内容正文:
专题十三 生物的进化
考点
2015-2019年
2020年
2021年
2022年
2023年
2024年
合计
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
42.现代生物进化理论
0
2
0
2
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7
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6
0
5
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1
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23
43.基因频率及基因型频率的计算
0
3
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7
命题分析与备考建议
(1)命题热度:对本专题考查相对其他各专题较少(
),高考命题的高频点是“现代生物进化理论”。
(2)考查方向:一是考查对现代生物进化理论在实例中的分析、应用,二是考查进化过程中基因频率的变化特点与相关的计算。
(3)考情前瞻:一是命题多与遗传、变异及种群相联系,特别是对生物的适应性、新物种的形成等进行考查;二是常常利用新材料为背景,考查基因频率变化特点及相关计算。
考点42现代生物进化理论
1.(2024·吉林,8,2分,难度★★★)鲟类是最古老的鱼类之一,被誉为鱼类的“活化石”。我国学者新测定了中华鲟、长江鲟等的线粒体基因组,结合已有信息将鲟科分为尖吻鲟类、大西洋鲟类和太平洋鲟类三个类群。下列叙述错误的是 (C)
A.鲟类的形态结构和化石记录可为生物进化提供证据
B.地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用
C.鲟类稳定的形态结构能更好地适应不断变化的环境
D.研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值
解析 形态结构方面的证据属于比较解剖学证据,化石是生物进化最直接、最重要的证据,所以鲟类的形态结构和化石记录可为生物进化提供证据,A项正确。地理隔离是指同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。不同的地理环境可以对生物的变异进行选择,进而影响生物的进化,故地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用,B项正确。可遗传的变异是生物进化的原材料,鲟类稳定的形态结构不能更好地适应不断变化的环境,C项错误。线粒体基因组数据可为研究鲟类进化关系提供分子水平的证据,D项正确。
2.(2023·浙江,3,3分,难度★★★)不同物种体内会存在相同功能的蛋白质,编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表,表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。
大猩猩
黑猩猩
人
猩猩
96.61%
96.58%
96.70%
大猩猩
98.18%
98.31%
黑猩猩
98.44%
下列叙述错误的是 (D)
A.表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
B.猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩
C.人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D.黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远
解析 表中数据研究的是不同生物某种蛋白质的同源DNA序列的相似度,属于生物进化方面的分子水平证据,A项正确。四种生物中,人类出现的时间最晚,猩猩与人类同种蛋白质同源DNA序列的相似度低于大猩猩和黑猩猩,且已知编码蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异,因而推测,猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩,B项正确。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列具有相似性,说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先,C项正确。不同生物同种蛋白质相关DNA序列的相似度越高,说明亲缘关系越近,由表中数据可知,黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近,D项错误。
3.(2023·浙江,9,3分,难度★★★)浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址,证明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良,现代稻产量不断提高。尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种,创造水稻高产新纪录,为我国粮食安全作出杰出贡献。下列叙述正确的是 (D)
A.自然选择在水稻驯化过程中起主导作用
B.现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同
C.驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状
D.超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理
解析 水稻的驯化过程是选择对人类的生产生活有利的变异类型,淘汰不利变异,该过程属于人工选择,是野生稻不断进化的过程,种群基因库发生了改变,A、B、C三项错误。超级杂交稻品种的培育借助于杂交育种,该过程的原理主要是基因重组,D项正确。
4.(2023·湖北,17,2分,难度★★★)现有甲、乙两种牵牛花,花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花,不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花,释放的挥发物质多,主要靠蛾类传粉;乙开紫花,释放的挥发物质少,主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变,但对蛾类的吸引下降,对蜂类的吸引增强。根据上述材料,下列叙述正确的是 (A)
A.甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异,对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B.在蛾类多而蜂类少的环境下,甲有选择优势,A 基因突变加快
C.将A基因引入甲植物种群后,甲植物种群的基因库未发生改变
D.甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
解析 甲和乙两种牵牛花分别依赖蛾类和蜂类进行传粉,这种传粉方式的差异有助于维持两个物种的生殖隔离,A项正确。基因突变容易受物理因素(如射线)、化学因素(如某些化学物质)以及病毒等因素的影响,与选择作用无关,B项错误。将A基因引入甲植物种群后,甲植物种群的基因库发生了改变,因为现在有一部分甲植物携带了A基因,C项错误。根据题干可知,若将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变,但对蛾类的吸引下降,说明花颜色是吸引蛾类传粉的决定性因素,D项错误。
5.(2023·海南,10,3分,难度★★★)某学者按选择结果将自然选择分为三种类型,即稳定选择、定向选择和分裂选择,如图。橫坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征,纵坐标是表型频率,阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述错误的是 (A)
A.三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是随机的
B.稳定选择有利于表型频率高的个体
C.定向选择的结果是使种群表型均值发生偏移
D.分裂选择对表型频率高的个体不利,使其表型频率降低
解析 据题图分析,定向选择可以定向选择种群的表型,使种群中某些基因频率发生改变,使种群表型均值发生偏移,A错误,C正确;据题图分析,稳定选择会淘汰表型频率较低的个体,有利于表型频率高的个体,B正确;题图中显示分裂选择会淘汰表型频率高的个体,使其表型频率降低,D正确。
6.(2023·重庆,5,3分,难度★★★)果蝇有翅(H)对无翅(h)为显性。在某实验室繁育的果蝇种群中,部分无翅果蝇胚胎被转入小鼠W基因后(不整合到基因组),会发育成有翅果蝇,随后被放回原种群。下列推测不合理的是 (D)
A.W基因在不同物种中功能可能不同
B.H、W基因序列可能具有高度相似性
C.种群中H、h基因频率可能保持相对恒定
D.转入W基因的果蝇可能决定该种群朝有翅方向进化
解析 由题干信息可知,W基因在小鼠体内可能不控制有翅性状,A合理;H基因控制有翅性状,部分无翅果蝇胚胎被转入小鼠W基因后,会发育成有翅果蝇,可推测上述两种基因序列可能具有高度相似性,B合理;由于小鼠的W基因没有整合到果蝇的基因组中,可能不会影响种群中H、h的基因频率,C合理;决定该种群朝有翅方向进化的是自然选择,D不合理。
7.(2022·北京,6,2分,难度★★)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,据此不能得出(D)
A.这种差异是由基因中碱基替换造成的
B.两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C.两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D.导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
解析 由题干可知,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,这种差异可能是由基因中碱基替换造成的,A项正确;由题干“人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成”,可推测两者共同祖先的血红蛋白也有α链,B项正确;两者的血红蛋白都存在于红细胞中,都能行使正常的生理功能,C项正确;人与黑猩猩的血红蛋白的不同是基因突变导致的,这种突变可能发生在黑猩猩或人的形成过程中,D项错误。
8.(2022·河北,6,2分,难度★★)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是 (C)
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果
解析 乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体,香豆素可对降解能力强的个体选择并保存下来,故乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果,A项正确。基因突变是不定向的,自然选择是定向的,B项正确。经紫外线照射后香豆素毒性显著增强,织叶蛾将叶片卷起可减少紫外线引起的香豆素含量增加,该行为是香豆素对其进行选择的结果,而非织叶蛾主动适应环境的结果,C项错误。任何一个物种都不是单独进化的,因此植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果,D项正确。
9.(2022·辽宁,3,2分,难度★)下列关于生物进化和生物多样性的叙述,错误的是 (B)
A.通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种,增加了水稻的遗传多样性
B.人类与黑猩猩基因组序列高度相似,说明人类从黑猩猩进化而来
C.新物种的形成意味着生物类型和适应方式的增多
D.生物之间既相互依存又相互制约,生物多样性是协同进化的结果
解析 杂交育种的原理是基因重组,通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种,增加了水稻的遗传多样性,A项正确;黑猩猩与人类在基因上的相似程度极高,只能表明人类与黑猩猩有较近的亲缘关系,有共同的祖先,B项错误;新物种的形成意味着生物类型增多、能够以新的方式适应环境,所以新物种的形成意味着生物类型和适应方式的增多,C项正确;生物与生物之间有密切联系,自然界中的动物和其他动物在长期生存与发展的过程中,形成了相互依赖、相互制约的关系,生物多样性是协同进化的结果,D项正确。
10.(2022·浙江,17,2分,难度★★)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是(A)
A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起,也不易发生基因交流
解析 基因库是一个生物种群的全部等位基因的总和,甲、乙两种耧斗菜属于两个种群,A项错误;生物变异是不定向的,自然选择决定生物进化的方向,生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种,B项正确;适应是自然选择的结果,甲、乙两种耧斗菜都适应各自的生活环境,二者花的结构存在显著差异是自然选择的结果,C项正确;甲、乙两种耧斗菜属于两个物种,存在生殖隔离,D项正确。
11.(2022·广东,14,4分,难度★★)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列分析错误的是(D)
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高
D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率
解析 草食动物采食白车轴草,因此草食动物是白车轴草种群进化的选择压力,A项正确;由图可知,产HCN个体的比例随城市化程度的加深而降低,因此城市化进程会影响白车轴草种群的进化,B项正确;与乡村相比,市中心种群产HCN个体的比例低,即H与D的基因频率更低,h与d的基因频率更高,C项正确;基因重组会影响基因型频率,但不会影响基因频率,D项错误。
12.(2022·湖南,12,2分,难度★★)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中,①与②、①与③的分布区域有重叠,②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制,进行了种间交配实验,结果如表所示。下列叙述错误的是 (D)
交配
(♀×♂)
①×②
②×①
①×③
③×①
②×③
③×②
交配率/%
0
8
16
2
46
18
精子传送
率/%
0
0
0
0
100
100
注:精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比。
A.实验结果表明近缘物种之间也可进行交配
B.生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关
C.隔离是物种形成的必要条件
D.②和③之间可进行基因交流
解析 由实验结果中的交配率可知,稻蝗属的三个近缘物种之间也可进行交配,A项正确;①与②、①与③存在生殖隔离,但它们的分布区域有重叠,而②与③之间不存在生殖隔离,但分布区域不重叠,说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关,B项正确;现代进化论认为,隔离是物种形成的必要条件,C项正确;②和③之间存在地理隔离,不能进行基因交流,D项错误。
13.(2021·天津,12,4分,难度★★)阅读下列材料,回答下题。
为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性,可采取如下措施:
①基因策略:包括提高杀虫基因的表达量、向棉花中转入多种杀虫基因等。例如,早期种植的抗虫棉只转入了一种Bt毒蛋白基因,抗虫机制比较单一;现在经常将两种或两种以上Bt基因同时转入棉花。
②田间策略:主要是为棉铃虫提供庇护所。例如我国新疆棉区,在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花,为棉铃虫提供专门的庇护所;长江、黄河流域棉区多采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作的方式,为棉铃虫提供天然的庇护所。
③国家宏观调控政策:如实施分区种植管理等。
关于上述田间策略,下列叙述错误的是 (A)
A.转基因棉田周围种植非抗虫棉,可降低棉铃虫抗性基因的突变率
B.混作提高抗虫棉的抗虫持久性,体现了物种多样性的重要价值
C.为棉铃虫提供庇护所,可使敏感型棉铃虫在种群中维持一定比例
D.为棉铃虫提供庇护所,可使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓
解析 基因突变可以自发发生,且具有不定向性,突变频率与环境没有直接关系,所以在转基因棉田周围种植非抗虫棉,不能降低棉铃虫抗性基因的突变率,A项错误;采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作,可以使敏感型个体存活,同时具有抗毒蛋白的棉铃虫生存空间变小,提高了抗虫棉的抗虫持久性,保护了环境,同时也具有经济价值,所以体现了物种多样性的直接价值和间接价值,B项正确;在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花,为棉铃虫提供庇护所,使敏感型的个体可以生存,在种群中维持一定比例,C项正确;混作使具有抗毒蛋白和敏感型棉铃虫个体都得以生存,由于二者之间存在种内斗争,因此使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓,D项正确。
14.(2021·浙江,9,2分,难度★)现代的生物都是由共同祖先进化而来的,物种的进化体现在种群基因频率的改变。下列能引起基因频率改变的因素是 (A)
A.自然选择 B.基因重组
C.随机交配 D.大的种群
解析 现代生物进化理论认为,进化的实质是种群基因频率的改变,突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,A项正确。
15.(2021·湖南,8,2分,难度★★)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是 (B)
A.金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B.人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态
C.鲫鱼进化成金鱼的过程中,有基因频率的改变
D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向
解析 由题可知,自然状态下的金鱼与野生鲫鱼杂交能产生可育后代,可据此推断金鱼与野生鲫鱼属于同一物种,A项正确;变异是不定向的,人工选择是对不同变异进行筛选,而不是使鲫鱼变异出多种形态,B项错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,可判断鲫鱼进化成金鱼的过程中种群基因频率发生了改变,C项正确;由于按照人类喜好对金鱼进行人工选择,使金鱼的基因库发生改变,影响了金鱼的进化,D项正确。
16.(2021·湖北,15,2分,难度★★)某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象,下列叙述错误的是 (D)
A.丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异
B.两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应
C.丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关
D.两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,形成了两个不同的物种
解析 两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代,说明丽鱼种群牙齿的差异属于遗传物质发生变化的变异,属于可遗传的变异,A项正确;两种齿形的丽鱼的食物类型不同,两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应,B项正确;突变和基因重组是产生生物进化的原材料,因此丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关,C项正确;物种之间的界限是生殖隔离,两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,但能相互交配,产生可育后代,是一个物种,D项错误。
17.(2021·福建,5,2分,难度★★)物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶,乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方,甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展,在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代,则下列叙述错误的是 (D)
A.甲和乙仍然存在生殖隔离
B.甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化
C.甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关
D.甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库
解析 甲和乙杂交产生丙,丙不能产生子代,说明甲和乙仍然存在生殖隔离,A项正确;生物进化的实质在于种群基因频率的改变,故甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化,B项正确;甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关,C项正确;甲、乙、丙不是同一个物种,含有的基因不能构成一个种群的基因库,D项错误。
18.(2021·广东,10,2分,难度★★★)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点,斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量,下列推测错误的是 (C)
A.缺少天敌,斑点数量可能会增多
B.引入天敌,斑点数量可能会减少
C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D.自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
解析 种间关系包括捕食、种间竞争、寄生和互利共生等。捕食是指一种生物以另一种生物作为食物的现象。在不考虑其他因素的情况下,如果缺少天敌,则斑点数量会增多,反之,则会减少,A、B两项正确。变异是普遍存在的,自然选择决定生物进化的方向,而不是变异的方向,C项错误;由“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食”可知,斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少,但不易被天敌捕食,所以自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊,D项正确。
有关变异的3点提醒
(1)“突变”不是基因突变的简称,而是包括“基因突变”和“染色体变异”。
(2)变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱发基因突变。
(3)变异是不定向的,而自然选择能定向改变种群的基因频率,从而使种群发生定向进化。
19.(2021·河北,6,2分,难度★★)雄性缝蝇的求偶方式有:①向雌蝇提供食物;②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇;③把食物裹成丝球送给雌蝇;④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是 (B)
A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖,是一种适应性行为
B.④是一种仪式化行为,对缝蝇繁殖失去进化意义
C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D.④可能由③进化而来
解析 求偶时提供食物给雌蝇是一种适应性行为,A项正确;④仅送一个空丝球给雌蝇,也是一种适应,对缝蝇繁殖也有进化意义,B项错误;③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果,④可能由③进化而来,C、D两项正确。
20.(2020·海南,17,3分,难度★★★)金鲳鱼是一种重要海产经济鱼类。为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,但因苗种来源范围小、近亲繁殖普遍,种质退化现象较严重,人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述错误的是 (D)
A.生长更快的金鲳鱼养殖品种,是人工选择的结果
B.野生种群和人工种群的基因库不同
C.近亲繁殖会使隐性致病基因的纯合个体增加
D.如果人工种群个体持续大量地逃逸到野外,会增加野生种群的遗传多样性
解析 为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,是为了培养适合人类需要的生物品种,属于人工选择,A项正确;人工选择导致生物单一,生物多样性降低,故人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群的遗传多样性,两个种群的基因库不同,B项正确;近亲繁殖能够使纯合基因型个体出现频率增大,C项正确;人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群,人工种群大量逃逸到野外,不会使野生种群遗传多样性增加,D项错误。
21.(2020·浙江,13,2分,难度★★)下列关于遗传漂变和自然选择的叙述,正确的是 (D)
A.遗传漂变在大种群中更易发生
B.遗传漂变能产生新的可遗传变异
C.遗传漂变和自然选择不都是进化的因素
D.遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡
解析 遗传漂变在小种群中更易发生,因为在一个比较小的种群中,一起偶然的事件往往可以引起种群基因频率发生较大的变化,但遗传漂变不能产生可遗传的变异,A、B两项错误;遗传漂变和自然选择都能使基因频率发生改变,所以遗传漂变和自然选择都是生物进化的因素,C项错误;遗传平衡是指在一个大的随机交配的种群里,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下,世代相传不发生变化;然而,遗传漂变和自然选择等均可引起基因频率的变化,能打破遗传平衡,D项正确。
22.(2018·江苏,4,2分,难度★)下列关于生物进化的叙述,正确的是 (A)
A.群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例
B.有害突变不能成为生物进化的原材料
C.某种生物产生新基因并稳定遗传后,则形成了新物种
D.若没有其他因素影响,一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
解析 群体中近亲之间携带相同基因的可能性大,因此近亲繁殖时纯合体的比例高,A项正确;有害突变属于可遗传变异,能为生物进化提供原材料,B项错误;某种生物产生新基因,会改变基因频率,但不一定形成生殖隔离,因此不一定产生新物种,C项错误;一个随机交配的大群体没有突变,没有选择,没有迁移,没有遗传漂变,才能使基因频率在各代中保持不变,D项错误。
23.(2017·江苏,7,2分,难度★)下列关于生物进化的叙述,错误的是 (A)
A.某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因
B.虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离
C.无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生定向改变
D.古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂生物的化石
解析 每个个体只含这个种群的部分基因,A项错误;亚洲和澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并未产生生殖隔离,B项正确;自然选择和人工选择都会使具有某种性状的个体数量增多,相应基因的频率不断提高,从而使种群基因频率发生定向改变,C项正确;不同生物化石的出现和地层的形成有平行的关系。在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的生物结构越简单,分类地位越低等;在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂,分类地位越高等,D项正确。
考点43基因频率及基因型频率的计算
1.(2023·湖北,18,2分,难度★★)某二倍体动物种群有100个个体,其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增,凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是(B)
A.52% B.27% C.26% D.2%
解析 图中PCR扩增产生了3种不同的带状条带,代表A1、A2和A3等位基因。根据凝胶电泳结果,A3等位基因的频率可以通过测量A3带状条带的强度与总带状条带的强度之比来计算。在给定的图中,2个个体仅有A3带状条带(A3A3),15个个体同时有A1带状条带和A3带状条带(A1A3),35个个体同时有A2带状条带和A3带状条带(A2A3)。因此,A3的基因频率为(2×A3A3个体数+A1A3个体数+A2A3个体数) / (个体总数×2)×100%=(2×2+15+35)/(100×2)×100%=27%。
2%的个体是A3A3的纯合子,15%的个体是A1A3的杂合子,35%的个体是A2A3的杂合子。纯合子100%含A3基因,杂合子50%含A3基因。故A3的基因频率为2%×1+15%×1/2+35%×1/2=27%。
2.(2022·江苏,10,2分,难度★★)在某生态系统中引入一定数量的一种动物,以其中一种植物为食。该植物种群基因型频率初始状态时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相关推测合理的是(D)
A.该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高
B.随着动物世代增多,该物种种群基因库中A基因频率逐渐增大
C.该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D.生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
解析 由题干分析可知,aa基因型频率由0.14上升至0.34,说明该植物种群中基因型aa个体存活能力很强,A项不合理;初始状态时A的基因频率是0.36×1+0.50×1/2=0.61,稳定状态时A的基因频率是0.17×1+0.49×1/2=0.415,因此随着动物世代增多,A的基因频率逐渐减小,B项不合理;该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系和种内竞争,C项不合理;生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,D项合理。
3.(2022·重庆,17,2分,难度★★★)人的扣手行为属于常染色体遗传,右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是 (B)
A.该群体中两个左型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为3/50
B.该群体中两个右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为25/324
C.该群体下一代AA基因型频率为0.16,aa基因型频率为0.64
D.该群体下一代A基因频率为0.4,a基因频率为0.6
解析 由题可知,左型扣手人的基因型为aa,则群体中两个左型扣手的人婚配,后代为左型扣手的概率为1,A项错误。群体中右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率=[0.2/(0.2+0.16)]×[0.2/(0.2+0.16)]×1/4=25/324,B项正确。由题可知,人群中A的基因频率=0.16+0.20×(1/2)=0.26,即13/50,则a的基因频率=1-13/50=37/50,根据遗传平衡定律,下一代AA基因型频率为(13/50)2=169/2500=0.0676,aa基因型频率为(37/50)2=0.5476,C项错误。根据遗传平衡定律,每一代的基因频率都不变,下一代A基因频率为0.16+0.20×(1/2)=0.26,a的基因频率为1-0.26=0.74,D项错误。
已知基因型频率计算基因频率
某等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。
4.(2021·广东,8,2分,难度★★★)兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性,由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1 500只淡黄色脂肪兔组成,F、f的基因频率分别是 (B)
A.15%、85% B.25%、75%
C.35%、65% D.45%、55%
解析 F的基因频率=FF的个体数×2/[(FF的个体数+ff的个体数)×2]×100%=500×2/[(500+1 500)×2]×100%=25%,f的基因频率=1-25%=75%。
5.(2019·海南,19,2分,难度★★★)人苯丙酮尿症由常染色体上的隐性基因m控制,在人群中的发病率极低。理论上,下列推测正确的是 (B)
A.人群中M和m的基因频率均为1/2
B.人群中男性和女性患苯丙酮尿症的概率相等
C.苯丙酮尿症患者母亲的基因型为Mm和mm的概率相等
D.苯丙酮尿症患者与正常人婚配所生儿子患苯丙酮尿症的概率为1/2
解析 各种基因型的比例未知,人群中M和m的基因频率无法计算,A项错误;人苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,男女发病率相同,B项正确;苯丙酮尿症患者(基因型为mm)母亲基因型可能为Mm或mm,概率无法计算,C项错误;苯丙酮尿症患者(mm)与正常人婚配(MM或Mm)所生儿子患苯丙酮尿症即mm的概率为0或1/2,D项错误。
6.(2019·天津,6,6分,难度★★)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型频率,检测并计算基因频率,结果如图。
下列叙述错误的是 (B)
A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
解析 据图分析可知,深色囊鼠在深色熔岩床区表型频率高,而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低,因此,深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响,A项正确;浅色岩P区囊鼠的深色表型频率(DD、Dd)为0.18,D基因的频率为0.1,设DD的频率为x,Dd的频率为y,则x+y=0.18,x+1/2y=0.1,则x=0.02,y=0.16,浅色岩P区囊鼠的杂合体频率为0.16,同理,深色熔岩床区囊鼠的杂合体(Dd)频率=0.5,与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率高,B项错误;囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,因此,浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd,C项正确;浅色岩Q区隐性纯合体(dd)的频率=1-0.5=0.5,而浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体(dd)的频率=1-0.18=0.82,因此,与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高,D项正确。
7.(2017·海南,20,2分,难度★)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是 (C)
A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性
B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性
C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等
D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性
解析 栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制,多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性纯合子或隐性纯合子,A项错误;若种群中新生的栗色个体多于黑色个体,无法说明栗色为显性,B项错误;若显隐性基因频率相等,则种群中显性个体数量大于隐性个体数,不会出现相对性状个体数相等现象,所以,若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等,C项正确;选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,由于后代个体数少,不能判定栗色为显性还是隐性,且该对栗色个体为显性纯合子或隐性纯合子时,均可出现这一结果,D项错误。
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