PAGEPAGE1第1節生物進化的證據第2節種群是進化的基本單位[隨堂檢測]1．將在人體血清刺激下獲得的四等份家兔抗血清分別注入豬、貓、狗、猴的體內均會產生肯定量的沉淀物。這種沉淀物的成分是()A．抗原 B．抗體C．抗原—抗體復合物 D．細菌—抗體復合物答案：C2．現代綜合進化論認為，生物進化的實質是種群基因頻率的變更。下列可以定向變更種群基因頻率的是()A．基因突變 B．基因重組C．自然選擇 D．遷移解析：選C。基因突變本身具有不定向性；基因重組中基因本身沒有發生變更，變更了的是基因型頻率，因此不會變更基因頻率。種群中假如含A基因的個體比含a基因的個體更多地遷移到另一個地區，這個種群中A基因和a基因的頻率就會發生相應的變更，但不會定向地變更種群的基因頻率；自然選擇可以定向地變更種群的基因頻率。3．某植物種群中，r基因純合的個體不能存活。已知該種群的基因型分別為YYRR、YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr，它們的基因型頻率依次為30%、20%、20%、10%、10%、10%。計算Y和y的基因頻率依次為()A．55%和45% B．45%和55%C．27．5%和22．5% D．22．5%和27．5%答案：A4．金魚的一對相對性狀由一對等位基因(A、a)限制，其中a基因在純合時使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均為純合體)。現取一對金魚雜交，F1金魚共67只，其中雄性金魚21只，則F1金魚自由交配所得F2成活個體中，a基因的頻率為()A．1/8 B．1/6C．1/11 D．1/14解析：選C。由題意知，一對金魚雜交，F1代金魚共67只，其中雄金魚21只，雌性個體∶雄性個體≈2∶1，說明金魚的這一對等位基因位于X染色體上，親本的基因型為XAXa、XAY，F1中，雌性個體的基因型為XAXa、XAXA，產生卵細胞的基因型及比例是：XA∶Xa＝3∶1，雄性個體的基因型為XAY，產生的精子的基因型及比例是XA∶Y＝1∶1，因此F1代金魚自由交配所得F2代的基因型及比例是：XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝3∶1∶3∶1，其中XaY死亡，所以成活個體中XAXA∶XAXa∶XAY＝3∶1∶3；Xa的基因頻率＝1÷(3×2＋1×2＋3)＝1/11。5．家蠅對擬除蟲菊酯類殺蟲劑產生抗性，緣由是神經細胞膜上某通道蛋白中的一個亮氨酸替換為苯丙氨酸。如表是對某市不同地區家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調查分析的結果。家蠅種群來源敏感性純合子(%)抗性雜合子(%)抗性純合子(%)甲地區78202乙地區64324丙地區84151下列敘述正確的是()A．上述通道蛋白中氨基酸的變更是基因堿基對缺失的結果B．甲地區家蠅種群中抗性基因頻率為22%C．比較三地區抗性基因頻率可知乙地區抗性基因突變率最高D．丙地區敏感性基因頻率高是自然選擇的結果解析：選D。因為一個亮氨酸替換為苯丙氨酸，應是堿基對替換的結果，故A錯誤。甲地區抗性基因頻率是2%＋20%/2＝12%，故B錯誤。比較三地區抗性基因頻率，甲是12%，乙是20%，丙是8．5%，但不能說明乙地區抗性基因突變率最高，故C錯誤。丙地區敏感性基因頻率高是自然選擇的結果，故D正確。6．某植物種群，AA基因型個體占30%，aa基因型個體占20%。則：(1)該植物A、a的基因頻率分別為______和______。(2)若該植物自交，后代中AA、aa基因型個體分別占________和________，這時A、a的基因頻率分別是________和________。(3)依據現代綜合進化論，這種植物在兩年中是否發生了進化？________，緣由是________________________________________________________________________。(4)由此可見，進化的單位是________，進化的原材料是由________________供應，生物進化方向確定于________，進化的實質是________________________________________________________________________。解析：(1)該植物種群中Aa基因型個體占1－30%－20%＝50%，A基因的頻率為(30×2＋50)/200×100%＝55%，a基因的頻率為1－55%＝45%。(2)該種群植物自交后代中由于基因型為Aa的個體自交后代中有顯性的純合體和隱性的純合體出現，所以AA個體占30%＋50%×1/4＝42．5%，aa個體占20%＋50%×1/4＝32．5%。(3)物種的進化過程中基因頻率在不斷變更，所以這種植物在兩年中沒有進化。答案：(1)55%45%(2)42．5%32．5%55%45%(3)沒進化基因頻率沒發生變更(4)種群突變和基因重組自然選擇基因頻率的變更[課時作業]一、選擇題1．下列關于種群的說法，正確的是()A．某水庫里全部的魚構成一個種群B．種群中每個個體含有該種群基因庫中的全部基因C．自然界中種群的等位基因頻率總是在不斷變更著，等位基因頻率的變更是導致基因庫變更的緣由D．自然選擇是影響等位基因頻率的唯一因素解析：選C。種群是指生活在肯定區域的同種生物的全部個體，魚是一類動物，不是一種生物，所以A不對。基因庫是指一個種群中全部個體所含有的全部基因，即種群基因庫是由每一個個體的全部基因組成，但一個個體并不能包含該種群的全部基因，所以B不對。自然選擇是影響等位基因頻率的因素，但不是唯一因素，除此之外，還有基因突變、染色體變異等，所以D不對。由于自然界中總是存在自然選擇、突變等因素的作用，因此種群的等位基因頻率總是不斷變更的，等位基因頻率的變更必定導致基因庫的變更，所以C對。2．下列哪項對種群的基因頻率沒有影響()A．染色體變異 B．隨機交配C．自然選擇 D．基因突變解析：選B。染色體變異會使基因的數量發生變更，進而影響種群的基因頻率，A項錯誤；隨機交配不會產生新的基因，也不會變更基因的數量，對基因頻率沒有影響，B項正確；自然選擇使種群的基因頻率發生定向變更，C項錯誤；基因突變是新基因產生的途徑，對基因頻率有影響，D項錯誤。3．現代綜合進化論認為，突變和基因重組是產生生物進化的原材料，下列哪種變異現象不屬于此類突變的范疇()A．黃色×黃色→黃色、綠色B．紅眼果蠅中出現了白眼C．貓叫綜合征D．無子西瓜解析：選A。現代綜合進化論中的突變是廣義的突變，包括基因突變和染色體變異兩個方面。A項中的變異屬于性狀分別，不屬于此類突變的范疇。B項中的變異屬于基因突變，C項中的變異屬于染色體結構變異，D項中的變異屬于染色體數目變異。4．在一個種群中隨機抽取肯定數量的個體，其中基因型AA的個體占總數的24%，基因型Aa的個體占總數的72%，基因型aa的個體占總數的4%，那么，基因A和a的基因頻率分別是()A．24%和72% B．36%和64%C．57%和43% D．60%和40%解析：選D。依據題意，假如隨機抽出的個體數X個，限制A、a所限制性狀的基因總數為2X個，A基因的數目為(24%×X×2＋72%×X×1)＝1．2X個，a基因的數目為(4%×X×2＋72%×X×1)＝0．8X個。依據基因頻率的概念——某種基因在某個種群中出現的頻率，知：A基因出現的頻率＝A基因在該種群中的數目÷限制該性狀的基因的總數＝1．2X÷2X＝60%；a基因出現的頻率＝a基因在該種群中的數目÷限制該性狀的基因的總數＝0．8X÷2X＝40%。5．假如基因型為Aa的個體自交產生的后代在某一環境中的生存實力或競爭實力大小是AA＝Aa＞aa，則在長期的自然選擇過程中，下列能比較正確地表示A基因和a基因的頻率變更的曲線是()解析：選A。由題中“生存實力或競爭實力大小是AA＝Aa＞aa”可知，自然選擇的結果是A基因頻率將增加，a基因頻率將減小，由于Aa個體生存實力較強，a基因不會被完全淘汰。6．下列關于基因頻率、基因型頻率與生物進化的敘述正確的是()A．一個種群中，限制一對相對性狀的各種基因型頻率發生變更，說明物種在進化B．在一個種群中，限制一對相對性狀的各種基因型頻率之和為1C．基因型Aa的個體自交后代所形成的種群中，A基因的頻率大于a基因的頻率D．因色盲患者中男性數量大于女性，所以男性群體中色盲的基因頻率大于女性群體解析：選B。生物進化的實質是種群基因頻率定向變更，基因型頻率發生變更，不能說明種群在進化；基因型Aa的個體自交后代所形成的種群中，A、a基因的頻率大小取決于自然選擇；基因頻率是針對種群而言的，男性群體和女性群體都不能算作種群。7．如圖表示某個種群基因型的組成狀況，A、a為一對等位基因。則該種群中a的基因頻率是()A．0．11 B．0．4C．0．5 D．0．55答案：C8．假設某動物種群中，最初一對等位基因B、b的頻率為B＝0．75，b＝0．25，若環境的選擇作用使B基因的頻率不斷降低，若干代后等位基因B、b的頻率為B＝0．25，b＝0．75。下列有關敘述不正確的是()A．在整個過程中，群體中基因型為Bb的頻率變更規律是先增大后減小B．該動物群體發生了進化C．等位基因B、b的產生來自基因突變D．該動物群體所處的環境沒有發生變更答案：D9．不同基因型的褐鼠對滅鼠靈藥物的抗性及對維生素K的依靠性(即須要從外界環境中獲得維生素K才能維持正常的生命活動)的表現型如表。若對維生素K含量不足的環境中的褐鼠種群長期連續運用滅鼠靈進行處理，則褐鼠種群()基因型rrRrRR對滅鼠靈的抗性敏感抗性抗性對維生素K的依靠性無中度高度A．基因r的頻率最終下降至0B．抗性個體RR∶Rr＝1∶1C．RR個體數量增加，rr個體數量削減D．絕大多數抗性個體的基因型為Rr解析：選D。由于環境是維生素K含量不足的環境，所以依靠度較高的RR個體數量削減，長期運用滅鼠靈rr個體數量大量削減，所以Rr個體的數量最多，所以兩種基因頻率都不為0。10．在歐洲的人群中，每2500人就有一個囊狀纖維變性的患者，此病為常染色體上的1對等位基因限制的疾病，是一種隱性遺傳病。現有一男性攜帶者與一表現型正常的女性婚配，其后代出現此病的幾率是()A．1/100 B．49/5000C．1/50 D．1/102解析：選D。設人群中正常者(AA)的幾率為p2，患者(aa)的幾率為q2，依據遺傳平衡定律：q2＝1/2500，得q＝1/50，p＝49/50。該婚配女子為攜帶者的幾率＝2pq/(p2＋2pq)＝(2×49/50×1/50)/(2×49/50×1/50＋492/502)＝2/51。所以依據遺傳規律兩者婚配所生病孩的概率＝1/4×2/51＝1/102。11．在某運用除草劑的試驗田中，選到了能遺傳的耐除草劑的雜草，將它與敏感型雜草X雜交，結果如表所示。下列分析錯誤的是()雜交親本后代中耐藥型植株比例(%)后代中敏感型植株比例(%)耐藥型A×敏感型B1000敏感型C×耐藥型D4753A．耐藥型基因也有可能突變為敏感型基因B．除草劑對雜草X進行了定向選擇C．耐藥型雜草是雜草X產生不定向變異的結果之一D．A和B雜交子代群體耐藥型等位基因頻率占100%解析：選D。基因突變具有不定向性，A、C兩項正確；耐藥型雜草被選擇下來，而敏感型的則被淘汰，即除草劑對雜草X進行了定向選擇，B項正確；A與B雜交，后代中耐藥型個體占100%，并不代表耐藥型等位基因頻率占100%，D項錯誤。12．用基因型為Aa的小麥分別進行連續自交、隨機交配、連續自交并逐代淘汰隱性個體、隨機交配并逐代淘汰隱性個體，依據各代Aa基因型頻率繪制曲線如圖。下列分析錯誤的是()A．曲線Ⅱ的F3中Aa基因型頻率為0．4B．曲線Ⅲ的F2中Aa基因型頻率為0．4C．曲線Ⅳ的Fn中純合體的比例比上一代增加(1/2)n＋1D．曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等解析：選C。第一種狀況：Aa連續自交即Fn中雜合體的概率為1/2n。其次種狀況：Aa隨機交配即Fn中雜合體的概率為1/2。第三種狀況：Aa連續自交并逐代淘汰aa即Fn中雜合體的概率為2/(2n＋1)。第四種狀況：Aa隨機交配并逐代淘汰aa即Fn中雜合體的概率為2/(2＋n)。由以上分析可知曲線Ⅰ對應Aa隨機交配。通過比較F2值的大小，可確定曲線Ⅱ代表Aa隨機交配并逐代淘汰aa，曲線Ⅲ代表Aa連續自交并逐代淘汰aa，曲線Ⅳ代表Aa連續自交。曲線Ⅱ的F3中Aa的基因型頻率為0．4，曲線Ⅲ的F2中Aa的基因型頻率也為0．4，A、B兩項正確。曲線Ⅳ的Fn中純合體的比例為1－1/2n，其上一代中純合體的比例為1－1/2n－1，故Fn中純合體的比例比上一代增加1－1/2n－(1－1/2n－1)＝1/2n，C項錯誤。連續自交和隨機交配這兩者都不存在選擇，所以不會發生進化，A和a的等位基因頻率都不會變更，D項正確。二、非選擇題13．已知蝸牛殼上有條紋與無條紋的性狀是由一對等位基因A和a限制的。探討人員調查了某地區的1000只蝸牛，對存活的個體數和被鳥捕食后剩下的蝸牛空殼數進行了統計，結果如表所示。請分析回答下列問題：有條紋(顯性)無條紋(隱性)合計存活個體數178211389空殼數332279611合計5104901000(1)在這1000只蝸牛中，aa的基因型頻率為________；假如Aa的基因型頻率為42%，則a基因的基因頻率為________。(2)依據表中數據推斷，殼上________(填“有條紋”或“無條紋”)的蝸牛更易被鳥捕食。經多個世代后，該種群中a基因的基因頻率將會________(填“增大”或“減小”)，這種基因頻率的變更是通過________實現的。答案：(1)49%70%(2)有條紋增大自然選擇14．假設某果蠅種群中雌雄個體數目相等，且對于A和a這對等位基因來說只有Aa一種基因型。回答下列問題：(1)若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率∶a基因頻率為________。理論上，該果蠅種群隨機交配產生的第一代中AA、Aa和aa的數量比為________，A基因頻率為________。(2)若該果蠅種群隨機交配的試驗結果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，則對該結果最合理的說明是________________。依據這一說明，第一代再隨機交配，其次代中Aa和aa基因型個體數量的比例應為________。解析：(1)因為該種群只有Aa一種基因型，若不考慮基因突變和染色體變異，該種群中A和a的基因頻率均為0．5，所以A基因頻率∶a基因頻率＝1∶1。假如該果蠅種群隨機交配且不考慮基因突變和染色體變異，依據遺傳平衡定律可知，AA的基因型頻率為0．25，aa的基因型頻率也是0．25，則Aa的基因型頻率為0．5，所以AA、Aa和aa的數量比為1∶2∶1，且A和a的基因頻率仍舊都是0．5。(2)由于該種群初始只有Aa一種基因型，所以理論上隨機交配產生的后代中，應含有三種基因型，且比例為1∶2∶1。但試驗結果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，最可能的緣由是顯性基因純合(AA)致死，從而導致子代中無基因型為AA的個體存在。子一代中Aa和aa的比例為2∶1，即Aa和aa的概率分別是2/3和1/3，所以A和a的基因頻率分別是1/3和2/3。假如不考慮基因純合致死，隨機交配符合遺傳平衡定律，產生的子二代中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個體致死，所以Aa和aa的個體數量比應為1∶1。答案：(1)1∶11∶2∶10．5(2)A基因純合致死1∶115．原產某地的一年生植物a、b、c，分別引種到低緯度和高緯度地區種植，許多年以后移植到原產地，開花植株比例如圖所示，回答下列問題：(1)現代綜合進化論認為：________是生物進化的基本單位。________確定生物進化的方向。(2)在對b植物的某一種群進行的調查中發覺，基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為10%和70%(各種基因型個體生存實力相同)，其次年對同一種群進行的調查中，發覺基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為4%和64%，在這一年中，該植物種群是否發生了進化？________，理由是________________________________________________________________________。(3)預料上述b植物中D基因頻率可能會如何變更。①若D限制的性狀更能適應環境，則________________________________________________________________________；②若D限制的性狀對環境適應性差，則________________________________________________________________________；③若環境對各性狀無選擇作用，則________________________________________________________________________。(4)若要使b植物的后代基因頻率維持在這一志向狀態下，除了具有足夠大的種群外，還應具有哪些條件？_________________________________________________