【课后集训】第6章 第3节　种群基因组成的变化与物种的形成（Word解析版）

第6章 第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
题组一　种群、种群基因库和基因频率的计算
1．种群是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。下列符合种群概念的是(　　)
A．某一池塘里的全部鱼
B．同一区域内的东北虎
C．一片草原上的所有青草
D．森林中的全部蛇
【答案】B　【解析】生活在某一池塘里的全部鱼可能有鲫鱼、鲤鱼、鲢鱼等多个物种的鱼，故不是一个种群，A错误；生活在同一区域内的东北虎是同一物种，同一个种群，B正确；一片草原上所有青草含有多个物种，不能构成一个种群，C错误；森林中的全部蛇含有多个物种，不是一个种群，D错误。
2．下列关于种群基因库的叙述，正确的是(　　)
①一个种群所含的全部基因叫作这个种群的基因库　②生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群的繁殖而代代相传　③种群中每个个体含有该种群基因库的全部基因　④基因突变可改变种群基因库的组成
A．①②③　　 B．①②④
C．②③④　　 D．①③④
【答案】B　【解析】①一个种群所含的全部基因叫作这个种群的基因库，①正确；②生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传，②正确；③种群基因库是指一个种群中所有个体的全部基因，但不是种群中每个个体含有该种群基因库的全部基因，③错误；④基因突变可以产生新基因，从而改变种群基因库的组成，④正确。故选B。
3．在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占总数的24%，基因型为Aa的个体占总数的72%，基因型为aa的个体占总数的4%，那么，基因A和a的基因频率分别是(　　)
A．24%和72%　　　　　　 B．36%和64%
C．57%和43%　　　　　　 D．60%和40%
【答案】D　【解析】根据一对等位基因中某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率可知，基因A的基因频率为24%＋1/2×72%＝60%，a的基因频率为1－60%＝40%。
4．在某一种群中，经过调查得知，隐性性状占比(等位基因用A、a表示)约为9%，那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别约为(　　)
A．0.9、0.82　　　　　　 B．0.36、0.55
C．0.49、0.42　　　　　　 D．0.18、0.73
【答案】C　【解析】已知隐性性状即aa的基因型频率为9%，那么a基因的频率为0.3，则A基因的频率为1－0.3＝0.7。在理想的状态下，运用遗传平衡公式进行计算：AA的基因型频率为0.7×0.7＝0.49；Aa的基因型频率为2×0.7×0.3＝0.42。
题组二　自然选择对种群基因频率变化的影响
5．下列关于种群基因频率的叙述，错误的是(　　)
A．人工选择使种群的基因频率发生定向改变
B．同一物种不同种群的基因频率往往是不同的
C．基因突变可以使种群的基因频率发生改变
D．种群基因型频率的改变，一定会使种群基因频率发生改变
【答案】D　【解析】人工选择和自然选择都会使种群的基因频率发生定向改变，A正确；同一物种在不同环境中自然选择的方向不同，种群基因频率的改变也就不同，B正确；基因突变可以使种群的基因频率发生改变，C正确；种群基因型频率的改变不一定会使种群基因频率发生改变，如Aa自交过程中，基因型频率会改变，而基因频率不变，D错误。
6．从基因水平上看，生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影响
B．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
C．某工厂有男女职工各400名，女性色盲基因的携带者为10人，患者5人，男性患者11人，则该群体中色盲基因的频率约为5.2%
D．人为因素通常不会导致种群基因频率的定向改变
【答案】B　【解析】基因频率变化是由突变和基因重组引起的，也受环境的影响，A错误；种群基因库是指一个种群的全部个体所含的全部基因，B正确；已知某工厂有男女职工各400名，女性色盲基因的携带者为10人，患者为5人；男性患者为11人。设色盲基因是Xb，则XbXb＝5人，XBXb＝10人，XBXB＝385人，XbY＝11人，XBY＝389人，由基因频率的概念可知b的基因频率＝b÷(B＋b)×100%＝(5×2＋10＋11)÷(400×2＋400)×100%≈2.6%，C错误；人为因素通常会导致种群基因频率的定向改变，如人工选择可以使某一种群的基因频率的定向改变，D错误。
题组三　隔离与物种的形成
7．科学家发现一种蜣螂，不仅取食粪便，还取食蜈蚣。与普通蜣螂相比，其部分结构也发生变化：头部较窄而长，便于进食蜈蚣内脏；后腿较蜷曲，便于捕猎蜈蚣。对这种现象的有关说法正确的是(　　)
A．该蜣螂与普通蜣螂肯定已经产生了生殖隔离
B．蜣螂种群的基因库没有发生改变
C．该蜣螂属于消费者不属于分解者
D．该蜣螂头部和后腿结构发生变化，是自然选择的结果
【答案】D　【解析】从题干无法判断两类蜣螂是否产生了生殖隔离，A错误；该蜣螂的出现说明蜣螂种群的基因库发生了改变，B错误；该蜣螂能捕食蜈蚣，说明它是消费者，而它又能以粪便为食，因此它又是分解者，C错误；该蜣螂的变异是自然选择的结果，D正确。
8．下列关于自然界中影响物种形成因素的叙述，不正确的是(　　)
A．突变和基因重组是物种形成的内因
B．自然选择是物种形成的外因
C．隔离是物种形成的必不可少的重要因素
D．物种的形成有的不需要经过隔离
【答案】D　【解析】隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志。有的物种如多倍体的形成可以不经过地理隔离而直接达到生殖隔离。
9．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．因色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
【答案】B　【解析】种群基因频率的改变才能说明物种进化，A错误；Aa自交后代中，A的基因频率始终等于a的基因频率，C错误；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。
10．研究人员在马里亚纳海沟发现了新物种——玛丽安娜狮子鱼，它被称为生活在海洋最深处的鱼类，生活在超过8 134米以下的深海，该处一片漆黑，水压远远高于气压。下列有关分析正确的是(　　)
A．在海底漆黑环境的诱导下，玛丽安娜狮子鱼的眼睛应已退化
B．玛丽安娜狮子鱼这种新物种的形成过程中一定发生了种群基因频率的改变
C．与深海高压的恶劣环境相比，浅海环境更有利于玛丽安娜狮子鱼种群的生存
D．玛丽安娜狮子鱼个体间相互影响，协同进化
【答案】B　【解析】玛丽安娜狮子鱼的眼睛退化是海底漆黑环境自然选择的结果，A错误；新物种的形成是生物进化的结果，而生物进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；玛丽安娜狮子鱼能够生活在海底高压的环境中，说明其体内压力能够与海水水压相平衡，所以浅海水压小的环境不利于其生存，C错误；协同进化发生在不同物种之间以及生物与无机环境之间，D错误。
11．某山地的蜗牛被突然隆起的山丘分隔成两个种群，若干年后，两个种群发生了明显的进化，而后山丘障碍消失，进化过程如图所示。下列相关说法正确的是(　　)
A．b1和c1间出现了地理隔离，二者之间也一定出现了生殖隔离
B．c1到c2的过程中种群的基因频率一定发生了改变
C．d1和d2形态差别较大，所以二者之间一定出现了生殖隔离
D．生物圈中物种的形成都必须经历这种长期的地理隔离
【答案】B　【解析】山丘的形成将蜗牛分成了两个种群，b1和c1之间出现了地理隔离，但不一定形成生殖隔离，A错误；c1到c2的过程中种群发生了进化，进化的实质就是种群基因频率发生改变，B正确；生殖隔离出现的标准是两种生物之间无法交配或交配后不能产生可育的后代，而形态差别大的生物之间不一定出现了生殖隔离，C错误；不经过地理隔离也可以形成新物种，如四倍体西瓜，D错误。
12．果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因。现有一黑腹果蝇的野生种群，约有107个个体，请分析回答以下问题。
(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的________。经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生原因，是在突变过程中产生的________，通过有性生殖过程中的________而产生的，使种群中产生了大量可遗传的________，其产生的方向是________，它们都能为生物进化提供________。
(2)假定该种群中每个基因的突变率都是10－5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数约是________。
(3)随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型为AA(灰身)的个体35只，基因型为Aa(灰身)的个体60只，基因型为aa(黑身)的个体5只，则A基因的基因频率为______，a基因的基因频率为______。
(4)通过对果蝇及其他生物的群体遗传学的研究，可得出生物进化的基本单位是________，生物进化的实质是________________。
【答案】(1)基因库　等位基因　基因重组　变异　不定向的　原材料　(2)2×106个　(3)65%　35%
(4)种群　种群基因频率的改变
【解析】(2)由于每个个体含有约2×104个基因，每个基因的突变率为10－5，而整个种群中含有的个体数约为107，所以基因突变数目约为2×104×10－5×107＝2×106(个)。
(3)A%＝×100%＝×100%＝65%，由于A与a两者基因频率之和为1，所以a基因的基因频率为35%。
13．请据图回答下列有关生物进化的问题。
(1)图1中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。
A B C
图2
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(或种内斗争)　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)生物进化的基本环节是突变和基因重组、自然选择和隔离，蜥蜴原种产生了新性状是基因突变的结果；具有适应环境性状的个体生存下来和具有不适应环境性状的个体被淘汰是自然选择的过程。
14．某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，直到1967年中期停用。下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。请据图回答相关问题。
(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_____________________________________________。
【答案】(1)基因突变　(2)97%　(3)不再使用杀虫剂　低
(4)SS　在不使用杀虫剂的环境条件下，持续的选择作用使R基因频率越来越低
【解析】(1)新基因的出现是基因突变的结果。
(2)RS、SS基因型频率分别是4%和1%，则RR的基因型频率为95%，则R的基因频率为95%＋4%÷2＝97%。
(3)根据现代生物进化理论观点，适者生存，不适者被淘汰，因此1967年中期停用杀虫剂后，RR基因型频率下降，SS基因型频率上升，说明在不使用杀虫剂的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。(4)由(3)分析可知，不再使用杀虫剂，SS基因型幼虫更能适应环境，RR基因型幼虫不适应环境，从而使S基因频率上升，R基因频率下降，这样的持续选择作用导致SS基因型频率最高。