2022-2023学年高一生物人教版（2019）必修二学案：第6章生物的进化 6.3种群基因组成的变化与物种的形成（含解析）

第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
学习目标
1、解释种群、种群基因库、基因频率、地理隔离、生殖隔离等概念
2、运用数学统计方法讨论种群基因频率的变化
3、探讨自然选择对种群基因频率变化的影响
一、种群基因组成的变化
基础梳理
1、种群的概念：生活在 一定区域 的 同种生物全部个体 的集合叫做种群
2、种群中基因传递的特点：种群在繁衍过程中，个体 有新老交替，基因却代代相传
3、基因库的概念：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
4、基因频率的概念： 在一个种群的基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值 ，叫作基因频率
5、自然界中可遗传变异的来源：可遗传的变异来源于 基因突变、基因重组和染色体变异
6、基因突变率：基因突变个体数占被观察个体总数的比率
7、基因突变数：每一个基因的突变率虽然很低，但在一个种群中基因的突变数量仍然很大
1、种群的基因频率发生定向的改变（ ）
2、只有基因突变能产生新基因（ ）
3、自然选择决定生物进化和基因突变的方向（ ）
4、种群是生物进化的基本条件（ ）
2、隔离在物种形成中的作用
1、物种的概念：能够在 自然状态下相互交配并且产生可育的后代 的一群生物称为一个物种
2、生殖隔离的概念：不同物种之间一边是不能相互交配的，即使交配成功， 也不能产生可育的后代 ，这种现象叫做生殖隔离
3、地理隔离的概念： 同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群之间不能发生基因交流的现象 ，叫做地理隔离
4、隔离的概念：不同种群间的个体，在自然条件下 不能自由交流的现象 ，统称为隔离
1、隔离导致新物种的形成（ ）
2、两个种群间的生殖隔离一旦形成，这两个种群就属于两个物种（ ）
3、物种的形成不一定经过地理隔离，但必须经过生殖隔离（ ）
随堂训练
1、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.—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.—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
2、下列与种群有关的叙述不正确的是( )
A.基因频率是指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率
B.基因型频率是指在一个种群基因库中,某种基因型的个体在种群中所占的比率
C.一个种群的基因库在代代相传中得以保持和发展
D.种群的基因频率是恒定不变的
3、一个随机交配的足够大的种群中,某一相对性状(由基因A、a控制)中显性性状的基因型的频率是0.36,则( )
A.该种群繁殖一代后杂合子(Aa)的基因型频率是0.32
B.显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C.若该种群基因库中的基因频率发生变化,说明一定形成了新物种
D.若该种群中A的基因频率为0.4,则表现为A基因所控制的性状的个体在种群中占40%
4、某公司有男女职工各100人,其中女性色盲基因携带者17人,女性色盲患者4人,男性色盲患者11人,则该群体中的色盲基因频率为( )
A.24% B.12% C.9% D.8%
5、若某种群中原本只存在基因型为Aa的个体,由于外界因素的改变,该种群被分割成甲、乙两个种群,如图表示分割后的两个种群中A基因的基因频率变化情况。下列叙述正确的是( )
A.T时刻甲、乙种群中杂合子的基因型频率相同
B.T时刻将甲、乙种群混合后,A基因的基因频率为0.5
C.甲、乙种群均未发生进化
D.环境通过对基因型的选择影响基因频率
6、褐鼠的不同基因型对灭鼠强药物的抗性及对维生素E的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素E才能维持正常生命活动)的表现型如下表。若对维生素E含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠强进行处理,则该褐鼠种群中( )
基因型 TT Tt tt
对维生素E依赖性 高度 中度 无
对灭鼠强的抗性 抗性 抗性 敏感
A.基因t的频率最终下降至0
B.抗性个体
C.Tt基因型频率会接近100%
D.基因库会发生显著变化
7、下列关于隔离的叙述，不正确的是( )
A.阻止了种群间的基因交流
B.生物进化意味着有新物种形成
C.基因组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.多倍体植物的产生一般不需要经过地理隔离
8、如图表示A海岛上的一个兔种群甲,由于地壳运动, 随A海岛被分成B、C两个海岛而分成两个种群,经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确的是（ ）
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.若没有发生地壳运动,留居A地区的甲种群的基因频率不会发生改变
C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库存在较大差异
D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离,它们的基因库组成完全不同
9、下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.a表示基因突变,可改变种群基因频率
B.b表示地理隔离,新物种形成一定需要地理隔离
C.c表示新物种形成,新物种与生活环境共同进化
D.d表示生殖隔离,生殖隔离是生物进化的标志
10、下列有关生物进化和新物种形成的叙述，正确的是( )
A. 隔离是新物种产生的标志
B. 生物进化的结果不一定形成新物种
C. 自然选择决定了生物变异和进化的方向
D. 共同进化是指生物与无机环境之间的不断进化和发展
11、原产于某地的某种一年生植物a属于种群a,分别引种到低纬度和高纬度地区种植,很多年以后移回到原产地。回答下列问题:
1.将植物a引种到低纬度和高纬度地区分别形成种群b、c,这时原属于同一个物种的种群a、b和e之间形成_____________,很多年以后种群b和种群c个体之间由于花期不同,已不能正常受粉,说明已产生了_______________。
2.在对b植物的某一种群进行的调查中,发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为 10%和70%(各种基因型个体生存能力相同), 第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和 64%,在这一年中,该植物种群是否发生了进化 ____________,理由:_______________。
3.现代生物进化理论认为：_______________是生物进化的基本单位;____________决定生物进化的方向,新物种形成的基本环节有____________________、自然选择和隔离。
答案以及解析
1答案及解析：
答案：D
解析：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;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。
2答案及解析：
答案：D
解析：种群的基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率,A正确;种群的基因型频率是指某种基因型的个体在种群中所占的比率，B正确；种群中的个体不是机械地集合在一起，而是通过交配、繁殖将各自的基因传递给后代，因此种群中的个体虽然一代代死亡，但是基因能在代代相传中保留、发展下去,C正确；自然选择等可使种群的基因频率发生改变，D错误。
3答案及解析：
答案：A
解析：根据题意可知,aa的基因型频率为1-0.36=0.64,则a的基因频率为0.8,A的基因频率为0.2,该种群繁殖一代后杂合子(Aa)的基因型频率是2×0.2×0.8=0.32，A正确;显性基因的基因频率小于隐性基因的基因频率，B错误；种群的基因频率发生变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种，C错误;若A的基因频率变化为0.4，则a的基因频率为0.6，表现为A基因所控制的性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为0.42+2×0.4×0.6=0.64,即64%,D错误。
4答案及解析：
答案：B
解析：由题意可知,色盲基因有17×1+4×2+11×1=36个, 男女职工各100人,即群体基因是300个,所以色盲基因频率为36÷300×100%=12%。
5答案及解析：
答案：A
解析：杂合子的基因频率=2×A基因的频率×a基因的频率，所以T时刻甲、乙种群中杂合子的基因型频率相同，A正确；由于甲、乙两个种群不一定一样大，所以不能判断混合后的种群基因频率，B错误；两个种群基因频率均有改变，故均发生了进化，C错误;环境通过对表现型的选择影响基因频率，D错误。
6答案及解析：
答案：C
解析：维生素E含量不足环境中TT、Tt、tt三种基因型褐鼠的生活能力逐渐增强，长期连续使用灭鼠强进行处理，tt褐鼠会被大量消灭，Tt个体较多的存活下来。基因t的频率不会下降至0，A错误；TT个体被大量淘汰，B错误；Tt基因型频率会接近100％，C正确；该种群基因库不会发生显著变化，D错误。
7答案及解析：
答案：B
解析：
8答案及解析：
答案：C
解析：生殖隔离是新物种形成的标志,A错误；留居在A 地区的甲种群由于突变、基因重组和自然选择等因素，其基因频率也会发生改变，B错误；乙、丙两种群的基因库存在较大差异， 不能进行基因交流，C正确；甲、乙是两个不同的物种，它们之间 存在生殖隔离，两种群的基因库有较大差异，但并不是完全不同 的，D错误。
9答案及解析：
答案：C
解析：
10答案及解析：
答案：B
解析：A、隔离是新物种产生的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志，A错误；
B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，因此生物进化的结果不一定形成新物种，B正确；
C、自然选择决定生物进化的方向，但不能决定生物变异的方向，C错误；
D、共同进化是指生物与生物、生物与无机环境之间的不断进化和发展，D错误。
故选：B.
11答案及解析：
答案：1.地理隔离;生殖隔离;
2.没有;因为该种群的基因频率没有发生变化
3.种群;自然选择;突变和基因重组
解析：1.将植物a分别引种到低纬度和高纬度地区,这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间就形成了地理隔离，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生了生殖隔离。
2.开始时,D的频率为10% + 20%×l/2=20%,d的频率为 80% 。第二年，D的频率为4% +32%×1/2 = 20%，d的频率为80%, 由此可见，基因频率没有发生变化，所以该植物种群没有发生进化。
3.现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位；自然选择决定生物进化的方向，新物种形成的基本环节有突变和基因重组、自然选择和隔离。
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