人教版生物必修2课时跟踪检测（18） 种群基因组成的变化与物种的形成（含解析）

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人教版生物必修2课时跟踪检测
（十八） 种群基因组成的变化与物种的形成
A级——固基础，注重综合
1．下列属于同一物种的是(　 )
A．生活在同一片森林中的所有食草动物
B．生活在某一地区的白种人、黄种人和黑种人
C．种植在同一块地里的二倍体水稻和四倍体水稻
D．培养在同一培养皿中的大、小两种草履虫
解析：选B　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为一个物种。食草动物有很多种；二倍体水稻和四倍体水稻杂交后代不育；大、小草履虫是两个物种。
2．不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生素K的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素K才能维持正常的生命活动)的表型如表。若对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理，则褐鼠种群(　 )
基因型 rr Rr RR
对灭鼠灵的抗性 敏感 抗性 抗性
对维生素K的依赖性 无 中度 高度
A．基因r的频率最终下降至0
B．抗性个体RR∶Rr＝1∶1
C．RR个体数量增加，rr个体数量减少
D．绝大多数抗性个体的基因型为Rr
解析：选D　由于处于维生素K含量不足的环境，所以对维生素K依赖度较高的RR个体数量减少，长期使用灭鼠灵导致rr个体数量大量减少，所以Rr个体的数量最多，两种基因频率都不为0。
3．原鸡抗寒能力好，对环境的适应能力强，家鸡的产蛋率更高。现对某家鸡种群进行改良，向此家鸡种群引入若干原鸡，经过筛选得到了适应能力强、产蛋率高的家鸡新品系。下列叙述错误的是(　 )
A．家鸡具有产蛋率高的特点，是长期人工选择的结果
B．引入若干原鸡后，种群基因频率改变
C．家鸡的生活环境异于原鸡，二者进化方向不同，形成了两个物种
D．突变、自然选择等因素都可以改变种群的基因频率
解析：选C　家鸡具有产蛋率高的特点，是根据人类需求，长期人工选择的结果，A正确；引入若干原鸡后，种群基因频率发生改变，B正确；引入原鸡后，筛选得到了新的家鸡品系，说明原鸡和家鸡之间无生殖隔离，属于同一物种，C错误；突变、自然选择、非随机交配等因素都可以改变种群的基因频率，D正确。
4．下列有关变异和进化的说法中，正确的是(　 )
A．自然选择决定了基因突变的方向
B．若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变
C．自然界中即使没有突变发生，生物也会进化
D．在生物进化过程中，显性基因频率比隐性基因频率增加得快
解析：选C　基因突变是不定向的，自然选择决定生物进化的方向，但不能决定基因突变的方向，A错误；若没有外界因素的影响，在生物体内部因素的作用下，基因也会发生突变，B错误；突变和基因重组、自然选择等都会导致种群的基因频率发生变化，因此自然界中即使没有突变发生，生物也会进化，C正确；在生物进化过程中，种群基因频率总是变化的，而基因频率的改变方向取决于自然选择，显性基因频率与隐性基因频率增加的快慢取决于哪种性状表现更能适应当前环境，D错误。
5．某植物种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示，种群中每种基因型的繁殖成功率如图乙所示。种群随机交配产生的后代中aa个体百分比、A基因频率的变化最可能是(　 )
A．升高、降低 B．降低、降低
C．降低、升高 D．升高、升高
解析：选C　由题图可知，基因型为AA的个体繁殖成功率最高，基因型为aa的个体繁殖成功率最低，种群随机交配产生的后代中AA的基因型频率升高，aa的基因型频率降低，因此A的基因频率升高，a的基因频率降低。
6．棘鱼起源于海洋，自末次冰期以来逐渐移居淡水湖和溪流，淡水中因缺乏某些离子使得棘鱼难以发育其多骨侧板(盔甲)。通过长时间的演化，棘鱼盔甲逐渐消失，同时个体尺寸也变得更大。科学家研究发现，棘鱼盔甲消失的原因之一是棘鱼体内抑制其盔甲生长的基因表达增强。根据上述资料，下列叙述错误的是(　 )
A．淡水环境使得棘鱼产生抑制其盔甲生长的基因
B．淡水环境决定了棘鱼的进化方向
C．棘鱼盔甲的相关基因频率在长时间的演化过程中发生定向改变
D．棘鱼放弃生长盔甲，不影响其在淡水中生存
解析：选A　根据题干信息分析可知，淡水中因缺乏某种离子使棘鱼难以发育盔甲，其原因之一是棘鱼体内抑制其盔甲生长的基因表达增强，A错误；环境决定了生物进化的方向，所以淡水环境决定了棘鱼的进化方向，B正确；由于环境的选择作用，使种群的基因频率发生了定向的改变，C正确；根据题干中“淡水中因缺乏某些离子使得棘鱼难以发育其多骨侧板(盔甲)”和“通过长时间的演化，棘鱼盔甲逐渐消失”，可以推测棘鱼放弃生长盔甲，不影响其在淡水中生存，D正确。
7．自然选择有3种类型：①稳定选择，把种群中极端变异个体淘汰，保留中间类型；②分裂选择，把种群中极端变异个体按照不同方向保留，淘汰中间个体；③单向选择，在群体中保存趋于某一极端变异个体，淘汰另一极端变异个体。3种自然选择类型建模如图Ⅰ～Ⅲ，相关说法错误的是(　 )
A．进化过程中生存环境最稳定的可能是Ⅰ
B．Ⅱ中的自然选择是不定向的，可能形成两个物种
C．三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变
D．非洲镰状细胞贫血杂合个体对疟疾的感染率比正常人低属于单向选择
解析：选B　Ⅰ属于稳定选择，因此进化过程中生存环境最稳定的可能是Ⅰ，A正确；根据图Ⅱ可知：自然选择是定向的，B错误；自然选择可以使基因频率发生定向改变，因此三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变，C正确；根据题干“单向选择，在群体中保存趋于某一极端变异个体，淘汰另一极端变异个体”可知，非洲镰状细胞贫血杂合个体对疟疾的感染率比正常人低属于单向选择，D正确。
8．如图所示是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述错误的是(　 )
A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因
B．抗性基因的根本来源是可遗传的变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传
C．若连续使用该杀虫剂，抗该杀虫剂的基因频率会越来越趋近100%
D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表型
解析：选B　杀虫剂只起选择作用，①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因，A正确；②③类个体的抗性基因可能来源于遗传，也可能来源于自身基因突变，B错误；若连续使用该杀虫剂，不含抗性基因的个体被淘汰，而含抗性基因的个体所占比例越来越高，故抗该杀虫剂的基因频率会越来越接近100%，C正确；施用杀虫剂后，具有抗药性的个体生存下来，不具有抗药性的个体被淘汰，故杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表型，D正确。
9．科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，经过长期演化已经形成两个物种，演化过程如图，下列相关叙述不正确的是(　 )
A．b表示基因频率的定向改变
B．物种1和物种2的基因库不同
C．①～⑥的存在说明变异是不定向的
D．自然界中物种的形成只能通过a到达c
解析：选D　a为地理隔离，b为自然选择，c为生殖隔离，①②③④⑤⑥表示可遗传变异，自然选择使基因频率发生定向改变，A正确；物种1和物种2是原物种因地理隔离最终导致生殖隔离形成的，基因库不同，B正确；种群通过①～⑥形成不同品系说明变异是不定向的，C正确；自然界中物种的形成大部分是通过地理隔离最终产生生殖隔离，但也可以通过其他方式，比如低温条件诱导多倍体的形成，可不经过地理隔离而产生生殖隔离，D错误。
10．某地原产的一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如图所示。回答下列问题：
(1)将植物a引种到低纬度和高纬度地区，这样属于同一物种的种群a、b、c之间形成________，移植回原产地，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常传粉，说明已产生了________。
(2)在对b植物的某一种群进行调查时发现，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调查，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________(填“发生了”或“未发生”)进化。理由是______________________________。
(3)预测上述b植物中D基因频率可能会如何变化。
①若D控制的性状更能适应环境，则_____________________________________________
_______________________________________________________________________________；
②若D控制的性状对环境适应性差，则___________________________________________
_______________________________________________________________________________；
③若环境对各性状无选择作用，则_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若要使b植物的后代基因频率维持在这一理想状态下，除了具有足够大的种群外，还应具有哪些条件？
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
解析：(1)将植物a引种到低纬度和高纬度地区，这样属于同一物种的种群a、b、c之间形成地理隔离，移植回原产地，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常传粉，说明已产生了生殖隔离。(2)第一年基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%，则Dd所占的比例为20%，由此可以计算出D的基因频率为10%＋20%×1/2＝20%，d的基因频率为80%；第二年基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，则Dd所占的比例为32%，由此可以计算出D的基因频率为4%＋32%×1/2＝20%，d的基因频率为80%。在这一年中，该植物种群的基因频率没有发生变化，说明该植物种群没有进化。(3)根据自然选择情况的不同，基因频率的变化可以分为三种情况，即上升、不变、下降。(4)后代基因频率维持不变的条件：①种群足够大；②没有迁入和迁出；③没有突变；④自然选择不起作用；⑤种群中个体间随机交配。
答案：(1)地理隔离　生殖隔离　(2)未发生　种群基因频率没有变化　(3)①D基因频率上升　②D基因频率下降　③D基因频率基本不变　(4)没有迁入和迁出，自然选择不起作用，个体间随机交配，无突变
B级——强应用，体现创新
11．科研人员采用杀虫剂溴氰菊酯和淡色库蚊为材料，对蚊的抗药性机制进行了研究，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　 )
A．淡色库蚊出现抗药基因kdr并不是使用溴氰菊酯导致的
B．淡色库蚊抗药性的进化是溴氰菊酯的选择压力对种群定向选择的结果
C．淡色库蚊抗药性的发展完全由抗药基因kdr的频率决定
D．实际生活中应采用不同种类杀虫剂轮用的方式来延缓淡色库蚊抗药性的发展
解析：选C　淡色库蚊抗药基因kdr的出现不是溴氰菊酯诱导的，而是自然条件下就可能出现的，只不过溴氰菊酯的使用将具有抗药性状的个体选择了出来，进而保留了抗性基因，A正确；淡色库蚊抗药性的进化是在溴氰菊酯的选择压力下，抗药基因kdr频率定向改变的结果，B正确；由题图可知，给药组在25～30代时，抗药性相对值显著升高，而抗药基因kdr的频率基本不变，因此淡色库蚊抗药性的发展不是完全由抗药基因kdr的频率决定的，C错误；实际生活中应采用不同种类杀虫剂轮用的方式来延缓淡色库蚊抗药性的发展，因为杀虫剂轮用的过程避免了某种抗药基因频率的定向改变，D正确。
12．如图为甲、乙两岛屿上鸟类的分布情况，甲岛上分布有S、L两种鸟，乙岛上的鸟类是迁移的S鸟的后代。请回答下列问题：
(1)若干年后，甲、乙两岛上S鸟的喙出现差异，这是两岛上不同的______因素作用的结果，该因素在S鸟的进化过程中起________作用。
(2)若干年后，由于甲岛与乙岛上的S鸟存在____________________，两岛上S鸟种群的基因库可能存在较大差异。若想知道甲岛与乙岛上的S鸟是否为同一物种，请设计实验并预测实验结果：__________________________________________________________________。
(3)某较大的自由交配的S鸟种群中，决定羽毛颜色为灰色的基因是A，决定羽毛颜色为黑色的基因是a，A的基因频率为0.1，a的基因频率为0.9，若无突变、迁入和迁出，以及自然选择等的作用，则该种群中基因型为AA、Aa和aa的个体分别占__________________________；若由于某种原因，a基因的频率逐渐下降，A基因的频率逐渐上升，则后代中基因型为aa的个体数量的变化趋势是______________。
解析：(1)若干年后，甲、乙两岛上S鸟的喙出现差异，这是两岛上不同的环境(或食物)因素作用的结果。该因素在S鸟的进化过程中起到了选择的作用。(2)甲岛与乙岛上的S鸟存在地理隔离，因此两岛上S鸟的基因库可能存在较大差异。若想知道甲岛与乙岛上的S鸟是否为同一物种，可让两岛上的S鸟雌雄个体交配，观察能否产生可育后代。若能产生可育后代，则两岛上的S鸟是同一物种；若不能产生后代或产生的后代不可育，则两岛上的S鸟不是同一物种。(3)由题意分析可知，根据遗传平衡定律，基因型为AA的个体占0.1×0.1×100%＝1%，基因型为Aa的个体占2×0.1×0.9×100%＝18%，基因型为aa的个体占0.9×0.9×100%＝81%。若由于某种原因，a基因的频率逐渐下降，A基因的频率逐渐上升，则后代中基因型为aa的个体数量将逐渐减少。
答案：(1)环境(或食物)　选择　(2)地理隔离　让两岛上的S鸟雌雄个体交配，观察能否产生可育后代。若能产生可育后代，则两岛上的S鸟是同一物种；若不能产生后代或产生的后代不可育，则两岛上的S鸟不是同一物种　(3)1%、18%、81%　逐渐减少
13．探究细菌对各种抗生素药敏程度的实验方法如图：将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈)，结果如图1所示。回答下列问题：
(1)衡量本实验结果的指标是______________。
(2)图1中最有效的是______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，并测定细菌数量变化，如图2所示。据此分析：
①向培养基中加抗生素的时刻为______点。
②细菌种群的进化是定向的，而变异是____________，细菌的抗药性产生在环境变化之______(填“前”“中”或“后”)。
③抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是________。
④尽管有抗药性基因存在，但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染，原因在于细菌种群中______________________________________。
解析：(1)根据题意分析可知，衡量本实验结果的指标是抑菌圈的大小。(2)通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力，即抑菌圈越大杀菌能力越强，图1中B培养皿中的抗生素产生的抑菌圈最大，其最有效。(3)①抗生素会使细菌中不具有抗药性的个体大量死亡而数量下降，所以是在b点使用抗生素。②变异是不定向的，而在自然选择下进化是定向的；由图2可知，使用该抗生素后，细菌数量并未降到零，因此细菌的抗药性在环境变化之前就已经产生了。 ③自然选择是对个体的表型进行选择，而不是诱导相应性状的出现。④在细菌种群中，含有抗药性基因的个体只占少数，所以抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染。
答案：(1)抑菌圈的大小　(2)B　 (3)①b　②不定向的　前　③选择　④有抗药性基因的个体占极少数
14．茶尺蠖(茶尺蛾的幼虫)是我国茶树的主要害虫，影响茶叶的产量。请回答问题：
(1)E 病毒对茶尺蠖具有较高的致病力。研究 E 病毒对生活在甲、乙两个不同地域茶尺蠖死亡率的影响，结果如图1。对甲、乙两地茶尺蛾进行形态学观察，结果如图2。
①据图1分析，____地的茶尺蠖对E病毒更敏感。
②图2显示，两地茶尺蛾的形态特征基本一致，由于长期_____隔离导致种群基因库存在差别，使得甲、乙两地茶尺蛾颜色深浅和体型_________存在差异。
(2)基于上述研究，推测甲、乙两地茶尺蛾为两个物种。为验证推测，将甲、乙两地的茶尺蛾进行杂交，结果如下表。
F1 受精卵数量 /只 卵孵化率/% 幼虫到化蛹的天数/d 羽化率/% 雌雄比例
组合一甲地茶尺蛾×甲地茶尺蛾　 180 96 17 54 1∶0.9
组合二乙地茶尺蛾×乙地茶尺蛾　 206 100 17 52 1∶0.9
组合三甲地茶尺蛾×乙地茶尺蛾　 65 48 13 33 1∶0.1
注：羽化是指由蛹发育为成虫的过程。
①据表可知，与组合一、组合二相比，组合三的F1中受精卵数量、卵孵化率均________；茶尺蠖以茶树的叶为食，且食量较大，组合三中幼虫到化蛹的时间短，使蛹的重量_____，羽化率低，最终导致F1个体数量下降，且易出现畸形。
②组合三中F1雌雄比例失调，羽化时间不同步，难以配对，不能产生F2，说明两地茶尺蛾出现了________。
③上述分析结果________(填“支持”或“不支持”)推测。
解析：(1)①从图1看出，甲地死亡率比乙地高，且甲地饲毒后开始死亡时间早，所以甲地的茶尺蠖对E病毒更敏感。②甲、乙两种茶尺蛾处于两个不同的地域，存在地理隔离，由于长期自然选择的方向不同，导致种群基因库存在差别，从图2可以看出，甲、乙两地茶尺蛾颜色深浅和体型大小不同。(2)①从表格中看出，组合三的F1中受精卵数量、卵孵化率均显著降低；组合三中幼虫到化蛹的时间短，所以蛹的重量减轻。②组合三中F1雌雄比例失调，羽化时间不同步，难以配对，不能产生F2，因此出现了生殖隔离，属于两个物种。③由于两个物种出现了生殖隔离，所以支持甲、乙两地茶尺蛾为两个物种的推论。
答案：(1)①甲　②地理　大小　(2)①显著降低　减轻　②生殖隔离　③支持
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