資源簡介

第3節 種群基因組成的變化與物種的形成
學習目標
1、解釋種群、種群基因庫、基因頻率、地理隔離、生殖隔離等概念
2、運用數學統計方法討論種群基因頻率的變化
3、探討自然選擇對種群基因頻率變化的影響
一、種群基因組成的變化
基礎梳理
1、種群的概念：生活在 一定區域 的 同種生物全部個體 的集合叫做種群
2、種群中基因傳遞的特點：種群在繁衍過程中，個體 有新老交替，基因卻代代相傳
3、基因庫的概念：一個種群中 全部個體所含有的全部基因 ，叫作這個種群的基因庫
4、基因頻率的概念： 在一個種群的基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比值 ，叫作基因頻率
5、自然界中可遺傳變異的來源：可遺傳的變異來源于 基因突變、基因重組和染色體變異
6、基因突變率：基因突變個體數占被觀察個體總數的比率
7、基因突變數：每一個基因的突變率雖然很低，但在一個種群中基因的突變數量仍然很大
1、種群的基因頻率發生定向的改變（ ）
2、只有基因突變能產生新基因（ ）
3、自然選擇決定生物進化和基因突變的方向（ ）
4、種群是生物進化的基本條件（ ）
2、隔離在物種形成中的作用
1、物種的概念：能夠在 自然狀態下相互交配并且產生可育的后代 的一群生物稱為一個物種
2、生殖隔離的概念：不同物種之間一邊是不能相互交配的，即使交配成功， 也不能產生可育的后代 ，這種現象叫做生殖隔離
3、地理隔離的概念： 同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群之間不能發生基因交流的現象 ，叫做地理隔離
4、隔離的概念：不同種群間的個體，在自然條件下 不能自由交流的現象 ，統稱為隔離
1、隔離導致新物種的形成（ ）
2、兩個種群間的生殖隔離一旦形成，這兩個種群就屬于兩個物種（ ）
3、物種的形成不一定經過地理隔離，但必須經過生殖隔離（ ）
隨堂訓練
1、下列關于基因頻率、基因型頻率與生物進化的敘述,正確的是( )
A.—個種群中,控制一對相對性狀的各種基因型頻率的改變說明物種在不斷進化
B.色盲患者中男性數量大于女性,說明男性群體中色盲基因的頻率大于女性群體
C.基因型為Aa的個體自交后代所形成的群體中,A 基因的頻率大于a基因的頻率
D.—個種群中,控制相對性狀的等位基因的頻率之和、基因型頻率之和都為1
2、下列與種群有關的敘述不正確的是( )
A.基因頻率是指在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數的比率
B.基因型頻率是指在一個種群基因庫中,某種基因型的個體在種群中所占的比率
C.一個種群的基因庫在代代相傳中得以保持和發展
D.種群的基因頻率是恒定不變的
3、一個隨機交配的足夠大的種群中,某一相對性狀(由基因A、a控制)中顯性性狀的基因型的頻率是0.36,則( )
A.該種群繁殖一代后雜合子(Aa)的基因型頻率是0.32
B.顯性基因的基因頻率大于隱性基因的基因頻率
C.若該種群基因庫中的基因頻率發生變化,說明一定形成了新物種
D.若該種群中A的基因頻率為0.4,則表現為A基因所控制的性狀的個體在種群中占40%
4、某公司有男女職工各100人,其中女性色盲基因攜帶者17人,女性色盲患者4人,男性色盲患者11人,則該群體中的色盲基因頻率為( )
A.24% B.12% C.9% D.8%
5、若某種群中原本只存在基因型為Aa的個體,由于外界因素的改變,該種群被分割成甲、乙兩個種群,如圖表示分割后的兩個種群中A基因的基因頻率變化情況。下列敘述正確的是( )
A.T時刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同
B.T時刻將甲、乙種群混合后,A基因的基因頻率為0.5
C.甲、乙種群均未發生進化
D.環境通過對基因型的選擇影響基因頻率
6、褐鼠的不同基因型對滅鼠強藥物的抗性及對維生素E的依賴性(即需要從外界環境中獲取維生素E才能維持正常生命活動)的表現型如下表。若對維生素E含量不足環境中的褐鼠種群長期連續使用滅鼠強進行處理,則該褐鼠種群中( )
基因型 TT Tt tt
對維生素E依賴性 高度 中度 無
對滅鼠強的抗性 抗性 抗性 敏感
A.基因t的頻率最終下降至0
B.抗性個體
C.Tt基因型頻率會接近100%
D.基因庫會發生顯著變化
7、下列關于隔離的敘述，不正確的是( )
A.阻止了種群間的基因交流
B.生物進化意味著有新物種形成
C.基因組成上的差異是產生生殖隔離的根本原因
D.多倍體植物的產生一般不需要經過地理隔離
8、如圖表示A海島上的一個兔種群甲,由于地殼運動, 隨A海島被分成B、C兩個海島而分成兩個種群,經長期進化逐漸形成兩個新物種乙、丙。下列敘述正確的是（ ）
A.上述過程說明地理隔離是新物種形成的標志
B.若沒有發生地殼運動,留居A地區的甲種群的基因頻率不會發生改變
C.乙、丙兩個種群間不能進行基因交流,它們的基因庫存在較大差異
D.甲、乙兩個種群間存在生殖隔離,它們的基因庫組成完全不同
9、下圖表示生物新物種形成的基本環節,對圖示分析正確的是( )
A.a表示基因突變,可改變種群基因頻率
B.b表示地理隔離,新物種形成一定需要地理隔離
C.c表示新物種形成,新物種與生活環境共同進化
D.d表示生殖隔離,生殖隔離是生物進化的標志
10、下列有關生物進化和新物種形成的敘述，正確的是( )
A. 隔離是新物種產生的標志
B. 生物進化的結果不一定形成新物種
C. 自然選擇決定了生物變異和進化的方向
D. 共同進化是指生物與無機環境之間的不斷進化和發展
11、原產于某地的某種一年生植物a屬于種群a,分別引種到低緯度和高緯度地區種植,很多年以后移回到原產地。回答下列問題:
1.將植物a引種到低緯度和高緯度地區分別形成種群b、c,這時原屬于同一個物種的種群a、b和e之間形成_____________,很多年以后種群b和種群c個體之間由于花期不同,已不能正常受粉,說明已產生了_______________。
2.在對b植物的某一種群進行的調查中,發現基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為 10%和70%(各種基因型個體生存能力相同), 第二年對同一種群進行的調查中,發現基因型為DD和dd的植株所占的比例分別為4%和 64%,在這一年中,該植物種群是否發生了進化 ____________,理由:_______________。
3.現代生物進化理論認為：_______________是生物進化的基本單位;____________決定生物進化的方向,新物種形成的基本環節有____________________、自然選擇和隔離。
答案以及解析
1答案及解析：
答案：D
解析：生物進化的實質是種群基因頻率的改變,而不是基因型頻率的改變,A錯誤;色盲患者中男性數量大于女性,是因為男性X染色體上只要攜帶色盲基因就會患色盲,并不能說明男性群體中色盲基因的頻率大于女性群體,B錯誤;基因型為Aa的個體自交后代所形成的群體中,A基因的頻率等于a基因的頻率,C錯誤;一個種群中,控制相對性狀的等位基因的頻率之和、基因型頻率之和都為1,D正確。
2答案及解析：
答案：D
解析：種群的基因頻率是指在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比率,A正確;種群的基因型頻率是指某種基因型的個體在種群中所占的比率，B正確；種群中的個體不是機械地集合在一起，而是通過交配、繁殖將各自的基因傳遞給后代，因此種群中的個體雖然一代代死亡，但是基因能在代代相傳中保留、發展下去,C正確；自然選擇等可使種群的基因頻率發生改變，D錯誤。
3答案及解析：
答案：A
解析：根據題意可知,aa的基因型頻率為1-0.36=0.64,則a的基因頻率為0.8,A的基因頻率為0.2,該種群繁殖一代后雜合子(Aa)的基因型頻率是2×0.2×0.8=0.32，A正確;顯性基因的基因頻率小于隱性基因的基因頻率，B錯誤；種群的基因頻率發生變化說明生物發生了進化，但不一定會形成新物種，C錯誤;若A的基因頻率變化為0.4，則a的基因頻率為0.6，表現為A基因所控制的性狀的個體(AA、Aa)在種群中所占的比例為0.42+2×0.4×0.6=0.64,即64%,D錯誤。
4答案及解析：
答案：B
解析：由題意可知,色盲基因有17×1+4×2+11×1=36個, 男女職工各100人,即群體基因是300個,所以色盲基因頻率為36÷300×100%=12%。
5答案及解析：
答案：A
解析：雜合子的基因頻率=2×A基因的頻率×a基因的頻率，所以T時刻甲、乙種群中雜合子的基因型頻率相同，A正確；由于甲、乙兩個種群不一定一樣大，所以不能判斷混合后的種群基因頻率，B錯誤；兩個種群基因頻率均有改變，故均發生了進化，C錯誤;環境通過對表現型的選擇影響基因頻率，D錯誤。
6答案及解析：
答案：C
解析：維生素E含量不足環境中TT、Tt、tt三種基因型褐鼠的生活能力逐漸增強，長期連續使用滅鼠強進行處理，tt褐鼠會被大量消滅，Tt個體較多的存活下來。基因t的頻率不會下降至0，A錯誤；TT個體被大量淘汰，B錯誤；Tt基因型頻率會接近100％，C正確；該種群基因庫不會發生顯著變化，D錯誤。
7答案及解析：
答案：B
解析：
8答案及解析：
答案：C
解析：生殖隔離是新物種形成的標志,A錯誤；留居在A 地區的甲種群由于突變、基因重組和自然選擇等因素，其基因頻率也會發生改變，B錯誤；乙、丙兩種群的基因庫存在較大差異， 不能進行基因交流，C正確；甲、乙是兩個不同的物種，它們之間 存在生殖隔離，兩種群的基因庫有較大差異，但并不是完全不同 的，D錯誤。
9答案及解析：
答案：C
解析：
10答案及解析：
答案：B
解析：A、隔離是新物種產生的必要條件，生殖隔離是新物種形成的標志，A錯誤；
B、生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變，因此生物進化的結果不一定形成新物種，B正確；
C、自然選擇決定生物進化的方向，但不能決定生物變異的方向，C錯誤；
D、共同進化是指生物與生物、生物與無機環境之間的不斷進化和發展，D錯誤。
故選：B.
11答案及解析：
答案：1.地理隔離;生殖隔離;
2.沒有;因為該種群的基因頻率沒有發生變化
3.種群;自然選擇;突變和基因重組
解析：1.將植物a分別引種到低緯度和高緯度地區,這樣原屬于同一個物種的種群a、b和c之間就形成了地理隔離，種群b和種群c個體之間由于花期不同，已不能正常受粉，說明已產生了生殖隔離。
2.開始時,D的頻率為10% + 20%×l/2=20%,d的頻率為 80% 。第二年，D的頻率為4% +32%×1/2 = 20%，d的頻率為80%, 由此可見，基因頻率沒有發生變化，所以該植物種群沒有發生進化。
3.現代生物進化理論認為：種群是生物進化的基本單位；自然選擇決定生物進化的方向，新物種形成的基本環節有突變和基因重組、自然選擇和隔離。
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