第6章 生物的进化 第1课时 种群基因组成的变化人教版（2019）高中生物学必修2章节练（含解析）

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2026人教版高中生物学必修2
第3节　种群基因组成的变化与物种的形成
第1课时　种群基因组成的变化
基础过关练　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　种群和基因库
1.(2025河北衡水期末)下列选项中,属于种群的是(　　)
A.一块稻田中的全部昆虫
B.一片森林中的所有鸟
C.一座山上的所有蛇
D.神农架自然保护区内的所有金丝猴
2.(2024黑龙江牡丹江月考)下列关于基因库的相关描述,错误的是(　　)
A.基因库是指一个种群所含有的全部基因
B.基因库因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体都含有该种群基因库的全部基因
D.基因突变可改变基因库的组成
题组二　种群基因频率的变化和自然选择的影响
3.(2025北京丰台模拟)英国曼彻斯特地区的桦尺蛾体色由一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)为显性。19世纪工业革命前,浅色桦尺蛾占优势;工业污染后,S基因频率从5%上升到95%。相关叙述错误的是(　　)
A.工业革命前,浅色桦尺蛾的基因型频率约为90%
B.工业污染后,浅色桦尺蛾的体色为有利变异
C.相比于工业污染前,工业污染后桦尺蛾的种群发生了进化
D.桦尺蛾体色比例的变化是种群基因频率定向改变的结果
题组三　探究抗生素对细菌的选择作用
4.(2025山东济南期中)为探究抗生素对细菌的选择作用,将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上(如图),一段时间后测量并记录抑菌圈的直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌扩大培养,重复实验2~5次。下列叙述不正确的是(　　)
A.接种时,将高浓度菌液涂布在培养基上
B.①处滤纸片上不含抗生素,起对照作用
C.重复2~5次实验后,抑菌圈的直径会变大
D.抑菌圈边缘的菌落上挑取的细菌耐药性较强
5.(教材习题改编)美罗培南是治疗细菌重度感染的一类抗生素,如图表示该抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该抗生素的耐药率变化。下列叙述正确的是(　　)
A.细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间不存在关联
B.美罗培南的选择导致细菌朝着耐药性增强的方向突变
C.若细菌种群基因频率不变,则其基因库也不变
D.规范使用抗生素和避免长时间使用抗生素可减缓细菌耐药率的升高
能力提升练　　　　　　　　　　　　　　　　
题组　基因频率的变化与生物进化
1.(2025江西宜春模拟)随着农田农药使用的频率、用量的增加,对稻田常见害虫稻飞虱的灭杀效果逐渐减弱,下表是学校生物兴趣小组对宜春市不同地区稻飞虱种群针对常规农药的敏感性和抗性基因型频率调查的结果,下列叙述错误的是(　　)
稻飞虱种群来源 抗性AA(%) 抗性Aa(%) 敏感性aa(%)
袁州区 54 32 14
万载 62 28 10
宜丰 48 36 16
A.万载稻飞虱抗性基因频率为76%
B.人为喷洒农药导致抗性稻飞虱的比例增长是自然选择的结果
C.宜丰稻飞虱敏感性基因频率高于袁州区敏感性基因频率
D.由表中数据可推测三地中袁州区的农药使用相对较少
2.(2025安徽铜陵月考)果蝇的长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇,其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%,若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇,在不考虑其他因素影响的前提下,关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述,错误的是(　　)
A.v基因频率降低了50%
B.V基因频率增加了50%
C.杂合果蝇比例降低了50%
D.残翅果蝇比例降低了50%
3.(2025河南月考)镰状细胞贫血(HbA/Hbs)是一种常染色体隐性遗传病。一般地区Hbs的基因频率很低,但在疟疾(按蚊传播的疾病)横行的非洲地区,Hbs的基因频率却高达40%。这是因为HbAHbs个体虽患有轻度贫血,但一般不会感染疟疾而存活下来;而HbAHbA的个体虽然不贫血,但常因感染疟疾而死亡。下列叙述正确的是(　　)
A.与一般地区相比,在非洲地区HbAHbs的基因型频率相对较高
B.在自然选择的作用下,非洲地区Hbs的基因频率会一直增大
C.在非洲地区若彻底消灭按蚊,则HbA的基因频率会下降
D.自然选择一般是通过选择基因型而使种群基因频率发生定向改变的
4.(易错题)假设某一地区白化病的致病基因频率为a,红绿色盲的致病基因频率为b,抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列相关叙述错误的是(　　)
A.该地区正常个体中白化病致病基因携带者所占的比例为2a/(1+a)
B.该地区男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b2
C.该地区女性个体中不患抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为(1-c)2
D.该地区女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为b2(2c-c2)
5.(创新题)(新考法·利用遗传平衡定律计算复等位基因频率)(2024湖北武汉月考)人的ABO血型由位于常染色体上的三个等位基因IA、IB、i决定,IAIA、IAi为A型血,IBIB、IBi为B型血,IAIB为AB型血,ii为O型血。随机对1 000人进行抽样检验,其中A型血450人,O型血360人。假设人群中基因频率不变,则IA和IAIB的频率分别为(　　)
A.0.3,0.03　　　　　　B.0.3,0.06
C.0.2,0.03　　　　　　D.0.2,0.06
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.C 3.B 4.C 5.D
1.D　种群是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合,神农架自然保护区内的所有金丝猴为生活在一定区域的同种生物全部个体的集合,属于种群,D符合题意。一块稻田中的全部昆虫、一片森林中的所有鸟、一座山上的所有蛇,包含多个物种,不属于种群,A、B、C不符合题意。
2.C　生物个体总是要死亡的,但基因库中的基因却因种群个体的繁殖而代代相传,B正确;种群中每个个体只含有该种群基因库的部分基因,C错误;基因突变能够产生新的基因,可改变基因库的组成,D正确。
3.B　工业革命前,S基因频率为5%,s基因频率为95%,则浅色桦尺蛾(ss)的基因型频率为95%×95%≈90%,A正确;工业污染后,由于生活环境的变化,黑色桦尺蛾的体色为有利变异,B错误;工业污染前后桦尺蛾种群的基因频率发生了改变,种群得以进化,C正确。
4.C　将高浓度菌液涂布在培养基上,使培养基上长出密集菌落,利于观察抑菌圈,A正确;①处滤纸片周围未出现抑菌圈,滤纸片上不含抗生素,起对照作用,B正确;随着重复次数增加,耐药菌株的比例增加,抑菌圈的直径会变小,C错误。
5.D　根据图中数据分析,住院患者该抗生素的人均使用量逐年增加,某种细菌对该抗生素的耐药率也逐年增加,二者之间存在关联,A错误;基因突变是不定向的,美罗培南的使用只是起到了选择作用,将细菌中的耐药个体选择出来,使细菌的耐药性增强,B错误;细菌种群基因频率不变,但其基因库可能发生变化,C错误。
能力提升练
1.D 2.B 3.A 4.B 5.B
1.D　抗性基因频率(即A基因频率)=AA基因型频率+1/2×Aa基因型频率,敏感性基因频率(即a基因频率)=1-抗性基因频率,据此计算三地基因频率。
稻飞虱种群来源 抗性基因频率(%) 敏感性基因频率(%)
袁州区 70 30
万载 76,A正确 24
宜丰 66 34
由上表可知,宜丰稻飞虱敏感性基因频率>袁州区敏感性基因频率,三地抗性基因频率的关系为万载>袁州区>宜丰,从农药对抗性基因的自然选择可推测三地中农药使用相对较少的是抗性基因频率最低的宜丰,C正确,D错误。人为喷洒农药导致抗性稻飞虱的比例增长并不是人所需要的,自然选择会选择抗性稻飞虱,淘汰敏感性稻飞虱,B正确。
2.B　
基因型为vv的果蝇有0.04×20 000=800(只);
基因型为Vv的果蝇有2×0.2×0.8×20 000=6 400(只)
3.A　在非洲地区,HbAHbs个体不易感染疟疾而存活下来,与一般地区相比,非洲地区HbAHbs的基因型频率相对较高,A正确;在自然选择作用下,非洲地区Hbs的基因频率不会一直增大,HbsHbs个体患有严重贫血,在自然选择下会被淘汰,Hbs的基因频率会维持在一定水平,B错误;在非洲地区若彻底消灭按蚊,疟疾不再横行,HbAHbA个体不会因感染疟疾而死亡,HbA的基因频率会上升,C错误;自然选择一般是通过选择表型(不是基因型)而使种群基因频率发生定向改变的,D错误。
归纳总结
进化中的“定向”与“不定向”
　　(1)变异是不定向的。
　　(2)自然选择是定向的。
　　(3)自然选择引起的种群基因频率的变化是定向的。
　　(4)生物进化是定向的。
4.B　
遗传病 白化病 红绿色盲 抗维生素D 佝偻病
遗传 方式 常染色体 隐性遗传 伴X染色体 隐性遗传 伴X染色体 显性遗传
致病基 因频率 a b c
正常基 因频率 1-a 1-b 1-c
选项 分析 致病基因携带者概率=2×(1-a)×a,正常个体概率=2×(1-a)×a+(1-a)×(1-a),正常个体中白化病致病基因携带者所占的比例=[2×(1-a)×a]/[2×(1-a)×a+(1-a)×(1-a)]=2a/(1+a),A正确 男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b,B错误;女性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b2 女性个体中不患抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为(1-c)2,C正确;女性个体中患抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为1-(1-c)2=2c-c2
由表格可知,女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为b2(2c-c2),D正确。易错分析
遗传平衡时X染色体上基因频率与
基因型频率的关系(以红绿色盲为例)
　　(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同,但发病率不同。
　　(2)男性中红绿色盲的发病率即为Xb的基因频率。
　　(3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%,则
　　男性中
　　女性中
　　说明:若男性和女性数量相等,则女性红绿色盲基因携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。
5.B　设IA基因频率为p,IB基因频率为q,i基因频率为r。O型血的基因型是ii,概率为0.36,即ii=r2=0.36,r为0.6;A型血的基因型是IAIA和IAi,概率为0.45,即IAIA+IAi=p2+2pr=0.45,p为0.3。由于种群中复等位基因IA、IB、i的基因频率之和等于1,则q=1-0.6-0.3=0.1,IAIB=2pq=2×0.3×0.1=0.06。综上分析,B正确。名师点睛　复等位基因遗传平衡定律也可用完全平方展开式来分析,如该题中:IA基因频率为p,IB基因频率为q,i基因频率为r,则(p+q+r)2=【p2+2pr(A型血概率)】+【q2+2qr(B型血概率)】+r2(O型血概率)+2pq(AB型血概率)。
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