6-3-種群基因組成的變化與物種的形成高一生物課后培優(yōu)分級練(原卷版)

6.3種群基因組成的變化與物種的形成核心知識(shí)梳理核心知識(shí)梳理種群和種群基因庫（1）種群：生活在一定區(qū)域的同種生物全部個(gè)體的集合。種群是生物進(jìn)化的基本單位。（2）基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，叫作這個(gè)種群的基因庫。（3）基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比值?；蝾l率＝eq\f(種群中某基因的總數(shù),該基因及其等位基因的總數(shù))×100%。（4）基因型頻率：在一個(gè)種群中，特定基因型的個(gè)體占種群全部個(gè)體的比值?；蛐皖l率＝×100%。種群基因頻率的計(jì)算：1．若某基因在常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上，則基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),該種群個(gè)體數(shù)×2)×100%。2．若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),2×女性個(gè)體數(shù)＋男性個(gè)體數(shù))×100%。3.根據(jù)基因型頻率計(jì)算基因頻率的方法(針對位于常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上的基因)：A的基因頻率＝AA的基因型頻率＋eq\f(1,2)Aa的基因型頻率；a的基因頻率＝aa的基因型頻率＋eq\f(1,2)Aa的基因型頻率。4.根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率和基因型頻率前提：在理想種群中。(1)種群足夠大。(2)所有雌、雄個(gè)體之間自由交配并產(chǎn)生后代。(3)沒有遷入和遷出。(4)沒有自然選擇。(5)沒有基因突變。計(jì)算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)(設(shè)為A、a)時(shí)，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：基因型AA的頻率＝p2；基因型Aa的頻率＝2pq；基因型aa的頻率＝q2；(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。若已知某種純合子的基因型頻率，即可直接開方求出相應(yīng)基因的頻率。5.運(yùn)用男性基因型頻率計(jì)算該地區(qū)X染色體上基因頻率：(以紅綠色盲為例)紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，色盲基因b位于X染色體上，男性中色盲占x%，則此地區(qū)Xb(男性中的＝女性中的＝人群中的)的基因頻率也為x%，此地區(qū)女性中色盲率則為(x%)2。二、種群基因頻率的變化(1)可遺傳的變異來源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(突變\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(基因突變,染色體變異)),基因重組))(2)可遺傳變異的形成、特點(diǎn)和作用：①形成：a.基因突變產(chǎn)生新的等位基因；b.通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型。②特點(diǎn)：隨機(jī)的、不定向的。③作用：只是提供生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。(3)變異的有利和有害是相對的，是由生存環(huán)境決定的。三、自然選擇對種群基因頻率變化的影響（1）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向（2）影響種群基因頻率變化的因素①外因：自然選擇。②內(nèi)因：基因突變和部分染色體變異如缺失和重復(fù)等能直接引起基因頻率的變化，基因重組只改變了基因型頻率，在自然選擇的作用下淘汰部分個(gè)體后可引起基因頻率的變化。（3）進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。四、探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用（1）實(shí)驗(yàn)原理:一般情況下,一定濃度的抗生素會(huì)殺死細(xì)菌,但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌時(shí),如果向培養(yǎng)基中添加抗生素,耐藥菌有可能存活下來。（2）設(shè)計(jì)思路:分區(qū)→接種→加樣→培養(yǎng)→觀察記錄→初篩→重復(fù)篩選。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論結(jié)果:與區(qū)域①相比,區(qū)域②③④紙片周圍會(huì)出現(xiàn)抑菌圈;區(qū)域②③④抑菌圈的平均直徑逐代減小。結(jié)論:①細(xì)菌耐藥性的出現(xiàn)是發(fā)生了可遺傳的變異的結(jié)果;②抗生素的選擇作用導(dǎo)致耐藥菌的比例逐漸升高。（4）實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)1.無菌操作:培養(yǎng)皿、涂布器、紙片、鑷子必須進(jìn)行滅菌處理;實(shí)驗(yàn)過程中要防止雜菌的污染,如在培養(yǎng)過程中,將培養(yǎng)皿倒置,可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基而造成雜菌污染;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)將耐藥菌、紙片、培養(yǎng)基等進(jìn)行高溫滅菌處理,以防止耐藥菌擴(kuò)散。2.涂布菌液時(shí),要盡量使接種的細(xì)菌均勻分布,這樣可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。3.由于突變的低頻性,一次篩選不一定能得到耐藥菌,故要連續(xù)培養(yǎng)。五、隔離與物種的概念物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。隔離：不同群體間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。包括生殖隔離和地理隔離兩種類型。生殖隔離：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育的后代。地理隔離：同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。物種的形成（1）物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)（2）物種形成的三大模式（3）“新物種”必須具備兩個(gè)條件：1.與原物種間已形成生殖隔離(不能雜交或能雜交但后代不育)。2.物種必須是可育的。如三倍體無子西瓜、騾均不可稱為“物種”，因?yàn)樗鼈兙恰安挥钡?，而四倍體西瓜相對于二倍體西瓜則是“新物種”，因?yàn)樗c二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代(三倍體西瓜)不育，意味著二者之間已產(chǎn)生生殖隔離，故已成為另一類物種。（4）物種形成與生物進(jìn)化的關(guān)系內(nèi)容物種形成生物進(jìn)化標(biāo)志生殖隔離出現(xiàn)種群基因頻率改變變化后生物與原生物的關(guān)系屬于不同物種可能屬于一個(gè)物種二者關(guān)系生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會(huì)突破物種的界限，生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．2022年北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”，大熊貓是其設(shè)計(jì)原型。大熊貓最初是食肉動(dòng)物，經(jīng)過進(jìn)化，其99%的食物都來源于竹子?，F(xiàn)在一個(gè)較大的熊貓種群中雌雄數(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(guān)說法正確的是（

）A．大熊貓種群中全部B和b的總和構(gòu)成其基因庫B．大熊貓由以肉為食進(jìn)化為以竹子為食的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變C．若該對等位基因位于常染色體上，則顯性個(gè)體中出現(xiàn)雜合雌熊貓概率為57.1%D．在自然選擇中，直接受選擇的是大熊貓的基因型2．控制果蠅眼色（紅眼、白眼）的基因僅位于X染色體上，某果蠅種群足夠大，雌雄比例約為1∶1，個(gè)體間自由交配，自然選擇對果蠅眼色沒有影響，不發(fā)生基因突變，沒有遷入和遷出等；其中白眼雄果蠅（XaY）占5%，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）A．可以估算該種群中白眼雌果蠅占2．5%B．若以上條件不變，在眼色這一性狀上該種群不會(huì)發(fā)生進(jìn)化C．該種群Xa的基因頻率是10%D．該種群下一代，關(guān)于眼色的基因頻率和基因型頻率可能都不會(huì)發(fā)生改變3．現(xiàn)代生物技術(shù)能利用可遺傳的變異來改變生物的遺傳性狀。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．人工誘變因突變率的提高而實(shí)現(xiàn)了定向變異B．基因頻率的改變不一定引起生物的進(jìn)化C．基因突變和基因重組都不能決定生物進(jìn)化的方向D．只有基因突變能改變種群的基因頻率4．哈代一溫伯格定律的重要推論是∶等位基因頻率一代代保持不變，在隨機(jī)交配且配子頻率為p和q的情況下，基因型為AA、Aa和aa的合子的頻率分別是p2、2pq、q2，相關(guān)曲線如圖所示，以下說法正確的是（

）A．自然狀態(tài)下，豌豆子代基因型概率的遺傳也遵循哈代一溫伯格定律B．依據(jù)哈代一溫伯格定律，由ⅠA、ⅠB、i復(fù)等位基因決定的ABO血型中，任何一種雜合子的頻率=2×兩種等位基因頻率之積C．依據(jù)哈代一溫伯格定律可以推論出∶對于稀有等位基因而言，雜合子頻率接近于稀有基因純合子的頻率D．在一個(gè)種群中，等位基因A－a（A對a完全顯性）位于常染色體上，顯性性狀個(gè)體占36%，依據(jù)哈代一溫伯格定律該種群中Aa的出現(xiàn)的概率為48%5．奠基者效應(yīng)指某種群最初只有少數(shù)個(gè)體由甲地遷至乙地處建立，經(jīng)一段時(shí)間的繁衍，雖然個(gè)體數(shù)增加，但乙地區(qū)該種群卻未發(fā)生進(jìn)化，下列有關(guān)解釋最合理的是（

）A．該種群的基因庫未發(fā)生變化B．該種群的基因頻率未發(fā)生改變C．該種群的基因未發(fā)生變異D．該種群經(jīng)過自然選擇只存活純合子個(gè)體6．玉米的高稈（H）對矮稈（h）為顯性?，F(xiàn)有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時(shí)，每個(gè)群體內(nèi)隨機(jī)交配一代后獲得F1。各F1中基因型頻率與H基因頻率（p）的關(guān)系如下圖。下列分析不正確的是（

）A．0<p<1時(shí)，親代群體都可能只含有純合子B．只有p＝b時(shí)，親代群體才可能只含有雜合子C．p＝a時(shí)，顯性純合子在F1中所占的比例為5/9D．p＝c時(shí)，F(xiàn)1自交一代，子代中純合子比例為7/97．許多年前，某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成甲、乙兩個(gè)種群，兩個(gè)種群所發(fā)生的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．a(chǎn)表示地理隔離，長期的地理隔離可能導(dǎo)致生殖隔離B．b表示突變和基因重組，能為生物進(jìn)化提供原材料C．c可以定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物定向進(jìn)化D．漸變式的物種形成方式，不一定都經(jīng)過d8．現(xiàn)有一植物種群，種群中個(gè)體的基因型都是Aa，種群數(shù)量足夠多，不考慮致死和突變，下列假設(shè)對應(yīng)結(jié)論正確的是（

）A．若種群中個(gè)體進(jìn)行連續(xù)自交，則從F1開始，每一代的基因頻率和基因型頻率都不再改變B．若種群中個(gè)體進(jìn)行自由交配，則從F1開始，每一代的基因頻率不變，基因型頻率改變C．若種群中個(gè)體進(jìn)行連續(xù)自交，逐代淘汰隱性個(gè)體，則F3中隱性純合子的比例是1/10D．若種群中個(gè)體進(jìn)行自由交配，逐代淘汰隱性個(gè)體，則淘汰后F3中純合子的比例是5/8培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練9．某昆蟲的綠翅（A）對黃翅（a）為顯性，若翅色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食。分別在春季和秋季調(diào)查某地該昆蟲種群綠翅的表現(xiàn)型頻率，檢測并計(jì)算A的基因頻率。若春季綠翅的表現(xiàn)型頻率為X1、A的基因頻率為Y1，秋季綠翅的表現(xiàn)型頻率為X2、A的基因頻率為Y2，則下列預(yù)測中不合理的事（

）A．綠翅的表現(xiàn)型頻率X1>X2B．a(chǎn)的基因頻率（1-Y1）<（1-Y2）C．春季Aa的基因型頻率為2Y1（1-Y1）D．秋季AA的基因型頻率為2Y2-X210．埃及斑蚊是傳播某種傳染病的媒介。某地區(qū)在噴灑殺蟲劑后，斑蚊種群數(shù)量減少了99％。但一年后，該種群又恢復(fù)到原來的數(shù)量，此時(shí)再度噴灑相同的殺蟲劑后，僅殺死了40％的斑蚊。對此現(xiàn)象的正確解釋是（

）A．殺蟲劑導(dǎo)致斑蚊基因突變，產(chǎn)生抗藥性基因B．斑蚊體內(nèi)累積的殺蟲劑增加了自身的抗藥性C．殺蟲劑的選擇作用提高了種群抗藥基因的頻率D．使用殺蟲劑的第一年斑蚊種群沒有基因突變11．幾維鳥身材粗短，嘴長而尖，腿部強(qiáng)壯卻沒有翅膀，主要生活在太平洋南部新西蘭島的灌木叢和密林中（新西蘭島遠(yuǎn)離澳洲、亞洲和非洲大陸）。研究發(fā)現(xiàn)，幾維鳥的原始祖先遷移到新西蘭后，由于缺乏地面天敵（主要是蛇和哺乳類動(dòng)物），在長期的進(jìn)化過程中翅膀逐漸退化消失，最終形成了新的物種。下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．定向的基因突變和基因重組，導(dǎo)致幾維鳥的祖先在進(jìn)化過程中翅膀逐漸變短B．在缺乏地面天敵的環(huán)境中，短翅個(gè)體可節(jié)約更多能量用于生長發(fā)育和繁殖C．幾維鳥的進(jìn)化歷程可證明長期地理隔離必將導(dǎo)致生殖隔離和新物種的形成D．當(dāng)生存環(huán)境未發(fā)生明顯改變時(shí)，幾維鳥種群中的各類基因頻率都將保持不變12．依據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列有關(guān)生物變異和進(jìn)化的敘述，正確的是（）A．染色體變異不能為所有生物的進(jìn)化提供原材料B．理論上，沒有自然選擇的作用，基因重組不會(huì)導(dǎo)致基因頻率發(fā)生改變C．濫用抗生素造成細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性突變，同時(shí)抗生素的選擇作用能增強(qiáng)其抗藥性D．新物種形成的標(biāo)志是生殖隔離，地理隔離是新物種形成的必經(jīng)途徑13．下列關(guān)于英國曼徹斯特地區(qū)受工業(yè)發(fā)展影響，樺尺蠖黑化現(xiàn)象的敘述正確的是（

）A．樺尺蠖變異的不定向性導(dǎo)致該種群朝著不同的方向進(jìn)化B．工業(yè)污染導(dǎo)致樺尺蠖種群發(fā)生了黑色的變異C．樺尺蠖黑化后種群基因頻率改變了，與原來灰尺蠖一定屬于不同物種D．樺尺蠖黑化現(xiàn)象對該種群來說不一定一直屬于有利的變異14．兩種亞麻L．peremne（♀）×L．a(chǎn)ustrianum（♂）雜交可得成熟的雜種胚，但胚不能穿破種皮，因此種子不能萌發(fā)。若人為剝掉種皮則可長成健壯可育植株，反交所得雜種胚不能充分成熟，但若把胚從胚乳中取出，在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，就能完成胚胎發(fā)育并長成健壯可育植株，上述現(xiàn)象稱為雜種不活。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．正交結(jié)果表明兩親本屬于同一個(gè)物種 B．反交結(jié)果表明胚乳可能不能為胚提供營養(yǎng)C．兩種亞麻在一定條件下也可實(shí)現(xiàn)基因交流 D．雜種不活屬于生殖隔離的一種類型15．近來，媒體常報(bào)道一種耐藥性強(qiáng)的“超級細(xì)菌”，抗生素藥物對它不起作用，病人會(huì)因感染該細(xì)菌而引起炎癥、高燒、痙攣、昏迷甚至死亡。這種細(xì)菌的可怕之處并不在于它對人體的殺傷力，而是它對普通殺菌藥物——抗生素的抵抗能力非常強(qiáng)。下列說法正確的是（

）A．長期濫用抗生素會(huì)導(dǎo)致超級細(xì)菌發(fā)生耐藥性變異B．抗生素的濫用會(huì)導(dǎo)致人類腸道中細(xì)菌的耐藥性不斷增強(qiáng)C．超級細(xì)菌和普通細(xì)菌是兩個(gè)物種，染色體是超級細(xì)菌遺傳物質(zhì)的主要載體D．超級細(xì)菌可通過無絲分裂進(jìn)行快速增殖16．許多動(dòng)物在不同生活季節(jié)數(shù)量有很大差異：春季繁殖，夏季數(shù)量增加到最多，到了冬季，由于寒冷、缺少食物等原因而大量死亡．第二年春季，由殘存的少量個(gè)體繁殖增多，形成一個(gè)如圖所示瓶頸模式，圖中●為抗藥性個(gè)體，瓶頸部分表示動(dòng)物數(shù)量減少的時(shí)期，據(jù)圖分析，正確的是（）A．突變和基因重組決定了該種群生物進(jìn)化的方向B．在圖中所示的三年間因?yàn)榛蝾l率發(fā)生變化，該種群進(jìn)化形成了新物種C．在使用殺蟲劑誘發(fā)抗藥基因的產(chǎn)生，使抗藥性基因的頻率增加D．變異的有利或有害取決于環(huán)境的變化17．金魚系野生鯽魚經(jīng)長期人工選育而成，是中國古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶?，F(xiàn)有形態(tài)多樣、品種繁多的金魚品系。自然狀態(tài)下，金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．金魚與野生鯽魚屬于同一物種B．人工選擇使鯽魚發(fā)生變異，產(chǎn)生多種形態(tài)C．鯽魚進(jìn)化成金魚的過程中，有基因頻率的改變D．人類的喜好影響了金魚的進(jìn)化方向培優(yōu)第三階——高考沙場點(diǎn)兵18．雄性縫蠅的求偶方式有：①向雌蠅提供食物；②用絲縷簡單纏繞食物后送給雌蠅；③把食物裹成絲球送給雌蠅；④僅送一個(gè)空絲球給雌蠅。以上四種方式都能求偶成功