1、第第6 6章章 生物的进化生物的进化 第第3 3节节 种群基因组成的变化与物种的形成种群基因组成的变化与物种的形成 基础巩固 1.调查某学校的200名学生发现,白化病患者1人,白化病基因携带者20人。 那么这个群体中白化病基因的基因频率为( ) A.5% B.5.5% C.6% D.6.5% 解析:根据题干信息可知,白化病基因共有1 2+20=22(个),控制白化病的等 位基因共有200 2=400(个),故这个群体中白化病基因的基因频率为 22 400 100%=5.5%。 答案:B 2.科学家对某地的一种蟹的体色深、浅进行研究,结果如右上图所示。不同 体色的蟹的数量不同,下列解释最合理的是
2、( ) A.体色深和体色浅的个体繁殖能力弱 B.体色深和体色浅的个体食物来源太少 C.中间体色与环境颜色相适应,不易被天敌捕食 D.此地的环境使这种蟹变异出中间体色,并淘汰体色深、浅两种性状 解析:体色不同的蟹仍是同一物种,它们的繁殖能力没有多大差别,A项错误; 不同体色的蟹生活在同一环境中,食物来源是一致的,B项错误;蟹群个体间 存在体色差异,在生存斗争中,与环境颜色相适应的中间体色不易被天敌捕 食而得以生存,C项正确;这种蟹的不同体色的变异本来就存在,环境只是对 其进行选择,D项错误。 答案:C 3.下列实例中不属于生殖隔离的是( ) A.玉米的花粉落在大豆柱头上不能萌发 B.同种动物因生
3、活的地区不同而不能进行基因交流 C.山羊和绵羊的杂交后代不活 D.不同种类的昆虫雌雄个体之间通常不能交配 解析:玉米的花粉落在大豆柱头上不能萌发、不同种类的昆虫雌雄个体之 间通常不能交配,说明两种生物不能杂交,属于生殖隔离;同种动物因生活的 地区不同而不能进行基因交流是地理隔离;山羊和绵羊的杂交后代不活,属 于生殖隔离。 答案:B 4.下列有关生物新物种形成的基本环节的分析,正确的是( ) A.只有基因突变和基因重组为进化提供原材料 B.种群基因型频率的定向改变是形成新物种的前提 C.地理隔离是新物种形成的必要条件 D.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因 解析:基因突变、染色体变异和基因
4、重组为进化提供原材料,A项错误;种群 基因频率的定向改变一定会导致生物的进化,但不一定有新物种的形成,B项 错误;隔离是新物种形成的必要条件,但新物种的形成不一定是通过地理隔 离实现的,C项错误;不同物种之间产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的 差异导致种群之间不能进行基因交流,D项正确。 答案:D 5.一般来说,干旱条件下培育成的作物适于在干旱地区种植;袁隆平团队培 育成的海水稻适于在沿海滩涂种植。干旱和盐碱环境所起的作用是( ) A.导致基因重组 B.选择表型 C.诱发基因突变 D.导致染色体变异 解析:突变和基因重组可以产生不定向变异,为自然选择提供丰富的原材料, 题干中的干旱和盐碱环境
5、属于不同的自然环境条件,环境条件对变异起选 择作用。 答案:B 拓展提高 6.下列关于基因频率与生物进化关系的叙述,正确的是( ) A.种群基因频率的改变不一定引起生物的进化 B.生物进化的实质是种群基因频率的改变 C.只有在新物种形成时,才发生基因频率的改变 D.生物性状的改变一定引起生物的进化 解析:生物进化的实质是种群基因频率的改变,基因频率发生改变一定会引 起生物的进化,A项错误、B项正确;新物种形成的标志是产生生殖隔离,不形 成新物种也可能会发生基因频率的改变,C项错误;生物的性状受基因和环境 的共同作用,性状发生改变,基因不一定发生改变,故基因频率不一定发生改 变,生物也不一定进化
6、,D项错误。 答案:B 7.假设在某一个群体中,AA、Aa、aa三种基因型的个体数量相等,图中所示 为环境对A或a基因有利时其基因频率的变化曲线。下列叙述正确的是 ( ) A.有利基因的基因频率变化如曲线甲所示,该种群将进化成新物种 B.种群基因型频率的改变一定引起基因频率的改变 C.图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于生物生存环境引起的变异 D.曲线乙可以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因基因频率的变化 解析:种群的基因频率发生改变,则生物发生进化,而新物种形成的标志是产 生生殖隔离。曲线甲只表示有利基因的基因频率升高,该种群得以进化,但 无法得知是否产生生殖隔离,A项错误;种群基因型频
7、率发生改变,不一定引 起种群基因频率的改变,B项错误;图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于 自然选择,C项错误;当自然选择对隐性基因不利时,隐性个体的生存能力降 低,显性个体的生存能力升高,从而使隐性基因频率下降,显性基因频率升高, 因此乙曲线可以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因基因频率的变 化,D项正确。 答案:D 8.下图中的A、B、C表示3个自然条件有差异的地区,地区间的黑粗线表示 存在一定的环境隔离。A地区的某些个体分布到B、C地区,并逐渐形成2个 新物种,中的甲、乙、丙分别表示3个种群。下列相关说法正确的是 ( ) A.上述过程说明环境隔离是新物种形成的标志 B.甲、乙2个种群
8、的基因库存在较大的差异,不能进行基因交流 C.乙、丙2个种群存在环境隔离,但2个种群的基因频率相同 D.甲、丙2个种群存在生殖隔离,2个种群的基因库组成完全不同 解析:生殖隔离是新物种形成的标志,A项错误;甲、乙、丙属于3个不同的 物种,它们之间已形成生殖隔离,而产生生殖隔离的根本原因是基因库存在 较大的差异,从而不能进行基因交流,B项正确;乙、丙2个种群之间存在地理 隔离和生殖隔离,基因库存在较大的差异,故2个种群的基因频率不相同,C项 错误;甲、丙2个种群之间虽然存在生殖隔离,但它们都由共同的原始祖先进 化而来,故它们的基因库组成中有些基因种类相同,有些基因种类不同,基因 库组成并非完全不
9、同,D项错误。 答案:B 9.三倍体牡蛎(3n=30)肉鲜味美,其培育的过程是使二倍体牡蛎处于减数分裂 时期的次级卵母细胞不能分裂,然后让该细胞与二倍体牡蛎的精子结合 获得三倍体牡蛎。下列有关叙述正确的是( ) A.三倍体牡蛎细胞在减数分裂过程中会形成15个四分体 B.三倍体牡蛎的染色体数目发生了变化且该变化决定其进化的方向 C.三倍体牡蛎细胞在有丝分裂后期能观察到60条染色体 D.三倍体牡蛎与二倍体牡蛎是自然界中存在的两个物种 解析:三倍体牡蛎在减数分裂过程中联会紊乱,不可育,A项错误;自然选择决 定其进化的方向,变异不能决定其进化的方向,B项错误;三倍体牡蛎细胞内 含有30条染色体,在有丝
10、分裂后期染色体数目加倍,故能观察到60条染色 体,C项正确;三倍体牡蛎不可育,不是一个物种,D项错误。 答案:C 挑战创新 10.一百多年前,达尔文对加拉帕戈斯群岛上的13种地雀进行研究,发现这些 地雀与生活在南美洲大陆上的某种鸟(后称达尔文地雀)有着相似的特征。 右上图为这13种地雀之间的进化关系,请据图分析回答下列问题。 (1)岛上的13种地雀在羽色、鸣叫、产卵和求偶等方面极为相似,但仍属于 不同物种,原因是这些地雀之间存在着 。 (2) 某 小 岛 上 的 全 部 莺 雀 个 体 称 为 一 个 , 它 是 生 物 进 化 的 。 (3)莺雀的羽毛有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在这个
11、小岛的莺雀种群内,有 条纹(AA)个体占35%,无条纹(aa)个体占25%,若地雀间能进行自由交配得到 F1,则F1中a基因的频率和Aa基因型的频率分别是 、 。 解析:(1)不同的物种之间存在生殖隔离。(2)种群是生物进化的基本单位,某 小岛上的全部莺雀个体称为一个种群。(3)亲本中AA占35%,aa占25%,所以 Aa占40%,因此在亲本中A的基因频率为 100%=55%,a的基因频率为 1-55%=45%。自由交配后,子代A、a的基因频率不变,则子代中Aa的基因型 频率为 2 55% 45%=49.5%。 答案:(1)生殖隔离 (2)种群 基本单位 (3)45% 49.5% 探究实践课:
12、探究自然选择对种群基因频率变化的影响 一、实验目的 1.阐明自然选择对种群基因频率变化的影响。 2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 二、实验原理 1.自然选择能够提高种群的适应性,它既可以对隐性基因,也可以对显性基 因起到选择作用,即自然选择可以使基因频率产生改变。 2.本探究所用的基本方法是数学推算法。 三、方法步骤 1.提出问题:桦尺蛾种群中s基因(决定浅色性状)的频率为什么越来越低呢? 2.作出假设:黑褐色的生活环境,不利于浅色桦尺蛾的生存,对黑色桦尺蛾生 存有利,这种环境的选择作用使该种群的s基因的频率越来越低,即自然选择 可以使种群的基因频率发生定向改变。 3.创设数字化的问题
13、情境。 示例(其中数字是假设的): 1870年,桦尺蛾种群的基因型频率为SS 10%,Ss 20%,ss 70%,S基因的频率为 20%。在树干变黑这一环境条件下,假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存, 使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。第210年间,该 种群每年的基因型频率各是多少?每年的基因频率是多少? 4.计算,将计算结果填入表中(如下表所示)。 时间 第1年 第2年 第3年 第4年 基因型 频率/% SS 10 11.5 Ss 20 22.9 ss 70 65.6 基因 频率/% S 20 23 s 80 77 5.根据计算结果,对环境的选择作用的大小进行适当调整
14、,比如,把浅色个体 每年减少的数量百分比定高些,重新计算种群基因型频率和基因频率的变 化,与步骤4中所得的数据进行比较。 实验思考 1.本实验思考。 (1)本探究活动中,可以随意提出假设吗? 提示:不可以。提出的假设要具有科学性,要严谨,不能根据自己的意愿随 便提出。 (2)树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗?为什么? 提示:会。因为许多浅色个体可能在没有交配或产卵前就已被天敌捕食。 (3)在自然选择过程中,直接受选择的是基因型还是表型?为什么? 提示:表型。例如,天敌看到的是桦尺蛾的体色,而不是控制其体色的基因。 2.延伸思考。 影响种群基因频率变化的因素主要有哪些? 提示:突变和
15、基因重组、自然选择、迁移等。 归纳提升 1.自然选择使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向进化。 2.自然选择直接选择的是生物的表型,适者生存,不适者被淘汰。 实战演练 1. 某岛屿上存在着桦尺蛾的两个变种,该地区原为森林,后建设为工业区。 下表为该地区不同时期两个变种桦尺蛾的数量比。这种变化的原因是 ( ) 森林时期 建成工业区后50年 灰色桦尺蛾 黑色桦尺蛾 灰色桦尺蛾 黑色桦尺蛾 99% 1% 1% 99% A.工业煤烟使灰色桦尺蛾变为黑色桦尺蛾 B.灰色桦尺蛾迁出,黑色桦尺蛾迁入 C.自然选择作用 D.定向变异作用 解析:桦尺蛾在自然条件下产生变异类型,其后代有灰色桦尺蛾和
16、黑色桦尺 蛾。森林时期的桦尺蛾所处的环境颜色是浅色的,因而灰色桦尺蛾的体色 是与环境颜色一致的,是一种不易被敌害发现的保护色;建成工业区后,工厂 排出的煤烟使环境颜色变深,这时,灰色桦尺蛾的体色就与环境颜色形成了 反差,成了易被敌害发现的体色,而黑色桦尺蛾的体色反而成了保护色。在 这里,环境颜色成为了“选择者”,凡是具有有利变异(体色与环境颜色一致)的 被保留下来,具有不利变异(体色与环境颜色不一致)的被淘汰,这就是自然选 择。因此这种变化的原因是自然选择作用。 答案:C 2.在19世纪中叶以前,英国曼彻斯特地区的桦尺蛾几乎都是浅色(s)的,随着 工业的发展,工厂排出的煤烟逐渐将树皮熏成黑褐色
17、,到了20世纪中叶,黑色 (S)的桦尺蛾成了常见类型。下列与此相关的叙述,正确的是 ( ) A.自然选择的方向发生了改变,所以自然选择是不定向的 B.桦尺蛾种群进化过程中接受选择的是各种基因型的个体 C.该地区桦尺蛾种群进化过程中Ss的基因型频率不会改变 D.长时间的环境污染导致s基因定向突变成S基因 解析:自然选择是定向的,A项错误。自然选择直接作用于表型,选择的是各 种基因型的个体,B项正确。基因型为Ss的个体对应的表型为黑色,适应环境, 通过选择,其基因型频率增加,C项错误。基因突变是不定向的,D项错误。 答案:B 3.桦尺蛾的体色(黑色和灰色)受一对等位基因控制,19世纪中叶,随着英国
18、重 工业的发展,桦尺蛾中黑色个体的比例越来越高。20世纪50年代后,英国大 气污染得到了治理。据图分析正确的是 ( ) A.黑色桦尺蛾为了适应地衣的颜色体色逐渐变浅 B.控制桦尺蛾体色的基因频率发生了不定向的改变 C.黑色桦尺蛾与灰色桦尺蛾之间没有形成生殖隔离 D.该变化是由黑色桦尺蛾迁离、灰色桦尺蛾迁入引起的 解析:桦尺蛾体色是由基因控制的,黑色桦尺蛾数量减少是因为大气污染得 到治理以后的环境对其进行了选择,A项错误;控制桦尺蛾体色的基因频率 发生了定向的改变,B项错误;黑色桦尺蛾和灰色桦尺蛾属于同一物种,它们 之间不存在生殖隔离,C项正确;该变化是自然选择的结果,D项错误。 答案:C 4.
19、研究显示,某保护区内地雀喙的形态与ALX1基因高度相关,下图显示 ALX1基因型(BB、BP和PP)与FM地雀喙形态的关系。在该保护区内共发 现具有钝喙、尖喙和中间型FM地雀的数量分别为260只、180只和360只,则 P的基因频率是( ) A.35% B.40% C.50% D.45% 解析:由坐标图可知,BB基因型喙的尖度几乎是0,因此是钝喙,基因型为PP的 喙尖度接近1,是尖喙,BP是中间型;又知有钝喙、尖喙和中间型FM地雀的数 量分别为 260只、180只和360只,即BB=260只,PP=180只,BP=360只,因此P 的基因频率是 100%=45%。 答案:D 5.在一个随机交配
20、的种群中,调查发现AA占20%,Aa占40%,aa占40%,在某种 条件发生变化的情况下,显性个体每年递增10%,隐性个体每年递减10%,则 第二年A基因的频率为( ) A.43.1% B.40% C.36.7% D.44% 解析:由题干信息可知,显性个体每年递增10%,隐性个体每年递减10%,假设 该种群有100个个体,则一年后AA为22个,Aa为44个,aa为36个。则此时A的 基因频率为 = 43.1%。 答案:A 6.有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配。种群1中的A基因频率为 80%,a基因频率为20%;种群2中的A基因频率为60%,a基因频率为40%。假设 这两个种群大小相等,
21、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% 解析:由题意知,该种群非常大、个体间随机交配、没有迁入和迁出、无突 变、不同个体生存和繁殖的机会是均等的,因此遵循遗传平衡定律,所以两 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 =2 % % % % =2 70% 30%=42%。 答案:C 7.等位基因(A、a)位于某种昆虫的常染色体上,该昆虫的一个数量非常大的 种群在进化过程中,a基因的频率与基因型频率之间的关系如下图所示。下 列叙述正确的是( ) A.、分别代表AA、Aa、
22、aa的基因型频率 B.影响种群基因频率的因素有突变、自然选择、随机交配、迁入和迁出等 C.a基因控制的性状表现类型更适应环境 D.A基因频率为0.25时,Aa的基因型频率为0.75 解析:由分析可知,、分别代表AA、aa、Aa的基因型频率,A项错误; 能使种群基因频率发生改变的因素有突变、自然选择、不能随机交配、迁 入和迁出等,B项错误;由题图可知,a基因频率随时间增大,aa个体数量不断增 加,说明a基因控制的性状表现类型更适应环境,C项正确;当A基因频率为 0.25时,a基因频率为0.75,则Aa的基因型频率为0.375,D项错误。 答案:C 8.某植物种群,AA基因型个体占30%,aa基因
23、型个体占20%。据此回答下列 问题。 (1)该植物的A、a的基因频率分别为 和 。 (2)若该植物自交,后代中AA、aa基因型个体分别占 和 ,这 时A、a的基因频率分别是 和 。 (3)依据现代生物进化理论,这种植物在两年中是否发生了进化? ,原 因是 。 (4) 由 此 可 见 , 进 化 的 基 本 单 位 是 , 进 化 的 原 材 料 是 由 _提供的, 决定生物进化的方向,进化的实质 是 。 解析:(1)由题意知,该种群中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,Aa 基 因 型 个 体 占 50%, 则 A 基 因 频 率 =30%+ 50%=55%,a 基 因 频 率 =
24、20%+ 50%=45% 。 (2) 如 果 该 植 物 自 交 , 后 代 中 AA 基 因 型 频 率 =30%+50% =42.5%,aa基因型频率=20%+50% =32.5%,Aa基因型频率 =50% =25%, 因 此 A 基 因 频 率 =42.5%+ 25%=55%,a 基 因 频 率 =32.5%+ 25%=45%。(3)生物进化的实质是种群基因频率的改变,根据上 述计算可知,这种植物在两年中种群基因频率没变,所以没有进化。(4)现代 生物进化理论认为,生物进化的基本单位是种群,突变(包括基因突变和染色 体变异)和基因重组为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向, 进
25、化的实质是种群基因频率的改变。 答案:(1)55% 45% (2)42.5% 32.5% 55% 45% (3)否 种群基因频率没发生改变 (4)种群 突变和基因重组 自然选择 种群基因频率的改变 探究实践课:探究抗生素对细菌的选择作用 一、实验目的 通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况,探究抗生素对细菌的 选择作用。 二、实验原理 一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。 在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活 下来。 三、材料用具 经高温灭菌的牛肉膏蛋白胨液体培养基及固体培养基平板,细菌菌株(如大 肠杆菌、金黄色葡萄球菌等),
26、含有抗生素(如青霉素、卡那霉素等)的圆形 滤纸片(以下简称“抗生素纸片” ,不含抗生素的纸片,镊子,涂布器,无菌棉签, 酒精灯,记号笔,直尺等。 四、方法步骤 步骤 操作方法 编号 用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线,将培养皿分为4个 区域,分别标记为 接种 取少量细菌的培养液,用无菌的涂布器(或无菌棉签)均匀地涂抹在 培养基平板上 设置 对照 用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在号区域的中央, 再分别夹取1张抗生素纸片放在号区域的中央,盖上皿盖 培养 将培养皿倒置于37 的恒温箱中培养1216 h 观察 记录 观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈?如果 有,测量
27、和记录每个实验组中抑菌圈的直径,并取平均值 重复 实验 从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培 养,然后重复上述接种及其后的步骤。如此重复几代,记录每一代培 养物抑菌圈的直径 实验思考 1.本实验思考。 (1)为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌? 提示:抑菌圈边缘的菌落接触抗生素,经过抗生素选择后可能有的细菌具有 耐药性。 (2)在本实验的培养条件下,耐药菌所产生的变异是有利还是有害的?你怎么 理解变异是有利还是有害的? 提示:在本实验的培养条件下,耐药菌所产生的变异是有利的。变异是有利 还是有害取决于环境条件。 2.延伸思考。 滥用抗生素的现象十分普遍。例如,有人生病时
28、觉得去医院很麻烦,就直接 吃抗生素;有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法 会有什么后果? 提示:这些做法会使细菌产生耐药性,甚至会导致抗生素不能杀死的“超级 细菌”出现。 归纳提升 1.接种过程中不要让菌液污染实验者或其他人及物品;注意不要将平板划破。 2.接种过程中,注意培养皿盖不能完全打开,接种后,培养皿倒置。 3.测量抑菌圈直径的过程中,防止接触菌落。 4.重复培养时,从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。 5.实验结束后,应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。 实战演练 1.长期使用青霉素治病,会出现一些耐药性强的细菌,使青霉素的药效降低。 原因是( ) A.长期使用青
29、霉素使细菌不得不适应青霉素 B.青霉素的使用导致细菌发生了基因突变 C.青霉素对细菌的不定向变异进行了定向选择 D.细菌为了适应青霉素而产生了定向变异 解析:由于青霉素对细菌有选择作用,长期使用青霉素治病,淘汰了没有耐药 性的细菌和耐药性低的细菌,能生存下来的细菌都具有较强的耐药性,使青 霉素药效降低。 答案:C 2.“超级细菌”是一种耐药性细菌,大部分抗生素对它不起作用。科学家研究 发现,“超级细菌”的产生是人类滥用抗生素的结果。下页图表示抗生素的使 用时间与细菌数量的关系,下列叙述错误的是 ( ) A.在患感冒时,应减少抗生素的使用 B.C点时细菌种群的耐药性基因频率增加,则一定发生了进化
30、 C.细菌耐药性的产生是人们使用抗生素的结果 D.抗生素的使用导致B点细菌数量较少 解析:抗生素的使用会使耐药性细菌的比例增大,人在患感冒时,应减少抗生 素的使用,A项正确;C点时细菌种群的耐药性基因频率增加,则一定发生了进 化,B项正确;细菌耐药性的形成是基因突变的结果,C项错误;抗生素的使用 导致B点细菌数量较少,D项正确。 答案:C 3.细菌耐药性基因频率升高的原因是 ( ) A.定向变异 B.用进废退 C.自然选择 D.大量繁殖 解析:细菌的种群中存在不定向的变异,有的具有耐药性,有的不具有耐药性。 抗生素的使用起到了选择作用,淘汰了细菌种群中本来就存在的不耐药性 个体,而将耐药性个体
31、选择出来。经过逐代选择,导致细菌种群的耐药性基 因频率升高。可见,细菌耐药性基因频率升高的原因是自然选择。 答案:C 4.“超级细菌”的结构与普通细菌基本相同,不同的是大多数抗生素对其无效, 是一种耐药性细菌。下列关于“超级细菌”的说法,正确的是 ( ) A.细胞具有复杂的生物膜系统 B.细胞中蛋白质的加工主要在内质网和高尔基体 C.拟核区中含有环状的DNA分子 D.耐药性是滥用抗生素诱发基因突变所致 解析:细菌属于原核生物,没有内质网、高尔基体等具膜结构的细胞器,没有 复杂的生物膜系统,A、B两项错误;细菌没有成形的细胞核,拟核区中含有环 状的DNA分子,C项正确;滥用抗生素将耐药性强的细菌
32、选择出来,而不是诱 发基因突变,D项错误。 答案:C 5.由于抗生素的大量使用,人体内的病菌耐药性大增。下图是某细菌的进化 过程图,下列说法正确的是( ) A.人体中的所有细菌原种构成一个种群 B.抗生素使某细菌发生了定向变异 C.过程使某细菌原种的基因频率发生了定向改变 D.若表示生物进化中的基本环节,则可能来源于基因突变、基因重 组和染色体变异 解析:种群必须是同一区域中同种生物的全部个体,人体中的细菌有很多 种,A项错误。抗生素起选择作用,而不是诱导细菌发生变异,且变异是不定 向的,B项错误。过程是抗生素的选择过程,使某细菌原种的基因频率发生 了定向改变,C项正确。细菌是原核生物,其变异
33、只有基因突变,D项错误。 答案:C 6.野生型枯草杆菌能被链霉素杀死,但一个突变型枯草杆菌却能在含链霉素 的培养基上生存,两者的差异如下表所示。下列相关叙述错误的是 ( ) 枯草杆菌 核糖体S12蛋白第5558位的氨基酸序列 链霉素与核糖体 结合 野生型 脯氨酸赖氨酸赖氨酸脯氨酸 能 突变型 脯氨酸精氨酸赖氨酸脯氨酸 不能 A.突变型枯草杆菌具有链霉素抗性的原因是S12蛋白结构改变 B.链霉素因能与核糖体结合,从而能抑制枯草杆菌的翻译过程 C.出现突变型枯草杆菌最可能的原因是基因中碱基的替换 D.此突变型枯草杆菌的出现是链霉素诱导产生的 解析:分析表中信息可知,野生型与突变型枯草杆菌的核糖体S
34、12蛋白第56位 的氨基酸种类不同,说明突变型枯草杆菌具有链霉素抗性的原因是S12蛋白 结构改变,出现突变型枯草杆菌最可能的原因是基因中碱基的替换,A、C两 项正确;核糖体是翻译的场所,链霉素因能与核糖体结合,从而能抑制枯草杆 菌的翻译过程,B项正确;此突变型枯草杆菌是在使用链霉素之前就出现的, 是基因突变的结果,链霉素只是对其进行了定向选择,D项错误。 答案:D 7.野生型金黄色葡萄球菌对青霉素敏感,将它接种到青霉素浓度为0.1单 位/cm3的培养基上,大多数菌株死亡,极少数菌株能存活下来。存活下来的 菌株经过不断选育,最后可以获得能生长在青霉素浓度为250单位/cm3的培 养基上的细菌品系
35、。据此分析,下列有关说法正确的是( ) A.抗青霉素的金黄色葡萄球菌增殖过程中能将抗青霉素的性状直接传递给 后代 B.在此过程中,青霉素起到了定向诱导金黄色葡萄球菌变异的作用 C.在此过程中,金黄色葡萄球菌种群的基因频率发生了定向改变 D.能在含青霉素的培养基上生长的细菌品系发生的变异是染色体变异 解析:在生物的繁殖过程中,个体并不是把性状直接传递给后代,而是通过基 因传递给后代,A项错误;变异是不定向的,在此过程中青霉素起定向选择的 作用,B项错误;在青霉素的选择作用下,具有抗青霉素基因的个体有更多的 机会生存并繁殖后代,不具有抗青霉素基因的个体逐渐被淘汰,因此青霉素 使金黄色葡萄球菌的抗青
36、霉素基因的基因频率逐渐升高,C项正确;金黄色葡 萄球菌是原核生物,细胞内没有染色体,故不会发生染色体变异,D项错误。 答案:C 8.医学上在治疗由细菌引起的感染性疾病时,通常要进行细菌的耐药性监测, 实验方法如下:将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌 的固体培养基表面,抗生素向周围扩散,如果抑制生长,则在滤纸片周围出现 抑菌圈(图中里面的圈),结果如下图所示。据图回答下列问题。 A B C D (1) 最 有 效 的 是 培 养 皿 中 的 抗 生 素 , 原 因 是 。 (2)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理,并测定细菌数量变化,实验结果 如下图所示,向培养基中加抗生素的时刻
37、为b点,理由是抗生素使细菌中 _的个体大量死亡而数量下降。尽管有耐药性基因存在,但使 用 抗 生 素 仍 然 能 治 疗 由 细 菌 引 起 的 感 染 , 原 因 在 于 细 菌 种 群 中 _。 (3) 如 果 长 期 使 用 同 一 种 抗 生 素 , 细 菌 会 产 生 耐 药 性 , 原 因 是 _。 解析:(1)根据题意分析可知,可以通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力,即抑菌 圈越大,杀菌能力越强,因此最有效的是B培养皿中的抗生素。(2)根据图示 和题意分析可知,抗生素会使细菌中不具耐药性的个体大量死亡而数量下 降,所以b点是使用抗生素的时刻。在细菌种群中,含有耐药性基因的个体毕 竟只占极少数,因此使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染。(3)长期使 用同一种抗生素,抗生素对细菌的耐药性变异进行了定向选择,从而导致细 菌会产生耐药性。 答案:(1)B 抑菌圈最大 (2)不具耐药性 有耐药性基因的个体占极少数 (3)抗生素对细菌的耐药性变异进行了定向选择
