6.3 课时1 种群基因组成的变化 学生版+教师版（含解析） 2024-2025人教版2019 高中生物学必修2

第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第1课时 种群基因组成的变化
1．很多种群并不是一个大群体，而是由很多个小种群（有效种群）组成的，原绿球藻的有效种群规模小于许多典型的海洋自由生活菌。原绿球藻具有大量共存的孤立种群，不同的小生活环境（小生境）被有不同代谢特点的孤立种群所占据，各种群间不发生基因交流，种群内部基因重组水平较低，基因突变的速率很慢。下列叙述错误的是（ ）
A．不同生境的原绿球藻种群代谢特点不同是进化的结果
B．与海洋自由生活菌相比，原绿球藻更易发生种群的消失
C．原绿球藻某个体的死亡可能导致其种群中某个基因的消失
D．原绿球藻种群的基因库会长期保持不变
【答案】D
【分析】种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，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，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、生物生存在无机环境中，需要适应环境，不同生境的原绿球藻种群代谢特点不同是进化的结果，A正确；
B、原绿球藻的有效种群规模小于许多典型的海洋自由生活菌。原绿球藻具有大量共存的孤立种群，不同的小生活环境（小生境）被有不同代谢特点的孤立种群所占据，各种群间不发生基因交流，种群内部基因重组水平较低，基因突变的速率很慢，故与海洋自由生活菌相比，原绿球藻更易发生种群的消失，B正确；
C、基因存在于个体之中，以个体为载体，原绿球藻某个体的死亡可能导致其种群中某个基因的消失，C正确；
D、种群内部基因重组水平较低，基因突变的速率很慢，而非原绿球藻种群的基因库会长期保持不变，D错误。
故选D。
2．云南一处石灰岩洞穴中生活着一种眼睛完全退化的洞穴鱼石林盲高原鳅。下列说法错误的是（ ）
A．洞穴黑暗的环境使洞穴鱼更易出现无眼相关的基因突变
B．洞穴鱼眼睛退化是自然选择造成的适应性进化
C．不同洞穴的地下水系连通性差有利于区域特有种的形成
D．石林盲高原鳅种群较小，易发生遗传漂变
【答案】A
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、基因突变是随机发生的，不是由于黑暗环境的诱导，黑暗的环境起了选择作用，A错误；
B、盲鱼眼睛的退化是与洞穴黑暗环境相适应的结果，即通过自然选择形成了适应的特征，B正确；
C、不同洞穴的地下水系连通性差进而形成了多样的环境条件，因而更有利于区域特有种的形成，C正确；
D、某种群个体数很少，其中某些极少数个体有某种基因，可能会因极少数个体的偶然死亡或没有交配，而使这种基因在种群中消失，即石林盲高原鳅种群较小，导致其易发生遗传漂变，D正确。
故选A。
3．北美苹果果蝇是新物种形成的经典例子。果蝇原始的寄生植物是山楂树， 200年前， 欧洲定居者引入苹果树后， 一些果蝇将苹果作为自己的食物， 于是出现了两大派， 即以苹果为食物的苹果果蝇和以山楂为食物的山楂果蝇。随着时间的推移，两个群体在基因上出现了差异， 渐渐地演变成了两个物种。下列有关叙述错误的是（ ）
A．若这两个群体的基因型频率出现差异，则基因频率也出现差异
B．若这两个群体的基因频率出现差异， 则至少有一个群体发生了进化
C．形成了两个物种的果蝇个体不能交配或能交配但不产生可育后代
D．形成新物种的过程不一定经过地理隔离，但应发生过变异和自然选择
【答案】A
【分析】现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成．其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、若这两个群体在基因型频率上出现差异，则在基因频率上不一定出现差异，如一个群体基因型频率：AA占30%、Aa占60%、aa占10%，另一个群体基因型频率：AA占36%、Aa占48%、aa占16%，两个群体的基因频率没有差异，A错误；
B、开始时，这两个群体的基因频率没有差异，后来两个群体在基因频率上出现了差异，则种群基因频率发生改变，至少有一个群体发生了进化，B正确；
C、形成了两个物种的果蝇种群，彼此之间存在生殖隔离，不能交配或能交配但不产生可育后代，C正确；
D、形成新物种的过程不一定经过地理隔离， 但应发生过变异和自然选择，因为变异是生物进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向， D正确。
故选A。
4．孔雀花鳉的雄性个体的体长显著小于雌性个体，且雄性个体的尾部和尾鳍有变化多端的彩色斑纹，其主要天敌是矛丽鱼；溪鳞鱼会捕食幼年孔雀花鳉，但其捕食效率较低。为了研究孔雀花鳉斑点形成的机制，科学家做了如下实验：从矛丽鱼和孔雀花鳉共同栖息的溪流中，转移出孔雀花鳉，并将其饲养在没有矛丽鱼、溪鳞鱼的环境中，六个月后，先后向其中引入矛丽鱼、溪鳞鱼，连续统计每条鱼的平均斑点数并记录，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．雄性孔雀花鳉斑点数变化与捕食关系引发的变异有关
B．交配成功率差异造成的繁殖成功率不同自然选择就发生作用
C．雄性孔雀花鳉进化的实质是控制斑点数目基因的基因频率的定向改变
D．雄鱼的斑点数由其伴侣选择压力和捕食压力共同决定
【答案】A
【分析】由图中曲线可知，无天敌时孔雀花鳉的斑点数逐渐增加，加入矛丽鱼后孔雀花鳉的斑点数逐渐减少，加入溪鳞鱼后孔雀花鳉的斑点数增加更快，并到达某个最大值，保持恒定。
【详解】A、雄性孔雀花鳉斑点数的变异原本就存在，捕食关系导致基因频率的定向改变，A错误；
B、雄性孔雀花鳉斑点数影响交配成功率，造成繁殖成功率的不同，引起基因频率的定向改变，自然选择由此发生作用，B正确；
C、生物进化的实质是基因频率的定向改变，C正确；
D、交配时伴侣选择和天敌捕食的选择，共同决定雄鱼的斑点数，D正确。
故选A。
5．科学家从已灭绝的斑驴化石样本中提取线粒体DNA片段并测序，在测定的229个碱基序列中，仅15个与斑马存在差异，推测二者的共同祖先生活于300~400万年前，这与化石证据相吻合。进一步与牛、人类的线粒体DNA序列进行比对，绘制出下图所示的进化树。下列相关叙述不正确的是（　　）
A．提取DNA时要避免环境DNA和操作带来的污染
B．线粒体DNA测序结果为进化提供了分子水平的证据
C．基因突变可以为进化提供原材料并决定进化方向
D．牛和斑驴之间的亲缘关系近于人和斑马之间
【答案】C
【分析】突变（基因突变和染色体变异）能为生物进化提供原材料，变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
【详解】A、应保证DNA均来自样本生物的DNA，保证实验结果的准确性，故提取DNA时要避免环境DNA和操作带来的污染，A正确；
B、线粒体DNA测序技术可以用于精确测定细胞中所含的DNA的种类、数量和结构,进而推断出细胞的表型特征，从而为研究人员提供更有效的研究方法，线粒体DNA测序结果为进化提供了分子水平的证据 ，B正确；
C、基因突变可以为进化提供原材料，但是为生物进化提供方向的为自然选择，C错误；
D、从题图可知，人和斑马的起源分支更早，牛和斑驴的起源分支更晚，牛和斑驴之间的亲缘关系近于人和斑马之间，D正确。
故选C。
6．栖息于灌木上的雨蛙通常为亮绿体色，而近年在切尔诺贝利核电站受损核反应堆的附近有较多漆黑体色的雨蛙出现，研究表明黑色素有助于吸收并消散部分辐射能量。下列相关说法正确的是（ ）
A．污染区不同体色的雨蛙属于不同物种
B．漆黑体色的变异一定出现在核污染之后
C．核污染不影响种群中亮绿体色雨蛙的出生率
D．污染区雨蛙种群中漆黑体色的基因频率上升
【答案】D
【分析】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。因此，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。
【详解】A、污染区不同体色的雨蛙属于同一物种，A错误；
B、漆黑体色的变异有可能出现在核污染之前，但是由于环境（核污染）的选择作用，漆黑体色的雨蛙的比例有可能增大，B错误；
C、在有核污染的环境中，漆黑体色的雨蛙具有更大的存活几率，也更有机会繁殖后代，亮绿体色雨蛙生存概率较小，不易繁殖后代，因此核污染会改变这两种雨蛙的出生率，C错误；
D、污染区雨蛙种群中漆黑体色个体存活概率更大，产生后代较多，因此其基因频率会上升，D正确。
故选D。
7．苹果作为昭通特产，主要品种有金帅、红富士等。红富士是以国光为母本，元帅为父本进行杂交，历经20余年，选育出的优良品种，具有晚熟、甜度高等优点。在品种培育过程中，下列相关叙述不正确的是（ ）
A．杂交育种的原理是基因重组
B．形成新品种过程中，基因频率发生定向改变
C．不同品种甜度不同，体现了基因对性状的间接控制
D．两亲本杂交，形成配子时产生定向的可遗传变异类型包括突变和基因重组
【答案】D
【分析】基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。
自然选择导致种群基因频率发生定向改变。
【详解】A、在杂交育种的过程中将不同亲本的优良性状集中于一体，因此杂交育种的原理是基因重组，A正确；
B、长时间的人工选育形成新品种，这种选择作用会使种群基因频率发生定向改变，B正确；
C、基因通过控制与甜味物质合成相关酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状，这属于基因对性状的间接控制，C正确；
D、两亲本杂交，形成配子时产生的可遗传变异（包括突变和基因重组）是不定向的，D错误。
故选D。
8．大象生长着特别长的上门齿，俗称的象牙。非洲象体型较大，雌象和雄象都长有象牙。自然条件下非洲象的雌性个体约有3%不长象牙。19世纪人类为了索取象牙，大量猎杀非洲象，目前非洲象的雌性个体约有15%不长象牙。下列叙述正确的是（ ）
A．雌性非洲象不长象牙个体数量的增加是人工选择的结果
B．长象牙和不长象牙的全部雌象的所有基因组成了基因库
C．不长象牙和长象牙的雌性非洲象属于同一个物种
D．禁止猎杀非洲雌象，将使雌性非洲象中不长象牙的个体所占比例稳定在15%左右
【答案】C
【分析】现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。
【详解】A、雌性非洲象不长象牙个体数量的增加是人为猎杀的结果，人工选择是人们根据自己的需要，把某些符合要求的变异选择并保留下来，而没有象牙的雌象不是人们需要的性状，A错误；
B、一个生物种群中全部等位基因的总和称为基因库，包括种群中的雌象和雄象，B错误；
C、不长象牙和长象牙的雌性为同一物种，只是表型不同，C正确；
D、禁止猎杀非洲雌象，长象牙的非洲雌象得以存活，将使雌性非洲象中不长象牙的个体所占的比例下降，D错误。
故选C。
9．瑞典科学家SvantePbo获得2022年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他对已灭绝人种的基因组和人类进化的发现。他建立了一门全新的科学学科——古基因组学，揭示所有现存人类与灭绝的古人类之间的基因差异。研究显示，现代人的身高，发色甚至新冠抵抗力都可能与尼安德特基因相关。下列观点错误的是（ ）
A．尼安德特基因是具有遗传效应的DNA片段
B．现代人的身高只与基因有关，与环境因素无关
C．现存人类与灭绝的古人类之间的某些基因中碱基序列不同
D．现代人类与灭绝的尼安德特人的种群基因频率存在一定差异
【答案】B
【分析】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。因此，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。
【详解】A、基因是控制生物性状的基本单位，基因通常是有遗传效应的DNA片段，A正确；
B、现代人身高与基因和环境因素都有密切关系，基因型和环境都能影响表现型，B错误；
C、现存人类是有古人类进化而来，进化过程中存在基因频率改变，也可能存在某些基因的突变，故现存人类与灭绝的古人类之间的某些基因中碱基排列顺序不同，C正确；
D、现代人类是由古代人类进化而来，进化的实质是种群基因频率的改变，二者的种群基因频率不同，D正确。
故选B。
10．下列叙述中没有发生生物进化的是（ ）
A．由一个物种发展出大猩猩、黑猩猩和猩猩等多个物种
B．经过人工连续数代的选择，培育出本丹斗鸡来亨鸡、长尾鸡和丝毛鸡等若干新品种
C．某种群有36%BB、48%Bb、16%bb，经2次自交后变为54%BB、12%Bb、34%bb
D．工业污染后桦尺蠖灰色等位基因频率逐代下降
【答案】C
【分析】生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，只要基因频率发生改变，生物一定进化。
【详解】A、新物种形成过程中存在基因频率的改变，存在生物进化，因此由一个物种发展出大猩猩、黑猩猩和猩猩等多个物种存在生物进化，A不符合题意；
B、经过人工连续数代的选择，培育出本丹斗鸡来亨鸡、长尾鸡和丝毛鸡等若干新品种，此过程中存在选择，基因频率会发生改变，会出现生物进化，B不符合题意；
C、某种群有36%BB、48%Bb、16%bb，B基因频率为36%+48%×1/2=60%，b基因频率为1-60%=40%，经2次自交后变为54%BB、12%Bb、34%bb，B基因频率为54%+12%×1/2=60%，b基因频率为1-60%=40%，基因频率没有改变，生物没有进化，C符合题意；
D、工业污染后桦尺蠖灰色等位基因频率逐代下降，基因频率发生改变，生物进化，D不符合题意。
故选C。
11．工业革命之前，某森林中的树干上长满地衣和苔藓，浅色桦尺蛾停在这种树干上不容易被天敌发现；工业革命之后，树干上的地衣和苔藓被黑色的煤烟取代了，黑色桦尺蛾不容易被天敌发现。已知桦尺蛾的黑色和浅色分别受等位基因D、d控制。在工业革命前后该森林中桦尺蛾种群的D基因频率的变化情况如图所示（该种群数量足够大、个体之间进行随机交配、无突变等）。下列叙述正确的是（ ）
A．若仅考虑桦尺蛾的体色这一性状，图中0~10年间该种群没有进化
B．图中10~24年间D基因频率不断增大，24~32年间基因型为Dd的个体占比达到最高
C．图中32~36年间D基因频率迅速增大是黑色桦尺蛾大量繁殖导致的
D．黑色桦尺蛾数量的增加对控制浅色性状的基因频率无影响
【答案】A
【分析】进化，在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。所谓性状是指基因的表现，在繁殖过程中，基因会经复制并传递到子代，基因的突变可使性状改变，进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因物种迁徙或是物种间的水平基因转移，而随着基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随机的自然选择或随机的遗传漂变影响，在种群中变得较为普遍或不再稀有时，就表示发生了进化。简略地说，进化的实质便是：种群基因频率的改变。
【详解】A、若仅考虑桦尺蛾的体色这一性状，图中0~10年间桦尺蛾种群的D基因频率未发生改变，说明该种群在此期间没有进化，A正确；
B、由题图可知，10~24年间D基因频率不断增大，24~32年间D基因频率为0.6，则基因型为Dd的个体占比为48%，不是最高，B错误；
C、基因频率的改变是自然选择的结果，C错误；
D、黑色桦尺蛾数量的增加可能导致D基因频率增大，则d基因频率减小，D错误。
故选A。
12．人们可以利用可遗传变异来改良农作物的性状或对生物进化机制进行科学解释。中国科学院近代物理研究所的科研人员利用重离子辐射诱变育种技术，选育了多种粮食作物的优良突变体。下列相关叙述正确的是（ ）
A．人工设置诱变条件可让农作物朝人们需要的方向进行突变
B．诱变育种过程可能会导致处理材料细胞中发生染色体变异
C．经诱变育种获得的优良突变体对自然环境的适应能力更强
D．人为耕种管理的某种农作物种群的基因频率不会发生改变
【答案】B
【分析】诱变育种是指在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种的方法；通常用射线，激光、化学药物处理诱发突变，其典型的优缺点：加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理。
【详解】A、诱变育种的原理是突变，突变是不定向的，不能保证让农作物朝人们需要的方向进行突变，A错误；
B、诱变育种过程利用重离子辐射，可能会导致处理材料细胞中发生染色体变异，如可能发生易位或缺失等，B正确；
C、变异是不定向的，经诱变育种获得的优良突变体对自然环境的适应能力不一定更强，C错误；
D、人为耕种管理的某种农作物会选择并保存有利于人类的类型，会使农作物种群的基因频率发生改变，D错误。
故选B。
13．研究发现，讨厌香菜的人11号染色体上的OR6A2嗅觉受体基因中出现了常见的单核苷酸多态性（SNP）变异，也就是DNA序列中单个核苷酸发生了变化，当这类人接近香菜时，香菜所散发出来的醛类物质会让他们感受到肥皂味。研究发现，喜爱吃香菜与A基因有关，讨厌吃香菜与a基因有关。据调查某地区人群中a基因频率为30%。下列有关叙述正确的是（ ）
A．人群中全部A和a基因构成了一个基因库
B．a基因频率较低是因为该人群中SNP发生得晚
C．香菜散发出来的醛类物质会导致a基因频率逐渐上升
D．人口流动可能导致该区域的a基因频率改变，种群发生进化
【答案】D
【分析】 现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和，A错误；
B、SNP属于变异，其发生的早晚与人群中A、a的基因频率不呈正相关，B错误；
C、基因频率是指某个基因占其全部等位基因的比值，香菜所散发出来的醛类物质不会影响a基因频率，C错误；
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变，人口流动可能导致该区域的a基因频率改变，种群发生进化，D正确。
故选D。
14．20世纪中期，澳洲政府利用粘液瘤病毒将泛滥成灾的穴兔从6亿只削减到1亿只。下图是1950-1981年粘液瘤病毒的毒力级变化（I-V毒力级逐渐降低）。下列叙述错误的是（ ）
A．穴兔种群数量维持相对稳定后，其基因库依然在不断变化
B．30年间，突变和基因重组为粘液瘤病毒的进化提供了大量原材料
C．高毒力级病毒可能导致寄主死亡，使病毒无法有效传播，逐渐在进化历程中消失
D．30年间，粘液瘤病毒进化的趋势是中等毒力级，并保持相对稳定
【答案】B
【分析】1、基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。2、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。因此，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。
【详解】A、穴兔种群数量维持相对稳定后，粘液瘤病毒的毒力级在不断变化，穴兔对病毒的抗性也在不断变化，因此穴兔基因库依然在不断变化，A正确；
B、粘液瘤病毒不进行有性生殖不会进行基因重组，B错误；
C、据图可知30年间，粘液瘤病毒进化的趋势是中等毒力级，因此可猜测高毒力级病毒可能导致寄主死亡使病毒无法有效传播，C正确；
D、据图可知30年间，粘液瘤病毒在中等毒力级占较大比例，D正确。
故选B。
15．假设将细菌的基因型当成一个二维平面（如图），适应度表示为基因型平面上的高度。细菌的耐药性进化常有多个适应峰，把细菌的耐药性进化看作是其随机朝着不同方向“上坡”的过程，而在不同的适应峰之间会有一个进化分支点，当细菌在进化过程中的基因型在此进化分支点时，它未来的进化路线就有了多种可能。下列相关叙述错误的是（ ）
A．产生进化Ⅰ型、Ⅱ型菌株与基因突变的随机性、不定向性有关
B．野生型菌株耐药性变异的产生最可能与抗菌药的使用有关
C．Ⅰ型菌株和Ⅱ型菌株的适应度在一段时间内可能会发生相应变化
D．据图可知两个突变体距离越近，可能说明它们的基因型或表型越相近
【答案】B
【分析】突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、Ⅰ型、Ⅱ型菌株为不同变异类型，与基因突变的随机性、不定向性有关，A正确；
B、野生型菌株耐药性变异原因是基因突变，抗菌药只是起了选择作用，B错误；
C、适应度不是固定不变的，环境发生变化可能改变，C正确；
D、由图可知，基因型当成一个二维平面，两个突变体距离越近，可能说明它们的基因型或表型越相近，D正确。
故选B。
16．由于小群体引起的基因频率随机减小甚至丢失的现象称为遗传漂变。某昆虫灰翅（基因A控制）和黑翅（基因a控制）是一对相对性状，科研人员研究了该昆虫种群数量（N）对种群基因频率（亲代中基因A的频率为0.5）随机变化的影响，结果如图所示。在N1=70的群体中，有近68%的群体子代中基因A的频率分布于0.44～0.56范围，有近96%的群体子代分布于0.35～0.65范围；而在N=8000的群体中，有68%的群体子代中基因A的频率分布于0.495～0.505范围，有近96%的群体子代分布于0.47～0.53范围。
(1)基因频率是指在一个种群基因库中， 。根据题干及图中信息，分析N1和N2群体中子代基因A的频率分布范围，可得到的结论是 。比较N1、N2群体，更容易发生进化的是 群体。
(2)有一只杂合灰翅个体和一只黑翅个体交配，在产生的后代中，每世代随机保留雌雄各一个个体。子一代中留下的一雌一雄交配产生的F2足够多的情况下，A基因频率的理论值是 。根据上述数据分析，造成小群体遗传漂变的原因可能是 。
(3)研究发现，种群中出现了突变型的白翅，预测白翅基因频率的变化是 。
【答案】(1) 某个基因占全部等位基因数的比值 相对于小群体，大群体不容易发生遗传漂变 N1
(2) 1/2或1/4或0 由于随机留种的缘故，后代的基因频率可能完全不同，从而造成遗传漂变
(3)如果白翅性状适应环境，则该基因频率会增大，如果白翅性状不适应环境，则该基因频率会减小
【分析】由于小群体引起的基因频率随机减小甚至丢失的现象称为遗传漂变。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。
【详解】（1）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。
结合题意，分析图可知：在N1=70的群体中，子代中基因A的频率分布更广，而在N=8000的群体中，子代中基因A的频率分布相对比较集中比较稳定，说明N1=70的群体更容易发生遗传漂变，更容易发生进化，所以相对于小群体，大群体不容易发生遗传漂变。
（2）有一只杂合灰翅个体（Aa）和一只黑翅个体(aa)杂交，子一代有Aa、aa，所以随机保留雌雄各一个个体有以下三种情况：Aa与Aa杂交产生的F2足够多的情况下，Aa：AA：aa=2：1：1，A的基因频率为；Aa与aa杂交产生的F2足够多的情况下，Aa：aa=1：1，A的基因频率为；aa与aa杂交产生的F2足够多的情况下，后代全为aa，A的基因频率为0。
根据上述数据分析，每世代随机保留雌雄各一个个体，后代的基因频率可能完全不同，从而造成遗传漂变。
（3）种群中出现了突变型的白翅，若该白翅性状适应环境，则该基因频率会增大，若该白翅性状不适应环境，则该基因频率会减小。第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第1课时 种群基因组成的变化
1．很多种群并不是一个大群体，而是由很多个小种群（有效种群）组成的，原绿球藻的有效种群规模小于许多典型的海洋自由生活菌。原绿球藻具有大量共存的孤立种群，不同的小生活环境（小生境）被有不同代谢特点的孤立种群所占据，各种群间不发生基因交流，种群内部基因重组水平较低，基因突变的速率很慢。下列叙述错误的是（ ）
A．不同生境的原绿球藻种群代谢特点不同是进化的结果
B．与海洋自由生活菌相比，原绿球藻更易发生种群的消失
C．原绿球藻某个体的死亡可能导致其种群中某个基因的消失
D．原绿球藻种群的基因库会长期保持不变
2．云南一处石灰岩洞穴中生活着一种眼睛完全退化的洞穴鱼石林盲高原鳅。下列说法错误的是（ ）
A．洞穴黑暗的环境使洞穴鱼更易出现无眼相关的基因突变
B．洞穴鱼眼睛退化是自然选择造成的适应性进化
C．不同洞穴的地下水系连通性差有利于区域特有种的形成
D．石林盲高原鳅种群较小，易发生遗传漂变
3．北美苹果果蝇是新物种形成的经典例子。果蝇原始的寄生植物是山楂树， 200年前， 欧洲定居者引入苹果树后， 一些果蝇将苹果作为自己的食物， 于是出现了两大派， 即以苹果为食物的苹果果蝇和以山楂为食物的山楂果蝇。随着时间的推移，两个群体在基因上出现了差异， 渐渐地演变成了两个物种。下列有关叙述错误的是（ ）
A．若这两个群体的基因型频率出现差异，则基因频率也出现差异
B．若这两个群体的基因频率出现差异， 则至少有一个群体发生了进化
C．形成了两个物种的果蝇个体不能交配或能交配但不产生可育后代
D．形成新物种的过程不一定经过地理隔离，但应发生过变异和自然选择
4．孔雀花鳉的雄性个体的体长显著小于雌性个体，且雄性个体的尾部和尾鳍有变化多端的彩色斑纹，其主要天敌是矛丽鱼；溪鳞鱼会捕食幼年孔雀花鳉，但其捕食效率较低。为了研究孔雀花鳉斑点形成的机制，科学家做了如下实验：从矛丽鱼和孔雀花鳉共同栖息的溪流中，转移出孔雀花鳉，并将其饲养在没有矛丽鱼、溪鳞鱼的环境中，六个月后，先后向其中引入矛丽鱼、溪鳞鱼，连续统计每条鱼的平均斑点数并记录，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．雄性孔雀花鳉斑点数变化与捕食关系引发的变异有关
B．交配成功率差异造成的繁殖成功率不同自然选择就发生作用
C．雄性孔雀花鳉进化的实质是控制斑点数目基因的基因频率的定向改变
D．雄鱼的斑点数由其伴侣选择压力和捕食压力共同决定
5．科学家从已灭绝的斑驴化石样本中提取线粒体DNA片段并测序，在测定的229个碱基序列中，仅15个与斑马存在差异，推测二者的共同祖先生活于300~400万年前，这与化石证据相吻合。进一步与牛、人类的线粒体DNA序列进行比对，绘制出下图所示的进化树。下列相关叙述不正确的是（　　）
A．提取DNA时要避免环境DNA和操作带来的污染
B．线粒体DNA测序结果为进化提供了分子水平的证据
C．基因突变可以为进化提供原材料并决定进化方向
D．牛和斑驴之间的亲缘关系近于人和斑马之间
6．栖息于灌木上的雨蛙通常为亮绿体色，而近年在切尔诺贝利核电站受损核反应堆的附近有较多漆黑体色的雨蛙出现，研究表明黑色素有助于吸收并消散部分辐射能量。下列相关说法正确的是（ ）
A．污染区不同体色的雨蛙属于不同物种
B．漆黑体色的变异一定出现在核污染之后
C．核污染不影响种群中亮绿体色雨蛙的出生率
D．污染区雨蛙种群中漆黑体色的基因频率上升
7．苹果作为昭通特产，主要品种有金帅、红富士等。红富士是以国光为母本，元帅为父本进行杂交，历经20余年，选育出的优良品种，具有晚熟、甜度高等优点。在品种培育过程中，下列相关叙述不正确的是（ ）
A．杂交育种的原理是基因重组
B．形成新品种过程中，基因频率发生定向改变
C．不同品种甜度不同，体现了基因对性状的间接控制
D．两亲本杂交，形成配子时产生定向的可遗传变异类型包括突变和基因重组
8．大象生长着特别长的上门齿，俗称的象牙。非洲象体型较大，雌象和雄象都长有象牙。自然条件下非洲象的雌性个体约有3%不长象牙。19世纪人类为了索取象牙，大量猎杀非洲象，目前非洲象的雌性个体约有15%不长象牙。下列叙述正确的是（ ）
A．雌性非洲象不长象牙个体数量的增加是人工选择的结果
B．长象牙和不长象牙的全部雌象的所有基因组成了基因库
C．不长象牙和长象牙的雌性非洲象属于同一个物种
D．禁止猎杀非洲雌象，将使雌性非洲象中不长象牙的个体所占比例稳定在15%左右
9．瑞典科学家SvantePbo获得2022年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他对已灭绝人种的基因组和人类进化的发现。他建立了一门全新的科学学科——古基因组学，揭示所有现存人类与灭绝的古人类之间的基因差异。研究显示，现代人的身高，发色甚至新冠抵抗力都可能与尼安德特基因相关。下列观点错误的是（ ）
A．尼安德特基因是具有遗传效应的DNA片段
B．现代人的身高只与基因有关，与环境因素无关
C．现存人类与灭绝的古人类之间的某些基因中碱基序列不同
D．现代人类与灭绝的尼安德特人的种群基因频率存在一定差异
10．下列叙述中没有发生生物进化的是（ ）
A．由一个物种发展出大猩猩、黑猩猩和猩猩等多个物种
B．经过人工连续数代的选择，培育出本丹斗鸡来亨鸡、长尾鸡和丝毛鸡等若干新品种
C．某种群有36%BB、48%Bb、16%bb，经2次自交后变为54%BB、12%Bb、34%bb
D．工业污染后桦尺蠖灰色等位基因频率逐代下降
11．工业革命之前，某森林中的树干上长满地衣和苔藓，浅色桦尺蛾停在这种树干上不容易被天敌发现；工业革命之后，树干上的地衣和苔藓被黑色的煤烟取代了，黑色桦尺蛾不容易被天敌发现。已知桦尺蛾的黑色和浅色分别受等位基因D、d控制。在工业革命前后该森林中桦尺蛾种群的D基因频率的变化情况如图所示（该种群数量足够大、个体之间进行随机交配、无突变等）。下列叙述正确的是（ ）
A．若仅考虑桦尺蛾的体色这一性状，图中0~10年间该种群没有进化
B．图中10~24年间D基因频率不断增大，24~32年间基因型为Dd的个体占比达到最高
C．图中32~36年间D基因频率迅速增大是黑色桦尺蛾大量繁殖导致的
D．黑色桦尺蛾数量的增加对控制浅色性状的基因频率无影响
12．人们可以利用可遗传变异来改良农作物的性状或对生物进化机制进行科学解释。中国科学院近代物理研究所的科研人员利用重离子辐射诱变育种技术，选育了多种粮食作物的优良突变体。下列相关叙述正确的是（ ）
A．人工设置诱变条件可让农作物朝人们需要的方向进行突变
B．诱变育种过程可能会导致处理材料细胞中发生染色体变异
C．经诱变育种获得的优良突变体对自然环境的适应能力更强
D．人为耕种管理的某种农作物种群的基因频率不会发生改变
13．研究发现，讨厌香菜的人11号染色体上的OR6A2嗅觉受体基因中出现了常见的单核苷酸多态性（SNP）变异，也就是DNA序列中单个核苷酸发生了变化，当这类人接近香菜时，香菜所散发出来的醛类物质会让他们感受到肥皂味。研究发现，喜爱吃香菜与A基因有关，讨厌吃香菜与a基因有关。据调查某地区人群中a基因频率为30%。下列有关叙述正确的是（ ）
A．人群中全部A和a基因构成了一个基因库
B．a基因频率较低是因为该人群中SNP发生得晚
C．香菜散发出来的醛类物质会导致a基因频率逐渐上升
D．人口流动可能导致该区域的a基因频率改变，种群发生进化
14．20世纪中期，澳洲政府利用粘液瘤病毒将泛滥成灾的穴兔从6亿只削减到1亿只。下图是1950-1981年粘液瘤病毒的毒力级变化（I-V毒力级逐渐降低）。下列叙述错误的是（ ）
A．穴兔种群数量维持相对稳定后，其基因库依然在不断变化
B．30年间，突变和基因重组为粘液瘤病毒的进化提供了大量原材料
C．高毒力级病毒可能导致寄主死亡，使病毒无法有效传播，逐渐在进化历程中消失
D．30年间，粘液瘤病毒进化的趋势是中等毒力级，并保持相对稳定
15．假设将细菌的基因型当成一个二维平面（如图），适应度表示为基因型平面上的高度。细菌的耐药性进化常有多个适应峰，把细菌的耐药性进化看作是其随机朝着不同方向“上坡”的过程，而在不同的适应峰之间会有一个进化分支点，当细菌在进化过程中的基因型在此进化分支点时，它未来的进化路线就有了多种可能。下列相关叙述错误的是（ ）
A．产生进化Ⅰ型、Ⅱ型菌株与基因突变的随机性、不定向性有关
B．野生型菌株耐药性变异的产生最可能与抗菌药的使用有关
C．Ⅰ型菌株和Ⅱ型菌株的适应度在一段时间内可能会发生相应变化
D．据图可知两个突变体距离越近，可能说明它们的基因型或表型越相近
16．由于小群体引起的基因频率随机减小甚至丢失的现象称为遗传漂变。某昆虫灰翅（基因A控制）和黑翅（基因a控制）是一对相对性状，科研人员研究了该昆虫种群数量（N）对种群基因频率（亲代中基因A的频率为0.5）随机变化的影响，结果如图所示。在N1=70的群体中，有近68%的群体子代中基因A的频率分布于0.44～0.56范围，有近96%的群体子代分布于0.35～0.65范围；而在N=8000的群体中，有68%的群体子代中基因A的频率分布于0.495～0.505范围，有近96%的群体子代分布于0.47～0.53范围。
(1)基因频率是指在一个种群基因库中， 。根据题干及图中信息，分析N1和N2群体中子代基因A的频率分布范围，可得到的结论是 。比较N1、N2群体，更容易发生进化的是 群体。
(2)有一只杂合灰翅个体和一只黑翅个体交配，在产生的后代中，每世代随机保留雌雄各一个个体。子一代中留下的一雌一雄交配产生的F2足够多的情况下，A基因频率的理论值是 。根据上述数据分析，造成小群体遗传漂变的原因可能是 。
(3)研究发现，种群中出现了突变型的白翅，预测白翅基因频率的变化是 。