重點突破練(六) 題組一　基因頻率與基因型頻率的計算 1．(2023·江蘇淮安高一期中)已知苯丙酮尿癥是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率為1/10 000。請問，在人群中苯丙酮尿癥致病基因的基因頻率和攜帶此隱性基因的雜合基因型頻率分別是(　　) A．1%和0.99% B．1%和1.98% C．1%和3.96% D．1%和0.198% 答案　B 解析　假設該病的致病基因為a，由題意可知，aa的基因型頻率為1/10 000，計算得a的基因頻率為1%，所以A的基因頻率＝1－1%＝99%，Aa的基因型頻率為2×99%×1%＝1.98%。 2．若某種群中原本只存在基因型為Aa的個體，由于外界因素的改變，該種群被分割成甲、乙兩個種群，如圖表示分割后的兩個種群中A基因的基因頻率變化情況。下列敘述正確的是(　　) A．T時刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同 B．T時刻將甲、乙種群混合后，A基因的基因頻率為0.5 C．甲、乙種群均未發(fā)生進化 D．環(huán)境通過對基因型的選擇影響基因頻率 答案　A 解析　雜合子的基因型頻率＝2×A基因的基因頻率×a基因的基因頻率，所以T時刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同，A正確；由于甲、乙兩個種群不一定一樣大，所以不能判斷混合后的種群基因頻率，B錯誤；兩個種群基因頻率均有改變，故均發(fā)生了進化，C錯誤；環(huán)境通過對表型的選擇影響基因頻率，D錯誤。 3．(2022·廣東佛山高一期末)某隨機受粉植物，其高莖(H)與矮莖(h)、綠莖(G)與紫莖(g)分別受一對等位基因控制，現(xiàn)對一個處于遺傳平衡中的該植物種群進行調(diào)查，獲得的結(jié)果如表所示。下列有關分析錯誤的是(　　) A.該種群內(nèi)基因h和基因g的頻率分別為40%、50% B．在該種群內(nèi)基因型為Gg的個體所占比例為50% C．H、h和G、g這兩對等位基因位于一對同源染色體上 D．繼續(xù)隨機受粉，該種群內(nèi)矮紫莖個體所占比例不變 答案　C 4．大熊貓最初是食肉動物，經(jīng)過進化，其99%的食物都來源于竹子。一個較大的大熊貓種群中雌雄數(shù)量相等，且雌雄之間可以自由交配，若該種群中B的基因頻率為60%，b的基因頻率為40%，則下列有關說法正確的是(　　) A．大熊貓種群中全部B和b構(gòu)成大熊貓種群的基因庫 B．大熊貓由以肉為食進化為以竹子為食的實質(zhì)是種群基因型頻率的定向改變 C．若該對等位基因位于常染色體上，則顯性個體中出現(xiàn)雜合雌熊貓的概率約為28.6% D．若該對等位基因只位于X染色體上，則該種群中XbXb、XbY的基因型頻率分別為16%、40% 答案　C 解析　該大熊貓種群中全部基因的總和構(gòu)成其基因庫，而不僅僅是該種群中全部B和b的總和，A錯誤；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，自然選擇是定向的，所以大熊貓由以肉為食進化為以竹子為食的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變，B錯誤；若該對等位基因位于常染色體上，Bb的基因型頻率為2×60%×40%＝48%，BB的基因型頻率為60%×60%＝36%，則Bb∶BB＝4∶3，則顯性個體中出現(xiàn)雜合雌熊貓的概率約為4/7×1/2×100%≈28.6%，C正確；若該對等位基因只位于X染色體上，在雌性個體中，XbXb的基因型頻率為40%×40%＝16%，在雄性個體中，XbY的基因型頻率為40%，而雌雄數(shù)量相等，所以該種群中XbXb、XbY的基因型頻率分別為8%、20%，D錯誤。 題組二　生物進化的原理 5．蔗蟾蜍曾被某國引入用來控制甘蔗園中的害蟲，由于蔗蟾蜍本身有毒，在當?shù)仵r有天敵，且繁殖速度快，變異頻率高，幾十年來迅速擴散，成為入侵物種，造成生態(tài)災難。研究發(fā)現(xiàn)，它們的進化速度驚人，進化出長而有力的后腿，生存能力劇增。對上述材料分析錯誤的是(　　) A．自然選擇決定蔗蟾蜍進化的方向 B．蔗蟾蜍的變異可來自基因重組，是隨機的、不定向的 C．自然選擇導致蔗蟾蜍種群長腿基因型頻率增加，標志著蔗蟾蜍種群的進化 D．任何一個物種都不是單獨進化的，蔗蟾蜍與害蟲協(xié)同進化 答案　C 解析　自然選擇決定生物進化的方向，A正確；蔗蟾蜍能進行有性生殖，其變異可來自基因重組，生物的變異是不定向的、隨機的，B正確；種群進化的標志是基因頻率的改變，C錯誤；任何一個物種都不是單獨進化的，蔗蟾蜍與害蟲之間存在生存斗爭，所以蔗蟾蜍與害蟲協(xié)同進化，D正確。 6．如圖是某昆蟲基因pen突變產(chǎn)生抗藥性的示意圖。下列相關敘述正確的是(　　) A．殺蟲劑與靶位點結(jié)合形成抗藥靶位點 B．基因pen的自然突變是定向的 C．基因pen的突變?yōu)槔ハx進化提供了原材料 D．野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲之間存在生殖隔離 答案　C 解析　pen基因突變后形成了抗藥靶位點，A錯誤；基因突變具有不定向性，B錯誤；基因突變?yōu)槔ハx進化提供原材料，C正確；野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲屬于同一物種，二者不存在生殖隔離，D錯誤。 7．(2023·河北石家莊高一期末)在群體遺傳學中，把由于群體小引起的基因頻率隨機減少甚至丟失的現(xiàn)象稱為遺傳漂變。例如，某基因庫中有A、a兩個等位基因，攜帶a基因的個體很少，若這些個體因偶然因素在幼年時期死亡而沒有產(chǎn)生子代，則a基因在子代中便會消失。下列有關說法不正確的是(　　) A．一般來說，種群越小越容易發(fā)生遺傳漂變 B．自然選擇是引起遺傳漂變的主要原因 C．遺傳漂變對種群基因頻率的影響具有隨機性 D．遺傳漂變會使種群發(fā)生進化 答案　B 解析　一般情況下，種群的生物個體的數(shù)量越少，種群中的基因就越容易發(fā)生遺傳漂變，A正確；遺傳漂變是由于群體小引起的基因頻率隨機減少甚至丟失的現(xiàn)象，不是由自然選擇引起的，B錯誤，C正確；遺傳漂變可導致種群的基因頻率發(fā)生改變，會引起種群的進化，D正確。 題組三　物種的形成、協(xié)同進化與生物多樣性 8．(2022·山東煙臺高一期末)科羅拉多大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個種群，經(jīng)過長期演化已經(jīng)形成兩個物種，演化過程如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)表示地理隔離，b表示自然選擇使種群的基因頻率定向改變，c表示生殖隔離 B．自然界中物種的形成只能通過a到達c C．①～⑥的存在說明變異是不定向的 D．物種1和物種2的基因庫不同 答案　B 解析　自然界中物種的形成大部分是先形成地理隔離再形成生殖隔離，但也存在例外，如環(huán)境變化導致多倍體的產(chǎn)生，沒有經(jīng)過地理隔離就產(chǎn)生了生殖隔離，B錯誤；①～⑥的變異主要來源于基因突變、染色體變異和基因重組，變異是不定向的，C正確；物種1和物種2是原物種因地理隔離最終導致生殖隔離形成的不同物種，其基因庫不同，D正確。 9．某種群基因庫中有一對等位基因A和a，且A和a的基因頻率都是50%，一段時間后(沒有發(fā)生基因突變)，若a的基因頻率變?yōu)?5%。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．該種群所處的環(huán)境可能發(fā)生了變化 B．此時該種群中A的基因頻率為5% C．種群基因頻率發(fā)生改變，產(chǎn)生了新物種 D．a(chǎn)基因控制的性狀可能更適應環(huán)境 答案　C 解析　種群基因頻率發(fā)生改變，說明生物發(fā)生了進化，但不一定形成新物種，C錯誤。 10．在北極的一個山脈中，原始的狼已經(jīng)在體格和生活習性上進化成不同的變種，其中一種狼的體重較輕，四肢發(fā)達而靈活，以獵鹿為主；另一種狼的體重較重，足短而力強，常常攻擊羊群。下列敘述錯誤的是(　　) A．狼的性狀分歧是自然選擇的結(jié)果 B．上述現(xiàn)象說明自然選擇在一定程度上是不定向的 C．在生存斗爭中，捕食者和被捕食者之間進行著相互選擇 D．自然選擇對不同種群的基因頻率的改變所起的作用有所差別，最終導致這些種群的基因庫差異很大，并逐步出現(xiàn)生殖隔離 答案　B 解析　狼的實例恰恰解釋了自然選擇是定向的，因環(huán)境不同，選擇不同，導致種群基因庫改變并逐漸出現(xiàn)生殖隔離，而且捕食者與被捕食者相互選擇而協(xié)同進化。 11．下列有關生物多樣性和進化的敘述，不正確的是(　　) A．細菌在接觸青霉素后會產(chǎn)生具有抗藥性的突變個體，青霉素的選擇作用使其生存 B．蜂鳥細長的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長期協(xié)同進化形成的相互適應特征 C．異地新物種的形成通常要經(jīng)過突變和基因重組、自然選擇及隔離三個基本環(huán)節(jié) D．自然選擇能定向改變種群的基因頻率，從而使生物發(fā)生進化 答案　A 解析　細菌的抗藥性變異并不是在接觸青霉素之后產(chǎn)生的，而是青霉素的使用選擇了細菌的抗藥性變異。 12．(2023·江蘇無錫高一聯(lián)考)因海底火山噴發(fā)在海洋中形成大小相似的甲、乙兩個小島，某時間段內(nèi)島上鳥類種類和數(shù)量隨時間變化的情況如圖所示。下列有關敘述不正確的是(　　) A．甲島較乙島鳥類種類增加更多，可能是甲島離陸地更近 B．兩島上的鳥類存在地理隔離，不同種的鳥類之間存在著生殖隔離 C．甲島內(nèi)的全部鳥所含有的全部基因構(gòu)成了一個種群基因庫 D．兩島上鳥類的種類雖然不同，但最終兩島上鳥類的數(shù)量趨于相同 答案　C 解析　圖中顯示甲島較乙島鳥類種類增加更多，可能是甲島離陸地更近，因為離陸地更近會導致陸地鳥類遷移到其上的更多，A正確；兩島上的鳥類存在地理隔離，不同種的鳥類之間必然存在著生殖隔離，B正確；種群的基因庫指一個種群中全部個體所含有的全部基因，鳥類不止一個物種(種群)，故甲島內(nèi)的全部鳥所含有的全部基因不能構(gòu)成一個種群基因庫，C錯誤；結(jié)合圖中曲線可知，兩島上鳥類的種類雖然不同，但隨著時間的推移，兩島鳥類的數(shù)量最終趨于相同，D正確。 13．某種蛾易被蝙蝠捕食，千百萬年之后，此種蛾中的一部分當感受到蝙蝠的超聲波時，便會運用復雜的飛行模式，逃脫危險，其身體也發(fā)生了一些其他改變。蝙蝠產(chǎn)生超聲波的能力也逐漸增強。當人工使變化后的蛾與祖先蛾交配后，產(chǎn)出的受精卵不具有生命力。請回答下列問題： (1)蛾復雜飛行模式的形成是__________________的結(jié)果。 (2)蛾與蝙蝠在相互影響中不斷進化和發(fā)展，在生物學上稱為________________。 (3)這種蛾與祖先蛾還是同一個物種嗎？______(填“是”或“不是”)，理由是_____________ _______________________________________________________________________________。 (4)下表為某基因在種群A和B中的基因型及其個體數(shù)。 ①B種群中不存在基因型為XDXD的個體，最可能的原因是______________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ (合理即可)。 ②若將A種群遷至B種群所處的環(huán)境，A種群中基因D和d的頻率將發(fā)生怎樣的變化？________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)自然選擇　(2)協(xié)同進化　(3)不是　變化后的蛾與祖先蛾已產(chǎn)生生殖隔離　(4)①含XD的雄配子不能存活　②D的基因頻率降低，d的基因頻率升高 解析　(1)蛾復雜飛行模式的形成是一種對環(huán)境的適應，適應是自然選擇的結(jié)果。(2)蛾與蝙蝠在相互影響中不斷進化和發(fā)展，在生物學上稱為協(xié)同進化。(3)根據(jù)題干信息，當人工使變化后的蛾與祖先蛾交配后，產(chǎn)出的受精卵不具有生命力，說明變化后的蛾與祖先蛾已產(chǎn)生生殖隔離，所以不再是同一個物種。(4)①B種群中不含有XDXD的個體，而含有XDY的個體，說明很可能含XD的雄配子不能存活。②分別計算A種群中D的基因頻率＝(200×2＋50＋180)÷(200×2＋50×2＋100×2＋180＋170)×100%＝60%；d的基因頻率＝1－D的基因頻率＝40%。B種群中D的基因頻率＝(160＋90)÷(160×2＋200×2＋90＋270)×100%≈23%，d的基因頻率＝1－D的基因頻率≈77%。說明B種群所處的環(huán)境有利于d基因所控制的性狀的生存。因此若將A種群遷至B種群所處的環(huán)境，D的基因頻率降低，d的基因頻率升高。 14．(2023·江蘇南通高一檢測)如圖是科學家利用果蠅所做的進化實驗，兩組實驗僅喂養(yǎng)食物不同，其他環(huán)境條件一致。請回答下列問題： (1)第一期分到甲箱和乙箱前的全部果蠅屬于一個________________。經(jīng)過八代或更長時間之后，甲箱果蠅體色變淺，乙箱果蠅體色變深。后代果蠅體色存在差異，體現(xiàn)了生物的變異具有________性。 (2)不同培養(yǎng)箱中的果蠅存在________________隔離。實驗中喂食不同類型的食物模擬的是________________。 (3)若由于交配的同體色偏好，造成兩品系果蠅之間發(fā)生了生殖隔離，則甲、乙兩品系之間的差異體現(xiàn)的是________________多樣性；若雖有交配的體色偏好，但不影響兩者的交配行為或后代的可育性，則體現(xiàn)的是________________多樣性。 (4)科學家對甲、乙兩箱中果蠅部分等位基因A－a、E－e的顯性基因頻率作了統(tǒng)計，在第十代時，甲箱中A、E基因頻率分別為61%與65%；乙箱中A、E基因頻率分別為95%與65%。則甲、乙兩箱果蠅中的Ee雜合子出現(xiàn)的頻率是__________________________________%； A－a等位基因純合子出現(xiàn)的頻率較高的是________________箱。 答案　(1)種群　不定向　(2)地理　自然選擇　(3)物種　遺傳　(4)45.5　乙 解析　(4)甲、乙箱中，E的基因頻率均為65%，則e的基因頻率為35%，因此該等位基因雜合子出現(xiàn)的頻率是2×65%×35%＝45.5%。甲箱中，A的基因頻率為61%，則a的基因頻率為39%，因此該等位基因雜合子出現(xiàn)的頻率是2×61%×39%＝47.58%，純合子出現(xiàn)的頻率為1－47.58%＝52.42%；乙箱中，A的基因頻率為95%，則a的基因頻率為5%，因此該等位基因雜合子出現(xiàn)的頻率是2×95%×5%＝9.5%，純合子出現(xiàn)的頻率為1－9.5%＝90.5%。所以A－a等位基因純合子出現(xiàn)的頻率較高的是乙箱。 15．請回答下列有關生物進化的問題： (1)圖甲表示某小島上蜥蜴進化的過程，X、Y、Z表示蜥蜴新物種產(chǎn)生的基本環(huán)節(jié)。其中X、Y分別是________________、______________。 (2)該小島上的蜥蜴原種由許多個體組成，這些個體的總和稱為________，這是生物進化的________。 (3)小島上能進行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因，稱為蜥蜴種群的________。 (4)小島上蜥蜴原種的腳趾逐漸出現(xiàn)兩種性狀，W代表蜥蜴腳趾的分趾基因，w代表聯(lián)趾(趾間有蹼)基因。圖乙表示這兩種性狀比例變化的過程。 ①由于蜥蜴過度繁殖，導致____________加劇。 ②小島上食物短缺，聯(lián)趾蜥蜴?zhèn)€體比例逐漸上升，其原因可能是_______________________。 ③圖乙所示的過程說明，自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變化，其本質(zhì)是因為蜥蜴群體內(nèi)的________發(fā)生了改變。 (5)從生物多樣性角度分析，圖乙所示群體中不同個體的存在反映了________多樣性。 答案　(1)突變和基因重組　自然選擇　(2)種群　基本單位　(3)基因庫　(4)①生存斗爭(或種內(nèi)競爭)　②聯(lián)趾型個體趾間有蹼，適合游泳，可以從水中獲取食物?、刍蝾l率　(5)遺傳(或基因) 解析　(1)題圖甲表示某小島上蜥蜴進化的過程，X表示突變和基因重組，這是生物進化的原材料，Y表示自然選擇，決定了生物進化的方向，Z表示生殖隔離，生殖隔離是新物種形成的標志。(4)①由于蜥蜴過度繁殖，而小島上的資源空間有限，導致生存斗爭(種內(nèi)競爭)加劇，在斗爭中具有有利變異的個體獲得了更多生存并留下后代的機會。②小島上食物短缺，聯(lián)趾性狀成為適應食物短缺的有利性狀(聯(lián)趾型個體趾間有蹼，適合游泳，可以從水中獲取食物)，從而使得聯(lián)趾蜥蜴?zhèn)€體更適應環(huán)境進而獲得了更多生存的機會，故聯(lián)趾個體比例逐漸上升。(5)從生物多樣性角度分析，種群內(nèi)不同個體的存在反映了遺傳(基因)多樣性，群落內(nèi)不同物種的存在體現(xiàn)的是物種多樣性。 表型高綠莖高紫莖矮綠莖矮紫莖比例63%21%12%4%基因型A種群(個)B種群(個)XDXD2000XDXd50160XdXd100200XDY18090XdY170270

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