6.3 种群基因组成的变化与物种的形成 课后训练-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2(含解析）

第6章　3 种群基因组成的变化与物种的形成
[基础达标]
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
2．(2024·河南南阳期末)科研人员在高压、终年无光的深海中发现了一种超深渊狮子鱼，此狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比，色素、视觉相关基因大量丢失。下列说法错误的是(　　)
A．超深渊狮子鱼的这些变化体现了生物对环境的适应
B．超深渊狮子鱼种群与栖息于海岸岩礁的狮子鱼种群的基因库不同
C．超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间的过程中发生了协同进化
D．超深渊狮子鱼产生的眼睛退化突变因适应环境而被保留下来
3．(2024·山西临汾期末)研究发现，人喜食或厌食榴莲是由基因D/d决定的，基因型为dd的人群对榴莲所散发出来的挥发性物质厌恶，调查显示，某地区人群中d基因的频率为30%。下列叙述错误的是(　　)
A．喜食榴莲性状是榴莲定向诱导产生的
B．该地区的人群中D基因的频率为70%
C．人群中全部的D基因和d基因不能构成基因库
D．若d基因的频率变为60%，则说明种群发生了进化
4．调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例如下表，则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是(　　)
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
比例/% 42.32 7.36 0.32 46 4
A．6%、8% B．8%、92%
C．78%、92% D．92%、8%
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
6．(2024·河南南阳期末)经过长期驯化和改良，水稻产量不断提高，但仍有一类害虫(基因型为aa)严重危害水稻的产量，使用有机磷杀虫剂对其防治一段时间后，其抗药性快速增强。研究发现，其抗药性的增强与常染色体上的突变基因a1、a2有关。对某地中该害虫的基因型及频率进行了调查，结果如表所示。下列叙述正确的是(　　)
基因型 aa aa1 aa2 a1a1 a1a2 a2a2
频率/% 20 18 24 1 15 22
A．此种群中所有个体的与抗性相关的所有基因组成该种群的基因库
B．a与a1、a2互为等位基因，其遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律
C．该种群中a1、a2基因频率分别为21.9%和51.9%
D．若继续使用有机磷杀虫剂防治该害虫，则推测突变基因a1、a2的频率会继续升高
题组三　隔离与物种的形成
7．(2024·四川成都期末)分布在某山谷中的鼠类种群X。由于地质和气候的变化被一条大河分割，逐渐演变为现今两个不同的物种。下列叙述错误的是(　　)
A．种群X内部个体间部分性状的差异，体现了物种多样性
B．新物种的形成一定发生了进化，但进化不一定形成新物种
C．物种1和物种2的形成过程说明隔离是物种形成的必要条件
D．不同的生存环境使种群1和种群2的基因频率发生了定向改变
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
[能力提升]
9．(2024·海南期末)一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。某生物兴趣小组在接种大肠杆菌的培养基中放置含多种抗生素的圆形滤纸片，如图所示。每次挑取可能具有抗药性的菌落重复培养几代，记录每一代培养物抑菌圈的大小，结果如表所示。下列分析正确的是(　　)
项目 无抗生素 青霉素 阿奇霉素 四环素
抑菌圈半径平 均值/cm 第一代 0 0.19 0.95 1.31
第二代 0 0 0.74 0.7
A．大肠杆菌对阿奇霉素的抗性最强
B．大肠杆菌的变异为进化提供原材料，同时决定进化的方向
C．抗生素使大肠杆菌发生进化，本质是抗药性基因频率会增加
D．抗生素提高了大肠杆菌的突变率，导致抗性基因的产生
10．(2024·甘肃期末)图1为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图。图2为在某段时间内，种群甲中A基因频率的变化情况。下列叙述正确的是(　　)
　　
A．图1中a过程为地理隔离，b过程是生殖隔离
B．图2中在QR时间段内甲种群生物发生了进化，在T点时不一定形成新物种
C．若测得乙种群某时间段基因型为AA、Aa、aa的个体分别占60%、30%、10%，则该种群A的基因频率是25%
D．图2中Q点对应时间后环境发生新的改变，使得不同基因型个体的生存能力为AA＝Aa11．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________个。
(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____________________。
参考答案
【基础达标】
1.【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，属于同一个种群，B正确；一片草原上的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.【答案】C
【解析】超深渊狮子鱼产生的眼睛退化的突变(与色素、视觉相关的基因大量丢失)因适应环境并被保留下来，A、D正确；因自然选择，超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，使得超深渊狮子鱼种群与栖息于海岸岩礁的狮子鱼种群的基因库不同，B正确；协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，而超深渊狮子鱼是一个物种，因此深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中相互选择，不属于协同进化，C错误。
3.【答案】A
【解析】基因突变是变异的根本来源，喜食榴莲性状是基因突变的结果，基因突变是不定向的，A错误；d基因的频率为30%，所以该地区的人群中D基因的频率为70%，B正确；基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，因此人群中全部的D基因和d基因不能构成基因库，C正确；进化的实质是种群的基因频率的改变，因此若d基因的频率变为60%，则说明种群发生了进化，D正确。
4.【答案】D
【解析】Xb的频率＝×100%＝(7.36%＋2×0.32%＋4%)÷[2×(42.32%＋7.36%＋0.32%)＋(46%＋4%)]×100%＝8%，则XB的频率＝1－Xb的频率＝1－8%＝92%。故选D。
5.【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.【答案】D
【解析】种群中所有个体的所有基因组成该种群的基因库，A错误；a与a1、a2互为等位基因，其遗传遵循基因的分离定律，不遵循自由组合定律，B错误；a1基因频率＝(18＋1×2＋15)÷(100×2)×100%＝17.5%，a2基因频率＝(24＋15＋22×2)÷(100×2)×100%＝41.5%，C错误；根据题意可知，有机磷农药对抗药基因进行定向选择，若继续使用有机磷杀虫剂防治该害虫，则推测突变基因a1、a2的频率会继续升高，D正确。
7.【答案】A
【解析】种群是同一物种的集合体，种群内的差异无法体现物种多样性，体现的是遗传多样性，A错误；新物种的形成一定是生物进化的结果，但进化的结果不一定导致形成新物种，B正确；隔离是物种形成的必要条件，物种1和物种2的形成过程说明隔离是物种形成的必要条件，C正确；不同的生存环境使种群1和种群2的基因频率发生了定向改变，导致两种群无法进行基因交流，形成生殖隔离，D正确。
8.【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，物种的形成必须经过生殖隔离。
【能力提升】
9.【答案】C
【解析】抑菌圈的直径大小表明该种抗生素的杀菌能力，抑制圈的直径越大，说明抗生素杀菌能力越强，故由图可知，大肠杆菌对青霉素的抗性最强，A错误；大肠杆菌的变异为进化提供原材料，不能决定进化的方向，B错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，故大肠杆菌抗药性基因频率增加说明发生了进化，C正确；变异是使用抗生素之前就存在的，抗生素不能提高大肠杆菌的基因突变率，D错误。
10.【答案】B
【解析】图1中a过程为地理隔离，b过程是自然选择，c过程是生殖隔离，A错误。生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，图2中QR时间段内种群基因频率改变，说明该时间段内甲种群生物发生了进化；新物种形成的标志是产生生殖隔离，从图中无法判断是否形成生殖隔离，因此在T点时不一定形成新物种，B正确。该动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为60%、30%和10%，A的基因频率＝AA的基因型频率＋Aa的基因型频率×1/2＝75%，C错误。图2中Q点对应时间后环境发生新的改变，使得不同基因型个体的生存能力为AA＝Aa>aa，则A的基因频率会升高，D错误。
11.【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　(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%。