高中生物 第6章 生物的进化 第3节 种群基因组成的变化与物种的形成练习(含解析)新人教版必修第二册
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第六章生物的进化第1节生物有共同祖先的证据(答案)第六章生物的进化第2节自然选择与适应的形成1.枯叶蝶在停息时,它的翅膀很想一片枯叶,这是枯叶蝶对环境的一种______。
同枯叶蝶一样,所有的生物都具有适应环境的特征。
适应是如何形成的?这是生物进化理论研究的核心问题之一。
2.适应的________和________:适应作为一个生物学术语,包括两方面的含义:一是指生物的__________适合于完成一定的功能,二是指生物的__________________适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
适应是普遍存在的,相信你能举出许多适应的实例。
3.适应是__________的结果。
各种生物的适应性特征是如何形成的呢?物种不变论认为,各种生物都是自古以来就如此的。
法国博物学家________彻底否定了物种不变论,提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的,各种生物的适应性特征并不是自古以来就是如此的,而是在______过程中逐渐形成的。
不过他认为适应的形成都是由于________和____________:器官用得越多就越发达,比如食蚁兽的舌头之所以细长,是长期舔食蚂蚁的结果。
器官废而不用,就会造成形态上的退化,比如鼹鼠长期生活在地下,视觉派不上用场,眼睛就会萎缩、退化。
这些因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。
拉马克提出的进化学说在当时是有进步意义的,但他对______形成的解释是肤浅的,未被人们普遍接受。
4.达尔文提出的______________对生物的______和______的形成作出了合理的解释。
他认为适应的来源是______________,适应是__________的结果。
5.关于适应的形成,达尔文认为在一定______的______作用下,可遗传的__________会赋予某些个体生存和繁殖的优势,经过代代繁殖,群体中这样的个体就会越来越多,有利变异通过__________而成为显著的适应性特征,进而出现新的生物类型。
6.3 种群基因组成的变化与物种形成1.桉601药刚问世时,可治疗病毒性感冒,疗效很高;几年后,疗效渐渐降低,其根本原因可能是()A.病毒接触了药物后,慢慢产生了抗药性B.病毒为了适应环境,产生了抗药性变异C.抗药性个体大量出现是自然选择的结果D.后来的药量用少了,产生了抗药性变异【答案】C【解析】在未使用该感冒药之前,感冒病毒就存在着差异,有的不具有抗药性,有的具有抗药性。
开始用该感冒药后,由于大多数病毒没有抗药性,故大量被淘汰,而少数具有抗药性变异的个体会保存下来,并能继续繁殖感染人群。
当多次使用该药物后,使抗药性更强的病毒被保留下来,几年后,病毒积累并加强了抗药性,使该感冒药渐渐失去效应。
所以药物只是对不同变异的病毒进行了选择,淘汰了不抗药的个体,保留了抗药性强的个体。
2.一对等位基因(F、f)位于常染色体上,经调查,兔群中雌兔的基因型频率分别为FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%),雄兔的基因型频率分别为FF(20%)、Ff(40%)、ff(40%)。
假设该兔群中雌雄兔之间随机交配,则子代中()A.基因型频率改变,该群体发生了进化B.Ff的基因型频率为52%C.雌兔中F的基因频率为60%,雄兔中F的基因频率为40%D.雌兔、雄兔的基因型频率不同,进化方向相同【答案】B【解析】生物进化的实质是种群基因频率的改变,A错误;亲代雌兔中,F的基因频率=30%+×60%=60%,则f的基因频率=40%,亲代雄兔中,F的基因频率=20%+×40%=40%,f的基因频率=60%,则子代中各基因型的频率分别为FF=24%、Ff=52%、ff=24%,子代中F的基因频率=50%,f的基因频率=50%,B正确、C错误;该基因位于常染色体上,子代雌兔、雄兔的基因型频率相同,D错误。
3.在某一种群中,经过调查得知,隐性性状(等位基因用A、a表示)约占9%,那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别约为()A.0.9、0.82B.0.36、0.55C.0.49、0.42D.0.18、0.73【答案】C【解析】已知隐性性状即aa的基因型频率为9%,那么a的基因频率为0.3,则A的基因频率为1-0.3=0.7。
高中生物【种群基因组成的变化与物种形成】知识点+练习题【核心考点重塑】一、种群基因组成的形成(一)种群(种群是__________和__________的基本单位)1.概念:生活在__________的__________生物的__________个体叫做种群。
2.特点:种群中的个体不是机械地集合在一起,而是彼此可以__________,并通过繁殖将各自的基因传给后代。
种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。
(二)种群基因库1.种群基因库:一个种群中__________所含有的__________,叫做这个种群的基因库。
2.基因频率和基因型频率(1)基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部__________的比率。
(2)基因型频率:某种__________的个体数占种群__________的比率。
3.基因频率的计算方式(1)已知基因型个体数,求基因频率某基因频率=该基因总数该基因及其等位基因总数×100% PA =__________ Pa =__________(PA 、Pa 表示A 、a 的基因频率,PAA 、PAa 、Paa 表示三种基因型个体数)(2)已知基因型频率,求基因频率用PAA 、PAa 、Paa 表示该基因型的频率,用p 、q 表示A 、a 的基因频率。
①常染色体遗传方式p =__________ q =__________某等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+12杂合子的频率。
(3)根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率设A 频率为p ,a 频率为q ,则p +q =__________。
即:AA%=__________,Aa%=__________,aa%=__________,(p +q )2=p 2+2pq +q 2=1。
(三)种群基因频率的变化1. 基因突变产生__________基因,可能使种群的基因频率发生改变。
2. 可遗传的变异来源于__________、__________和__________。
第3节种群基因组成的变化与物种的形成[基础巩固]1.调查某学校的200名学生发现,白化病患者1人,白化病基因携带者20人。
那么这个群体中白化病基因的基因频率为( )A.5%B.5.5%C.6%D.6.5%解析:根据题干信息可知,白化病基因共有1×2+20=22(个),控制白化病的等位基因共有200×2=400(个),故这个群体中白化病基因的基因频率为22÷400×100%=5.5%。
答案:B2.科学家对某地的一种蟹的体色深、浅进行研究,结果如右上图所示。
不同体色的蟹的数量不同,下列解释最合理的是( )C.中间体色与环境颜色相适应,不易被天敌捕食D.此地的环境使这种蟹变异出中间体色,并淘汰体色深、浅两种性状解析:体色不同的蟹仍是同一物种,它们的繁殖能力没有多大差别,A项错误;不同体色的蟹生活在同一环境中,食物来源是一致的,B项错误;蟹群个体间存在体色差异,在生存斗争中,与环境颜色相适应的中间体色不易被天敌捕食而得以生存,C项正确;这种蟹的不同体色的变异本来就存在,环境只是对其进行选择,D项错误。
答案:C3.下列实例中不属于生殖隔离的是( )解析:玉米的花粉落在大豆柱头上不能萌发、不同种类的昆虫雌雄个体之间通常不能交配,说明两种生物不能杂交,属于生殖隔离;同种动物因生活的地区不同而不能进行基因交流是地理隔离;山羊和绵羊的杂交后代不活,属于生殖隔离。
答案:B4.下列有关生物新物种形成的基本环节的分析,正确的是( )解析:基因突变、染色体变异和基因重组为进化提供原材料,A项错误;种群基因频率的定向改变一定会导致生物的进化,但不一定有新物种的形成,B项错误;隔离是新物种形成的必要条件,但新物种的形成不一定是通过地理隔离实现的,C项错误;不同物种之间产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异导致种群之间不能进行基因交流,D项正确。
答案:D5.一般来说,干旱条件下培育成的作物适于在干旱地区种植;袁隆平团队培育成的海水稻适于在沿海滩涂种植。
第3节种群基因组成的变化与物种的形成(2)1、是从进化的角度,解释细菌对抗生素耐药率升高的原因。
随着抗生素人均使用量的增大,不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少,耐药菌生存和繁殖的机会增多,耐药基因在细菌种群中的基因频率逐年上升。
2、人类不断研发和使用新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高,二者之间仿佛发生了一场竞赛,作为这场竞赛的参与者,你可以做些什么?合理使用抗生素,防止滥用抗生素。
3、在“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验中,为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑选细菌?因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
4、在本实验的培养条件下,耐药菌所产生的变异是有利还是有害的?你怎么解释变异是有利还是有害的?在本实验的培养条件下,耐药菌产生的耐药变异对于它是有利的。
有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异,就是有利变异。
5、抑菌圈的大小代表什么含义?培养基的平板上含有细菌,滤纸片中含有抗生素。
把含有抗生素的滤纸片放在平板上,滤纸片中的抗生素会扩散到培养基,抑制细菌的生长,抑菌圈越大,代表抗生素对细菌的抑制作用越强。
6、在连续培养几代后,抑菌圈的直径发生了什么变化?这说明抗生素对细菌产生了什么作用?连续培养几代后,抑菌圈的直径越来越小。
这说明抗生素对细菌产生了选择作用。
因为只有含有抗抗生素基因的细菌以及对抗生素抗性较大的细菌可以生存并繁殖下去。
7、什么叫做物种?在遗传学和生物进化论的研究中,把能够在自然状态下相互交配,并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
8、什么叫生殖隔离?不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功也不能产生可育的后代,这种现象叫做生殖隔离。
9、马和驴杂交以后可以产生骡子,马和驴是同一个物种吗?为什么?不是。
马和驴虽然可以杂交产生骡子,但骡子是不育的,所以马和驴不是同一个物种。
10、什么叫地理隔离?同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象,叫做地理隔离。
11、什么叫隔离?地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,这里统称未隔离。
第1课时种群基因组成的变化课程要求核心素养知识导图阐明具有优势性状的个体在种群中所占的比例将会增加。
1.认同种群是生物繁殖和进化的基本单位,理解基因频率和基因型频率的概念;基于分析和概括,理解突变和重组是不定向的,只能为进化提供原材料,而自然选择是定向的,决定着生物进化的方向.(生命观念)2.利用数学方法,探讨自然选择会导致种群基因频率发生定向改变。
(科学思维)3.通过探究抗生素对细菌的选择作用,理解耐药菌的出现是可遗传变异的结果,耐药菌比例的增大是抗生素选择的结果,初步建立合理使用抗生素的科学观念.(社会责任)础知识·双基夯实一、种群和种群基因库二、种群基因频率的变化1.种群基因频率的变化(1)可遗传变异的来源错误!统称为__突变__(2)可遗传变异是进化的原材料:①可遗传变异的形成:基因突变产生的__等位基因__,通过__有性生殖__过程中的基因重组,可以形成多种多样的__基因型__。
②可遗传变异的特点错误!③可遗传变异的结果:只提供了生物进化的原材料,不能决定__生物进化的方向__。
(3)可遗传的变异的利害性:变异的有利和有害是__相对__的,是由__生存环境__决定的。
(4)种群基因突变数=个体基因数×__突变率__×个体数2.自然选择对种群基因频率变化的影响(1)选择的对象:①直接作用对象:个体的__表型__。
②最终选择的对象:决定表型的__基因__.(2)选择的结果:①生物性状方面:朝着一定的方向不断进化。
②基因方面:种群__基因频率__会发生__定向__改变。
〔活学巧练〕判断下列叙述的正误(1)一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率。
(×)(2)在环境条件保持稳定的前提条件下,种群的基因频率不会发生变化.(×)(3)若亲子代间基因频率不变,基因型频率也一定不变。
(×)(4)种群是生物进化的基本单位,自然选择的直接选择对象是个体的表型。
第1课时种群基因组成的变化一、种群和种群基因库1.种群的概念及特点(1)概念:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
如一片树林中的全部猕猴或一片草地上的所有蒲公英都可以看作一个种群。
(2)特点:种群是生物进化的基本单位,种群中的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因传给后代。
种群也是生物繁殖的基本单位。
2.基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。
3.基因频率(1)概念:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值。
(2)计算:基因频率=种群中某基因的总数该基因及其等位基因的总数×100%。
(3)影响因素:突变、选择、迁移等。
(1)一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率( )(2)在环境条件保持稳定的前提条件下,种群的基因频率不会发生变化( )(3)若亲子代间基因频率不变,基因型频率也一定不变( )(4)种群是生物进化的基本单位,自然选择的直接选择对象是个体的表型( )答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)基因频率是指一个种群中某基因占全部等位基因数的比值。
(2)影响基因频率的因素不只是环境,还有基因突变、生物的迁移等。
(3)如杂合子Aa自交后代,基因频率不变,而基因型频率改变。
某桦尺蛾种群中,黑色体色的基因为S,浅色体色的基因为s,抽样调查100个个体,测得基因型为SS 、Ss 、ss 的个体数分别为10、20、70个。
假设该桦尺蛾种群非常大;所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代;没有迁入和迁出;不同体色的个体生存和繁殖的机会是均等的;基因S 和s 都不产生突变。
根据孟德尔的分离定律计算并回答问题:1.该种群产生的S 配子和s 配子的比值各是多少?子一代基因型频率是多少?提示 S 配子占20%,s 配子占80%。
子一代基因型频率:SS 占4%,Ss 占32%,ss 占64%。
2.子一代种群的基因频率各是多少?提示 子一代种群的基因频率S 占20%,s 占80%。
第3节种群基因组成的变化与物种的形成1、自然选择直接作用的对象是什么?自然选择直接作用的对象是生物的个体,而且是个体的表型。
2、研究生物的进化,为什么要研究群体基因组成的变化?没有哪个个体是长生不死的,个体的表型也会随着个体的死亡而消失,但决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续,并且在群体中扩散。
4、什么叫种群?怎样理解种群的定义?生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群。
种群中的个体并不是机械地集合在一起,一个种群实际上就是一个繁殖的单位。
5、什么叫基因库?什么叫基因频率?如何计算基因型频率?(1)一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。
(2)在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值叫做基因频率。
(3)基因型频率=该基因型个体数÷该种群个体总数×100%6、一个种群的各种基因的基因频率不发生改变,即,达到平衡,需要满足哪5个条件?(1)种群非常大(2)所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代(3)没有迁入和迁出(4)不同表现型的个体生存和繁殖的机会均等(5)没有基因突变7、等位基因是怎么产生的?基因突变可以产生新的等位基因。
8、生物进化的原材料是什么?可遗传变异。
9、可遗传变异有哪些种?基因突变,基因重组和染色体变异。
其中,基因突变和染色体变异统称为突变。
10、生物自发突变的频率很低,为什么还能够作为生物进化的原材料?因为种群是由许多个体组成的,每个个体的细胞中都有成千上万个基因,这样每一代就会产生大量的突变。
11、突变的有利和有害是不是绝对的?不是。
突变是有利还是有害,取决于生物的生存环境。
12、种群中为什么会出现多种多样可遗传的变异类型?基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
13、突变和重组有什么特点?随机性,不定向性。
14、在自然选择过程中,直接受选择的是基因型还是表型?为什么?直接受选择的是表型而不是基因型。
种群基因组成的变化与物种的形成1、下列有关种群基因库的叙述,不正确的是( )A.—个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因B.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因C.生物的个体总是要死亡的,但是基因库却因种群个体的繁殖而代代相传D.基因突变可改变基因库的组成2、有一个随机交配的种群,在没有迁移等条件下,两年内该种群的基因型频率的变化如下表.根据现代生物进化理论,下列叙述正确的是( )年份AA(%) Aa(%) Aa(%)1 30 40 302 25 50 25A.该种群的生物没有发生进化B.该种群发生基因突变的频率很高C.该种群的生活环境发生了较大的变化D.若该种群在第2、3年连续自交,则A的基因频率会增加3、果蝇长翅(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%4、下列关于变异和进化的叙述,正确的是( )5、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才能维持正常生命活动)的表现如下表。
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,则该褐鼠种群中( )基因型rr Rr RR对灭鼠灵的抗性敏感抗性抗性对维生素依赖性无中度高度RR︰Rr=1︰1RRr6、某种田鼠的毛色褐(S)对灰(s)为显性。
一个田鼠种群迁入新环境第一年基因型为SS个体10%, Ss个体占20%,ss个体占70%。
由于该环境条件不利于灰色鼠生存,使得灰色鼠减少了10%。
下列叙述错误的是( )A.若干年后s基因频率降为0B.S基因频率从20%变为21.5%8、在某一人群中,调查得知,隐性性状为16%,问该性状不同类型的基因型频率是多少?(按AA、Aa、aa排列)( )A.0.48 0.36 0.16C.0.16 0.48 0.369、囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。
种群基因组成的变化与物种的形成[基础达标]题组一自然选择及其作用1.(2019·黑龙江哈尔滨香坊区月考)下列说法不符合达尔文自然选择学说观点的是( )A.生物常常会为争夺食物和生活空间而发生生存斗争B.虫媒花与某些传粉昆虫表现出惊人的相互适应,这是长期相互选择的结果C.由于长期滥用抗生素,最终抗生素诱导细菌定向发生了耐药性变异D.长颈鹿是长颈变异的个体生存机会多,并一代代积累形成的【答案】C【解析】达尔文认为,地球上的各种生物普遍具有很强的繁衍能力,而生物赖以生存的食物和空间是有限的,这必然导致生物在生活过程中为了生存而斗争。
在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去;反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡,A正确;只有拥有适应于昆虫传粉结构的花才能得到更多的受精机会,才能生存下来并繁衍,否则没有受精机会,得不到繁衍,而只有适应花的结构的昆虫才可以采到花蜜得以生存与繁衍,这就是相互选择的结果,B正确;抗生素对细菌的耐药性变异进行了选择,而变异是不定性的,C错误;长颈鹿的形成是长颈变异的个体生存机会多,并一代代积累形成,是自然选择的结果,是对环境的一种适应,有利于取食,D正确。
2.对达尔文自然选择学说的正确解释是( )①环境的改变使生物产生适应性变异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变异经过长期的自然选择和积累就可能产生生物的新类型A.②④⑤B.②③⑤C.①②④D.①③⑤【答案】B【解析】达尔文认为,生物的变异是不定向的,首先排除第④项。
第①项的实质是生物的变异都是适应环境的,是在环境因素诱导下的定向变异,这与拉马克的观点是一致的,不符合达尔文的自然选择学说。
3.经调查发现,某地区菜青虫种群的抗药性不断增强,其原因是连续多年对菜青虫使用农药。
下列叙述正确的是( )A.使用农药导致菜青虫发生抗药性变异B.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果C.通过选择导致菜青虫抗药性不断积累D.环境是造成菜青虫抗药性不断增强的动力【答案】C题组二基因库及基因频率的计算4.下列关于种群基因库的叙述,正确的是( )①一个种群所含的全部基因叫作这个种群的基因库②生物个体总是要死亡的,但基因库却因种群的繁殖而代代相传③种群中每个个体含有该种群基因库的全部基因④基因突变可改变种群基因库的组成A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④【答案】B【解析】①一个种群所含的全部基因叫作这个种群的基因库,①正确;②生物个体总是要死亡的,但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传,②正确;③种群基因库是指一个种群中所有个体的全部基因,但不是种群中每个个体含有该种群基因库的全部基因,③错误;④基因突变可以产生新基因,从而改变种群基因库的组成,④正确。
第3节种群基因组成的变化与物种的形成一、选择题1.决定种群基因频率改变方向的因素是( )A.过度繁殖B.生存斗争C.自然选择D.遗传和变异答案:C解析:生物进化的实质是种群基因频率的改变,能够使种群基因频率改变的是自然选择。
2.下列因素中对果蝇种群基因频率的变化影响最小的是( )A.随机交配B.自然选择C.基因突变D.染色体变异答案:A解析:一个无穷大的果蝇种群,在理想情况下进行随机交配,经过多代,果蝇种群的基因频率仍可保持稳定的平衡状态。
自然选择和变异等都会使果蝇种群的基因频率发生改变。
3.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中全部个体所含有的全部基因B.生物个体总是要死亡的,但基因库却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答案:C解析:基因库是指种群中全部个体所含有的全部基因,由于个体之间存在着差异,所以每个个体中不可能都含有该种群基因库的全部基因。
基因库中只要有一个基因发生变化,基因库组成就一定会发生变化。
种群是繁殖的基本单位,基因库随繁殖的进行而不断延续。
4.腕足类动物海豆芽,从4亿年前出现至今面貌基本没变,也没有灭绝。
下列对此现象的解释,合理的是( )A.自然选择对其不发生作用B.海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化C.海豆芽很少变异,适应性强D.海豆芽的生活环境基本没有改变答案:D解析:自然选择决定了生物进化的方向,该生物的“面貌基本没变”,说明其生存环境基本没变,基因频率也基本没变,所以性状基本没变。
5.某植物种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示,种群中每种基因型的繁殖成功率如图乙所示。
种群随机交配产生的后代中基因型为aa个体的百分比、A基因频率的变化最可能是( )A.增加、减少B.减少、减少C.减少、增加D.增加、增加答案:C解析:由题图可知,基因型为AA的个体繁殖成功率最高,基因型为aa的个体繁殖成功率最低,种群随机交配产生的后代中AA的频率升高,aa的频率降低,因此A基因的频率升高,a基因的频率降低。
第六章生物的进化第3节种群基因组成的变化与物种的形成(一)教学目标1、正确理解种群、基因库、基因频率、隔离、物种等概念并应有数学方法运用数学方法计算种群基因频率和基因型频率。
2、理解以自然选择为核心的现代生物进化理论的主要观点,运用现代生物进化理论解释一些生物学现象。
3、隔离在物种形成中的作用(二)教学重难点1、教学重点(1)可遗传的变异和自然选择在生物进化中的作用(2)隔离在物种形成中的作用2、教学难点(1)自然选择对种群基因频率的影响(三)教学过程一、创设情境、导入新课先有鸡还是先有蛋?甲同学说:当然是先有鸡蛋了,因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代,体细胞即使发生了基因突变,也不能影响后代的性状。
乙同学说:不对,人们在养鸡过程中,是根据鸡的性状来选择的,只让符合人类需求的鸡繁殖后代,因此是先有鸡后有蛋。
讨论1、到底是先有鸡还是先有蛋这两种观点都有一定的道理,但都不全面。
因为他们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性,也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。
生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程,以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志,并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。
二、达尔文自然选择学说二、种群是生物进化的基本单位1、自然选择直接作用的是生物个体的表型:个体的表型会随着个体的死亡而消失,决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续,并在种群中扩散,因此生物进化还必须研究群体的基因组成变化。
三、种群和种群基因库(1)种群概念:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
(2)种群特点①种群中的个体并不是机械地集合在一起②一个种群其实就是一个繁殖的单位,雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
③种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。
(3)基因库和基因频率①基因库;一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。
第3节种群基因组成的变化与物种的形成1.下列关于种群的叙述,正确的是( )A.自然选择使种群基因频率发生定向改变B.种群基因频率的改变与生物进化无关C.种群通过个体的进化而进化D.种群的基因型频率的变化一定会导致种群的进化,生物进化的实质是种群基因频率的改变,而生物进化的方向是由自然选择决定的,所以自然选择能使种群的基因频率发生定向的改变。
基因型频率改变不一定会导致基因频率改变,所以不一定会导致种群进化。
2.关于生物进化,下列说法不正确的是( )A.拉马克提出的进化理论核心思想为“用进废退”和“获得性遗传”B.达尔文认为自然选择推动了生物的进化,但其无法解释遗传和变异的本质C.现代生物进化理论的基础是自然选择学说,它认为隔离导致了物种的形成D.现代生物进化理论认为个体是进化的基本单位,自然选择决定进化的方向,A项正确;达尔文没能解释遗传和变异的本质,B项正确;现代生物进化理论的基础是自然选择学说,它认为隔离导致了物种的形成,C项正确;现代生物进化理论认为种群是进化的基本单位,D项错误。
3.某病人被幽门螺杆菌感染,经抗生素长期治疗后,效果并不明显。
下列有关幽门螺杆菌抗药性形成的叙述,错误的是( )A.抗生素导致幽门螺杆菌基因突变产生的抗药性B.原来的幽门螺杆菌群体中少数个体有抗药性基因C.抗药性的形成实质是菌群中抗药性基因频率的增加D.抗药性的形成是抗生素对细菌进行定向选择的结果,经抗生素的选择,抗药性强的个体所占比例增加,进而种群中抗药性基因频率增加,抗药性形成。
A项说明细菌抗药性的形成是基因定向突变的结果,故不正确。
4.下图表示种群与物种的关系,关于它们的叙述不正确的是( )A.从图中可以看出,一个物种可以有很多种群,地理隔离阻碍了这些种群进行基因交流B.若物种2是由物种1形成的,则物种1一定发生了基因频率的改变C.由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离D.若种群1与种群2的基因频率都发生了改变,则这两个种群都在进化,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;隔离是新物种形成的必要条件,新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,但并不是所有新物种的形某某需要经过地理隔离。
5.下列有关生物变异与进化的说法,错误的是( )A.如果没有突变,生物也可能会发生进化B.一个物种的形成或绝灭,会影响到若干其他物种的进化C.发生在生物体内的基因突变,有可能使种群的基因频率发生变化D.在环境条件保持稳定的前提下,种群的基因频率不会发生变化,进而导致生物进化,A项正确;生物与生物之间是相互影响的,因此一个物种的形成或绝灭,可能会影响到若干其他物种的进化,B项正确;发生在生物体内的基因突变是种群基因频率变化的因素之一,C项正确;环境稳定的条件下,自然选择对基因频率没有影响,但是可能存在突变、迁入和迁出等其他影响基因频率变化的因素,因此种群基因频率可能发生变化,D项错误。
6.下列符合现代生物进化理论的叙述是( )A.物种的形成可以不经过隔离B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率,但必须要有生殖隔离;生物进化过程的实质是种群基因频率的改变;生物进化的方向由自然选择决定。
7.X谦德在《朱砂鱼谱》中总结的金鱼选种经验是:蓄类贵广,而选择贵精,须每年夏间市取数千头,分数缸饲养,逐日去其不佳者,百存一二,并作两三缸蓄之,加意培养,自然奇品悉具。
从现代生物进化理论的观点分析,正确的是( )A.“分数缸饲养”相当于地理隔离和生殖隔离B.“逐日去其不佳者”是指对金鱼进行人工选择C.“自然奇品悉具”是金鱼发生定向变异的结果D.这种人工培育金鱼方法的原理是染色体变异,使其不能进行基因交流,但地理隔离不一定导致生殖隔离,A 项错误;“逐日去其不佳者”是人为选择去除生长状态不好的个体,属于人工选择,B项正确;变异是不定向的,C项错误;基因突变能产生新基因,因此金鱼中的“奇品”可能是基因突变造成的,D项错误。
8.杂交实验表明,桦尺蠖体色受一对基因S和s控制,黑色S对浅色s为显性。
在曼彻斯特地区,19世纪中叶以前,种群中S的基因频率很低,在5%以下,到20世纪则上升到95%以上。
请分析回答下列问题。
(1)从遗传的角度分析,最初的S基因是通过出现的,它为生物进化提供。
S基因频率增高的遗传基础是。
(2)试用现代生物进化理论分析这一变化的原因:①19世纪,桦尺蠖的栖息地(树干)上长满了地衣,在此环境下,种群s基因频率高的原因是;②随着英国工业的发展,工业炼铜使地衣不能生长,树皮暴露,并被煤烟熏成黑褐色,在此环境条件下,种群S基因频率升高的原因是。
(3)上述事实说明,种群中产生的变异是的,经过长期的,其中不利变异不断,有利的变异则逐渐,从而使种群的发生定向的改变,导致生物朝着一定方向缓慢地进化。
因此生物进化的方向是由决定的。
,因此最初的S基因是通过基因突变获得的。
而S基因频率升高的遗传基础是等位基因进行分离、组合,从而形成多种多样的基因型。
又由于自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,因此19世纪,种群s基因频率高的原因是浅色(ss)桦尺蠖与环境色彩一致,不易被鸟类所食。
后来桦尺蠖的栖息地变成了黑褐色,浅色型个体易被鸟类所食,黑色个体由于具有了保护色而容易生存下来,久而久之,黑色个体逐代积累增多,S的基因频率也随着增高,从而使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝一定方向进化。
基因突变原材料等位基因进行分离、组合,从而形成多种多样的基因型(2)浅色桦尺蠖与环境色彩一致,不易被鸟类所食黑色个体容易生存下来(3)不定向自然选择被淘汰积累基因频率自然选择9.原产某地的某种一年生植物a,分别引种到低纬度和高纬度地区种植,很多年以后移植到原产地,4月份这一个月时间里开花时期如图所示。
请回答下列问题。
(1)将植物a引种到低纬度和高纬度地区,这样原来属于同一个物种的种群a、b和c之间形成,种群b和种群c个体之间由于花期不同,已不能正常传粉,说明已产生了。
(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并可自由交配),第二年对同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4%和64%,在这一年中,该植物种群是否发生了进化?,理由是。
(3)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,是物种形成的三个基本环节。
将植物a引种到低纬度和高纬度地区后,原来属于同一物种的a、b、c生存于不同的环境中,因此它们之间形成了地理隔离。
种群b和种群c个体之间由于花期不同,已不能正常传粉,说明已产生生殖隔离,形成了不同的物种。
(2)第一年种群中各基因型频率分别为10%DD,20%Dd,70%dd,可计算出D、d基因频率分别为20%、80%,根据第二年基因型频率4%DD、32%Dd,64%dd,也可算出D、d基因频率分别为20%、80%,则可知前后基因频率未发生变化,故该种群未发生进化。
(3)现代生物进化理论极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说,以种群为生物进化的基本单位,新物种形成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择和隔离。
地理隔离生殖隔离(2)没有该种群的基因频率没有发生变化(3)种群自然选择突变和基因重组、自然选择和隔离能力提升1.对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现:780名女生中有患者23人,携带者52人;820名男生中有患者65人。
那么该群体中色盲基因的频率是( )A.4.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%=X bX B+X b ×100%=23×2+52×1+65×1780×2+820×100%≈6.8%。
2.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之和为1B.Aa自交后代所形成的群体中A基因的频率大于a基因的频率C.色盲患者中男性多于女性,所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体D.一个种群中,控制一对相对性状的基因型频率的改变说明该种群生物在不断进化,控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1,A项正确;Aa自交后代所形成的群体中A基因的频率等于a基因的频率,各占50%,B项错误;男性色盲患者多于女性患者,但色盲的基因频率在男性群体和女性群体中是相等的,C项错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,D项错误。
3.甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛(三个岛屿相互隔绝),下图所示为刚迁入时和迁入多年后决定羽毛颜色的相关基因的调查结果(B—黑色、b—灰色、B1—黄色)。
下列推测正确的是( )A.三个海岛上的这种鸟既存在地理隔离,又存在生殖隔离B.鸟类迁入新海岛后会与其食物、天敌和无机环境协同进化C.甲、丙两个海岛的相同环境决定羽毛颜色朝着相同方向进化D.乙海岛的环境促进羽毛颜色基因发生定向突变,产生B1基因,但是无法确定是否存在生殖隔离,A项错误。
鸟类迁入新海岛后与岛上原有的生物、无机环境相互影响,共同进化,B项正确。
多年后,对于甲海岛上的种群而言,b的基因频率下降,而对于丙海岛上的种群而言,b的基因频率上升,故甲、丙两个海岛上鸟类羽毛颜色进化的方向是不同的,C项错误。
基因突变是不定向的,环境通过选择作用对这些突变后的基因进行了筛选,D项错误。
4.果蝇长翅(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%vv的基因型频率为4%,由此算出v的基因频率为0.2,V的基因频率为0.8,进而计算出引入纯合长翅果蝇前,基因型为vv的果蝇有0.04×20000=800(只),基因型为Vv的果蝇有2×0.2×0.8×20000=6400(只),基因型为VV的果蝇有0.8×0.8×20000=12800(只)。
引入纯合长翅果蝇后,v的基因频率为(800×2+6400)/(40000×2)=0.1,V的基因频率为1-0.1=0.9,A项正确,B项错误。
因基因型为Vv、vv的果蝇的数目不变,而该种群个体总数增加一倍,所以基因型为Vv、vv的果蝇比例都降低了50%,即杂合果蝇和残翅果蝇的比例都降低了50%,C项、D项正确。