高中生物北师大版必修二第6章　第2节　自然选择与适应 同步练习（有答案）

第二节　自然选择与适应
一、基础巩固
1.下列关于生物进化的叙述,错误的是(　　)。　
A.产生新基因的变异才能为生物进化提供原材料
B.种群基因频率的改变方向由自然选择决定
C.有性生殖的出现,推动了生物进化、增强了生物的变异
D.任何等位基因频率的改变,不论其变化大小如何,都属于进化的范畴
2.图6-2-1表示某地三种食虫蝙蝠觅食活动的时间分布曲线。下列叙述错误的是(　　)。　
图6-2-1
A.三种蝙蝠对夜间环境的适应是长期自然选择的结果
B.棕蝙蝠活动能力强,更适于长时间夜间活动
C.三种蝙蝠活动时间存在重叠,它们之间可能存在竞争关系
D.蝙蝠在夜间觅食能有效降低被许多天敌捕食的风险
3.已知种群中一些个体留下的后代数多于其他个体,而且多出的程度受其表型和行为的影响,产生这种结果的过程称为选择。下列关于自然选择和生物进化的叙述,正确的是(　　)。
A.自然选择为生物进化提供原材料
B.自然选择中环境条件决定群落中生物进化的方向性
C.进化是自然选择的结果,取决于种群等位基因频率的改变
D.自然选择通过作用于个体表型进而改变种群的基因型频率
4.兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性,由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1 500只淡黄色脂肪兔组成,F、f的基因频率分别是(　　)。
A.15%、85%　　　　　
B.25%、75%
C.35%、65%
D.45%、55%
5.一种蛾中,控制浅颜色的等位基因是隐性的,控制深颜色的等位基因是显性的。假设有640只浅色的蛾和360只深色的蛾,群体呈遗传平衡,那么有多少只蛾是杂合体 (　　)
A.40只 B.80只
C.160只 D.320只
6.下列关于生物进化和适应性的叙述,正确的是(　　)。
A.在自然选择过程中,生物只朝着适应环境的方向变异
B.一个种群的基因库中,显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C.若种群达到遗传平衡,则种群中的等位基因频率可保持不变
D.若个体产生了有利于生存的变异,则该变异在后代中必然被保留和积累
7.下列有关生物进化理论的叙述,错误的是(　　)。
A.自然选择直接作用于个体的表型,进而导致种群基因频率的改变
B.种群等位基因频率的变化趋势能预测进化的方向和变异的方向
C.自然选择能定向改变种群的等位基因频率,决定生物进化的方向
D.种群中大量突变是中性的,自然选择对中性突变不起作用
8.经调查发现,某地区菜青虫种群的抗药性不断增强,其原因是连续多年对菜青虫使用农药。下列叙述正确的是(　　)。　
A.使用农药导致菜青虫发生抗药性变异
B.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果
C.通过选择导致菜青虫抗药性不断积累
D.环境是造成菜青虫抗药性不断增强的动力
9.许多生物特别是动物,在不同的生活季节中,数量存在很大差异:春季繁殖,夏季数量增加到最多,到了冬季,由于寒冷、缺少食物等原因而大量死亡;第二年春季,又由残存的少量个体繁殖增多;形成一个瓶颈样的模式图(如图6-2-2所示,为抗药性个体),其中瓶颈部分即为动物数量减少的时期。
图6-2-2
据图回答下列问题。
(1)在图中所示的三年间,该生物种群是否发生了进化 　　　(填“是”或“否”)。为什么 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)在使用杀虫剂防治害虫时,敏感性个体大多被杀死了,保留下来的大都是抗药性个体,这是由于　　　　的选择作用,其实质是增加了　　　　　　　　的频率。而在自然越冬无杀虫剂作用时,敏感性个体反而被选择,导致下一代害虫中敏感性基因频率升高,出现这种现象是由于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
二、能力提升
1.现有两个非常大的昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为70%,a基因频率为30%;种群2的A基因频率为50%,a基因频率为50%。假设这两个种群大小相等,把两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中AA的基因型频率是(　　)。
A.75% B.36%
C.48% D.16%
2.现有各自可随机交配、混合后也可随机交配的两个果蝇种群,其基因型及个体数量见下表,其中种群2随机交配子代基因型仍只有AA、Aa两种,但将种群1和种群2中基因型为Aa的果蝇混合后,随机交配子代中各种基因型个体均存活。下列叙述正确的是(　　)。
种群 种群1 种群2
基因型 Aa aa AA Aa
个体数量/只 500 500 500 500
A.种群1和种群2中a的基因频率相等
B.若种群1中A的基因频率变化,则种群1肯定发生了突变与基因重组
C.若只将两种群中基因型为Aa的雌雄果蝇混合,则子一代中A的基因频率为50%
D.种群2随机交配子代基因型只有AA、Aa的原因是含a的配子不能存活
3.下表是某物种迁入新环境后一对等位基因的基因频率变化情况,分析这些数据能得出的结论是(　　)。
年份 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970
A的基 因频率 0.99 0.81 0.64 0.49 0.36 0.25 0.16 0.10
a的基 因频率 0.01 0.19 0.36 0.51 0.64 0.75 0.84 0.90
A.在1900—1970年间该种群没发生进化
B.A基因控制的性状利于该物种适应新环境
C.1970年该种群Aa的基因型频率一定为18%
D.种群等位基因频率的改变是通过环境对生物个体的选择实现的
4.某地有一种植物,同一植株上不同时期所开花的花色会发生变化,其传粉者包括当地的天蛾和 7 月中旬将开始陆续迁徙离开的蜂鸟。图6-2-3表示 7 月 30 日至 8 月 15 日前后,当地各类群生物的数量变化。下列分析错误的是(　　)。
图6-2-3
A.该植物的白花更容易吸引天蛾完成传粉
B.该植物的花色变化与基因的选择性表达有关
C.8 月份该植物种群的白花基因频率升高
D.该植物开红花时需要蜂鸟传粉可能是自然选择的结果
5.生物进化的实质是种群等位基因频率的改变,其中影响种群等位基因频率的因素有很多,如自然选择、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入和迁出等。某中学生物研究小组为证明人工选择对种群等位基因频率的影响,选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b)为显性,基因位于常染色体上。他们的实验过程如下:
a.选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;
b.让子一代果蝇连续自由交配5代,同时在每一代中都要除去残翅果蝇;
c.当子六代所有长翅果蝇自由交配后,统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比;
d.根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率,得出结论。
请分析回答下列问题。
(1)如果按照上述步骤进行,在子三代长翅果蝇中纯合体占　　　　　　。
(2)如果在每代中不除去残翅果蝇,在子三代长翅果蝇中纯合体占　　　　。
(3)请判断该实验过程的设计是否科学 　　　　　　。你的理由是　　　　　　　　。
(4)若让你对此实验过程进行改进,请设计出改进后的步骤。
①选择一只纯种长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;
② 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
③ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
④ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)请预期这种人工选择对种群等位基因频率的影响。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
6.桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫,一般为浅色,它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区,黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同而数量比例不同,进行如下探究,请完成下列探究方案。
(1)假设:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验步骤
①选择工业污染区A和非工业污染区B。
②收集桦尺蛾,并在翅下用有色颜料分别标记黑色桦尺蛾与浅色桦尺蛾若干。
③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④一段时间后诱捕桦尺蛾,记录、统计结果。
(3)实验结果如下表所示。请根据表内数据绘制A、B两地区不同体色的桦尺蛾回收率的直方图。
桦尺蛾释放数和回收数
地区 项目 浅色桦尺蛾 黑色桦尺蛾
工业污 染区A 释放数/只 400 500
回收数/只 52 150
非工业污 染区B 释放数/只 500 600
回收数/只 60 30
(4)结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)分析与讨论
人们观察到工业污染导致树皮变黑,从这个角度解释上述实验结果:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
基础巩固
1.答案:A
解析:产生新基因的变异属于基因突变,基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料,A项错误。自然选择决定生物进化的方向,B项正确。有性生殖增强了生物的变异,推动了生物进化,C项正确。进化的本质是等位基因频率的改变,只要等位基因频率发生了变化,生物就发生了进化,D项正确。
2.答案:B
解析:分析曲线可知,银毛蝙蝠和蓬毛蝙蝠的活动时间比棕蝙蝠晚,更适于长时间夜间活动。
3.答案:C
解析:突变和基因重组为生物进化提供原材料,A项错误。种群是生物进化的基本单位,自然选择决定种群进化的方向,B项错误。进化是结果,选择是过程,生物进化的标志是种群中等位基因频率的改变,C项正确。自然选择通过作用于个体表型进而改变种群的等位基因频率,D项错误。
4.答案:B
解析:题干给出了不同表现型的个体数,求基因频率,可先计算出不同基因型的个体数,再根据公式F的基因频率=FF的个体数×2/[(FF的个体数+ff的个体数)×2]×100%=500×2/[(500+1 500)×2]×100%=25%,f的基因频率=1-25%=75%。
5.答案:D
解析:分析题干可知,若相关基因用A、a表示,则AA和Aa个体共360只;aa个体是640只,群体呈遗传平衡,根据公式,得出a的基因频率=4/5,A的基因频率=1/5,Aa的基因型频率=2×(4/5)×(1/5)=8/25,所以Aa个体有(8/25)×1 000=320(只)。
6.答案:C
解析:生物变异是不定向的,A项错误。一个种群的基因库中,显性基因的基因频率也可能小于隐性基因的基因频率,B项错误。若个体产生了有利于生存的变异,该变异在后代中不一定会得到保留和积累,D项错误。
7.答案:B
解析:生物变异的方向是不定向的,种群等位基因频率的变化趋势能预测生物进化的方向,但不能预测变异的方向。
8.答案:C
解析:菜青虫先发生抗药性变异,农药只是起选择作用,A项错误。菜青虫抗药性的增强是农药选择的结果,B项错误。通过选择淘汰掉不抗药的个体,导致菜青虫抗药性不断积累,C项正确。连续多年对菜青虫使用农药是造成菜青虫抗药性不断增强的动力,D项错误。
9.答案:(1)是　该种群的等位基因频率在不断改变
(2)杀虫剂　抗药性基因　变异的有利与有害取决于环境,在冬天,敏感性个体的适应性强于抗药性个体
二、能力提升
1.答案:B
解析:根据题意分析,由于两个种群的个体数相同,因此两个种群合成一个种群后,该种群的A基因频率=(70%+50%)/2=60%,a基因频率=(30%+50%)/2=40%。由于该种群非常大、个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有影响,因此遵循遗传平衡定律,所以两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中AA的基因型频率=60%×60%=36%。
2.答案:C
解析:种群1中Aa∶aa=1∶1,Aa的基因型频率=1/2,aa的基因型频率=1/2,则a的基因频率=(1/2)×(1/2)+1/2=3/4;种群2中AA∶Aa=1∶1,AA的基因型频率=1/2,Aa的基因型频率=1/2,则a的基因频率=(1/2)×(1/2)=1/4,A项错误。种群基因频率的变化与突变和基因重组、自然选择、迁入迁出等多种因素有关,故如果种群1中A的基因频率变化,不能肯定发生了突变与基因重组,B项错误。根据题干信息可知,若将两种群中基因型为Aa的雌雄果蝇混合,混合以后基因型为Aa的雌雄果蝇仍可以随机交配,且子代中各种基因型个体均存活,故子一代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,A的基因频率=1/4+(1/2)×(1/2)=1/2,C项正确。种群2随机交配子代基因型只有AA、Aa两种,存在Aa基因型的个体,不可能是含a的配子不能存活,D项错误。
3.答案:D
解析:表中信息显示:在1900—1970年间,随着时间的推移,A的基因频率逐渐降低,a的基因频率逐渐升高,即该种群的等位基因频率不断发生着变化,说明该种群发生了进化,a基因控制的性状利于该物种适应新环境,A、B两项错误。1970年,A的基因频率=0.1,a的基因频率=0.9,若该种群遵循遗传平衡定律,则Aa的基因型频率=2×0.1×0.9×100%=18%,但题表所示信息不能得出该种群遵循遗传平衡定律,C项错误。
4.答案:C
解析:天蛾增加,白花数量增多,说明该植物的白花更容易吸引天蛾完成传粉,A项正确。该植物同一植株上不同时期所开花的花色会发生变化,根本原因是基因的选择性表达,而控制花色的基因不变,只是花色的表型改变,故白花基因频率不变,B项正确,C项错误。由曲线可知红花更容易吸引蜂鸟完成传粉,说明花色的变化与传粉者的选择有关,同时也说明花色变化适应传粉者选择,这是自然选择的结果,D项正确。
5.答案:(1)1/2　(2)1/3　(3)不科学　没有设置对照(没有对照实验)　(4)②将子一代果蝇分成性状完全相同的甲、乙两组,让甲、乙两组果蝇分别连续自由交配5代,同时乙组在每一代中都要除去残翅果蝇　③当子六代所有长翅果蝇自由交配后,分别统计甲、乙两组子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比　④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比,分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率,比较结果、得出结论　(5)这种人工选择将导致B的基因频率增大,b的基因频率减小
解析:(1)根据题意可知,纯种雄性长翅果蝇(BB)与一只残翅雌性果蝇(bb)进行杂交,子一代雌雄果蝇的基因型均为Bb;让子一代果蝇连续自由交配5代,同时在每一代中都要除去残翅果蝇,则在F2中,BB∶Bb=1∶2,产生的两种类型的配子及比例为B∶b=2∶1,在F3中,bb为(1/3)×(1/3)=1/9,即F3中长翅果蝇占8/9,其中纯合体BB=(2/3)×(2/3)=4/9,占长翅总数的1/2。(2)若在每代中不除去残翅果蝇,则F2中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,F2产生的配子及比例为B∶b=1∶1,F3中BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,因此长翅果蝇中的纯合体所占比例为BB/(BB+Bb)=1/3。(3)该实验的目的是证明人工选择对种群基因频率的影响。依据实验设计遵循的对照原则等可知,题干所示的实验过程没有设置对照(没有对照实验),因此其设计不科学。(4)要证明人工选择是否对种群等位基因频率产生影响,其自变量为人工选择与否。通过人工选择作用的种群和自然繁殖的种群繁殖若干代后进行对照得出实验结论。(5)在人工选择的情况下,果蝇种群中基因型为bb的个体不断被淘汰,因此,这种人工选择将导致B的基因频率增大,b的基因频率减小。
6.答案:(1)在工业污染区,黑色桦尺蛾数量占优势(合理即可)
(2)将标记的不同体色的桦尺蛾分别释放到工业污染区A和非工业污染区B两地区
(3)如图D-22所示:
图D-22
(4)在工业污染区,黑色桦尺蛾数量占优势,在非工业污染区,浅色桦尺蛾数量占优势
(5)不同污染程度区域的树皮颜色不同,使停歇在树干上不同体色的桦尺蛾被鸟类捕食的
概率不同,导致它们的存活率不同