高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化习题

种群基因组成的变化

[基础对点]

知识点一　种群和种群基因库

1.下列有关种群的叙述中，不正确的是(　　)

A.一个树林中的全部杜鹃是一个种群

B.种群内的个体彼此可以交配

C.种群是同种个体的机械集合

D.种群是生物繁殖的基本单位

答案　C

解析　生活在同一区域的同种生物的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，雌雄个体通过繁殖将各自的基因遗传给后代。

2．下列关于基因库的叙述，不正确的是(　　)

A.一个种群所含有的全部基因叫作这个种群的基因库

B.生物个体会死亡，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　基因库是一个种群的全部个体所含的全部基因，由于不同个体之间在基因上具有差异，所以不可能每个个体都含有种群基因库中的全部基因，A正确，C错误；种群是生物繁殖的基本单位，基因库不会因个体死亡而消失，基因可以通过生殖而代代相传，B正确；可遗传的变异均可能改变基因库的组成，D正确。

知识点二　种群基因频率的变化和自然选择对种群基因频率变化的影响

3.在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为40%，Aa基因型的频率为60%，aa基因型(致死型)的频率为0。那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占(　　)

A.49/91    B．49/100

C.11/20    D．11/17

答案　A

解析　A的基因频率＝AA%＋Aa%，因此A的基因频率为70%，a的基因频率为30%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA基因型频率＝70%×70%＝49%，Aa的基因型频率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型频率＝30%×30%＝9%，其中aa为致死型，因此AA基因型的个体占＝。

4．某豌豆的基因型为Aa，让其连续自交三代(遗传符合孟德尔遗传定律)，其第4代中的基因频率和基因型频率变化情况是(　　)

A.基因频率变化，基因型频率不变

B.基因频率不变，基因型频率变化

C.两者都变化

D.两者都不变

答案　B

解析　自交不会改变基因频率，但会改变基因型频率。

5.如图表示自Q点环境条件发生变化后，某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是(　　)

A.Q后基因A控制的性状更加适应环境

B.P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%

C.环境条件发生变化使得该种群产生了适应性变异

D.在自然选择的作用下，种群的基因频率发生了定向改变

答案　C

解析　Q后基因A的频率逐渐升高，基因a的频率逐渐降低，说明A控制的性状更加适应环境，A正确；1对等位基因的频率之和等于1，P点时两曲线相交，说明A与a的基因频率相等，均为50%，B正确；生物产生的变异是不定向的，在特定环境的选择作用下，具有适应该环境的变异个体生存机会增多而被选择下来得以生存，C错误。

6．假设某动物种群的基因库中，B的基因频率为0.8，b的基因频率为0.2，若环境的选择作用使B的基因频率不断降低，若干代后，B的基因频率变为0.3，b的基因频率变为0.7。下列有关叙述错误的是(　　)

A.该动物种群发生了进化

B.该动物种群基因库中基因B、b的产生最初来自基因突变

C.若干代后，该动物种群中一定形成了生物新类型

D.b基因控制的性状更适应环境

答案　C

解析　由题意可知，该种群的基因频率发生了变化，因此该种群发生了进化，但不一定形成生物新类型，A正确，C错误；基因突变产生了等位基因，B正确；由题干可知，环境的选择作用使B的基因频率由0.8降为0.3，b的基因频率由0.2变为0.7，所以b基因控制的性状更适应环境，D正确。

7．下列关于种群基因频率的叙述，正确的是(　　)

A.基因频率是指某基因的数目占种群所有基因总数的比例

B.基因的有利突变对种群的基因频率一般无影响

C.若种群内个体能随机交配，则种群基因频率保持稳定

D.同一物种的两个种群间的双向迁移，可减小种群基因库间的差异

答案　D

解析　基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占这个基因全部等位基因数的比例，A错误；基因的有利突变对种群的基因频率有影响，B错误；若种群内个体能随机交配、种群非常大、没有迁入和迁出、没有自然选择、基因不产生突变，则种群基因频率保持稳定，C错误。

8．某野生动物种群的栖息场所被两条交叉的高速公路分割成4块，由此形成4个完全独立的种群。下列叙述正确的是(　　)

A.这4个种群中发生的突变和基因重组对彼此的基因频率均有影响

B.个体的迁入和迁出、出生和死亡不影响该种群的基因频率

C.高速公路的开通会诱导4个种群发生不同的变异及进化

D.环境通过对不同表型个体的不同选择改变种群的基因频率

答案　D

解析　不同种群形成不同的基因库，每个独立的、互不干扰的种群中发生的突变和基因重组对彼此的基因频率均没有影响，A错误；个体的迁入和迁出、出生和死亡会影响该种群的基因频率，B错误；变异具有不定向性，且高速公路的开通不是诱导种群发生变异的因素，C错误。

知识点三　探究抗生素对细菌的选择作用

9.西班牙《趣味》月刊发表了文章——《昆虫抗菌肽给细菌性疾病的防治带来了希望》。文章称随着全球范围内抗生素的广泛和大量应用，抗药细菌不断出现，它可以通过多种途径对抗生素产生抗性，抗生素在不久的将来有可能成为一堆废物。请分析抗生素对细菌抗性的产生所起的作用(　　)

A.抗生素的不断使用，使细菌逐渐适应而产生抗药性

B.细菌的变异是不定向的，抗生素对细菌进行了定向选择

C.细菌的变异是定向的，抗生素对细菌进行了定向选择

D.抗生素使细菌产生了定向变异

答案　B

解析　变异是随机的、不定向的，细菌原本就存在抗药性个体，使用抗生素后，抗生素对抗药性细菌进行了定向选择。

[能力提升]

10．雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降。但这一特性对雌孔雀具有吸引力，使大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留。下列相关叙述中错误的是(　　)

A.决定表型的基因可以随着生殖而世代延续

B.种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因代代相传

C.生物进化过程的实质在于保存对环境更适应的性状

D.雌孔雀对配偶的选择也会影响种群基因频率

答案　C

解析　生物进化的实质是自然选择导致种群基因频率的定向改变，C错误；雌孔雀常常选择大尾屏个体交配，会使后代中大尾屏基因频率增加，而小尾屏个体由于交配机会少，小尾屏基因向后代传递的概率低，进而使后代小尾屏基因频率降低，D正确。

11．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.在一个种群中，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1

C.基因型为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.因红绿色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中红绿色盲的基因频率大于女性群体

答案　B

解析　基因频率的改变才能说明物种在进化，A错误；Aa自交后代中，A的基因频率等于a的基因频率，C错误；红绿色盲患者男性多于女性，原因是男性只要有一个色盲基因就表现患病，而女性只有同时具有两个色盲基因才表现患病，色盲基因频率在男女群体中是相同的，D错误。

12．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

答案　B

解析　第1年A的基因频率＝30%＋1/2×40%＝50%，a的基因频率＝50%。第2年A的基因频率＝25%＋1/2×50%＝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进化。

13．前些年，随着抗生素人均用量增多，细菌耐药性也逐年提高。耐药性一旦产生，药物的治疗作用就明显下降。为探究抗生素对细菌的选择作用，科研人员做了如下实验。

步骤一：取少量金黄色葡萄球菌的培养液，均匀涂抹在培养基平板上，再放上4片含有青霉素的圆形滤纸片，在适宜条件下培养12～16 h，滤纸片周围出现抑菌圈。测量并记录抑菌圈的直径并取平均值，记为N1。

步骤二：从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，重复上述步骤，培养至第五代。测量并记录每一代抑菌圈直径的平均值，记为N2→N5。

请思考并回答以下问题：

(1)细菌的耐药性变异来源于________，细菌耐药性逐年提高是__________________________的结果。

(2)根据抑菌圈大小可判定药物的抑菌效果，抑菌圈越小，抑菌作用越________，随着培养代数的增加，抑菌圈直径从N1→N5会________。

(3)人类不断研发新的抗生素，细菌对新药的耐药性也在不断提高，甚至出现了无药可治的“超级细菌”，请用现代生物进化理论观点解释“超级细菌”出现的原因_____________________________________________________。

(4)科研人员从第五代抑菌圈边缘挑取细菌接种，换用含有卡那霉素的滤纸片，重复培养5代；又在抑菌圈边缘重新挑取细菌培养，恢复使用青霉素滤纸片，测得抑菌圈直径平均值为N11。实验数据N11>N5，这一结果为我们防止“超级细菌”的出现提供的思路是___________________________________。

答案　(1)基因突变　抗生素对细菌进行了定向选择

(2)弱　逐渐变小

(3)抗生素的滥用，使耐药菌生存和繁殖的机会增加，耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐渐上升，耐药性也不断增强，形成“超级细菌”

(4)建立细菌耐药预警机制，当细菌耐药性超过一定程度时，及时更换抗生素类药物，将细菌耐药性控制在较低水平

解析　(1)细菌属于原核生物，不能发生基因重组和染色体变异，其耐药性变异来源于基因突变，由于抗生素对细菌进行了定向选择，导致细菌耐药性逐年提高。

(2)根据抑菌圈大小可判定药物的抑菌效果，抑菌圈越小，抑菌作用越弱，随着培养代数的增加，由于抗生素的定向选择，抑菌圈直径会逐渐变小。

14．回答下列有关生物进化的问题。

(1)图1表示小岛上蜥蜴新种形成的基本过程，X、Y分别是______________、________。

(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为________，这是生物进化的________。

(3)该小岛上所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为该种群的________。

(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。

①由于蜥蜴过度繁殖，导致____________加剧。

②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是__________________________________________________________________________________________________。

③图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的________发生了改变。

答案　(1)突变和基因重组　自然选择

(2)种群　基本单位

(3)基因库

(4)①生存斗争　②联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多(合理即可)　③基因频率

解析　(1)蜥蜴原种产生了不同性状是遗传变异的结果；具有适应环境的性状的个体生存下来和具有不适应环境的性状的个体被淘汰是自然选择的过程。

(2)种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。小岛上蜥蜴原种的所有个体组成了种群，种群是生物进化的基本单位。