生物必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化课后练习题

6.3  种群基因组成的变化与物种的形成

考点1：种群基因组成的变化

☆精讲

1.种群和种群基因库

（1）生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。种群中的个体并不是机械地集合在一起。一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。

（2）一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。

2.种群基因频率的变化

   基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。突变和重组都是随机的不定向的。

3.自然选择对种群基因频率变化的影响

在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有有利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。

4.1基因频率与基因型频率

4.2“定义法”求解基因频率

4.3“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A和a为例)

A基因频率＝AA基因型频率＋1/2×Aa基因型频率；

a基因频率＝aa基因型频率＋1/2×Aa基因型频率。

即：PA＝PAA＋1/2PAa，Pa＝Paa＋1/2PAa

4.4利用遗传平衡定律计算基因型频率

(1)前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出；d.没有自然选择；e.没有突变。

(2)计算公式：

①当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：

②逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。

若Paa＝X%，则 ；

☆精练

【例1】下列关于种群的叙述，正确的是（　　）

A．一片森林里的全部生物是一个种群

B．种群密度可以反映一定时期的种群数量的大小

C．一个农贸市场单位面积内的大白菜数量是白菜的种群密度

D．跳蝻的活动能力比植物强，因此调查草地中跳蝻和蒲公英的种群密度方法不同

【例2】某种生活在南美的动物，无意中被带到温带，因无天敌等，很快变成了入侵物种。那么，该动物在温带形成的种群基因库变化趋势为（       ）

A．持续减小 B．持续增多再稳定 C．先减小后稳定 D．先增大再稳定

【例3】有关生物进化的说法正确的是（       ）

A．种群基因库是一个种群中某个个体所含有的全部基因

B．种群基因库中某个基因占全部基因数的比值叫基因频率

C．自然选择作用下种群基因频率定向改变一定发生了进化

D．能够在自然状态下相互交配产生后代的生物属于同一物种

【例4】某养殖场人工饲养的蝗虫，体色灰色（A）对绿色为显性。第一年灰色个体占80%，灰色个体中的杂合子占70%。若由于环境影响，绿色个体每年减少10%，灰色个体每年增加10%，而灰色个体中杂合子的比例没有变化。下列叙述正确的是（       ）

A．蝗虫的A、a基因构成这个种群的基因库 B．第一年a基因的基因频率为55%

C．第二年Aa个体占全部个体的比例约为58% D．该蝗虫种群未发生进化

【例5】某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则该植物的A基因频率为（     ）

A．45% B．55% C．60% D．50%

考点2：探究抗生素对细菌的选择作用

☆精讲

1.实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。

2.目的要求：通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。

3.方法步骤：（1）用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①—④。（2）取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。（3）用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张抗生素纸片放在②—④号区域的中央，盖上皿盖。（4）将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12-16h。（5）观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈？如果有，测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值。（6）从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重步骤2-5。如此重复几代，记录每一代培养抑菌圈的直径。

☆精练

【例6】由于广谱抗生素（能够抵抗大部分细菌的抗生素）的长期大量使用，出现了各种耐药菌株。下列有关说法正确的是（       ）

A．使用广谱抗生素后细菌发生了定向变异

B．自然选择使耐药菌株的耐药性变异得到了积累

C．耐药菌株耐药性增强过程中相应基因的频率不变

D．耐药性是种群内个体间经过长期共同进化形成的

【例7】（多选）抗生素纸片扩散法是指将浸有抗菌药的纸片贴在涂有细菌的琼脂平皿上，在纸片周围一定距离内的细菌生长受到抑制，过夜培养后形成一个抑菌圈。利用该方法观察某细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，可探究抗生素对细菌的选择作用。下列关于该实验的说法正确的是（       ）

A．抗生素使细菌发生耐药性突变，这是细菌适应抗生素的结果

B．实验中可以通过抑菌圈的大小来判定抗生素的抑菌效果

C．从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌继续培养，连续选择几代后抑菌圈的直径会变大

D．在本实验条件下，细菌产生耐药性的变异对细菌而言是有利变异

【例8】某实验小组想探究抗生素对细菌的选择作用，实验方法如图：将含有一定浓度的不同抗生素的滤纸片放置在已接种细菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制细菌生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈（图中里面的圈），结果如甲图所示。

(1)衡量本实验结果的指标是 ________________________。

(2)上述图中抑菌最有效的是 ________培养皿中的抗生素。

(3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理，并测定细菌数量随时间的变化，如乙图所示：

①向培养基中加抗生素的时刻为 ________点。

②细菌种群进化是_________（填“定向”或“不定向”）的，细菌的抗药性产生是发生在使用抗生素 ________（填之前或之后）。抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是________________。

(4)某松鼠种群中某性状的基因型频率：BB、Bb、bb分别为20%、50%、30%，因为感染了细菌，一年后基因型频率变为BB28%、Bb60%，则第二年，该种群b的基因频率为 ________，经过这一年，该松鼠种群进化了吗？________（填“进化了”或“没进化”），理由是 ______________________________________________。

(5)证明地球上的所有生物都是由共同祖先进化而来的最直接最可靠的证据是 ________。

考点3：隔离在物种形成中的作用

☆精讲

1.物种的概念

能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫作生殖隔离。

2.隔离及其在物种形成中的作用

（1）同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫作地理隔离。

（2）地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，这里统称为隔离。

（3）隔离是物种形成的必要条件。

（4）物种形成的三大环节

☆精练

【例9】有关物种的叙述正确的是（       ）

①一个物种就是一个种群

②物种是能相互交配且产生可育后代的一群生物个体

③隔离是新物种形成的重要条件

④在物种形成的过程中，地理隔离和生殖隔离是同时出现的

A．①②③         B．②③         C．②④         D．①④

【例10】下列关于隔离的叙述，正确的是（       ）

A．新物种的形成一定先经过地理隔离

B．地理隔离导致生物定向变异和进化

C．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因

D．对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离

【例11】狮与虎属于两个不同的物种，在自然状态下一般不能自由交配，即使交配成功，产生的后代——狮虎兽也是不可育的，这种现象在生物学上称为（       ）

A．地理隔离 B．生殖隔离 C．诱变育种 D．无性繁殖

【例12】有关生物进化和物种形成的描述，正确的是（　　）

A．是否形成新物种是生物进化的标志

B．生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生

C．环境条件保持稳定，种群的基因频率一定不会发生变化

D．只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料