第1课时 生物进化的动力与种群基因频率的平衡和变化
[随堂检测][学生用书P75]
1．某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物，两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是( )
A．乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝，反之亦然
B．在长期进化中，甲、乙两物种必然互为选择因素
C．甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变，反之亦然
D．甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变
解析：选B。由题意知，甲、乙两物种存在捕食关系，若捕食者仅有一种食物来源，则被捕食者灭绝，捕食者也会因缺少食物而灭绝；若捕食者有多种食物来源，则其中一种被捕食者灭绝不会导致捕食者灭绝；若捕食者灭绝，则被捕食者在一段时间内数量会增加，达到一定数量后会减少，最终在一定数量上维持平衡。在长期进化中，二者相互选择，可使基因频率发生定向改变，共同进化。两种群的基因突变是由环境影响产生的，两种群之间互不影响。基因突变产生新的等位基因，可能使种群的基因频率发生改变，种群数量保持稳定不能说明基因频率未发生改变。
2．如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，下列有关叙述中不正确的是( )
A．a点种群中存在很多种变异类型，原因是变异具有不定向性
B．a→b的变化是农药作用的结果
C．b→c是害虫的抗药性逐代积累的结果
D．农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫产生了抗药性变异
解析：选D。在使用农药前，害虫存在多种变异类型，有抗药性强的个体，也有抗药性弱的个体；图中ab段下降的原因是大部分害虫没有抗药性或抗药性弱，从而被淘汰；bc段上升的原因是抗药性强的害虫在生存斗争中存活并大量繁殖。农药的作用不是产生抗药性，抗药性早已存在于该种群，只是将抗药性弱的个体淘汰了。
3．某生物种群由基因型为AA、Aa、aa的个体组成，基因A的频率为70%，则基因a的频率为( )
A．30% B．60%
C．35% D．70%
解析：选A。该种群一对等位基因中A的基因频率为70%，则a的基因频率为1－70%＝30%。
4．某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。如图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因。据图回答：
(1)R基因的出现是________的结果。
(2)在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为________。
(3)1969年中期RR基因型几近消失，表明在__________________________的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力________。
(4)该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中，最终频率最高的基因型是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)R基因是新产生的基因，只有基因突变能产生新的基因。(2)RR的基因型频率为95%，所以R基因的频率为(95×2＋4)/200×100%＝97%。(3)1969年时，RR的个体明显减少，说明在不使用杀虫剂的时候，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。(4)根据曲线的变化可以看出，在不使用杀虫剂后，RR个体越来越少，R的基因频率越来越低，SS个体越来越多，S的基因频率越来越高。
答案：(1)基因突变 (2)97% (3)不再使用杀虫剂 低
(4)SS 在不使用杀虫剂环境下，持续的选择作用使R的基因频率越来越低
[课时作业] [学生用书P131(单独成册)]
一、选择题
1．当“601”药问世时，治疗病毒性感冒疗效很好，几年后疗效渐低，其根本原因可能是( )
A．病毒接触了药物后，慢慢地产生了抗药性
B．病毒为了适应环境，产生了抗药性变异
C．药物的定向选择使病毒的抗药性积累、增强
D．后来的药量用得过少，产生了抗药性变异
答案：C
2．对达尔文自然选择学说的理解正确的是( )
①环境改变使生物产生适应性的变异
②可遗传的变异是生物进化的基础
③变异是不定向的
④变异是定向的
⑤变异经过长期自然选择和积累可以产生出生物的新类型
A．②④⑤ B．②③⑤
C．②④ D．①③⑤
解析：选B。达尔文学说认为变异是不定向的，而题目中④的含义是与之矛盾的。①实质上是说变异都是适应性的，也就是定向的，与题目中④是一致的。这样排除①和④，故选B。
3．突变引起基因频率的改变是普遍存在的。研究人员调查了某地区某物种后发现，此物种共有a个个体，每个个体有b对基因。假设每个基因的突变率都是c，则此物种每一代出现的基因突变数大约为( )
A．2abc B．abc
C．1/2abc D．(2/a)bc
解析：选A。基因库中所有的基因都有突变的可能，每个基因的突变率为c，该基因库中共有基因个数为2ab，所以每一代中出现的基因突变数大约为2abc。
4．下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述正确的是( )
A．一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化
B．在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1
C．基因型Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率
D．因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
解析：选B。基因频率的改变才能说明物种的进化；Aa自交后代，A的基因频率始终等于a的基因频率；男性色盲患者多于女性患者，原因是色盲是伴X隐性遗传而不是色盲基因频率在男女群体中不同。
5．在豚鼠中，黑毛对白毛是显性，如果基因库中，90%是显性基因B，10%是隐性基因b，则种群中基因型BB、Bb、bb的频率分别是( )
A．81%、18%、1% B．45%、40%、15%
C．18%、81%、1% D．45%、45%、10%
解析：选A。此题可根据遗传平衡定律公式来计算，如果用p代表基因B的频率，q代表基因b的频率，那么，遗传平衡定律可以写成：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2，其中p2代表一个等位基因B纯合子的频率，q2代表另一个等位基因b纯合子的频率，2pq代表杂合子Bb的频率。如果一个种群达到了遗传平衡，其基因型频率应当符合p2＋2pq＋q2＝1。故可得出：BB基因型频率＝p2＝(90%)2＝81%；Bb基因型频率＝2pq＝2×90%×10%＝18%；bb基因型频率＝q2＝(10%)2＝1%。
6．在非洲人群中，约每10 000个人中有4个人患囊性纤维原癌，该病属于常染色体遗传。一对正常夫妇生有一患病的孩子。此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们所生的孩子患此病的概率是( )
A．1/25 B．1/50
C．1/100 D．1/102
解析：选D。若与该病相关的基因用A、a表示，P(aa)＝4/10 000，P(a)＝0.02，P(A)＝0.98，P(AA)＝0.98×0.98，P(Aa)＝2×0.98×0.02，正常人中出现Aa的概率＝P(Aa)/[P(AA)＋P(Aa)]＝4/102。Aa与4/102Aa产生aa的概率＝4/102×1/4＝1/102。本题极易出现计算失误，尤其是忽略“正常人中出现Aa的概率”的计算。
7．下列哪项对种群的基因频率没有影响( )
A．染色体变异 B．随机交配
C．自然选择 D．基因突变
解析：选B。染色体变异会使基因的数量发生改变，进而影响种群的基因频率，A项错误；随机交配不会产生新的基因，也不会改变基因的数量，对基因频率没有影响，B项正确；自然选择使种群的基因频率发生定向改变，C项错误；基因突变是新基因产生的途径，对基因频率有影响，D项错误。
8．如图，某种群自由交配，获得F1，F1自由交配获得F2，整个过程中没有自然选择以及基因突变等使基因频率改变的因素，下列说法正确的是( )
种群F1F2
A．F1和F2基因频率不同
B．F1和F2基因型频率不相同
C．整个过程没有发生进化
D．F1和F2纯合子比例不同
解析：选C。整个过程中没有自然选择以及基因突变等使基因频率改变的因素，自由交配也不使基因频率发生改变，所以F1和F2基因频率相同；自由交配时，达到遗传平衡，继续自由交配，基因型频率不变，F1和F2基因型频率相同，F1和F2纯合子比例相同。
9．金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)控制，其中a基因在纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY均为纯合子)。现取一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因的频率为( )
A．1/8 B．1/6
C．1/11 D．1/14
解析：选C。由题意知，一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，雌性个体∶雄性个体≈2∶1，说明金鱼的这一对等位基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa、XAY，F1中，雌性个体的基因型为XAXa、XAXA，产生卵细胞的基因型及比例是：XA∶Xa＝3∶1，雄性个体的基因型为XAY，产生的精子的基因型及比例是XA∶Y＝1∶1，因此F1金鱼自由交配所得F2的基因型及比例是：XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝3∶1∶3∶1，其中XaY死亡，所以成活个体中XAXA∶XAXa∶XAY＝3∶1∶3；Xa的基因频率＝1÷(3×2＋1×2＋3)＝1/11。
10．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)的表现型如表。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。由于环境是维生素K含量不足的环境，所以依赖度较高的RR个体数量减少，长期使用灭鼠灵rr个体数量大量减少，所以Rr个体的数量最多，所以两种基因频率都不为0。
11．某种群由基因型为AA、Aa和aa的个体组成。若该种群中基因a的频率是50%，则基因A的频率是( )
A．0% B．35%
C．50% D．100%
解析：选C。一个种群中A、a基因频率之和为1，已知a的基因频率为50%，则A的基因频率为50%。
12．某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代中A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是( )
A．55%和32.5% B．55%和42.5%
C．45%和42.5% D．45%和32.5%
解析：选B。根据题目中已知条件，基因型频率AA＝30%，aa＝20%，可得Aa＝50%，则基因频率A＝AA%＋1/2×Aa%＝30%＋1/2×50%＝55%，a＝aa%＋1/2×Aa%＝20%＋1/2×50%＝45%。由于该植物为自花传粉，所以AA后代全部为AA，aa后代全部为aa，Aa后代出现性状分离(1/4为AA，1/4为aa，1/2为Aa)，所以F1中AA的比例为AA%＋Aa%×1/4＝30%＋50%×1/4＝42.5%。
二、非选择题
13．假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：
(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________，A基因频率为________。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是________________。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。
解析：(1)因为该种群只有Aa一种基因型，若不考虑基因突变和染色体变异，该种群中A和a的基因频率均为0.5，所以A基因频率∶a基因频率＝1∶1。如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异，根据遗传平衡定律可知，AA的基因型频率为0.25，aa的基因型频率也是0.25，则Aa的基因型频率为0.5，所以AA、Aa和aa的数量比为1∶2∶1，且A和a的基因频率仍然都是0.5。(2)由于该种群初始只有Aa一种基因型，所以理论上随机交配产生的后代中，应含有三种基因型，且比例为1∶2∶1。但实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，最可能的原因是显性基因纯合(AA)致死，从而导致子代中无基因型为AA的个体存在。子一代中Aa和aa的比例为2∶1，即Aa和aa的概率分别是2/3和1/3，所以A和a的基因频率分别是1/3和2/3。如果不考虑基因纯合致死，随机交配符合遗传平衡定律，产生的子二代中AA＝1/3×1/3＝1/9，Aa＝(1/3×2/3)×2＝4/9，aa＝2/3×2/3＝4/9，所以AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，AA个体致死，所以Aa和aa的个体数量比应为1∶1。
答案：(1)1∶1 1∶2∶1 0.5 (2)A基因纯合致死 1∶1
14．用水蚤(一种水生小动物)进行如图所示的实验。请回答下列问题：
(1)实验结果表明，多数水蚤生活的最适温度为________。
(2)有些水蚤能在20 ℃环境中生活，还有些水蚤能在28 ℃环境中生活，这表明水蚤个体之间存在着________，从而体现了生物的变异一般具有________。
(3)能在20 ℃环境中生存的个体都是___________________________________的个体，而在28 ℃环境中生存的个体都是________________________________的个体。所以，温度的改变对水蚤起了________作用，而这种作用是________的。
(4)20 ℃环境中生活的水蚤移入28 ℃环境中，将导致水蚤死亡；同理，28 ℃环境中生活的水蚤移入20 ℃环境中也引起死亡。这说明，当环境条件发生变化时，如果生物体缺少________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
就要被环境所淘汰。
(5)如果第二次改变实验温度，还有少部分水蚤个体生存下来，再重复几次同样的实验过程，将会筛选出什么样的水蚤个体？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)25 ℃ (2)差异(变异) 多方向性 (3)适应20 ℃环境 适应28 ℃环境 选择 定向 (4)适应新环境的变异 (5)对20 ℃、25 ℃、28 ℃均能适应的即适应温度范围较广的水蚤个体
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第2课时 适应与物种形成
[随堂检测][学生用书P78]
1．以下不是适应现象的是( )
A．香蕉在南方种植，苹果生长于北方
B．鱼类洄游，鸟类迁徙
C．鱼类与鸟类身体都呈纺锤形
D．抗虫棉的后代仍具抗虫性状
解析：选D。A、B、C三项分别是生物体在生活方式、行为、结构与功能方面对环境的适应，D项描述为遗传现象。
2．如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是( )
A．a表示基因突变和基因重组，是生物进化的原材料
B．b表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志
C．c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化
D．d表示地理隔离，新物种形成一定需要经过地理隔离
解析：选C。突变(基因突变和染色体畸变)和基因重组为生物进化提供原材料；生物进化的标志是基因频率的改变，不是生殖隔离；隔离是物种形成的条件，但有些生物没有经过地理隔离也会形成新的物种，如植物多倍体的形成。
3．下列关于隔离的叙述，不正确的是( )
A．阻止了种群间的基因交流
B．物种的形成都必定先经过长期的地理隔离
C．遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因
D．多倍体植物的产生不需要经过地理隔离
解析：选B。地理隔离使自然选择的方向不同，但物种的形成最终是阻止种群间的基因交流，即生殖隔离。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。
4．达尔文发现在南美洲加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上生活着15种龟类(简称岛龟)，它们形态各异，食性和栖息场所也各不相同，但它们都保留着南美大陆西海岸陆地龟类的痕迹(简称大陆龟)，研究发现这15种岛龟就是由大陆龟进化而来的。如图所示，图甲是描述岛龟演化的模型，请分析回答：
(1)大陆龟刚开始分布到甲、乙两岛时，岛屿之间辽阔的海洋相当于________隔离；每个岛上的环境都不同，所以____________的方向也不同，导致进化方向产生差异。
(2)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是________________。经过长期进化，分布在不同海岛上的岛龟的基因库发生很大的差异，最终出现____________隔离，标志着两个新物种岛龟1和岛龟2的形成。
(3)岛龟脚趾的连趾(ww)和分趾(WW、Ww)是一对相对性状，若人为将岛龟1迁入乙岛，追踪调查50年间W和w的基因频率变化如图乙，则乙岛上的岛龟1是否发生了进化？________(选填“是”或“否”)，说明上述性状中____________________更适应乙岛的环境。
解析：(1)当同一物种分开形成两个种群时，两者之间存在的是地理隔离；由于每个岛上的环境不同，所以自然选择的方向不同，从而导致进化的方向也不同。(2)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位为种群，经过长期的地理隔离最终达到了生殖隔离，标志着两个新物种的形成。(3)通过图乙中种群基因频率的变化可知，岛龟发生了进化；种群基因频率变大的等位基因控制的性状是适应环境的。
答案：(1)地理 自然选择 (2)种群 生殖 (3)是 连趾
[课时作业] [学生用书P133(单独成册)]
一、选择题
1．下列有关生物进化理论的叙述，错误的是( )
A．选择是生物进化的动力
B．地理障碍可能导致新物种的形成
C．生物的变异都有利个体的存活
D．动物和植物有共同的原始祖先
解析：选C。选择是生物进化的动力，A正确；地理障碍会导致同一种群不同个体朝着不同方向进化，可能会产生生殖隔离，从而形成新的物种，B正确；生物的变异对于个体来说往往是害大于利，C错误；动物和植物都由共同的原始祖先进化而来，D正确。
2．某经常刮大风的海岛上生活着一群昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系如图中曲线(纵坐标为翅的长度，横坐标为个体数)所示。下列叙述错误的是( )
A．该昆虫的性状不同是自然选择的结果
B．上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
C．在生存斗争中，生物和无机环境之间进行着相互选择
D．自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很不相同
解析：选B。该昆虫的性状分歧是自然选择的结果，A正确；自然选择是定向的，B错误；在生存斗争中，生物和生物、生物和无机环境之间进行着相互选择，C正确；自然选择能使种群基因频率发生定向改变，最终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离，D正确。
3.狼和鹿是捕食和被捕食的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是( )
A．狼在客观上起着促进鹿发展的作用
B．狼的存在有利于增加物种多样性
C．鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化
D．鹿的进化速度比狼的进化速率快
答案：D
4．有关现代生物进化理论的叙述，错误的是( )
A．种群是生物进化的基本单位
B．自然选择学说是现代生物进化理论的核心
C．生物进化过程的实质是种群基因频率的改变
D．生物进化过程的实质在于有利变异的保存
解析：选D。种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，在这个过程中有利变异保存而不利变异被淘汰，从而改变了基因频率。
5．澳洲某小岛上生活着两种棕榈科植物。研究认为：在200万年前，它们的共同祖先迁移到该岛时，一部分生活在pH较高的石灰岩上，开花较早；另一部分生活在pH较低的火山灰上，开花较晚。由于花期不同，不能相互授粉，经过长期演变，最终形成两个不同的物种。下列有关分析正确的是( )
A．土壤酸碱度的选择作用，诱发个体产生不同的变异
B．基因突变产生新的等位基因，导致种群基因频率定向改变
C．花期不同阻止了基因交流，最终形成了生殖隔离
D．若将这两种植物种植在相同环境中，它们能杂交产生可育后代
解析：选C。变异是不定向的，在环境变化之前就已经产生，土壤酸碱度这一特定的环境只是对不定向的变异起了选择的作用，而不是诱发了生物变异，A项错误；基因突变产生的新基因是原基因的等位基因，可能使种群的基因频率发生改变，但没有定向性，自然选择导致基因频率发生定向改变，B项错误；由于花期不同，不能相互授粉，说明两个物种间存在生殖隔离，C项正确；因这两个物种间存在生殖隔离，所以，若将这两种植物种植在相同环境中，它们不能交配，或者能杂交但产生不育的后代，D项错误。
6．图中甲、乙、丙表示自然选择对种群的三种作用类型，其中最易产生新物种的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．甲、乙
解析：选C。在自然选择作用下，甲、乙两种群表现型频率分别出现一个高峰；丙种群表现型频率出现两个高峰。所以丙种群最易产生新物种。
7．如图是我国黄河两岸a、b、c、d 4个物种及其演化关系的模型，请据图分析下列说法错误的是( )
A．由a物种进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程
B．黄河北岸的b物种迁移到黄河南岸后，不与c物种进化为同一物种，其原因在于二者间已形成生殖隔离
C．c物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化
D．判断b、d物种的方法是观察两个物种的生物能否交配，并产生后代
解析：选D。物种a分布在黄河两岸，进化为b、c两个物种，经历了从地理隔离到生殖隔离的过程，A正确；物种b迁移到黄河南岸后，与物种c之间存在生殖隔离，B正确；生物进化的实质是种群基因频率发生了变化，只要种群的基因频率发生了改变，则生物一定发生了进化，C正确；不同物种的生物之间不能交配，或交配后不能产生“可育后代”，D错误。
8．水稻非糯性(Y)对糯性(y)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性。用非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻杂交，让F1自交三代，在自然情况下，基因频率的变化是( )
A．Y逐渐增大，R逐渐增大
B．Y逐渐减小，R逐渐减小
C．Y基本不变，R基本不变
D．Y基本不变，R逐渐增大
解析：选D。非糯性抗病和糯性不抗病的两纯种水稻的基因型分别为YYRR和yyrr，杂交得F1(YyRr)。F1自交三代，由于自然选择的作用，后代中抗病个体增加，不抗病个体逐渐被淘汰，即R的基因频率逐渐增大；而非糯性与糯性性状基本不受环境影响，后代中Y的基因频率基本不变。
9．在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，把它们饲养起来，结果活下来64只。在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的，下列有关叙述正确的是( )
A．突变和基因重组决定生物进化的方向
B．自然选择会改变种群的基因频率
C．特殊的变异类型都是不利的
D．不产生变异的生物才能生存
解析：选B。突变和基因重组为生物的进化提供原材料，这种变异是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的。产生有利变异的个体存活下来，产生不利变异的个体会在自然选择中被淘汰，自然选择的过程就是种群基因频率发生变化的过程。
10．家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。
家蝇种群来源 敏感性纯合子(%) 抗性杂合子(%) 抗性纯合子(%)
甲地区 78 20 2
乙地区 64 32 4
丙地区 84 15 1
下列叙述正确的是( )
A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果
B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%
C．比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高
D．丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果
解析：选D。因为一个亮氨酸替换为苯丙氨酸，应是碱基对的替换结果，故A错误。甲地区抗性基因频率是2%＋20%/2＝12%，故B错误。比较三地区抗性基因频率，甲是12%，乙是20%，丙是8.5%，但不能说明乙地区抗性基因突变率最高，故C错误。丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果，故D正确。
11．一个全部由基因型Aa的豌豆植株组成的种群，经过连续n代自交，获得的子代中Aa的频率为(1/2)n，AA和aa的频率分别为(1/2)×[1－(1/2)n]。根据现代生物进化理论，可以肯定该种群在这些年中( )
A．发生了隔离
B．发生了自然选择
C．没有发生生物进化
D．没有发生基因型频率的改变
解析：选C。一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成的种群，A、a的基因频率均为1/2，连续自交n代后，所获得的子代中A的基因频率为(1/2)n/2＋(1/2)×[1－(1/2)n]＝1/2，a的基因频率也是1/2，该种群的基因频率没有改变，因此，该种群在这些年中没有进化，C正确，D错误。A、B两项可能没有发生。
二、非选择题
12．下列表格所示为某物种的遗传学测量数据。
年份 1946 1956 1966 1976 1986 1996 2006 2016
基因B的频率 0.99 0.81 0.64 0.49 0.36 0.25 0.16 0.10
基因b的频率 0.01 0.19 0.36 0.51 0.64 0.75 0.84 0.90
(1)等位基因是指位于________上同一位置，控制________的基因。
(2)求1946年和2016年时，杂合子Bb的基因型频率各是多少？1946年________，2016年________。
(3)请说明1946～2016年的70年中显性基因B的频率逐渐下降的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从表中数据的变化还可以看出，生物进化的过程中，由于自然选择，导致物种基因库中________发生变化。
解析：杂合子Bb的基因型频率：1946年为1－0.99×0.99－0.01×0.01＝1.98%，2016年为1－0.90×0.90－0.10×0.10＝18%。基因频率的改变是特定的自然选择导致的。
答案：(1)同源染色体 相对性状
(2)1.98% 18%
(3)由于环境对生物的定向选择作用，等位基因B在选择的过程中频率逐步下降，说明B基因所控制的性状对于b基因所控制的性状来讲，不是适应环境的性状，而是在选择的过程中逐渐被淘汰
(4)各基因的基因频率
13．如图1表示物种形成的一般途径，请据图回答：
(1)结合现代生物进化理论分析可知，a、c分别表示________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①～⑥的存在说明由于发生了________，导致新性状出现，在________的作用下使生物朝着一定方向进化。
(3)某小岛的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为________，它是生物进化的________。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因，w代表联趾(趾间有蹼)基因，这两种性状比例变化的过程如图2所示。
①图2所示群体中不同个体的存在反映了________多样性；由于蜥蜴过度繁殖，导致________加剧。
②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)图中表示了物种形成的环节——突变和基因重组、自然选择和隔离，其中a、c表示的分别是环境隔离和生殖隔离。(2)不定向的变异能够为自然选择提供原材料。(3)种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。(4)同种个体间的差异来自基因的差别，所以属于基因多样性的体现；在小岛上种群大量繁殖导致生存空间和资源的相对稀缺，所以生存斗争逐渐加剧；能在海中游泳获取食物的联趾蜥蜴更容易生存下来。
答案：(1)环境隔离，生殖隔离
(2)突变和基因重组 自然选择
(3)种群 基本单位
(4)①基因 生存斗争
②联趾个体可以到海洋中捕食，更适应环境
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第一节 生物的多样性、统一性和进化
[随堂检测][学生用书P72]
1．下列属于同一物种的是( )
A．生活在同一森林中的所有食草的动物
B．培养在同一培养皿中的大小两种草履虫
C．种在同一块地里的四倍体水稻和普通水稻
D．生活在某一区域的白种人、黄种人和黑种人
解析：选D。同一物种是指能相互交配并且产生有生育能力的后代的一群生物个体。
2．下列关于进化论对生物的统一性和多样性的解释，说法错误的是( )
A．自然选择导致形成生物的多样性
B．物种保持结构和功能模式的统一性与遗传有关
C．物种随着时间推移是可变的
D．物种统一性是自然选择使生物定向变异的结果
答案：D
3．动物、植物、真菌等真核生物在哪一个结构层次上统一起来( )
A．种群 B．个体
C．器官 D．细胞
答案：D
4．对比人和大猩猩的骨骼可以说明( )
A．统一的细胞模式将动物、植物、真菌和众多的原生生物联系在一起
B．同种个体之间能相互交配并产生有生育能力的后代
C．生物体层次上存在某种结构与功能的统一模式
D．人类与大猩猩的生物体结构和功能完全相同
答案：C
5．下列有关种群与物种的说法正确的是( )
A．只要能交配产生后代的生物就是一个物种
B．同一物种的不同种群之间存在生殖隔离
C．是否存在生殖隔离是区分物种与种群的标志
D．物种与种群是生物进化的基本单位
解析：选C。物种的本质是有生殖隔离，能交配产生有生育能力的后代的同种生物是同一物种，同一物种不同种群之间不存在生殖隔离，种群是生物进化的基本单位。
6．细胞生物都具有核糖体，遗传物质都是DNA，说明( )
A．生物的统一性 B．生物的多样性
C．生物的差异性 D．生物既相似又相异
答案：A
[课时作业] [学生用书P129(单独成册)]
一、选择题
1．下列生物都属于同一个物种的是( )
①北京巴儿狗 ②德国猎犬
③澳大利亚牧羊犬 ④狼
⑤羊 ⑥西伯利亚雪橇犬
⑦长颈鹿 ⑧豹
A．①②③⑥ B．①②③④
C．②③④⑤⑦ D．④⑤⑥⑦⑧
解析：选A。同一种生物能够交配并产生有生育能力的后代的一群个体，称为一个物种。不同物种之间一般不能交配，或交配后不能产生有生育能力的后代。
2．下列四组生物中，细胞结构最相似的是( )
A．变形虫、水绵、香菇
B．烟草、草履虫、大肠杆菌
C．小麦、番茄、大豆
D．酵母菌、灵芝、豌豆
解析：选C。细胞结构分为动物细胞和植物细胞，又可分为原核细胞和真核细胞。变形虫、草履虫为单细胞动物，香菇、酵母菌、灵芝为真菌，大肠杆菌为细菌，小麦、番茄、大豆、豌豆为高等植物。
3．下列说法正确的是( )
A．生物界存在统一性，故所有生物同属于一个物种
B．生物间只存在统一性
C．生物间只存在差异性
D．生物间既有差异又相统一
解析：选D。物种是生物分类的最小单位；生物之间既有差异，又相统一。
4．关于“共同由来”的认识，不科学的是( )
A．多种多样的物种，由一个祖先物种发展而来
B．不同种生物之间有着或远或近的亲缘关系
C．自然界的生物由一个祖先个体繁衍而来
D．由于共同由来，生物界既有统一性，又存在多样性
解析：选C。共同由来是指物种之间的发展，而不是生物个体的发展。
5．下列对于生物多样性和统一性的认识，错误的是( )
A．生物多样性体现在类型上，而统一性则体现在模式上
B．研究的结构层次越基础，越能发现生物的统一性
C．生物的多样性和统一性都可以体现在个体水平上
D．只有到了生物大分子的水平上，才能发现生物界的统一性
解析：选D。生物多样性和统一性有不同的体现，一个是体现在类型上，一个是体现在模式上。生物的统一性和多样性都有几个层次的体现，而且，在不同的层次上，体现的统一性和多样性是不同的，越是基本的结构层次，越能体现作为生命的高度统一性。
6．下列能提高生物多样性的是( )
A．把生物进行分类
B．不同环境的自然选择
C．来自共同祖先的遗传
D．用进废退
解析：选B。不同环境的自然选择可产生物种多样性。
7．下列可以成为真核细胞和原核细胞具有统一性证据的是( )
A．两者都有细胞膜、细胞质、细胞核等结构
B．都由蛋白质、核酸等生物大分子物质组成
C．都有线粒体，都能进行需氧呼吸
D．细胞中都有细胞壁结构
答案：B
8．地球上现存生物物种大约有200万种，具有如此众多生物物种的根本原因是( )
A．生活方式的多样性
B．遗传信息的多样性
C．性状的多样性
D．进化方式的多样性
答案：B
9．在生物界，雌雄个体之间往往存在很大的差异，如雌、雄蜂的不同以及鸟类雄鸟羽毛华丽等。对此现象理解有误的是( )
A．遗传物质不同
B．自然选择的结果
C．不利于物种的发展
D．能体现生物多样性
解析：选C。雌、雄性分化有遗传基础，雌、雄的差异是自然选择的结果，有利于物种的发展，同时体现了生物的多样性。
10．下列符合进化论叙述的是( )
A．物种是神创的
B．物种是不变的
C．种群是生物进化的基本单位
D．用进废退是生物进化的原因
解析：选C。种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组是生物进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离在物种形成中起重要作用，共同进化与生物多样性的形成有关，故C正确；物种是神创的和物种是不变的都是荒谬的观点，用进废退是拉马克的学说内容，故A、B、D错。
11．原核生物和真核生物共用一套遗传密码，说明生物具有( )
A．统一性 B．多样性
C．适应性 D．特异性
解析：选A。原核生物和真核生物共用一套遗传密码，体现了生物在遗传过程中的统一性。
12．(2016·浙江4月选考)鸟的翅膀和人的手臂在骨骼结构上非常相似。这说明它们之间存在( )
A．稀有性 B．适应性
C．统一性 D．竞争性
解析：选C。生物界在结构和功能上具有高度的统一性，体现在生物体、细胞或生物大分子等层次上。鸟的翅膀和人的手臂在骨骼结构上非常相似，这是生物体层次上的统一性。
二、非选择题
13．生物的相似性与相异性体现了生物界的统一性与多样性，生物某些方面的相似性可作为生物统一性的证据，而生物的相似性可体现在生物体的结构与功能、细胞结构、分子组成等层次上，以下是用于研究相似性的几组生物。试写出它们的统一性层次：
(1)人和大猩猩的骨骼标本可用于研究________层次上的统一性；动物、植物、真菌永久装片可用于研究________层次上的统一性。人、酵母菌、细菌形成的细胞匀浆可用于研究________________层次上的统一性。
(2)进化论先驱达尔文通过长期观察生物的相似性与相异性揭示了生物界统一性与多样性的本质：他认为，同一物种由于自然选择等因素作用可形成另一________；而彼此不同却又相似的物种，遗传的力量使它们保持________________的统一模式。
解析：骨骼属于生物体形态结构范畴；动物、植物、真菌都是真核生物，对他们永久装片的研究属于细胞结构；而细胞匀浆无结构可言，只能属于分子范畴。达尔文的核心观点是生物具有共同祖先，同一物种可进化成为不同物种，不同物种由于可追溯到共同祖先，它们有着相似的、由遗传力量决定的结构和功能的统一模式。
答案：(1)生物体 细胞 生物大分子
(2)物种 结构和功能
14．根据分类学的记载，现在地球上生活着的生物约有200多万种，但是每年都有新物种被发现。近年来在3 000 m的深海热泉孔周围，就发现了以前没有记载的生物。这就说明，生物界的物种还有待于人们继续去发现，请根据以上材料分析：
(1)从分子水平看，生物的性状具有多样性的直接原因是________________________，根本原因是________________________。
(2)从遗传水平看，生物新性状的出现主要是__________________的结果，而进行有性生殖的生物，后代的不同表现型主要是由于________的结果。
(3)从进化角度看，生物物种的多样性主要是由于
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)现代生物学研究表明，通过____________________技术也可以定向创造出动植物的新品种和微生物的新类型。
(5)以上研究成果，有力地抨击了特创论的__________________________观点。
解析：生物多样性的直接原因是蛋白质分子的多样性，根本原因是DNA分子具有多样性，控制形成了不同的蛋白质分子。当生物出现变异，是自然选择决定其生存还是淘汰，所以从进化角度看，生物多样性是自然选择的结果。现代生物技术(如基因工程和细胞工程)能定向改造生物的遗传物质，创造生物新类型。
答案：(1)蛋白质的多样性 DNA的多样性
(2)突变 基因重组
(3)不同的环境对生物进行自然选择的结果
(4)现代生物工程(或转基因、细胞融合等)
(5)生物是由上帝一次性创造出来的
15．达尔文在环球考察时，在南美洲的加拉帕戈斯群岛上观察到的嘲鸫，它们的大小和喙各不相同，栖息场所和食物也不相同，其种间杂交一般不育。据研究，它们是由一种嘲鸫进化而来的。请根据以上材料回答下列问题：
(1)这些鸟的祖先由于偶然原因从南美大陆迁来，它们逐渐分布到各个岛上，各个岛上的嘲鸫被海洋隔开不能交配，经过很长一段时间后，形成了不同的形态特征，判断各个岛上的嘲鸫是否仍属于同一物种的标准是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)这些岛屿上的嘲鸫虽然在形态、食性等方面有所差异，但它们来自同一种嘲鸫，因此在________和________上具有________的模式。
答案：(1)是否还能够交配并产生可育后代
(2)结构 功能 统一
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章末过关检测(五)
[学生用书P135(单独成册)]
(时间：45分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括11小题，每小题5分，共55分)
1．如图为某哺乳动物种群因河道改变而发生的变化，下列与之相关的说法正确的是( )
A．河道的改变使同一种群的生物变成了不同的物种
B．河道的改变使两个种群失去了基因交流的机会
C．B种群和C种群基因频率的不同仅与环境的变化有关
D．地理隔离必然导致生殖隔离，生殖隔离必然源于地理障碍
解析：选B。河道的改变使一个种群被分隔成两部分，从而形成两个种群，这两个种群因河流的阻隔，形成地理隔离，失去了基因交流的机会，新物种形成的标志是出现生殖隔离，但是并没有证据说明B、C种群成为了两个物种；种群基因频率的差异不仅与环境的选择作用有关，还与基因的突变有关；长期的地理隔离有可能导致生殖隔离，生殖隔离也未必就源自地理障碍，如多倍体的形成。
2．桦尺蠖蛾中，体色暗黑由显性基因S控制，体色灰白由隐性基因s控制。由于工业化发展，S和s的基因频率在英国某工业污染区100年间的变化结果如下表所示：
工业污染区 1800年 1810年 …… 1890年 1900年
s基因 99% 90% …… 19% 10%
S基因 1% 10% …… 81% 90%
下列叙述错误的是( )
A．环境的定向选择作用可使种群中s基因的频率下降
B．暗黑色桦尺蠖蛾是通过基因突变和自然选择产生的新物种
C．自然选择能保留有利变异且能使有利变异逐代积累
D．污染区的桦尺蠖蛾种群中S基因的频率上升是桦尺蠖蛾对环境的适应
解析：选B。根据表格信息，在英国某工业污染区100年间S基因的频率不断上升，s基因的频率不断下降，说明体色暗黑的桦尺蠖蛾与当地环境相适应，是有利变异，经过自然选择而保留，而体色灰白的桦尺蠖蛾被淘汰。种群基因频率改变只能说明生物发生了进化，要形成新的物种还需要经过生殖隔离。
3．下列关于生物进化的叙述，正确的是( )
A．对所有物种来说，地理障碍必然导致生殖隔离
B．基因突变虽对多数个体不利，但基因突变的方向和生物进化的方向是一致的
C．母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”，说明了并不是所有物种间都存在生殖隔离现象
D．若一种群中BB个体占81%，Bb个体占18%，bb个体占1%，则在基因库中B的频率为90%
解析：选D。地理障碍不一定会导致生殖隔离；基因突变是不定向的；母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”，但“狮虎兽”不育，说明了不同物种间存在生殖隔离现象。
4．下列实例中不属于生殖隔离的是( )
A．玉米的花粉落在大豆柱头上不能萌发
B．东北虎和华南虎由于地理原因不能交配
C．马和驴杂交所生的骡高度不育
D．不同种类的昆虫雌雄个体之间通常不能交配
解析：选B。生殖隔离是指两物种之间不能相交，或相交后也不能产生可育后代的现象。东北虎和华南虎只是处于地理隔离阶段，同一物种形成不同的亚种，还没有达到生殖隔离阶段。
5．如图甲、乙是不同进化类型示意图，a、b、c、d表示不同物种。下列有关叙述错误的是( )
A．a、b由共同的原始祖先进化而来，二者之间不存在生殖隔离
B．海豚和鲨鱼亲缘关系较远，外表相似，可用乙图表示
C．甲、乙两图能够说明自然选择在进化中的作用
D．判断物种间的亲缘关系可利用核酸分子杂交的方法
解析：选A。A项错，a、b属于两个不同的物种，二者之间存在生殖隔离；B项对，海豚和鲨鱼属于两个不同的物种，亲缘关系较远，但外表相似，可用乙图表示；C项对，甲、乙两图中物种进化的方向不同，这是自然环境不同造成的，说明了自然选择在进化中的作用；D项对，可用核酸分子杂交的方法判断物种间的亲缘关系。
6．在某动物种群中，基因型AA占25%、Aa占50%、aa占25%。这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA＝Aa>aa，则在长期的选择过程中，图中较能正确表示A基因和a基因之间比例变化的是( )
解析：选A。开始时基因频率为：A＝25%＋50%×1/2＝50%，a＝50%；由于aa个体生活能力弱，容易被环境淘汰，所以后代中a基因频率会越来越小，A基因频率会越来越大。
7．某种群中，基因型为AA的个体有2 000个，基因型为Aa的个体有2 000个，基因型为aa的个体有6 000个。它们迁移到一个孤岛上自由交配繁衍。A基因在初始时的频率和繁衍两代(假设子代都存活)后的频率分别是( )
A．0.2和0.3 B．0.3和0.5
C．0.2和0.5 D．0.3和0.3
答案：D
8．假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占( )
A．1/9 B．1/16
C．4/81 D．1/8
解析：选B。由题意可知，该种群遵循遗传平衡定律，且感病植株在开花之前全部死亡，不能产生后代，可推知R、r的基因频率分别是3/4、1/4，则子一代中感病植株(rr)占1/16，即1/4r×1/4r＝1/16。
9．海洋中有大小相似但彼此分离的甲、乙两个小岛，某时间段内岛上地雀的种类和数量随时间变化的情况如图所示，下列有关叙述中，错误的是( )
A．两岛上的地雀存在地理隔离
B．两岛上不同种的地雀之间存在着生殖隔离
C．甲岛上所有地雀的全部基因形成一个基因库
D．两岛上不同种类地雀的数量可能不同
解析：选C。由图知，甲、乙两岛上地雀具有多种，不同物种之间存在着生殖隔离。基因库是针对种群而言的，故甲岛上所有地雀形成的不同种群，其全部基因形成多个基因库。
10．“超级细菌”因具有NDM基因，耐药性极强，现存抗生素均不能有效将其杀灭。如图是超级细菌进化的基本过程，以下分析错误的是( )
A．病原菌的基因突变可产生不同性状
B．抗生素的滥用导致NDM基因出现
C．隔离不是超级细菌进化的必要条件
D．a表示抗生素的定向选择作用，使NDM基因频率增加
答案：B
11．如表是某物种迁入新环境后，某对等位基因的基因频率变化情况，由这些数据不能得出的结论是( )
1946 1956 1966 1976 1986 1996 2006 2016
基因A的频率 0.99 0.81 0.64 0.49 0.36 0.25 0.16 0.10
基因a的频率 0.01 0.19 0.36 0.51 0.64 0.75 0.84 0.90
A.在1946～2016年间该种群发生了进化
B．a基因控制的性状可能更适应新环境
C．2016年，该种群中Aa的基因型频率为18%
D．基因频率的改变是通过环境对生物个体的选择实现的
解析：选C。分析表格中数据可知，在1946～2016年间该种群的基因频率发生改变，说明该种群发生了进化，A正确；从图可看出a的基因频率在逐渐增大，说明了a基因控制的性状有利于该物种适应新环境，B正确；2016年该种群不一定遵循遗传平衡定律，因此Aa的基因型频率不一定是18%，C错误；自然选择是选择生物的表现型，D正确。
二、非选择题(本题包括3小题，共45分)
12．(15分)如图为人和有关动物器官的比较，据图回答下列问题：
(1)图中的生物在分类学上都属于________动物，其中人、蝙蝠和海豚均属于________类。
(2)人的手臂、海豚的鳍肢、鸟和蝙蝠的翼手，它们的外形和功能________(填“相同”或“不相同”)，却有着相似的________，在胚胎阶段，它们都是从相同的________发育而来。
解析：从解剖学上看，图中生物中的器官在形态和功能上各不相同，但从胚胎学上看，它们起源相同，结构相似，在胚胎阶段都是由共同的组织发育而来。图中生物在分类学上都属于脊椎动物，其中人、蝙蝠和海豚均属于哺乳动物。
答案：(1)脊椎 哺乳 (2)不相同 结构模式 组织
13．(15分)原产某地的一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区，很多年以后移植到原产地，开花植株比例如图所示，回答下列问题。
(1)现代生物进化理论认为：________是生物进化的基本单位，________决定生物进化的方向。
(2)在对b植物的某一种群进行的调查中，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，该植物种群是否发生了进化？________，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________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(4)若要使c植物的后代基因频率维持在这一理想状态下，除了具有庞大的种群外，还应具有哪些条件？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)种群是生物进化的基本单位，自然选择决定生物进化的方向。(2)生物进化的实质为种群基因频率的变化，若种群基因频率不变则生物没有进化。(3)根据自然选择的不同可以分为三种情况，即上升、不变、下降。(4)基因频率维持不变的条件有：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个体间自由交配。
答案：(1)种群 自然选择
(2)否 种群基因频率没有变化
(3)①若D控制的性状更能适应环境，则D基因频率上升
②若D控制的性状对环境适应性差，则D基因频率下降
③若环境对各性状无选择作用，则D基因频率不变
(4)没有迁入和迁出，自然选择不起作用，个体自由交配，无突变
14．(15分)某生物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：
(1)该种群中a基因的频率为________。
(2)如果该种群满足四个基本条件，即种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入和迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
(3)假如该生物种群中仅有Aabb和AAbb两个类型个体，并且Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为________。
(4)假定该生物种群是豌豆，则理论上该豌豆种群的子一代中AA、Aa的基因型频率分别为________、________。
答案：(1)0.5 (2)0.25 不会 (3)5/8 (4)0.4 0.2
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