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2025浙科版高中生物学必修2
第二节 适应是自然选择的结果
基础过关练
题组一 理解种群
1.下列关于种群的说法,错误的是( )
A.种群内普遍存在着变异
B.种群内个体间的可遗传变异是自然选择的前提,形成适应的前提
C.一个池塘中全部的鱼是一个种群
D.一个种群中具有2个等位基因的座位数是n,则该种群中可以产生3n种基因型
题组二 自然选择与人工选择
2.(2022浙江9+1高中联盟期中)下列关于生物进化的叙述,正确的是( )
A.自然选择是生物进化的唯一动力
B.进化的实质是种群基因型频率的改变
C.人工选择会改变某些种群的进化方向
D.能交配并产生后代的两种生物不存在生殖隔离
3.(2022浙江舟山中学月考)如图为抗青霉素细菌的产生过程,表示死亡的个体,a、b表示两个阶段。下列叙述错误的是( )
A.a阶段使用青霉素后少部分细菌产生抗药性存活下来
B.b阶段存活细菌种群中抗药基因频率增大
C.经过a→b阶段的选择导致抗药细菌的比例增大
D.b阶段存活的细菌可能是若干个突变累加在一起的产物
题组三 基因库、基因频率、基因型频率和遗传平衡定律
4.(2022浙江北斗联盟期中联考)2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”深受全球消费者喜爱,大熊猫是其设计原型,大熊猫最初是肉食动物,经过进化,其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中的B基因频率为75%,下列有关说法正确的是( )
A.大熊猫种群中所有的B和b构成了该种群的基因库
B.大熊猫食性的改变实质是种群基因频率的定向改变
C.若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中纯合子约占56.3%
D.该种群中的大熊猫个体之间只要存在着变异,自然选择就可以发生作用
5.某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体,这一体色性状由一对等位基因控制,黑色(B)对红色(b)为显性。若基因型为BB的个体占20%,基因型为Bb的个体占68%,基因型为bb的个体占12%,则基因B和b的频率分别是( )
A.54%、46% B.36%、64%
C.20%、80% D.88%、12%
6.许多因素能够打破遗传平衡使种群基因频率发生变动,下列关于自然种群遗传平衡叙述中,正确的是( )
A.有害突变和有利突变均容易引起种群基因库发生较大变化
B.种群之间的单向迁移将会引起种群内变异量增加
C.非随机交配现象会引起种群基因型频率发生变化,但不影响种群基因频率
D.自然选择对遗传平衡的影响,可通过不同基因型个体存活率和繁殖率的差异得以体现
7.设某个随机交配的种群中所有个体都是纯合子,即基因型为AA,某种原因导致20%的个体基因型由AA变为Aa(A对a为完全显性),若不考虑迁移、选择等因素,则在其第三代中基因型AA的频率为( )
A.64% B.80%
C.81% D.32%
题组四 现代生物进化理论
8.对以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的正确解释是( )
①自然选择是通过生存斗争实现的 ②隔离是新物种形成的必要条件 ③生物进化的实质是种群基因频率的改变 ④基因突变、染色体畸变和基因重组为生物进化提供原材料 ⑤自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向 ⑥环境改变使生物产生适应性的变化 ⑦生物进化的实质在于有利变异的保存
A.①②③④ B.①②③④⑤
C.①②③④⑤⑥ D.①②④⑤⑥⑦
9.(2024浙江温州二模)天然的浙江红山茶广泛分布于浙江南部、安徽南部等海拔600~1 400 m的山地。下列关于浙江红山茶的叙述,错误的是( )
A.分布在不同海拔,可能与其遗传差异有关
B.对不同环境的适应,是自然选择的结果
C.种子的扩散使各种群间的遗传差异变小
D.全部的天然浙江红山茶构成了进化单位
题组五 隔离与新物种形成
10.南极有企鹅,非洲也有企鹅,研究发现南极企鹅是非洲企鹅的祖先。下列相关叙述正确的是 ( )
A.大陆板块运动使企鹅出现地理障碍,说明地理障碍是新物种形成的必要条件
B.欲确定南极企鹅与非洲企鹅是否为一个物种,可观察它们是否能正常交配
C.非洲企鹅的脂肪层的厚度应高于南极企鹅
D.非洲大陆条件与南极大陆条件决定了两种企鹅进化的方向
11.如图为骡子的诞生过程,若母本为马,父本为驴,则后代称为马骡,反之则称为驴骡,下列有关叙述正确的是( )
马(2n=64)×驴(2n=62)骡子
A.马和驴能够交配并产下后代,说明二者不存在生殖隔离
B.马骡和驴骡均得到来自父母各一半的遗传物质
C.骡子减数分裂过程中会发生紊乱,导致无法形成配子
D.骡子体细胞中的染色体总数为126
12.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型:图中上为甲岛,下为乙岛,A、B、C、D为四个物种及其演化关系,请回答下列问题:
(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是 ,外因是 ,进化的实质是 。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后,不与C物种发生基因交流,其原因是 。
(3)假设种群中有一对等位基因A和a,A的基因频率为0.1,a的基因频率为0.9,那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为 ;若环境的选择作用使a的基因频率逐渐下降,A的基因频率逐渐上升,则后代中aa基因型个体的变化趋势是 。
能力提升练
题组一 种群基因组成的变化
1.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才能维持正常生命活动)情况如表。若对环境中维生素K含量不足的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵,则该褐鼠种群( )
基因型 RR Rr rr
对灭鼠灵的抗性 抗性 抗性 敏感
对维生素K依赖性 高度 中度 无
A.r的基因频率逐渐下降,最后为0
B.基因型为RR的个体数量占比增加
C.绝大多数抗性个体的基因型为Rr
D.基因型为Rr与rr的个体数量比例最终为1∶1
2.(2022浙江大学附中模拟)安哥拉兔体色的遗传受一对等位基因S(黑色)和s(白色)控制,某个安哥拉兔平衡种群中S和s的基因频率各占一半,现逐代人工选择,淘汰白色兔子。有关说法错误的是( )
A.选择前,安哥拉兔与其生活的环境共同进化,逐渐形成稳定的基因频率
B.选择前,兔群随机交配,黑色纯合子的比例不发生变化
C.经过两代选择后,S基因的基因频率变为3/4
D.选择后,兔群中基因型频率发生改变,说明兔群在不断进化
3.在一个果蝇种群中,雌雄果蝇数量相等,雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A基因频率为80%,a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程,定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示(实线曲线表示A的基因频率变化,虚线曲线表示a的基因频率变化)。则下列说法错误的是( )
A.经历了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段的多次繁殖,基因频率发生了改变,该种群发生了进化
B.若该基因位于常染色体上,在Ⅰ和Ⅲ的两个时间阶段中,雌雄杂合子的基因型频率都是32%
C.在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变,多次繁殖的后代基因型频率也不变
D.若该对等位基因只位于X染色体上,经历三个时间段后,XaXa、XaY的基因型频率分别为32%、80%
题组二 现代生物进化理论的实践应用
4.(2024浙江金华东阳开学考)普氏野马作为目前地球上唯一幸存的野生马曾一度濒临灭绝,后通过“圈养再放回”的方式,使其的保护状态已由“野外灭绝”更改为“濒危”。下列叙述正确的是( )
A.野生种群和圈养种群的基因库完全相同
B.不同基因型的普氏野马对环境的适应性可能相同
C.环境变化会导致普氏野马种群内基因发生定向变异
D.不同普氏野马种群间的相互迁移会引起种群间遗传差异增大
5.(2022浙江乐清知临中学模拟)如图表示一个亲代种群由于地理隔离(河流和山脉)形成了两个新的种群,进而进化为两个新物种的过程,下列相关叙述错误的是( )
A.种群是生物进化的单位,同一种群中的所有个体属于同一物种
B.环境的差异导致种群1和2产生了不同的突变和基因重组
C.自然选择导致种群1和2的基因频率发生了定向改变
D.地理隔离阻断了种群1、2与亲本种群之间的基因交流
6.农田蜗牛危害严重,农民起初通过喷洒药剂控制蜗牛数量,但会出现反弹,于是通过放养青蛙来控制蜗牛数量,如图是蜗牛种群数量变化曲线,下列叙述正确的是( )
A.图中B点蜗牛种群数量不为0是因为药剂使某些蜗牛产生了抗药性变异
B.喷洒药剂能改变蜗牛种群的基因频率,但该作用不具有方向性
C.C点到E点对应的时期为生物防治期
D.A点到E点对应的时期,蜗牛种群发生了进化,产生了新物种
7.某研究小组研究了某地的两个湖泊,这一地区有时会发洪水,每个湖中生活着两种相似的鱼:红褐色的和金黄色的。他们已知鱼的体色由一对等位基因控制,但不清楚这两种鱼之间的关系,于是作出两种假说,如图所示。
(1)在假说甲中,湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼的祖先是 。
(2)假说甲认为,湖泊Ⅰ、Ⅱ会形成上述两种鱼,是因为灰色鱼通过突变形成金黄色鱼和红褐色鱼,并在 的作用下,适应环境的金黄色鱼和红褐色鱼生存下来,而不适应环境的灰色鱼被淘汰。
(3)假说乙认为,湖泊Ⅰ中原有的红褐色鱼,由于洪水的作用,一部分进入湖泊Ⅱ中,从而产生 ,以致无法进行基因交流。如果湖泊Ⅰ中红褐色鱼与 亲缘关系最近,则这一证据能有效支持假说乙。若湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼存在 ,可以确定它们是两个物种。
(4)连续两年对湖泊Ⅰ中的金黄色鱼进行调查,发现DD和dd的基因型频率变化如下:
DD dd
第一年 10% 70%
第二年 4% 64%
基因频率指的是 ,第一年D的基因频率为 ,在调查时间内,该种群是否发生了进化 (填“是”或“否”),理由是 。
答案与分层梯度式解析
第二节 适应是自然选择的结果
基础过关练
1.C 种群的不同个体之间普遍存在着变异,其中可遗传的变异是自然选择的前提,形成适应的前提,A、B正确;一个池塘中全部的鱼不止一种生物,所以一个池塘中全部的鱼不是一个种群,C错误;一对等位基因可能形成3种不同的基因型,若一个种群中具有2个等位基因的座位数是n,则该种群中可以产生3n种基因型,D正确。
易错警示 (1)种群内的所有生物为同一物种,同一物种可分为不同种群。
(2)种群内的个体可以相互交配进行生殖。
2.C 自然选择是进化的一个重要动力和机制,但不是唯一动力,A错误;生物进化的过程实质上是种群基因频率发生变化的过程,B错误;人工选择淘汰部分个体,引起某些基因频率的改变,从而影响生物的进化,C正确;自然状态下,能互相交配并产生可育后代的两种生物才属于同一物种,不存在生殖隔离,D错误。
3.A 通常,细菌的抗药性在青霉素使用之前就已经存在,A错误。青霉素的使用使不抗青霉素的细菌死亡,只有抗青霉素的细菌存活下来并不断繁殖,所以经过a→b阶段的选择导致抗药细菌的比例增大,且b阶段存活细菌种群中抗药基因频率增大,B、C正确。
易错警示 变异可在环境变化之前产生,环境只是起到选择作用。
4.B 一个生物种群的全部等位基因的总和称为基因库,该大熊猫种群中所有个体含有的全部基因构成了该种群的基因库,A错误;若该对等位基因位于常染色体上,该种群中B的基因频率为75%,则b的基因频率为1-75%=25%,BB的基因型频率为75%×75%=56.25%,Bb的基因型频率为2×75%×25%=37.5%,显性个体中纯合子占56.25%÷(37.5%+56.25%)=60%,C错误;只有变异的性状影响了个体的存活和繁殖,自然选择才可能发生作用,D错误。
5.A 该种群中,基因型为BB的个体占20%,基因型为bb的个体占12%,基因型为Bb的个体占68%,该种群中基因B的频率=BB的频率+1/2Bb的频率=20%+68%×1/2=54%,则基因b的频率为1-54%=46%,A正确。
6.D 有害突变基因难以在种群中扩散而会被淘汰,难以引起基因库较大的变化,具有有利突变基因的个体生存和繁殖后代的机会增大,通过长期自然选择,会引起基因库较大的变化,A错误;随着种群之间的单向迁移,种群将会获得或丢失一些等位基因,种群的基因频率发生变动,种群内变异量可能增加也可能减少,B错误;非随机交配现象影响种群基因频率,C错误;由于种群内部普遍存在变异,自然选择作用于表型,而基因型控制表型,某些基因型的个体能存活到性成熟,并成功地进行繁殖,因此它们将留下相对多的后代,为下一代的基因库贡献更多的基因,从而使基因库的基因频率和基因型频率发生变化,所以可以通过不同基因型个体存活率和繁殖率的差异体现自然选择对遗传平衡的影响,D正确。
7.C 由于不考虑迁移、选择等因素,个体间随机交配,故遵循遗传平衡定律,即种群基因频率不变,在第三代中A基因频率为80%+1/2×20%=90%,则基因型AA的频率为90%×90%=81%,C符合题意。
8.B 生物进化的实质是种群基因频率的改变,③正确,⑦错误;生物的变异是多方向性的,环境选择具有适应性变异的生物,⑥错误,B符合题意。
9.D 浙江红山茶分布在不同海拔,适应多种多样的环境,可能与其遗传差异有关,A正确;在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定方向不断进化,浙江红山茶对不同环境的适应,是自然选择的结果,B正确;种子扩散导致种群间互有迁入和迁出,会使种群间遗传差异变小,C正确;种群是进化的基本单位,全部的天然浙江红山茶分布在不同区域,可属于不同种群,D错误。
10.D 地理障碍不是新物种形成的必要条件,新物种形成不一定存在地理障碍,A错误;欲确定南极企鹅与非洲企鹅是不是一个物种,应该看两者能否交配及交配后能否生出可育的后代,B错误;脂肪具有保温功能,非洲企鹅的脂肪层的厚度应低于南极企鹅,C错误;自然选择决定了进化方向,D正确。
11.C 马和驴能够交配并产下后代,但是后代不可育,故马和驴是两个物种,二者存在生殖隔离,A错误;马骡和驴骡均得到来自父母各一半的核遗传物质,细胞质中的遗传物质主要来自母方,B错误;骡子的细胞中没有同源染色体,在减数分裂过程中染色体联会紊乱,难以形成生殖细胞,所以高度不育,C正确;骡子为二倍体,其体细胞中的染色体总数为63,D错误。
12.答案 (1)遗传变异 甲、乙两岛环境不同且有地理障碍 种群基因频率的改变 (2)已形成生殖隔离 (3)0.01、0.18、0.81(或1%、18%、81%) 逐渐下降
解析 (1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是遗传变异,外因是甲、乙两岛环境条件的不同,并且有地理障碍,进化的实质是种群基因频率的改变。(2)两种群在同一环境中,其基因不能进行交流,说明这两个种群间已经形成了生殖隔离,成为两个物种。(3)根据遗传平衡定律:AA=0.1×0.1=0.01;Aa=2×0.1×0.9=0.18;aa=0.9×0.9=0.81。环境的选择作用使a的基因频率逐渐下降,则aa基因型个体的比例会逐渐下降。
能力提升练
1.C 由于基因型为Rr的褐鼠对维生素K的依赖性是中度,对灭鼠灵有抗性,因此对维生素K含量不足的环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵,会有基因型为Rr的个体存活,因此r的基因频率不会下降至0,A错误;抗性个体中,基因型为Rr的个体对维生素K的依赖性是中度,而基因型为RR的个体对维生素K的依赖性是高度,所以在维生素K含量不足的环境中,绝大多数抗性个体的基因型为Rr,基因型为RR的个体数量占比减少,B错误,C正确;基因型为rr的个体对灭鼠灵敏感,长期连续使用灭鼠灵,基因型为rr的个体数量逐渐减少,D错误。
2.D 由题意知,选择前该安哥拉兔平衡种群中S基因的基因频率与s基因的基因频率相等,各占1/2,则SS=(1/2)2=1/4,Ss=2×1/2×1/2=1/2,ss=(1/2)2=1/4;人工选择时,逐代淘汰白色兔子(ss),则s基因的基因频率逐渐降低,S基因的基因频率逐渐升高。选择前,安哥拉兔与其生活的环境共同进化,逐渐形成稳定的基因频率,A正确;选择前,该种群随机交配,后代基因型频率不变,根据上述分析可知黑色纯合子(SS)的比例始终为1/4,B正确;选择前,基因型及其比例是SS∶Ss∶ss=1∶2∶1,淘汰ss后,SS∶Ss=1∶2,群体产生的雌配子和雄配子的种类和比例均为S∶s=2∶1,随机交配所得子一代的基因型及比例是SS∶Ss∶ss=(2/3×2/3)∶(2×2/3×1/3)∶(1/3×1/3)=4∶4∶1,再选择一次,去掉ss个体,SS∶Ss=1∶1,群体产生的雌配子和雄配子的种类和比例均为S∶s=3∶1,随机交配所得子二代的基因型及比例是SS∶Ss∶ss=(3/4×3/4)∶(2×3/4×1/4)∶(1/4×1/4)=9∶6∶1,S基因的基因频率是9/16+6/16×1/2=3/4,C正确;生物进化的实质为种群基因频率的改变,而非基因型频率的改变,D错误。
3.D 经历了三个时间段后基因频率发生了改变,所以该种群发生了进化,A正确;若该对等位基因位于常染色体上,在Ⅰ和Ⅲ的两个时间阶段中,雌雄杂合子的基因型频率都是2×80%×20%=32%,B正确;由于在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中,A和a的基因频率都不变,且该种群中雌雄个体间可以自由交配,因此后代的基因型频率也不变,C正确;若该对等位基因只位于X染色体上,则经历三个时间段后,雌果蝇中的XaXa的基因型频率为64%,雄果蝇中的XaY的基因型频率为80%,雌雄果蝇数量相等,因此种群中XaXa、XaY的基因型频率分别为32%、40%,D错误。
4.B 野生种群和圈养种群由于生存环境不同,其自然选择的方向不同,进而引起基因库出现差异,A错误;不同基因型的普氏野马对环境的适应性可能相同,也可能不相同,B正确;变异是不定向的,环境变化不会导致普氏野马种群内基因发生定向变异,C错误;不同普氏野马种群间的相互迁移会引起种群间遗传差异减小,D错误。
5.B 种群是生活在一定自然区域的同种生物的全部个体,种群是生物进化的单位,A正确。种群1和2出现的突变和基因重组都是随机的、不定向的,与其生活的环境没有直接关系,B错误。据图示可知,种群1与亲本种群间存在地理隔离(河流),种群2与亲本种群间存在地理隔离(山脉),导致种群1、2与亲代种群之间不能发生基因交流,D正确。
6.C 图中B点蜗牛种群数量不为0是因为药剂筛选出了某些有抗药性的蜗牛,A错误;喷洒药剂能改变蜗牛种群的基因频率,该作用具有方向性(有抗药性的蜗牛生存下来),B错误;A点到E点对应的时期,蜗牛种群的基因频率发生了改变,说明种群发生了进化,但是并没有说明产生了新物种,D错误。
7.答案 (1)同一种灰色鱼 (2)自然选择 (3)地理障碍 湖泊Ⅱ中的红褐色鱼 生殖隔离 (4)在种群中,某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比例 20% 否 种群基因频率未发生改变
解析 (1)在假说甲中,湖泊Ⅰ灰色鱼进化形成了红褐色鱼和金黄色鱼,说明了红褐色鱼和金黄色鱼这两种鱼的祖先是同一种灰色鱼。(2)适应环境的金黄色鱼和红褐色鱼生存下来,而不适应环境的灰色鱼被淘汰,即适者生存,不适者被淘汰,这是通过自然选择实现的。(3)假说乙认为,湖泊Ⅰ中原有的红褐色鱼,由于洪水的作用,一部分进入湖泊Ⅱ中,从而产生地理障碍,以致无法进行基因交流。如果这一假设正确,则湖泊Ⅰ中红褐色鱼与湖泊Ⅱ中的红褐色鱼亲缘关系最近。判断两个生物是否为同一个物种的依据是看两者之间是否存在生殖隔离。(4)根据题表分析,已知第一年,DD占10%,dd占70%,则Dd占20%,因此D的基因频率=10%+1/2×20%=20%,d的基因频率=70%+1/2×20%=80%;第二年,DD占4%,dd占64%,则Dd占32%,因此D的基因频率=4%+1/2×32%=20%,d的基因频率=64%+1/2×32%=80%。生物进化的实质是种群基因频率的改变,而通过上述计算可知,在调查时间内,种群基因频率未发生改变,说明该种群没有发生进化。
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