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（18）种群基因组成的变化
——高一生物学人教版（2019）必修二期末易错题集训
【易错点分析】
1.一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫做基因频率。基因型频率=（该基因型个体数/该种群个体总数）×100%。一个基因的频率＝该基因纯合子基因型频率＋１／２×杂合子基因型频率。
2.用数学方法讨论基因频率的变化：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：子一代基因型的频率分别是AA占36%，Aa占48%，aa占16%。子一代种群的基因频率分别是A占60%，a占40%。若计算子二代、子三代以及若干代以后种群的基因频率，其与子一代相比有何特点：子三代、子四代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的，这五个假设条件中的两个是：没有自然选择、没有突变，其他三个是：种群非常大、所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代、没有迁入和迁出。对自然界种群来说，这五个条件不可能同时（同时、不可能同时）都成立。例如，如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2），也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会（会、不会）发生变化。
3.种群内个体间的随机交配对种群的基因频率没有（有、没有）影响。4.现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变。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，染色体数目和结构的变异也可以使种群的基因频率发生变化。
5.人为因素会（会、不会）导致种群基因频率定向改变，请举出两个实例：选择育种和杂交育种。
【易错题训练】
1.现有两个非常大的昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，种群2的A基因频率为60%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是（ ）
A.75% B.50% C.42% D.21%
2.某水果的W基因（存在多种等位基因）影响果实甜度。研究人员收集到1000棵该水果的植株，它们的基因型及对应棵数如表。据表分析，这1000棵植株中W1的基因频率是（ ）
基因型 W1W2 W1W3 W2W2 W2W3 W3W4 W4W4
棵数 211 114 224 116 260 75
A.16.25% B.32.50% C.50.00% D.67.50%
3.某玉米种群中，基因型为AA、Aa、aa的个体所占比例分别为36%、48%、16%，若各种基因型植株生活和繁殖能力均相同，则该种群自由交配n代后AA的比例和A的基因频率，以及自交n代后AA的比例和A的基因频率分别发生的变化是（不发生自然选择）（ ）
A.增大、不变、增大、不变 B.不变、不变、不变、不变
C.不变、不变、增大、不变 D.不变、不变、减小、不变
4.天竺鼠控制短毛（E）和长毛（c）的基因位于常染色体上。某草地天竺鼠全为短毛个体，由于人类活动带来了一群长毛天竺鼠，一年后该草地天竺鼠种群基因型频率为EE 70%、Ee 20%、ee10%。因气候变化，从第二年开始该地区出现连续低温，第四年后比个体增加了10%，EE Ee个体分别减少了10%。下列相关叙述正确的是（ ）
A.种群基因频率的改变是环境通过对生物体基因的选择来实现的
B.若没有人类活动和自然选择的作用，天竺鼠种群的基因频率不发生改变
C.在连续三年低温的影响下，e的基丙频率约为22%
D.天竺鼠种群中全部E基因和e基因的总和构成该种群的基因库
5.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.黑色桦尺蛾的数量增加对控制浅色性状的基因频率无影响
6.某种蛾的褐色（A）与白色（a）受一对等位基因控制。第一年，基因型aa的比例为40%，褐色个体中杂合子占60%。第二年，由于环境变化，天敌对褐色个体捕食较多，褐色个体较前一年减少10%，白色个体增加10%，褐色个体中基因型比例不变。下列叙述正确的是（ ）
A.第一年A基因的频率为60%
B.环境变化引起蛾的白色突变增多
C.第二年种群数量与前一年相同
D.第二年a基因的频率大于58%
7.某种昆虫的翅型受常染色体上等位基因V/v的控制，基因V控制正常翅，基因v控制残翅。该昆虫的种群数量足够大，雌雄个体之间随机交配。在不同年份该昆虫种群中VV和Vv个体的基因型频率如图所示。下列相关分析正确的是（ ）
A.残翅个体生存能力降低，逐渐被自然选择淘汰
B.第10年残翅个体数量最少，残翅基因的频率为0.3
C.在0～15年期间，该昆虫种群的正常翅基因频率逐渐减小
D.第15年该种群繁殖一代，若后代个体全部存活，则子代残翅个体的频率为0.25
8.在一个较大的果蝇种群中，雌雄果蝇数量相等，且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中B的基因频率为80%，b的基因频率为20%，则下列叙述错误的是（ ）
A.若B、b位于常染色体上，则雄果蝇中出现基因型为bb的概率为4%
B.若B、b位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雄果蝇的概率约为17%
C.若B、b只位于X染色体上，则的基因型频率分别为4%、20%
D.若B、b的基因频率发生定向改变，则说明该果蝇种群一定发生了进化
9.桦尺蛾体色受一对等位基因S（黑色）和s（浅色）控制.某年桦尺蛾种群中SS、Ss、ss基因型频率分别为70%、20%、10%若该种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体（SS和Ss）每年等比例增加10%。下列叙述错误的是（ ）
A.当年S和s基因频率分别为80%、20%
B.第二年S的基因频率为88%
C.第二年Ss的基因型频率约为20.4%
D.几年后s基因频率不会变为0
10.某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病（由Z染色体上h基因决定）。下列叙述正确的是（ ）
A.该种群有11%的个体患该病
B.该种群h基因的频率是10%
C.只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变
11.在一个随机交配的群体中，基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占82%，隐性个体会被全部淘汰。下列有关说法正确的是（ ）
A.该群体个体随机交配，得到的子一代中AA的基因型频率是0.3481
B.该群体在随机交配过程中基因频率发生变化，最终一定会出现新物种
C.若该群体中迁入一些个体，则该群体中A的基因频率和种群密度都增加
D.若该群体数量较少，则多次随机交配后a基因可能在群体中消失
12.果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，其中红眼是显性性状，由位于 X染色体上的 W 基因控制。选用若干红眼雌果蝇和白眼雄果蝇作为亲代杂交，每代果蝇再随机交配，统计各代雌、雄果蝇中 w基因频率的变化，曲线如下图所示。若每代能繁殖出足够数量的个体，下列叙述错误的是（ ）

A.亲本果蝇的基因型为 XWXw和 XwY
B.每一代果蝇群体中w 基因频率均为 2/3
C.每代雌性与雄性中 W 基因频率之和的1/2与下一代雌性个体中 W的基因频率相等
D.子三代雌性中 w 基因频率为 11/16，雄性中 w基因的频率为5/8
13.桦尺蠖的体色受常染色体上的一对等位基因控制，黑色（S）对浅色（s）为显性。某地区原来有一个较大的桦尺蠖种群，其中浅色个体占70%，杂合子占20%。由于环境污染，该区域的桦尺蠖每年浅色个体的减少率为10%，黑色个体的增长率为10%。下列有关说法正确的是（ ）
A.桦尺蠖种群中全部S基因和s基因的总和构成该种群的基因库
B.一年后，该地区桦尺蠖种群中S的基因频率约为23%
C.树干变黑不会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率
D.种群基因频率的改变是通过环境对生物基因型的选择来实现的
14.某远离陆地的大型海岛上，有一个非常大的种群，假设该种群雌、雄个体之间能自由交配，没有自然选择、基因突变等发生，该生物的体色由一对等位基因（A/a或XA/Xa）控制，不考虑基因位于X、Y染色体同源区段的情况，黑色对灰色为完全显性，若亲本中A基因或耙基因的频率为60%，下列说法不正确的是（ ）
A.若该对基因位于常染色体上，则F1雌、雄个体中灰色个体所占的比例相等，均为16%
B.若该对基因位于常染色体上，则F1雌、雄个体中纯合黑色个体所占的比例相等，均为36%
C.若该对基因位于X染色体上，则F1灰色个体中雌性多于雄性
D.若该对基因位于X染色体上，则F1雄性个体中黑色个体所占的比例为60%
15.如图1为某地区中某老鼠种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图，图2为在某段时间内种群甲中的A基因频率的变化情况，请回答下列问题。
（1）图1中b过程中，自然选择使_____发生定向改变，新物种形成的必要条件是_____。
（2）图2中在_____时间段内甲种群生物发生了进化，在T时刻_____（填“是”“否”或“不一定”）形成新物种。
（3）适应是_____的结果；_____决定生物进化的方向；生物多样性是_____的结果。
（4）若A和a基因位于X染色体上，在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%，XAXa个体占6%，XaXa个体占2%，XAY个体占45%，XaY个体占5%，则该种群中Xa基因频率为_____。
答案以及解析
1.答案：C
解析：种群1的A基因频率为80%，则a基因频率为1-80%=20%，AA基因型频率=80%×80%=64%，aa基因型频率=20%×20%=4%，A的基因型频率=2×80%×20%=32%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为1-60%=40%，则AA基因型频率=60%×60%=36%，aa基因型频率=40%×40%=16%，Aa基因型频率=2×60%×40%=48%。假设两个种群数量均为100，合并后A基因频率=[（64×2+32+36×2+48）/200×2]×100%=70%，a基因频率=1-70%=30%，随机交配后基因频率不变，则下一代中Aa的基因型频率=2×70%×30%=42%。综上所述，C正确。
2.答案：A
解析：基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比值，据表分析可知，1000棵植株中含有W1基因的棵数为211+114=325，而1000棵植株中的全部等位基因数为2000，所以W1的基因频率为325÷2000×100%=16.25%，A正确。
3.答案：C
解析：根据“某玉米种群中，基因型为AA、Aa、aa的个体所占比例分别为36%、48%、16%”，可推知该种群中A基因频率为60%，a基因频率为40%。若个体之间自由交配，应用配子法分析后代基因型频率，该种群产生的配子基因型及比例即为基因频率（A为60%、a为40%），经计算可知无论自由交配多少代，后代中基因型频率始终保持（AA为36%、Aa为48%、aa为16%）不变，同时种群的基因频率也不变；若种群内个体自交，则纯合子自交后代始终是纯合子，而杂合子自交后代有纯合子也有杂合子，故随着自交代数增加，纯合子比例逐渐提高而杂合子比例逐渐降低，同时由于不发生自然选择，基因频率不变，C正确。
4.答案：C
解析：A、种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，A正确；B、长毛天竺鼠迁入一年后，该种群中E的基因1频率为70%+1/2×20%=80%，B正确；C、因长毛个体增加了10%，短毛个体减少了10%，设该种群共有100个个体，则三年后，EE=70-70×10%=63，Ee=20-20×10%=18，ee=10+10×10%=11，故e的基因频率为（18+11×2）÷[（63+18+11）×2]×100%≈22%，而不是e的基因频率约增加了22%，C错误；D、由题干信息知，由于人类活动及气候变化的影响，该草地天竺鼠种群基因频率发生了变化，即该种群发生了进化，D正确。
5.答案：A
解析：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；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；基因频率的改变是自然选择的结果，C错误；黑色桦尺蛾的数量增加可能导致D基因频率增大，则d基因频率减小，D错误。
6.答案：D
解析：D、由A选项的计算可知，第一年a基因的频率为:1-0.42=0.58，由于自然选择导致a基因频率增加，因此第二年a基因的频率大于58%，D正确。
7.答案：D
解析：分析图可知，在0~15年期间，vv的基因型频率在第5年约为0.3，第10年约为0.1，第15年约为0.4，所以残翅个体生存能力并不是一直降低，A错误；分析图可知，第10年残翅的基因型频率为0.1，为0～15年间的最小值，残翅基因v的频率为（0.1×2+0.3）=2=0.25，B错误；分析图可知，在0～15年期间，种群的正常翅基因（V）频率在第0年为（0.7×2+0.1）=2=0.75，同理在第5、10、15年分别为0.6、0.75、0.5，出现先减小后增大再减小的变化，C错误；第15年种群中VV的频率为0.4，Vv的频率为0.2，vv的频率为0.4，则V的基因频率为0.5，v的基因频率为0.5，该种群繁殖一代，子代残翅个体vv的频率为0.5×0.5=0.25，D正确。
8.答案：C
解析：若该对等位基因位于常染色体上，则bb的基因型频率为20%×20%×100%=4%，常染色体上基因控制性状与性别无关，因此雄果蝇中出现基因型为bb的概率也为4%，A正确；根据B的基因频率为80%，b的基因频率为20%，可得BB的基因型频率为64%，Bb的基因型频率为32%，显性个体中出现杂合雄果蝇的概率为\[32%÷（64%+32%）\]×1/2×100%≈17%，B正确；若该对等位基因只位于X染色体上，则雌果蝇中的基因型频率为64%、的基因型频率为32%、的基因型频率为4%，雄果蝇中的基因型频率为80%，的基因型频率为20%，雌雄果蝇数量相等，因此的基因型频率分别为2%、10%，C错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，所以B、b基因频率改变一定会引起该果蝇种群的进化，D正确。
9.答案：B
解析：基因频率的计算方法为显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子的基因型频率/2，隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子的基因型频率/2，所以当年S的基因频率为70%+20%/2=80%，s的基因频率为1-80%=20%，A正确；由于该种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，则第二年ss的基因型频率为（10%-10%×10%）÷[（10%-10%×10%）+（90%+90%×10%）]×100%≈8.3%，SS的基因型频率为（70%+70%×10%）÷[（10%-10%×10%）+（90%+90%×10%）]×100%≈71.3%，Ss的基因型频率为（20%+20%×10%）÷[（10%-10%×10%）+（90%+90%×10%）]×100%≈20.4%，即S的基因频率为71.3%+20.4%/2=81.5%，B错误，C正确；由题意可知，该种群中浅色个体每年减少10%，几年后s的基因频率会逐渐降低，但由于黑色个体每年都会增加10%，即Ss的基因型频率每年都会增加，故s的基因频率不会变为0，D正确。
10.答案：B
解析：A、分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的基因频率为10%，该种群种患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh，由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1，该种群患病概率为（10%+10%×10%）×1/2=5.5%，A错误；B、分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的基因频率为10%，B正确；C、只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW，共5种，C错误；D、若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，则种群中h基因频率降低，H基因频率应增大，D错误。故选B。
11.答案：D
解析：第一步：分析题干信息并加工该群体中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占82%，则A的基因频率是0.59，a的基因频率是0.41第二步：结合所学知识判断选项该群体个体随机交配所得的子一代在未去除隐性个体时，AA的基因型频率是0.3481，Aa的基因型频率是0.4838，隐性个体被全部淘汰后，得到的子一代中AA的基因型频率约为0.42，A错误。该群体在随机交配过程中基因频率发生变化，种群发生进化，但不一定会产生新物种，B错误。若该群体中迁入一些个体，种群密度会增加，但迁入个体的基因型未知，无法判断A的基因频率变化情况，C错误。该群体中隐性个体会被淘汰，个体在随机交配过程中，a基因频率逐渐减小，基因型为A的个体所占比例也逐渐减少，基因可能在群体中消失，D正确。
12.答案：B
解析：A.根据图示，亲代红眼雌果蝇基因型为XWXw，白眼雄果蝇基因型为XwY，A正确；
B.根据题意，亲本红眼雌果蝇全为XWXw，雄果蝇为XwY，但雌雄个体的数量不一定相等，则群体中w 基因频率不一定为 2/3，B错误；
C. 由于每代雌性个体中的W基因来自于上一代的雌性与雄性亲本的W 基因，因此每代雌性与雄性中 W 基因频率之和的1/2与下一代雌性个体中 W的基因频率相等，C正确；
D. 根据题意，亲本红眼雌果蝇全为XWXw，雄果蝇为XwY，第一代为XWXw：XWY：XwXw：XwY=1：1：1：1，随机交配产生的子二代为XWXW：XWXw：XwXw：XWY：XwY=1：4：3：2：6，随机交配产生的子三代为XWXW：XWXw：XwXw：XWY：XwY=3：14：15：12：20，则子三代雌性中w基因频率为 14/32×1/2+15/32=22/32=11/16，雄性中w基因的频率为20/（12+20）=20/32=5/8，D正确。
故选B。
13.答案：B
解析：B、黑色（S）对浅色（s）为显性，某地区原来有一个较大的桦尺蠖种群，其中浅色个体（ss）占70%，杂合子（Ss）占20%，设原桦尺蠖种群中的数量为100只。一年后，浅色个体数量为70-70×10%=63只，杂合子（Ss）数量为20+20×10%=22只，黑色个体（SS）数量为10+10×10%=11只。则该地区第二年S的基因频率是（22+11×2）+[（11+22+63）×2]×100%=23%，B正确。
14.答案：C
解析：由题干可知，该种群非常大，雌雄个体之间能自由交配，没有自然选择、基因突变等发生，则该种群达到遗传平衡状态。若该对基因位于常染色体上，则F1中灰色个体（aa）的基因型频率为（1-60%）×（1-60%）=16%，F1雌、雄个体中灰色个体所占的比例相等，均为16%，A正确。若该对基因位于常染色体上，已知亲本中A基因的频率为60%，则a基因的频率为40%，F1中纯合黑色个体（AA）的基因型频率为（60%）2=36%，F1雌、雄个体中纯合黑色个体（AA）所占的比例相等，均为36%，B正确。若该对基因位于X染色体上，则雌性个体中灰色个体（XaXa）所占的比例为（1-60%）×（1-60%）=16%，雄性个体中灰色个体（XaY）所占的比例为1-60%=40%，F1中雌、雄个体数量相等，因此F1灰色个体中雌性少于雄性，C错误。若该对基因位于X染色体上则F1雄性个体中黑色个体（XAY）所占的比例为60%，D正确。
15.答案：（1）种群的基因频率；隔离
（2）QR；不一定
（3）自然选择；自然选择；生物进化
（4）10%
解析：（1）分析图1：①~⑥表明物种形成过程中变异是不定向的，这与突变和基因重组有关；a表示地理隔离，b表示自然选择，c表示生殖隔离。分析图2：图中QR时间段内甲种群中基因A的频率发生改变，说明该时间段内甲种群生物发生了进化。图1中b过程中，自然选择定向改变种群的基因频率，隔离是新物种形成的必要条件。
（2）生物进化时种群基因频率定向改变，图中QR时间段内种群基因频率改变，说明该时间段内甲种群生物发生了进化；新物种形成的标志是产生生殖隔离，从图中无法判断出T时刻是否形成生殖隔离，因此在T时间时不一定形成新物种。
（3）适应是自然选择的结果，有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型；变异是随机的、不定向的，自然选择决定生物进化的方向，导致种群基因频率定向改变；生物进化导致生物多样性的形成。
（4）将不同基因型的个体所占的比例转换为整数进行计算，假设该种群共有100个个体，则XAXA个体数目为42，XAXa个体数目为6，XaXa个体数目为2，XAY个体数目为45，XaY个体数目为5，则该种群中Xa基因频率为（6+2×2+5）÷（42×2+6×2+2×2+45+5）×100%=10%。

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