2016-2017版高中生物第4單元遺傳變異與進(jìn)化第1章生物進(jìn)化理論第2節(jié)自然選擇對(duì)基因頻率的影響學(xué)案中圖版必修2

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第二節(jié)　自然選擇對(duì)基因頻率的影響 1．解釋突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的原因。 2．種群基因頻率的計(jì)算和影響因素分析。(重難點(diǎn)) 3．舉例說(shuō)明自然選擇可使種群基因頻率發(fā)生定向改變。(重點(diǎn)) 種 群 基 因 頻 率 和 基 因 型 頻 率 一、遺傳平衡定律 1．基因頻率：指種群中某基因在全部等位基因數(shù)中所占的比例。 2．基因型頻率：指某種基因型的個(gè)體在種群中所占的比例。 3．基因頻率的計(jì)算 在自然狀態(tài)下，個(gè)體間的交配是隨機(jī)的，配子的比例就是基因頻率。當(dāng)A、a的基因頻率為p、q時(shí)，子代AA、Aa、aa的基因型頻率分別是：p2、2pq、q2，并且p2＋2pq＋q2＝(p＋q)2＝1。 4．遺傳平衡定律的內(nèi)容 在種群極大，且沒(méi)有發(fā)生遷移、突變和選擇的時(shí)候，種群的基因頻率和基因型頻率是不會(huì)發(fā)生變化的。 二、自然選擇使基因頻率變化 1．基因頻率變化的原因 在自然界不會(huì)有極大的隨機(jī)交配的種群，也不可能不發(fā)生突變，最重要的是自然選擇無(wú)處不在。在諸多影響因素中，自然選擇是重要因素。 2．自然選擇對(duì)基因頻率的影響 自然選擇引起等位基因頻率的變化，從而使種群基因庫(kù)也發(fā)生了改變，導(dǎo)致了種內(nèi)進(jìn)化，最終將形成新的物種。 [合作探討] 探討1：(1)某個(gè)種群中，AA、Aa、aa的個(gè)體分別有100、400、200個(gè)，則A、a的基因頻率分別是多少？ 提示：A的基因頻率：＝0.43。 a的基因頻率：1－0.43＝0.57。 (2)某個(gè)種群中，AA、Aa、aa的個(gè)體分別占20%、40%、40%，則A、a的基因頻率分別是多少？ 提示：A的基因頻率：20%＋40%2＝40%。 a的基因頻率：40%＋40%2＝60%。 探討2：自然選擇作用是如何使基因頻率發(fā)生變化的？ 提示：自然選擇通過(guò)淘汰不利變異個(gè)體引起種群基因型頻率發(fā)生變化的同時(shí)，導(dǎo)致了種群基因頻率的變化。 探討3：若基因A、a控制的一對(duì)相對(duì)性狀中，隱性性狀的個(gè)體生存能力差，則A和a的基因頻率會(huì)怎么變化？ 提示：A基因頻率上升，a基因頻率下降。 [思維升華] 1．遺傳平衡定律 (1)成立前提 種群非常大；沒(méi)有發(fā)生遷移、突變和選擇。 (2)計(jì)算公式 ①推理依據(jù)：若達(dá)到遺傳平衡，配子比例即基因頻率。 ②推理過(guò)程：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)時(shí)(A、a)，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，由基因頻率計(jì)算基因型頻率如下： 　　雄配子 雌配子　　 A(p) a(q) A(p) AA(p2) Aa(pq) a(q) Aa(pq) aa(q2) 則AA、Aa、aa三種基因型頻率之和為： p2＋2pq＋q2＝1或(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1 (3)遺傳平衡定律應(yīng)用 若已知達(dá)到遺傳平衡的種群中某純合體如AA或aa的基因型頻率，可用開(kāi)平方的方法求基因頻率。 如：當(dāng)告訴基因型aa的頻率為x%時(shí)，則a的基因頻率為，A的基因頻率為1－。AA基因型頻率為(1－)2；Aa基因型頻率為2(1－)。 2．比較基因頻率和基因型頻率 基因頻率 基因型頻率 公式 某基因頻率＝該基因的數(shù)目/該基因與其等位基因的總數(shù)100% 某基因型頻率＝該基因型的個(gè)體數(shù)/總個(gè)體數(shù)100% 外延 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變 基因型頻率改變，基因頻率不一定改變 3.基因頻率的計(jì)算規(guī)律 (1)基因位于常染色體上時(shí) ①已知調(diào)查的各種基因型的個(gè)體數(shù)，計(jì)算基因頻率某基因頻率＝ 設(shè)二倍體生物個(gè)體的某一基因庫(kù)中有兩個(gè)等位基因A和a，假如種群中共有N個(gè)個(gè)體，而AA、Aa、aa三種基因型的個(gè)體數(shù)分別為n1、n2、n3，那么種群中A基因的頻率和a基因的頻率分別是： A基因的頻率＝＝ a基因的頻率＝＝ ②已知基因型頻率求基因頻率 設(shè)A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則： PA＝＝(＋)＝PAA＋PAa Pa＝＝(＋)＝Paa＋PAa ③結(jié)論： 結(jié)論一：在種群中一對(duì)等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。 結(jié)論二：一個(gè)等位基因的頻率＝該等位基因純合體的頻率＋1/2雜合體的頻率 (2)基因位于性染色體上時(shí)：XY型性別決定生物，基因在X染色體上，Y染色體上無(wú)等位基因，計(jì)算時(shí)只計(jì)X染色體上的基因數(shù)不考慮Y染色體。ZW型性別決定也是這樣。 故性染色體上的基因有可能成單存在，如紅綠色盲基因，Y染色體上無(wú)等位基因，因此男性基因總數(shù)與女性體內(nèi)等位基因總數(shù)有差別，在確定種群等位基因及其總數(shù)時(shí)應(yīng)分別考慮。 Xb的基因頻率＝100% 1．在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占14%，基因型為Aa的個(gè)體占72%，基因型為aa的個(gè)體占14%，則基因A和a的基因頻率分別為(　　) A．20%,80%　　　　　 B．7%,93% C．86%,14% D．50%,50% 【解析】　A基因頻率＝AA＋1/2Aa＝14%＋1/2 72%＝50%，而a基因頻率＝aa＋1/2Aa＝50%。 【答案】　D 2．對(duì)某校學(xué)生進(jìn)行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人、攜帶者52人，820名男生中有患者65人。那么該群體中色盲基因的頻率為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73730083】 A．4.4% B．5.1% C．6.8% D．10.2% 【解析】　女生中XbXb有23人，XBXb有52人，男生中XbY有65人，則Xb的頻率＝100%＝6.8%。 【答案】　C 3．(2014山東高考)果蠅的灰體(E)對(duì)黑檀體(e)為顯性；短剛毛和長(zhǎng)剛毛是一對(duì)相對(duì)性狀，由一對(duì)等位基因(B、b)控制。這兩對(duì)基因位于常染色體上且獨(dú)立遺傳。用甲、乙、丙三只果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，雜交組合、F1表現(xiàn)型及比例如下： (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的雜交結(jié)果，推斷乙果蠅的基因型可能為_(kāi)_______或________。若實(shí)驗(yàn)一的雜交結(jié)果能驗(yàn)證兩對(duì)基因E、e和B、b的遺傳遵循自由組合定律，則丙果蠅的基因型應(yīng)為_(kāi)_______。 (2)實(shí)驗(yàn)二的F1中與親本果蠅基因型不同的個(gè)體所占的比例為_(kāi)_______。 (3)在沒(méi)有遷入遷出、突變和選擇等條件下，一個(gè)由純合果蠅組成的大種群個(gè)體間自由交配得到F1，F(xiàn)1中灰體果蠅8 400只，黑檀體果蠅1 600只。F1中e的基因頻率為_(kāi)_______，Ee的基因型頻率為_(kāi)_______。親代群體中灰體果蠅的百分比為_(kāi)_______。 (4)灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現(xiàn)了一只黑檀體果蠅。出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子過(guò)程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失?，F(xiàn)有基因型為EE、Ee和ee的果蠅可供選擇，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果預(yù)測(cè)，以探究其原因。(注：一對(duì)同源染色體都缺失相同片段時(shí)胚胎致死；各型配子活力相同) 實(shí)驗(yàn)步驟： ①用該黑檀體果蠅與基因型為_(kāi)_______的果蠅雜交，獲得F1； ②F1自由交配，觀察、統(tǒng)計(jì)F2表現(xiàn)型及比例。 結(jié)果預(yù)測(cè)：Ⅰ.結(jié)果F2表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_______，則為基因突變； Ⅱ.如果F2表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_______，則為染色體片段缺失。 【解析】　(1)根據(jù)題干信息可知，兩對(duì)基因位于常染色體上且獨(dú)立遺傳。分析實(shí)驗(yàn)一的F1，灰體∶黑檀體＝1∶1，長(zhǎng)剛毛∶短剛毛＝1∶1，單獨(dú)分析每對(duì)等位基因的雜交特點(diǎn)，可知都是測(cè)交類型，由此可推知實(shí)驗(yàn)一的親本組合為EeBbeebb或eeBbEebb。分析實(shí)驗(yàn)二的F1，灰體∶黑檀體＝1∶1，長(zhǎng)剛毛∶短剛毛＝1∶3，可推知親本有關(guān)體色的雜交為測(cè)交，有關(guān)剛毛長(zhǎng)度的雜交為雙雜合子雜交，且短剛毛為顯性性狀，這樣可以確定乙和丙控制剛毛長(zhǎng)度的基因型都是Bb，但無(wú)法進(jìn)一步確定控制體色的基因型。根據(jù)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的雜交結(jié)果，可推斷乙的基因型可能是EeBb、eeBb。若實(shí)驗(yàn)一的雜交結(jié)果能驗(yàn)證兩對(duì)等位基因的遺傳遵循自由組合定律，則可確定甲和乙的雜交方式為測(cè)交，即有一個(gè)為雙雜合子，另一個(gè)為隱性純合子，而前面判斷已確定乙控制剛毛長(zhǎng)度的基因型是Bb，所以乙的基因型為EeBb，甲的基因型為eebb，進(jìn)而推斷丙的基因型為eeBb。 (2)根據(jù)(1)中分析可知，實(shí)驗(yàn)二的親本基因型為EeBb和eeBb，其后代為EeBb的概率是1/21/2＝1/4，后代為eeBb的概率是1/21/2＝1/4，故F1中與親本果蠅基因型不同的個(gè)體所占的比例為1－1/4－1/4＝1/2。 (3)題干給出的條件符合遺傳平衡定律，根據(jù)F1中黑檀體果蠅ee所占的比例1 600/(1 600＋8 400)100%＝16%，可以推出e的基因頻率為40%，所以E的基因頻率為60%，F(xiàn)1中Ee的基因型頻率為240%60%＝48%。由于理想條件下不發(fā)生基因頻率的改變，故親本E和e的基因頻率與F1相同，從題目中可獲取信息“親本都是純合子，只有EE和ee個(gè)體”，假設(shè)親代有100個(gè)個(gè)體，其中EE有x個(gè)，根據(jù)基因頻率的計(jì)算公式，E基因的頻率為2x/200＝60%，得x＝60，所以親代群體中灰體果蠅的百分比為60%。 (4)分析題中信息可推知后代群體中這只黑檀體果蠅的基因型為ee(基因突變)或__e(染色體片段缺失)，由于選擇隱性個(gè)體ee進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，后代無(wú)性狀分離，無(wú)法判斷該個(gè)體的基因型，所以應(yīng)選擇基因型為EE或Ee的個(gè)體與變異個(gè)體進(jìn)行雜交，而選擇Ee個(gè)體進(jìn)行雜交后代配子種類多，計(jì)算繁瑣，最好選擇基因型為EE的個(gè)體與變異個(gè)體雜交。 方法一：選擇基因型為EE的個(gè)體與變異個(gè)體進(jìn)行雜交，過(guò)程如下： Ⅰ.若為基因突變，則： 　　　 3　　　∶　　　1 Ⅱ.若為染色體片段缺失，則： 　　　 4　　　∶　　　1 計(jì)算方法提示：可采用配子法。 F1的雌雄配子均為 雌雄配子結(jié)合情況有　EE＝1/21/2＝1/4 ee＝1/41/4＝1/16 ＝1/41/4＝1/16 Ee＝21/21/4＝1/4 __E＝21/21/4＝1/4 __e＝21/41/4＝1/8 方法二：選擇基因型為Ee的個(gè)體與變異個(gè)體進(jìn)行雜交，過(guò)程如下： Ⅰ.若為基因突變，則： 　　　 7　　　∶　　　9 計(jì)算方法提示：可采用配子法。 F1的雌雄配子均為 雌雄配子結(jié)合情況有　EE＝1/41/4＝1/16 ee＝3/43/4＝9/16 Ee＝23/41/4＝6/16 Ⅱ.若為染色體片段缺失，則： 計(jì)算方法提示：可采用配子法。 F1的雌雄配子均為 雌雄配子結(jié)合情況有EE＝1/41/4＝1/16 ee＝1/21/2＝1/4 ＝1/41/4＝1/16 Ee＝21/21/4＝1/4 __E＝21/41/4＝1/8 __e＝21/21/4＝1/4 【答案】　(1)EeBb　eeBb(注：兩空可顛倒)　eeBb (2)1/2　(3)40%　48%　60%　(4)答案一：①EE ②Ⅰ.灰體∶黑檀體＝3∶1?、?灰體∶黑檀體＝4∶1 答案二：①Ee?、冖?灰體∶黑檀體＝7∶9 Ⅱ.灰體∶黑檀體＝7∶8 1．下列關(guān)于基因頻率、基因型頻率與生物進(jìn)化的敘述，正確的是(　　) A．一個(gè)種群中，控制一對(duì)相對(duì)性狀的各種基因型頻率的改變說(shuō)明物種在不斷進(jìn)化 B．一個(gè)種群中，控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因頻率之和為1 C．基因型為Aa的個(gè)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(shù)量多于女性，所以男性群體中色盲的基因頻率大于女性群體 【解析】　生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，基因頻率是指種群中某基因在全部等位基因數(shù)中所占的比例?？刂埔粚?duì)相對(duì)性狀的基因頻率之和為1。適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體得到保留，它可以是隱性基因控制的性狀，也可以是顯性基因控制的性狀，所以無(wú)法判斷是A還是a的基因頻率高。由于男性中只有一條X染色體，色盲為伴X染色體隱性遺傳病，故男性患色盲的概率大于女性，但是色盲基因在男性群體和女性群體中的基因頻率是相同的。 【答案】　B 2．在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體有24個(gè)，基因型為Aa的個(gè)體有72個(gè)，基因型為aa的個(gè)體有4個(gè)，那么基因A和基因a的基因頻率分別是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73730084】 　　　　　　　 A．24%、72% B．36%、64% C．57%、43% D．60%、40% 【解析】　A＝100%＝60%，則a＝40%。 【答案】　D 3．果蠅的體色由常染色體上的一對(duì)等位基因控制，基因型BB、Bb為灰身，bb為黑身。若人為地組成一個(gè)群體，其中80%為BB的個(gè)體，20%為bb的個(gè)體，群體隨機(jī)交配，其子代中Bb的比例是(　　) A．25% B．32% C．50% D．64% 【解析】　Bb的比例＝1－BB2－bb2＝1－0.82－0.22＝0.32。 【答案】　B 4．某動(dòng)物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3，請(qǐng)回答： (1)該種群中a基因的頻率為_(kāi)_______。 (2)如果該種群滿足四個(gè)基本條件，即種群________、不發(fā)生________、不發(fā)生________、沒(méi)有遷入遷出，且種群中個(gè)體間隨機(jī)交配，則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為_(kāi)_______；如果該種群的子一代再隨機(jī)交配，其后代中aa的基因型頻率________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生改變。 (3)假定該動(dòng)物種群滿足上述四個(gè)基本條件，但不發(fā)生隨機(jī)交配，只在相同基因型之間進(jìn)行交配，則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為_(kāi)_______、________和________；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生改變。 【解析】　(1)AA＝0.3、Aa＝0.4、aa＝0.3，所以a＝0.41/2＋0.3＝0.5；(2)由a＝0.5，可以計(jì)算出后代中aa的基因型頻率是(0.5)2＝0.25，且該基因型的頻率不會(huì)發(fā)生改變，但是該結(jié)論的前提條件是種群足夠大、不發(fā)生基因突變(或突變)、不發(fā)生選擇、沒(méi)有遷入遷出，且種群中個(gè)體間隨機(jī)交配；(3)AA＝0.3、Aa＝0.4、aa＝0.3，題中敘述的情況下相當(dāng)于植物的自交，結(jié)果如下：0.3(AAAA)得到0.3AA，0.4(AaAa)得到0.1AA、0.2Aa、0.1aa，0.3(aaaa)得到0.3aa，所以相同基因型之間進(jìn)行交配后代中AA＝0.3＋0.1＝0.4、Aa＝0.2、aa＝0.3＋0.1＝0.4，同理可以計(jì)算該代相同基因型個(gè)體之間的交配后代中AA＝0.45、Aa＝0.1、aa＝0.45，所以基因型頻率會(huì)發(fā)生改變。 【答案】　(1)0.5 (2)足夠大　基因突變(或突變)　選擇　0.25　不會(huì) (3)0.4　0.2　0.4　會(huì) 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(二十) (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下列與生物進(jìn)化相關(guān)的敘述，正確的是(　　) A．進(jìn)化總是由突變引起的 B．進(jìn)化時(shí)基因頻率總是變化的 C．變異個(gè)體總是適應(yīng)環(huán)境的 D．進(jìn)化改變的是個(gè)體而不是群體 【解析】　突變和基因重組提供了進(jìn)化的原材料；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變；變異是不定向的，多害少利的；種群是生物進(jìn)化的基本單位。 【答案】　B 2．某昆蟲(chóng)體色深淺受一對(duì)等位基因的控制，體色深的基因型為BB，淺的為bb，中間型為Bb，其中深色的最容易被食蟲(chóng)鳥(niǎo)發(fā)現(xiàn)，淺色的也較易被食蟲(chóng)鳥(niǎo)發(fā)現(xiàn)，而中間型則比較安全，因此，在這種天敵的選擇壓力下昆蟲(chóng)種群不會(huì)發(fā)生(　　) A．基因頻率的定向改變 B．種群數(shù)量的波動(dòng)變化 C．基因型為Bb個(gè)體的比例大于50% D．B基因頻率高于50% 【解析】　昆蟲(chóng)體色在自然選擇下基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變。由于天敵的影響，種群可以發(fā)生波動(dòng)。基因型為bb的個(gè)體比BB個(gè)體多，B基因頻率低于50%。 【答案】　D 3．某自花傳粉植物種群中，親代中AA基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%，則親代A的基因頻率和F1中AA的基因型頻率分別是(　　) 　　　　　　　 A．55%和32.5% B．55%和42.5% C．45%和42.5% D．45%和32.5% 【解析】　由題可推知親代中Aa基因型的個(gè)體占的比例為1－30%－20%＝50%，則親代A的基因頻率為30/100 AA＋50/100 Aa1/2＝55%；基因型為AA的個(gè)體自交后代全部為AA，基因型為Aa的個(gè)體自交后代中有1/4為AA，所以F1中AA的基因型頻率為30/100 AA1＋50/100 Aa1/4＝42.5%。 【答案】　B 4．一個(gè)隨機(jī)交配的群體，某一對(duì)相對(duì)性狀中，顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是0.19，則雜合體Aa的基因型頻率是(　　) A．0.1 B．0.6 C．0.9 D．0.18 【解析】　設(shè)控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因?yàn)锳、a，顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是0.19，則隱性性狀(aa)表現(xiàn)型的頻率是0.81，可推出a的基因頻率為0.9，則A的基因頻率為0.1，那么Aa的基因型頻率為20.10.9＝0.18。 【答案】　D 5．在非洲人群中，約每10 000個(gè)人中有四個(gè)人患囊性纖維原癌，該病屬于常染色體遺傳。一對(duì)夫婦生有一患病的孩子。此后，該婦女與另一健康男性再婚，他們所生的孩子患此病的概率是(　　) A．1/25 B．1/50 C．1/100 D．1/102 【解析】　p(aa)＝4/10 000，p(a)＝0.02，p(A)＝0.98，p(AA)＝0.980.98，p(Aa)＝20.980.02，人群中出現(xiàn)Aa的概率＝p(Aa)/[p(AA)＋p(Aa)]＝4/102。Aa4/102Aa產(chǎn)生aa的概率＝4/1021/4＝1/102。 【答案】　D 6．一個(gè)大山雀種群由800個(gè)個(gè)體組成，其中基因型為AA的有80只、Aa有320只、aa有400只。如果有80只基因型為aa的大山雀遷出，80只基因型為AA的大山雀遷入，則新群體中基因A的頻率是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73730085】 A．30% B．40% C．60% D．70% 【解析】　由題干信息可知AA基因型頻率為：(80＋80)/800＝20%，Aa基因型頻率為320/800＝40%，故基因A的頻率為：20%＋1/240%＝40%。 【答案】　B 7．某種群中，AA的個(gè)體占25%，Aa的個(gè)體占50%，aa的個(gè)體占25%。若種群中的雌雄個(gè)體自由交配，且aa的個(gè)體無(wú)繁殖能力，則子代中AA∶Aa∶aa的比值是(　　) A．3∶2∶3 B．4∶4∶1 C．1∶1∶0 D．1∶2∶0 【解析】　因aa的個(gè)體無(wú)繁殖能力，所以AA占1/3，Aa占2/3。種群中的雌雄個(gè)體自由交配有以下幾種可能：(1)1/3AA1/3AA＝1/9AA；(2)1/3AA2/3Aa＝1/9AA和1/9Aa；(3)2/3Aa1/3AA＝1/9AA和1/9Aa；(4)2/3Aa2/3Aa＝1/9AA、2/9Aa和1/9aa。 【答案】　B 8．某種群基因庫(kù)中有一對(duì)等位基因A和a，且A和a的基因頻率都是50%，一段時(shí)間后，若a的基因頻率變?yōu)?5%，由此判斷，錯(cuò)誤的是(　　) A．此時(shí)，該種群中A的基因頻率為5% B．該種群所處的環(huán)境發(fā)生了一定的變化 C．a(chǎn)的基因頻率提高，說(shuō)明a基因控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境 D．種群基因頻率發(fā)生改變，產(chǎn)生了新物種 【解析】　從題干中提供的信息可知：一段時(shí)間后a的基因頻率提高，種群基因頻率發(fā)生了改變，說(shuō)明該種群已經(jīng)發(fā)生進(jìn)化了，自然環(huán)境定向選擇更適應(yīng)環(huán)境的a基因控制的性狀，說(shuō)明該種群所處的環(huán)境發(fā)生了一定的變化。種群基因頻率發(fā)生改變，只能說(shuō)明種群已經(jīng)發(fā)生了進(jìn)化，不能判斷是否產(chǎn)生了新物種。 【答案】　D 9．某校共有學(xué)生2 400人，色盲遺傳病調(diào)查統(tǒng)計(jì)情況是：在1 180名女生中有患者20人，攜帶者56人；在1 220名男生中有患者50人。該群體中色盲基因的頻率約為(　　) A．3% B．4% C．5% D．6% 【解析】　人類的色盲屬于伴X染色體隱性遺傳病，女性的體細(xì)胞中含有兩個(gè)控制色覺(jué)的基因，男性的體細(xì)胞中只有一個(gè)控制色覺(jué)的基因。由題干中的數(shù)據(jù)可知，該群體中色盲基因的頻率＝(202＋56＋50)/(1 1802＋1 220)100%≈4%。 【答案】　B 10．鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由常染色體上的隱性致病基因引起的，患者在幼年時(shí)期夭折，但致病基因的攜帶者卻能對(duì)瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力?，F(xiàn)在甲、乙兩地區(qū)進(jìn)行調(diào)查，其中乙地區(qū)流行瘧疾。兩地區(qū)人群中各種基因型的比例如下圖所示。 (1)在甲地區(qū)人群中A的基因頻率為_(kāi)_________，乙地區(qū)人群中A的基因頻率為_(kāi)_________。 (2)若干年后再進(jìn)行調(diào)查，甲地區(qū)人群中A的基因頻率將________，乙地區(qū)人群中AA的基因型頻率將________。 (3)如果在乙地區(qū)消滅瘧疾，若干年后再調(diào)查，將會(huì)發(fā)現(xiàn)AA的基因型頻率將會(huì)________。 (4)瘧疾盛行期間，乙地區(qū)人________(填“有”或“沒(méi)有”)進(jìn)化，甲地區(qū)人________(填“有”或“沒(méi)有”)發(fā)生進(jìn)化。上述現(xiàn)象說(shuō)明___________________ ___________________________________________________________。 【解析】　甲地區(qū)A的基因頻率為95%＋3%2＝96.5%，乙地區(qū)A的基因頻率為3%＋95%2＝50.5%。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，甲地區(qū)A的基因頻率會(huì)變高，因?yàn)閍a幼年夭折。乙地區(qū)AA的頻率會(huì)下降，原因是只有Aa能抵抗瘧疾。瘧疾消滅后，AA的基因型頻率會(huì)上升，因?yàn)锳A和Aa均適應(yīng)環(huán)境。 【答案】　(1)96.5%　50.5% (2)上升　下降 (3)上升 (4)有　有　自然選擇導(dǎo)致人種群的基因頻率發(fā)生定向變化 [能力提升] 11．(2015安徽高考)現(xiàn)有兩個(gè)非常大的某昆蟲(chóng)種群，個(gè)體間隨機(jī)交配，沒(méi)有遷入和遷出，無(wú)突變，自然選擇對(duì)A和a基因控制的性狀沒(méi)有作用。種群1的A基因頻率為80%，a基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。假設(shè)這兩個(gè)種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個(gè)種群完全合并為一個(gè)可隨機(jī)交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73730086】 A．75%　 B．50%　　 C．42%　 D．21% 【解析】　A、a基因頻率已知，據(jù)此可推導(dǎo)出各種群的基因型頻率。種群1中各個(gè)基因型的頻率分別為：AA＝64%，Aa＝32%，aa＝4%；種群2中各個(gè)基因型的頻率分別為：AA＝36%，Aa＝48%，aa＝16%，則混合后的大種群中各個(gè)基因型的頻率變?yōu)椋篈A＝50%，Aa＝40%，aa＝10%；混合后的A基因頻率＝50%＋40%1/2＝70%，a基因頻率＝1－70%＝30%，根據(jù)遺傳平衡定律，隨機(jī)交配后子代中Aa的基因型頻率為：270%30%＝42%。 【答案】　C 12．如表是某物種遷入新環(huán)境后，某對(duì)等位基因的基因頻率變化情況，由這些數(shù)據(jù)不能得出的結(jié)論是(　　) 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 基因A的頻率 0.99 0.81 0.64 0.49 0.36 0.25 0.16 0.10 基因a的頻率 0.01 0.19 0.36 0.51 0.64 0.75 0.84 0.90 A.由于種群基因頻率改變，該生物發(fā)生了進(jìn)化 B．a(chǎn)基因控制的性狀可能適應(yīng)新環(huán)境 C．1970年，該種群中Aa的基因型頻率為18% D．基因頻率的改變是通過(guò)環(huán)境對(duì)生物個(gè)體的選擇實(shí)現(xiàn)的 【解析】　由表格中的數(shù)據(jù)可知A的基因頻率不斷減少，a的基因頻率不斷增加，由于種群基因頻率發(fā)生改變，可判斷該生物發(fā)生了進(jìn)化；由于a基因頻率不斷增加，則a基因控制的隱性性狀可能適應(yīng)新環(huán)境；1970年A的基因頻率為0.10，a的基因頻率為0.90，若按平衡定律計(jì)算，得出Aa的基因頻率為20.100.90＝0.18，如果不遵循平衡定律就不是0.18；基因頻率的改變是通過(guò)環(huán)境對(duì)生物個(gè)體性狀的選擇實(shí)現(xiàn)的。 【答案】　C 13．(2013天津高考)家蠅對(duì)擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。 家蠅種群來(lái)源 敏感性純合體(%) 抗性雜合體(%) 抗性純合體(%) 甲地區(qū) 78 20 2 乙地區(qū) 64 32 4 丙地區(qū) 84 15 1 下列敘述正確的是(　　) A．上述通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對(duì)缺失的結(jié)果 B．甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22% C．比較三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高 D．丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果 【解析】　解答本題需熟練掌握基因頻率的計(jì)算方法，理解基因突變的概念和自然選擇的作用。某通道蛋白中只有一個(gè)氨基酸被替換，可推知控制此蛋白質(zhì)合成的基因發(fā)生了堿基對(duì)的替換，A項(xiàng)錯(cuò)誤。甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因的頻率為(20＋22)/(1002)100%＝12%，B項(xiàng)錯(cuò)誤。通過(guò)計(jì)算可知乙地區(qū)的抗性基因頻率是最高的，但是不能得出抗性基因突變率最高的結(jié)論，C項(xiàng)錯(cuò)誤。丙地區(qū)敏感性基因頻率高、抗性基因頻率低是自然選擇的結(jié)果，D項(xiàng)正確。 【答案】　D 14．某地區(qū)從1964年開(kāi)始使用殺蟲(chóng)劑殺滅蚊子幼蟲(chóng)，至1967年中期停用。下圖是五年間蚊子幼蟲(chóng)基因型頻率變化曲線。R表示殺蟲(chóng)劑抗性基因，S表示野生敏感型基因。據(jù)圖回答： (1)R基因的出現(xiàn)是________的結(jié)果。 (2)在RR基因型頻率達(dá)到峰值時(shí)，RS、SS基因型頻率分別為4%和1%，此時(shí)R基因的頻率為_(kāi)_______。 (3)1969年中期，RR基因型幾近消失，表明在________________的環(huán)境條件下，RR基因型幼蟲(chóng)比SS基因型幼蟲(chóng)的生存適應(yīng)能力________。 (4)該地區(qū)從此不再使用殺蟲(chóng)劑。預(yù)測(cè)未來(lái)種群中，最終頻率最高的基因型是________，原因是_________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 【解析】　(1)野生敏感型基因通過(guò)基因突變產(chǎn)生了抗性基因。(2)由題意知：基因型RS＝4%，SS＝1%，則RR＝95%。故R基因的頻率＝95%＋1/24%＝97%。(3)1967年中期停用殺蟲(chóng)劑后，RR基因型頻率減少，SS基因型頻率增加，說(shuō)明在不使用殺蟲(chóng)劑的環(huán)境下，RR基因型幼蟲(chóng)比SS基因型幼蟲(chóng)的生存適應(yīng)能力低。(4)若長(zhǎng)期不使用殺蟲(chóng)劑，會(huì)使R基因的頻率降低，S基因的頻率增加，使SS基因型頻率達(dá)到最高。 【答案】　(1)基因突變　(2)97%　(3)不再使用殺蟲(chóng)劑　低　(4)SS　在不使用殺蟲(chóng)劑環(huán)境下，持續(xù)的選擇作用使R基因頻率越來(lái)越低 15．圖中地雀A與地雀B可以交配產(chǎn)生可育后代，地雀C與地雀A、B之間不能互相交配。下圖甲、乙、丙是關(guān)于地雀的進(jìn)化、發(fā)展過(guò)程示意圖。請(qǐng)分析回答： (1)上述地雀之間的關(guān)系能體現(xiàn)基因多樣性的類型是________。能體現(xiàn)物種多樣性的類型是________。 (2)若干年后，小島上出現(xiàn)地雀C的進(jìn)化機(jī)制是 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (3)若圖乙時(shí)期，小島和大陸的兩個(gè)地雀種群的相關(guān)基因型種類和個(gè)體數(shù)如下表。 甲 基因型 AATT AaTT aaTT AATt AaTt aaTt AAtt Aatt aatt 總數(shù) 個(gè)體數(shù) 20 22 4 20 12 3 9 8 2 100 乙 基因型 AATT AaTT aaTT 個(gè)體數(shù) 196 168 36400 ①種群甲和種群乙的基因庫(kù)相比較，甲種群基因庫(kù)________(填“大”或“小”)。 ②種群甲的基因A的頻率為_(kāi)_______。種群甲與種群乙相比，基因A頻率更能保持穩(wěn)定的是種群________。 ③已知上表中乙種群每個(gè)個(gè)體有2104個(gè)基因，每個(gè)基因的突變概率都是10－5，則該種群中出現(xiàn)突變的基因數(shù)是________。 【解析】　(1)地雀A與地雀B可以交配產(chǎn)生可育后代，屬于同一物種。同一物種的個(gè)體之間也存在基因差異，存在基因多樣性；地雀C與地雀A、B之間不能互相交配，產(chǎn)生了生殖隔離，屬于不同的物種，能夠體現(xiàn)物種多樣性。 (3)①甲種群個(gè)體數(shù)只有100個(gè)，乙種群個(gè)體數(shù)有400個(gè)，因此甲種群基因庫(kù)小。②種群甲的基因A的頻率為100%＝100%＝70%；由于乙種群相同基因型的個(gè)體數(shù)量比較集中，而且數(shù)目較多，因此基因A頻率更能保持穩(wěn)定。③乙種群出現(xiàn)突變的基因數(shù)為210410－5400＝80。 【答案】　(1)A和B　A(B)和C　(2)地雀種群因突變和基因重組形成不同的表現(xiàn)型；由于地理隔離將種群分裂為二，阻斷了基因交流；大陸與小島不同環(huán)境的自然選擇導(dǎo)致兩個(gè)種群的基因頻率向不同的方向變化；達(dá)到一定程度時(shí)，兩個(gè)種群之間產(chǎn)生生殖隔離，形成新物種C (3)①小?、?0%　乙　③80 16