在同一区域,但已经不能相互交配,这说明它们之间
15、存在。(4)在此过程中,不利变异被淘汰,有利变异得以保存和积累,从而使控制有利变异的基因频率提高,导致生物朝着适应环境的方向进化。由此可见,生物进化的实质是。答案:(1)可育后代地理隔离(2)基因重组自然选择基因库(3)生殖隔离(4)种群基因频率的(定向)改变解析:(1)物种是指能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物。同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使种群间不能发生基因交流的现象叫作地理隔离。(2)种群a1和a2发生的突变和基因重组可能不同,又因为食物和栖息条件互不相同,通过自然选择保留下来的基因也不相同,久而久之,a1和a2的基因库就会形成明显的差异,从而进化成b和c两个物种。(3)c和d虽然生活在同一区域,但已经不能相互交配,这说明它们之间存在生殖隔离,是两个不同的物种。(4)在此过程中,不利变异被淘汰,有利变异得以保存和积累,从而使控制有利变异的基因频率升高,导致生物朝着适应环境的方向进化。由此可见,生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。