人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化课后测评

课时作业(19)　种群基因组成的变化与物种的形成

[对应学生用书P258]

1．下列有关变异和进化的说法，正确的是(　　)

A．自然选择决定了基因突变的方向

B．若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变

C．自然界中即使没有突变发生，生物也会进化

D．在生物进化过程中，显性基因频率比隐性基因频率增加得快

C　[基因突变是不定向的，自然选择决定生物进化的方向，但不能决定基因突变的方向，A错误；若没有外界因素的影响，在生物体内部因素的作用下，基因也会发生突变，B错误；突变和基因重组、自然选择等都会导致种群的基因频率发生变化，因此自然界中即使没有突变发生，生物也会进化，C正确；在生物进化过程中，种群基因频率总是变化的，而基因频率的改变方向决定于自然选择，显性基因频率与隐性基因频率增加的快慢取决于哪种性状表现更能适应当前环境，D错误。]

2．(2020·山东菏泽期中)下列有关种群基因库的叙述，错误的是(　　)

A．一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因

B．种群中每个个体含有种群基因库的全部基因

C．生物的个体总是要死亡的，但是基因库却因种群个体的繁殖而代代相传

D．基因突变可改变基因库的组成

B　[一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因，A正确；种群基因库含有该种群的全部基因，但是每个个体不一定含有种群基因库的全部基因，B错误；基因库会通过种群个体的繁殖而代代相传，C正确；基因突变能产生新基因，改变基因库的组成，D正确。]

3．下列哪项不能产生生物进化的原材料(　　)

A．基因突变　　　　　 B．基因重组

C．不可遗传的变异     D．染色体变异

C　[突变和基因重组为生物进化提供了原材料，其中突变又包括基因突变和染色体变异。]

4．德国小蠊(二倍体)是常见的室内昆虫。随机取样的德国小蠊个体中，ss个体数为6，SS个体数为26，Ss个体数为18。则s的基因频率为(　　)

A．0.26     B．0.3

C．0.46     D．0.58

B　[由题意可知，SS＝26，Ss＝18，ss＝6，因此s的基因频率为(2×6＋18)÷[2×(26＋18＋6)]＝0.3。]

5．如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是(　　)

A．图中a表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料

B．种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提

C．图中b表示地理隔离，是新物种形成的必要条件

D．图中c表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代

B　[图中a应表示突变和基因重组，突变包括基因突变和染色体变异。图中b表示地理隔离，但并不是新物种形成的必要条件，有些新物种(如多倍体)形成不需要经过地理隔离。存在生殖隔离的两种生物在自然条件下不能交配，即使能进行交配也不能产生可育后代。]

6．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．色盲患者中男性数量大于女性，说明男性群体中色盲基因的频率大于女性群体

C．基因型为Aa的个体自交后代所形成的群体中，A基因的频率大于a基因的频率

D．一个种群中，控制相对性状的等位基因的频率之和、基因型频率之和都为1

D　[生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变，A错误；色盲患者中男性数量大于女性，是因为男性X染色体上只要携带色盲基因就会患色盲，并不能说明男性群体中色盲基因的频率大于女性群体，B错误；在不发生突变、自然选择、迁移等情况下，基因型为Aa的个体自交后代所形成的群体中，A基因的频率等于a基因的频率，C错误；一个种群中，控制相对性状的等位基因的频率之和、基因型频率之和都为1，D正确。]

7．经常刮大风的某海岛上生活着一群昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系如图中曲线所示。下列叙述错误的是(　　)

A．该昆虫的性状分歧是自然选择的结果

B．上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的

C．在生存斗争中，生物和无机环境之间进行相互选择

D．自然选择对种群基因频率的改变起着至关重要的作用

B　[自然选择是定向的，因为环境的差异，选择不同，导致翅的长度出现不同的类型。]

8．(2021·浙江绍兴高一检测)下表是某地区随着工业化发展桦尺蛾种群基因型频率各年统计数据。下列分析错误的是(　　)

A.第2年S基因的频率是23%、s基因的频率是77%

B.工业发展过程中污染物促使s基因向S基因突变

C.该现象说明自然选择直接作用对象是生物的表型

D.黑色个体更适应后工业化环境是自然选择的结果

B　[第2年S基因的频率是11.5%＋1/2×23%＝23%、s基因的频率是1－23%＝77%，A正确；突变是不定向的，B错误；自然选择直接作用对象是生物的表型，C正确；黑色个体更适应后工业化环境是自然选择的结果，D正确。]

9．有一个随机交配的种群，在没有迁移等条件下，该种群两年内基因型频率的变化如下表，根据现代生物进化理论，在这两年中，下列与这对基因有关的推断正确的是(　　)

A.该种群将朝着Aa增多的方向进化 B.该种群没有表现出生物的进化

C.该种群的生活环境有较大的变化 D.该种群将较容易发生基因突变

B　[第1年A的基因频率＝30%＋40%×1/2＝50%，a的基因频率＝50%。第2年A的基因频率＝25%＋50%×1/2＝50%，a的基因频率＝50%。可见两年中A和a的基因频率没有发生变化，故该种群没有表现出生物的进化。]

10．如图表示施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述错误的是(　　)

A.①类个体大多被淘汰的原因并不是某种杀虫剂是否诱发其产生抗性基因

B.抗性基因的来源是可遗传的变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传

C.若连续使用杀虫剂，抗某种杀虫剂的基因频率会越来越趋近1

D.杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表型，且此选择作用应属于自然选择而不是人工选择

B　[抗性基因根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因来源于遗传或自发的基因突变。]

11．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(　　)

A.基因r的频率最终下降至0

B.抗性个体RR∶Rr＝1∶1

C.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

D　[由于环境是维生素K含量不足的环境，所以对维生素K依赖度较高的RR个体数量减少，长期使用灭鼠灵导致rr个体数量大量减少，所以Rr个体的数量最多，两种基因频率都不为0。]

12．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。在19世纪中期以前，桦尺蛾种群中S基因频率很低，在5%以下，到了20世纪上升到95%以上。试分析产生这一变化的原因：

(1)在19世纪时，桦尺蛾的栖息地曼彻斯特地区树干上长满了地衣，在此环境条件下，种群s的基因频率高的原因是_____________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(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S的基因频率升高的原因是__________________________________ _____________________________________________________________________________。

(3)上述事例说明，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。

解析　(1)由于浅色型(ss)桦尺蛾与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖个体多，群体中ss的比例增加，所以s基因频率增高。(2)由于黑色型(SS或Ss)桦尺蛾的黑色成了一种保护色，黑色型个体逐渐增多，所以S基因频率升高。(3)种群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰；有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，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自然选择决定的。

答案　(1)浅色型(ss)桦尺蛾与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖个体多，导致s基因频率高　(2)黑色型(SS或Ss)桦尺蛾的黑色成了一种保护色，黑色型个体逐渐增多，导致S基因频率升高　(3)不定向的　自然选择　淘汰　积累　基因频率　自然选择

13．(多选)(2021·山东济南高一期末)最新《自然》载文：科研人员从一种溶杆菌属的细菌中提取一种新型抗生素(Lysocin E)，它能对抗常见抗生素无法对付的超级细菌——耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，下列相关叙述正确的是(　　)

A.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗药性变异来源于突变

B.按现代进化理论解释超级细菌形成的实质是自然选择使耐药性变异定向积累的结果

C.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这一超级细菌的形成意味着该种群一定发生了进化

D.施用新型抗生素(Lysocin E)会使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群灭绝

AC　[金黄色葡萄球菌是原核生物，细胞中没有染色体，不进行有性生殖，所以可遗传变异的来源是基因突变，A正确；超级细菌形成的实质是种群基因频率的改变，B错误；“耐甲氧西林金黄色葡萄球菌”这一超级细菌的形成是原有种群的基因频率发生了定向的改变，超级细菌一定发生了进化，C正确；施用新型抗生素(Lysocin E)会使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌种群的基因频率发生了定向的改变，并不一定灭绝，D错误。]

14．(多选)18世纪初，一位生物学家在某山谷里发现老鼠种群中有少量的个体有轻微的趾蹼(绝大多数个体无趾蹼)。1900年，由于修筑一条沙坝，使老鼠的栖息地成了沼泽。若干年后调查发现，这条山谷的老鼠绝大部分有趾蹼，偶尔才能找到少数无趾蹼的老鼠。下列相关叙述，正确的是(　　)

A.有趾蹼的老鼠是适应沼泽环境的类型

B.若岛上老鼠过度繁殖，将导致生存斗争加剧

C.为了适应沼泽环境，没有趾蹼的老鼠长出了趾蹼

D.老鼠性状比例变化的本质是种群基因频率的改变

ABD　[沼泽地中绝大部分老鼠有趾蹼，少数无趾蹼，说明有趾蹼的老鼠是适应沼泽环境的类型；有趾蹼的性状在环境变化前就已经突变形成了，而不是没有趾蹼的老鼠为了适应环境而长出了趾蹼。]

15．(多选)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的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。

下列相关叙述不正确的是(　　)

A.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果

B.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%

C.比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高

D.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果

ABC　[由题意可以看出：家蝇产生抗性的直接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，氨基酸数目没有改变，因此氨基酸的改变是由碱基对替换引起的；分析图表数据可知：甲地区家蝇种群中抗性基因频率为(2＋20/2)/100＝12%；乙地区家蝇种群中抗性基因频率为(4＋32/2)/100＝20%，丙地区家蝇种群中抗性基因频率为(1＋15/2)/100＝8.5%，乙地区抗性基因频率最高，但不代表突变率最高；丙地区抗性基因频率最低，则敏感性基因频率最高，这是自然选择的结果。]

16．寄生在某种鸟的羽毛中的羽虱大量繁殖会造成羽毛失去光泽和尾羽残缺不全，影响雄鸟的求偶繁殖。

(1)若某种群中对羽虱具有抵抗力的个体AA和Aa分别占20%和40%，则a的基因频率为________。

(2)请预测以后基因频率的变化规律，将该变化在下面的坐标图中以曲线的形式表示出来(标明基因，绘出大致趋势)。

(3)研究者认为雄鸟能否吸引雌鸟到它的领地筑巢，与雄鸟尾羽长短有关，为了验证这个观点，选取若干只尾羽长度相似且生长状况一致的雄鸟均分成A、B、C三组，做了相关实验，结果如图所示。

①本实验的自变量是____________，本实验应如何操作以实现对自变量的控制？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

②实验结论：________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。

解析　(1)aa的基因型频率为1－20%－40%＝40%，a的基因频率为40%＋1/2×40%＝60%。(2)由于aa的个体对羽虱没有抵抗力，故aa个体将减少，a的基因频率将降低。绘图时应注意起点和趋势。(3)由图可知，A的尾羽最短，C的尾羽最长，B的尾羽长度在A、C之间，所以是将A组鸟的尾羽剪下粘在C组鸟的尾羽上，B组鸟作为对照；雌鸟筑巢数是C＞B＞A，由此得出雄鸟的尾羽越长越易吸引雌鸟到它的领地筑巢。

答案　(1)60%

(2)

(3)①雄鸟尾羽的长度　将A组雄鸟的尾羽剪短，把剪下来的尾羽粘在C组雄鸟的尾羽上，B组雄鸟的尾羽不做任何处理　②尾羽长的雄鸟更能吸引雌鸟到它的领地筑巢