这套练习涵盖整个变异与选择单元:连续与不连续变异、遗传变异的来源、自然选择、选择与”选择适应”的区别,以及谨慎地解读分布。题目由易到难排列。所有生物和数据均为虚构。
请在纸上作答,准备好铅笔和尺。写出自己的答案之后才看解答。你可以用遗传模型板和概率树与计数板检验简单模型,并用错题记录记下反复出现的错误。
题目
**第 1 题(易)。**判断下列特征属于连续变异还是不连续变异:(a)虚构蜗牛的壳长(毫米);(b)虚构鱼身上的条纹数目,为 0、1、2 或 3;(c)毛色,黑色或白色。
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(a)连续变异:长度是量度的,可以取范围内任何值。(b)不连续变异:条纹以整数点算,中间没有其他值。(c)不连续变异:两个分开的类别。
**第 2 题(易)。**指出第 1 题的(a)和(c)各适合用哪种图,并说明原因。
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(a)直方图或折线图,因为数据是连续的,各组相接。(c)有空隙的条形图,因为类别彼此分开。
**第 3 题(易)。**量度 40 株虚构幼苗的高度。
| 高度(厘米) | 频数 |
|---|---|
| 10 至不到 15 | 5 |
| 15 至不到 20 | 11 |
| 20 至不到 25 | 14 |
| 25 至不到 30 | 8 |
| 30 至不到 35 | 2 |
核对总数,写出众数组,并求高度在 15 至不到 25 厘米之间的幼苗所占的百分比。
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总数:5 + 11 + 14 + 8 + 2 = 40,表格完整。众数组是频数最大的一组,即 20 至不到 25 厘米(14 株)。15 至不到 25 厘米的幼苗:11 + 14 = 25,25/40 = 0.625,所以是 62.5%。
**第 4 题(中)。**从同一株虚构植物取两段相同的插条,一段种在肥沃的土里,一段种在贫瘠的土里。一个月后第一段更高。解释为什么这不是遗传变异。
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插条通过无性生殖来自同一个亲本,所以等位基因相同。差异一定来自环境,这里是土壤中的养分。
**第 5 题(中)。**一种虚构生物有 5 对染色体。用各对染色体独立分离的简化模型,一个亲本能产生多少种不同的配子?这说明了哪种变异来源?
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每一对有 2 种选择,所以 2⁵ = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 32 种配子。这说明了减数分裂,它产生基因不同的配子。检验:2⁴ = 16,16 × 2 = 32。
**第 6 题(中)。**说明突变与随机受精作为遗传变异来源的区别。
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突变是遗传物质的随机改变,可以产生新的等位基因。随机受精是配子碰运气的配对,产生已有等位基因的新组合。只有突变能产生新的等位基因。
**第 7 题(中)。**一个湖里有 500 条虚构的鱼,其中 300 条银色,200 条金色。一种鸟靠视觉猎食,金色的鱼更容易被看见。存活率是银色鱼 40%,金色鱼 10%。求幸存者中金色鱼所占的比例(保留 1 位小数),并与之前比较。
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银色幸存者:300 × 0.40 = 120。金色幸存者:200 × 0.10 = 20。幸存总数:140。之后金色鱼的比例:20/140 = 0.142857,即 14.3%。之前是 200/500 = 40%。选择降低了金色鱼的比例。检验:140 的 14.3% 约为 20。
**第 8 题(较难)。**一个含 10 000 个细菌的培养物中,有 4 个带有耐药等位基因。抗生素杀死每一个不耐药的细胞。分步解释为什么后代中大部分细菌都是耐药的。
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- 细菌之间有变异:4 个带有耐药等位基因,这是由突变产生的。
- 抗生素充当选择压力,杀死所有不耐药的细胞。
- 4 个耐药细胞存活并繁殖,把该等位基因传下去。
- 它们产生的每个新细胞都带有该等位基因,所以耐药细菌的比例上升,几乎占整个种群。
抗生素并没有造成耐药性。它选择了本来就带有耐药性的细胞。
**第 9 题(较难)。**一名学生写道:“虚构的飞蛾变成深色,是因为它们需要躲避捕食者。“指出错误并写出改正后的解释。
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错误在于需要不会造成改变,而且把一只飞蛾变色当成了整个种群的改变。改正后:“飞蛾的颜色因等位基因不同而有差异。在深色树皮上,捕食者更容易发现浅色飞蛾,所以深色飞蛾存活和繁殖得更多。它们把深色的等位基因传下去,所以深色飞蛾的比例在世代之间上升。”
**第 10 题(较难)。**对两个虚构的蕨类种群取样。样本 X 的叶长为 24、26、28、30、32 厘米。样本 Y 为 28、30、32、34、36 厘米。算出两个平均及其差。一名学生说 Y 的每一株蕨都比 X 的每一株长。评价这个说法。
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X 的平均:(24 + 26 + 28 + 30 + 32) ÷ 5 = 140 ÷ 5 = 28 厘米。Y 的平均:(28 + 30 + 32 + 34 + 36) ÷ 5 = 160 ÷ 5 = 32 厘米。差是 4 厘米。这个说法不对:范围在 28 到 32 厘米之间重叠,X 中 32 厘米的蕨比 Y 中 28 厘米和 30 厘米的蕨都长。平均的差异描述群体,而不是每个个体,而且小样本也限制了能下的结论。
如果你做错了
| 问题出在哪里 | 该去哪里 |
|---|---|
| 混淆连续与不连续,或选错图表(第 1 至 3 题) | 区分连续变异与不连续变异 |
| 说错变异的来源,或把环境造成的差异归因于基因(第 4 至 6 题) | 解释遗传变异的一个来源 |
| 百分比或选择推理链的顺序失分(第 7、8 题) | 追踪自然选择如何跨代发生 |
| 把”需要”或”想要”当成原因(第 9 题) | 比较自然选择与生物”选择”适应 |
| 从群体平均推断过多(第 10 题) | 在不带生物刻板印象的情况下解读分布 |
请同时根据方法和答案给自己评分。如果同一行中有两题或更多做错,重试之前请先重读该课的例题。
接下来
如果这套练习做得稳,可以继续学习生态学与能量流动,或回到生物学习指南查看完整的单元列表。如果同一行总是卡住你,我们的老师在生物线上一对一补习中,可以逐一检查你自己的答案,找出背后的规律。