学年新教材高中生物第6章生物的进化第3节第1课时种群基因组成的变化教案新人教版必修第二册Word文件下载.docx
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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%。
3．子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
请完成下表：
亲代基因型的比值
SS（10%）
Ss（20%）
ss（70%）
配子的比值
S（10%）
s（10%）
s（70%）
子一代基因型频率
SS（4%）
Ss（32%）
ss（64%）
子一代基因频率
S（20%）
s（80%）
子二代基因型频率
SS（____）
Ss（____）
ss（____）
子二代基因频率
S（____）
s（ ）
提示 4% 32% 64% 20% 80% 子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
二、种群基因频率的变化及自然选择对种群基因频率变化的影响
1．种群基因频率的变化
（1）可遗传的变异的来源
可遗传的变异来源
（2）可遗传变异的形成、特点和作用
①形成：
a.基因突变产生新的等位基因；
b.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特点：
随机的、不定向的。
③作用：
只是提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
（3）变异的有利和有害是相对的，是由生存环境决定的。
2．自然选择对种群基因频率变化的影响
（1）原因：
在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；
相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。
（2）结果：
在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
（1）从根本上讲，没有突变，就没有生物的进化（ ）
（2）突变具有低频性，不能为生物进化提供原材料（ ）
（3）有害突变不能成为生物进化的原材料（ ）
（4）所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料（ ）
答案
（1）√
（2）×
（4）×
解析
（2）生物进化的基本单位是种群，虽然生物发生突变的频率很低，但种群由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。
（3）生物变异是否有利，取决于它们的生存环境。
（4）可遗传的变异为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向。
上述讨论的桦尺蛾种群，在树干变黑这一环境条件下，种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。
第2年、第3年，该种群每年的基因频率是多少？
根据基因型频率计算每年基因频率，将结果写在下表中。
计算项目
第1年
第2年
第3年
基因型
频率
个数
占比
存活个数
SS
10
10%
11
11.5%
12
13%
Ss
20
20%
22
22.9%
24
26%
ss
70
70%
63
65.6%
57
61%
基因
S
s
80%
结论：
自然选择会使种群基因频率发生__________改变。
提示 第2年：
23% 77% 第3年：
26% 74% 定向
1．下列属于种群的是（ ）
A．一块水田里的全部青蛙
B．一块棉田里的全部蚜虫
C．一块朽木上的全部真菌
D．一个池塘中全部鱼
答案 B
解析 一块稻田里的全部青蛙还有蝌蚪才能构成一个种群，A错误；
一块棉田中的全部棉蚜虫属于种群，B正确；
一块朽木上的全部真菌包括许多菌种，则既不属于种群，也不属于群落，C错误；
一个池塘中的全部鱼不是一个物种，既不属于种群，也不属于群落，D错误。
2．下列关于基因库的描述，错误的是（ ）
A．基因库是一个种群的全部个体所含的全部基因
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种群基因库中的全部基因
D．基因突变可改变基因库的组成
答案 C
解析 基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，A正确；
种群是生物繁殖的基本单位，所以基因库不会因个体死亡而消失，应代代相传，B正确；
由于不同个体之间在基因上具有差异，所以每个个体不可能含有种群基因库中的全部基因，C错误；
可遗传的变异均可能改变基因库的组成，D正确。
3．蜗牛的有条纹（A）对无条纹（a）为显性。
在一个地区的蜗牛种群内，有条纹（AA）个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是（ ）
A．30%,21%B．30%,42%
C．70%,21%D．70%,42%
答案 D
解析 亲本中AA占55%，aa占15%，所以Aa占30%，因此在亲本中A的基因频率为（55＋30/2）/100×
100%＝70%，故a的基因频率为100%－70%＝30%。
则自由交配得到的子代中出现Aa的基因型频率为2×
0.7×
0.3×
100%＝42%，故选D。
4．下列关于生物变异和生物进化的叙述中，正确的是（ ）
A．变异都能为生物进化提供原材料
B．自然选择决定了生物进化的方向
C．只有基因突变才能导致种群基因频率发生改变
D．抗生素的使用使病原体产生了适应性的变异
解析 只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料，A错误；
自然选择的结果是让适应环境的变异保留，不适应环境的变异被淘汰，故自然选择决定了生物进化的方向，B正确；
基因突变、染色体变异、基因重组和自然选择等都能使种群基因频率发生改变，C错误；
抗生素起选择作用，而不是使病原体产生适应性的变异，D错误。
5．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，对此现象的合理解释是（ ）
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
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。
6．杂交实验表明，桦尺蛾体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）为显性。
在19世纪中叶以前，桦尺蛾种群中S基因的频率很低，在5%以下，到了20世纪则上升到95%以上。
请根据以上资料，回答下列问题：
（1）在19世纪时，桦尺蛾的栖息地曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的地衣，在此环境条件下，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存，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）上述事例说明，种群中产生的变异是________，经过长期的________，其中不利的变异被不断____________，有利的变异则逐渐__________________，从而使种群的______________发生定向改变，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。
答案
（1）浅色型桦尺蛾与环境色彩一致，不易被鸟类所食，后代繁殖个体多，导致s基因频率高
（2）黑色型桦尺蛾的黑色成了一种保护色，黑色型个体逐渐增多，导致S基因频率升高 （3）不定向的 自然选择 淘汰 积累 基因频率 自然选择
A组 基础对点练
题组一 种群和种群基因库
1．（2018·
安徽合肥八中期末考试）下列与种群有关的叙述，不正确的是（ ）
A．一片树林中的全部猕猴是一个种群
B．基因型频率是指在一个种群基因库中，某种基因型的个体在种群中所占的比值
C．一个种群的基因库在代代相传中得以保持和发展
D．种群的基因频率是恒定不变的
解析 一片树林中的全部猕猴是一个种群，A正确；
种群的基因型频率是指某种基因型的个体在种群中所占的比值，B正确；
种群中的个体不是机械地集合在一起，而是通过交配、繁殖将各自的基因传递给后代，因此种群中的个体虽然一代代死亡，但是基因能在代代相传中保留、发展下去，C正确；
可遗传的变异、自然选择等可使种群的基因频率发生改变，D错误。
2．从某种群中随机抽取200个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是60个、100个、40个。
该种群中A与a的基因频率分别是（ ）
A．80%、20%B．45%、55%
C．55%、45%D．40%、60%
解析 由题意知，该种群抽取的200个个体中，AA＝60个，Aa＝100个，aa＝40个，根据基因频率的概念，A＝（60×
2＋100）÷
（200×
2）×
100%＝55%，a＝（40×
100%＝45%。
3．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%
解析 色盲基因的频率为
100%≈6.8%。
4．人工养殖了一群鸡，下列措施不会造成该鸡群基因库发生变化的是（ ）
A．淘汰鸡群中体质较弱的个体
B．从外地引进新的品种加入鸡群
C．将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养
D．让该鸡群中的雌、雄个体自由交配繁殖后代
解析 鸡群中的雌、雄个体自由交配，根据遗传平衡定律，群体内的基因频率不变，D项错误。
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aa个体百分比、A基因频率的变化最可能是（ ）
A．升高、降低B．降低、降低
C．降低、升高D．升高、升高
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的基因型频率升高，aa的基因型频率降低，因此A的基因频率升高，a的基因频率降低。
题组二 种群基因频率的变化及自然选择对种群基因频率变化的影响
6．若某种群中原本只存在基因型为Aa的个体，由于外界因素的改变，该种群被分割成甲、乙两个种群，如图表示分割后的两个种群中A基因的基因频率变化情况。
下列叙述正确的是（ ）
A．T时刻甲、乙种群中杂合子的基因型频率相同
B．T时刻将甲、乙种群混合后，A基因的基因频率为0.5
C．甲、乙种群均未发生进化
D．环境通过对基因型的选择影响基因频率
答案 A
解析 杂合子的基因频率＝2×
A基因的频率×
a基因的频率，所以T时刻甲、乙种群中杂合子的基因型频率相同，A正确；
由于甲、乙两个种群不一定一样大，所以不能判断混合后的种群基因频率，B错误；
两个种群基因频率均有改变，故均发生了进化，C错误；
环境通过对表型的选择影响基因频率，D错误。
7．（2019·
湖南衡阳八中高一期中）下列有关生物进化的叙述，正确的是（ ）
A．基因突变、基因重组和染色体变异属于可遗传的变异，为生物进化提供了原材料
B．在生物的生存斗争中，失败的个体会被淘汰，这不利于生物的进化
C．自然选择的方向和环境发展的方向之间没有明确的因果关系
D．在稳定的生态系统中，种群的基因频率不会改变
解析 突变和基因重组提供了生物进化的原材料，A项正确；
在生存斗争中，失败的个体会被淘汰，有利于生物更好地适应环境，有利于生物的进化，B项错误；
自然选择决定生物进化的方向，经过自然选择保留下来的个体是适应环境的，C项错误；
在稳定的生态系统中，因突变和基因重组等因素的影响，种群的基因频率会发生改变，D项错误。
8．（2018·
四川成都七中高一下期末）如图所示是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因
B．抗性基因的根本来源是可遗传的变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传
C．若连续使用该杀虫剂，抗该杀虫剂的基因频率会越来越趋近100%
D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表型
解析 杀虫剂只起选择作用，①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因，A正确；
②③类个体的抗性基因可能来源于遗传，也可能来源于自身基因突变，B错误；
若连续使用该杀虫剂，不含抗性基因的个体被淘汰，而含抗性基因的个体所占比例越来越高，故抗杀虫剂的基因频率会越来越接近100%，C正确；
施用杀虫剂后，具有抗药性的个体生存下来，不具有抗药性的个体被淘汰，故杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表型，D正确。
9．（2019·
湖南长沙第一中学高一质检）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
解析 一个无穷大的果蝇群体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、基因突变和染色体变异等都会使果蝇种群的基因频率发生明显改变。
10．（2018·
江西樟树中学月考）在一个海岛中，一种海龟中有的脚趾是连趾（ww），有的脚趾是分趾（Ww、WW）。
连趾海龟便于划水，游泳能力强，分趾海龟游泳能力较弱。
开始时，w和W的基因频率各为0.5，当岛上食物不足时，连趾的海龟更容易从海中得到食物。
若干万年后，W的基因频率变为0.2，w的基因频率变为0.8，请回答下列问题：
（1）该种群中所有海龟所含有的全部基因称为该种群的________________，基因频率发生变化后，从理论上计算，杂合子占分趾海龟的比例为__________。
（2）该种群中海龟多种多样的类型来源于可遗传的变异，但由于变异是__________的，因此只为生物进化提供原材料，而进化的方向则由____________决定。
（3）该海龟种群__________（填“是”或“否”）发生了进化，理由是___________________。
答案
（1）基因库 8/9
（2）不定向 自然选择
（3）是 种群基因频率已经改变
解析
（1）一个种群中全部个体所含有的全部基因，称为该种群的基因库；
由题意可知，基因频率发生变化后，WW的基因型频率＝0.2×
0.2×
100%＝4%，ww的基因型频率＝0.8×
0.8×
100%＝64%，Ww的基因型频率＝1－64%－4%＝32%，因此杂合子占分趾海龟的比例为32%÷
（4%＋32%）＝8/9。
（2）该种群中海龟有多种多样的类型，其中可遗传的变异来源于突变和基因重组，但由于变异是不定向的，因此只是产生了进化的原材料，进化的方向是由自然选择决定的。
（3）生物进化的实质是种群基因频率的改变，该海龟种群中基因频率发生了改变，因此海龟发生了进化。
B组 综合强化练
1～6题为选择题，1～4题中只有一个选项符合题目要求，5、6题中有一个或多个选项符合题目要求。
1．在某人群中对血友病进行调查后发现，基因型为XHXH的比例为42.32%，XHXh为7.36%，XhXh为0.32%，XHY为46%，XhY为4%。
则在该地区XH和Xh的基因频率分别为（ ）
A．6%、8%B．8%、92%
C．78%、92%D．92%、8%
解析 XH的基因频率为：
100%＝92%，因此Xh的基因频率为1－92%＝8%，故选D。
2．（2018·
福建莆田七中高二下期末）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．色盲患者中男性数量大于女性，说明男性群体中色盲基因的频率大于女性群体
C．基因型为Aa的个体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
D．一个种群中，控制相对性状的等位基因的频率之和、基因型频率之和都为1
解析 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，A错误；
色盲患者中男性数量大于女性，是因为男性X染色体上只要携带色盲基因就会患色盲，并不能说明男性群体中色盲基因的频率大于女性群体，B错误；
在不发生突变、自然选择、迁移等情况下，基因型为Aa的个体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，C错误；
一个种群中，控制相对性状的等位基因的频率之和、基因型频率之和都为1，D正确。
3．（2019·
辽宁抚顺六校联合体高一期中）关于种群基因频率的叙述中，错误的是（ ）
A．基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值
B．基因频率越大，突变率越高
C．基因突变、基因重组和自然选择会造成基因频率的改变
D．自然选择会使原来同一种群的基因频率向着不同的方向发展
解析 突变率的高低与基因频率无关。
4．一种群中某种可遗传的变异性状出现的频率增加，原因可能是（ ）
A．该性状对环境有很大的适应性
B．该种群的全体成员都是该性状的纯合子
C．该变异性状是由环境条件改变引起的
D．控制该性状的基因是隐性的
5．果蝇长翅（V）和残翅（v）由常染色体上的一对等位基因控制。
假定某果蝇种群有20000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20000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45%
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%
答案 AB
解析 由题干信息知，该果蝇种群中，vv的基因型频率为4%，可计算出基因频率分别为v＝0.2、V＝0.8，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，vv有0.04×
20000＝800（只），Vv有2×
20000＝6400（只），VV有0.8×
20000＝12800（只）。
引入后，基因频率v＝
＝0.1，V＝1－0.1＝0.9，故A、B错误；
因Vv、vv的数目不变，而该种群的总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率各降低50%，C、D正确。
6．（2019·
湖北宜昌一中高一月考）镰状细胞贫血由基因突变引起，其致病基因为隐性基因（用a表示）。
只有隐性纯合子才会发病，携带者不发病，且对疟疾的抵抗力高于正常人。
在非洲某些疟疾流行的地区，携带者比例在20%左右；
现在美洲黑人中携带者的比例已降到了8%。
A．非洲疟疾流行地区a基因的基因频率大约为30%
B．美洲黑人中a基因频率的下降是自然选择的结果
C．非洲疟疾流行地区，镰状细胞贫血携带者的比例可能会增加
D．在一定外界条件下，有害的突变基因可转变为有利的基因
答案 BCD
解析 根据题干信息无法计算出非洲疟疾流行地区a基因的基因频率，A错误；
基因频率的改变是自然选择的结果，B正确；
非洲疟疾流行地区，镰状细胞贫血携带者不发病，且对疟疾的抵抗力更高，更适应环境，所以其所占比例可能会增加，C正确；
在一定外界条件下，有害的突变基因可转变为有利的基因，D正确。
石家庄高一检测）果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因，现有一黑腹果蝇的野生种群，约有107个个体，请分析回答以下问题：
（1）经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生原因，是在突变过程中产生的____________，通过有性生殖过程中的________而产生的，使种群中产生了大量可遗传的________，其产生的方向是________，它们都能为生物进化提供____________。
（2）假定该种群中每个基因的突变率都是10－5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数约是________个。
（3）随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型为AA（灰身）的个体35只，基因型为Aa（灰身）的个体60只，基因型为aa（黑身）的个体5只，则A基因的基因频率为__________，a基因的基因频率为__________。
（4）通过对果蝇及其他生物进行遗传学研究，可得出生物进化的基本单位是______________，生物进化的实质是______________________________。
答案
（1）等位基因 基因重组 变异 不定向的 原材料
（2）2×
106 （3）65% 35%
（4）种群 种群基因频率的改变
解析
（1）突变和基因重组提供生物进化的原材料，基因突变产生等位基因，基因重组会使生物的基因型产生多样性，但它们都是不定向的。
（2）由于每个个体含有约2×
104个基因，每个基因的突变率为10－5，而整个种群中含有的个体数约为107，所以基因突变数目约为2×
104×
10－5×
107＝2×
106（个）。
（3）A基因的基因频率＝
100%＝
100%＝65%，由于A与a两者基因频率之和为1，所以a基因的基因频率为35%。
（4）生物进化的实质为种群基因频率的改变。
8．下图中的小圆圈表示物种，箭头表示物种的变异，箭头线上有两条短线代表被淘汰的变异个体。
请根据此图解完成下列关于达尔文自然选择学说的问题：
（1）此图说明了一个什么观点？
____________________________________________________。
（2）图解中为什么有的箭头被淘汰？
_________________________________________________
______________________________________________
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