第4課時生物的進化

【課標要求】1.說明現(xiàn)代生物進化理論以自然選擇學說為核心。2.概述生物多樣性和適應性是

進化的結(jié)果。

考點一生物有共同祖先的證據(jù)、自然選擇與適應的形成

?梳理歸納夯實必備知識

1.達爾文的生物進化論的主要組成

⑴共同由來學說

指出地球上所有的生物都是由原始的蕓同袒先進化來的。

(2)自然選擇學說

揭示了生物進化的機制，解釋了適應的形成和物種形成的原因。

2.生物有共同祖先的證據(jù)

(1)地層中陳列的證據(jù)一化石

薄年是指通過自然作用保存在地層中的古

產(chǎn)豺代生物的遺體、遺物或生活痕跡等

*.江口是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)

大部分化石發(fā)現(xiàn)于逾曖的地層中?；?/p>

石記錄著地球和生物的進化歷史，越古

疥老的地層中，出現(xiàn)的生物越低等、越簡

單，越晚近的地層中，出現(xiàn)的生物越

高等、越復雜

(2)當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)

將研究比較脊椎動物的器官、系統(tǒng)的及態(tài)

一和結(jié)構(gòu)

比蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上

較擊r肢都是同源器官

解事

剖實具有同源器官的生物是由共同祖先演化

學定■一而來的

證

據(jù)具有共同祖先的生物生活在不同環(huán)境中,

據(jù)

I向著不同的方向進化發(fā)展，其結(jié)構(gòu)適應于

不同的生活環(huán)境，因而產(chǎn)生形態(tài)上的差異

鼓?為生物是否有典祖先尋找證據(jù)

概念胚胎學是指研究動植物胚胎的形成和發(fā)

'J直過程的學科

人和魚的胚胎在發(fā)育早期都出現(xiàn)鯉裂

事實「和尾

證據(jù)L人和其他脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有

彼此相似的階段

望支持了人和其他脊椎動物有如祖先的

觀點

生物有許多共同特征，比如都有能

事實「進行代謝、生長和增殖的細胞

細胞

細水平l細胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等

胞麗

和據(jù)吆支持了生物有共同祖先的論點

分

子事實不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物

水而大分子，既有共同點，又存在差異性

平

分子

的

.水平_提示人們當今生物有著共同的原始

證一祖先

據(jù)的證

據(jù)意義

揭示了當今生物種類親緣關(guān)系的

匚遠近,以及它們在進化史上出現(xiàn)

的順序

3.適應的普遍性和相對性

(1)適應的概念

①生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能。

②生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的坯境中生存和繁殖。

(2)適應的特性

①普遍性：適應是普遍存在的，所有的生物都具有適應環(huán)境的特征。

②相對性：適應是針對一定的環(huán)境條件而言的,是一種暫時的現(xiàn)象。

4.適應是自然選擇的結(jié)果

(1)拉馬克進化學說

①主要觀點：徹底否定了物種不變論，所有的生物都是由更古老的生物進化來的，各種生物

的適應性特征的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳。

②評價：拉馬克的進化學說在當時是有進步意義的,但他對適應形成的解釋是膚淺的，未被

人們普遍接受。

（2）達爾文自然選擇學說

過度繁殖、①適應的來源是可遺傳的變異,適應

生存斗爭、是自然選擇的結(jié)果

遺傳變異、②群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)

適者生存境的定向選擇是適應形成的必要條件

［內(nèi)容［對適應的解釋

達爾文自然選擇學說

|意義］-----1不足|---------

揭示了生物界的統(tǒng)一①不能科學地解釋遺傳

性，是由于所有的生物和變異的本質(zhì)

都有共同祖先，而生物②局限于性狀水平

的多樣性和適應性是

進化的結(jié)果

提醒變異在前且是不定向的，環(huán)境變化在后且是定向的。環(huán)境只起選擇作用。

（3）達爾文以后進化理論的發(fā)展

①發(fā)展原因：關(guān)于遺傳和變異的研究，已經(jīng)從性狀水平深入到基因水平，人們逐漸認識到了

遺傳和變異的本質(zhì):關(guān)于適應以及物種的形成等問題的研究，已經(jīng)從以生物個體為單位，發(fā)

展到以種群為基本單位。

②發(fā)展的結(jié)果：形成了以目然選擇為核心的現(xiàn)代生物進化理論。

■教材隱性知識一

源于必修2Pl08"思考?討論”：拉馬克觀點解釋長頸鹿脖子長的原因是什么？達爾文觀

點解釋長頸鹿脖子長的原因是什么？

提示拉馬克觀點：長頸鹿在旱季缺乏青草的時期就會用它的長脖子去吃高處的樹葉，這樣

長期“使用”它的脖子，久而久之就更長了（用進廢退），然后遺傳給了下一代（獲得性遺傳）。

達爾文觀點：在缺乏青草的干旱時期，那些頸部和四肢都較長的個體會有較多的機會吃到高

處的樹葉，能夠生存下來，并繁殖后代，而那些頸部和四肢較短的個體則無法得到足夠的食

物，不容易生存下來，也無法繁殖后代，所以頸部和四肢較短的長頸鹿逐漸被淘汰。

■考向突破強化關(guān)鍵能力

考向一生物進化的證據(jù)

1.化石、比較解剖學、胚胎學、分子生物學等在研究生物進化過程中起了重要作用。下列有

關(guān)生物進化的敘述，錯誤的是（）

A.化石證據(jù)可作為生物進化的直接證據(jù)

B.鯨的鰭和蝙蝠的翼在外部形態(tài)、功能上不同，說明它們是由不同的祖先演化而來

C.人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鰥裂及有尾的階段，可以用人和魚有共同祖先來解釋

D.親緣關(guān)系越近的生物，在細胞代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面共同特征越多

答案B

2.有很多事實能夠作為支持生物進化學說的證據(jù)。如圖所示，這些生物體在解剖結(jié)構(gòu)上具有

明顯的相似之處，對這些相似之處和生物進化的解釋，不合理的是（）

A.這些生物體具有共同的原始祖先

B.這些相似的結(jié)構(gòu)被稱為同源器官

C.這些證據(jù)被稱為比較解剖學證據(jù)

D.這些相似之處表明變異是定向的

答案D

考向二自然選擇與適應的形成

3.下列各項不能體現(xiàn)生物對環(huán)境的適應的是（）

A.竹節(jié)蟲的體形像竹枝

B.北極熊的體色與冰雪的顏色相似

C.森林中的避役體色為綠色

D.持續(xù)干旱導致植物大量死亡

答案D

4.線蟲的"〃一1基因編碼一種G蛋白偶聯(lián)受體，該基因突變?yōu)镹PR—1,其編碼的蛋白質(zhì)

第215位氨基酸殘基由繳氨酸變?yōu)楸奖彼?，導致線蟲覓食行為由“獨立覓食”變?yōu)椤熬奂?/p>

覓食”。在食物匱乏時，“聚集覓食”使線蟲活動范圍受限，能量消耗減少，有利于交配，

對線蟲生存有利。下列分析正確的是（）

A.食物匱乏誘發(fā):必一1基因突變，使線蟲覓食行為發(fā)生改變

B.npr-1基因發(fā)生的突變可能是由于堿基的增添或缺失引起的

C.食物匱乏直接作用于線蟲覓食行為引起NPR—1基因的頻率提高

D.G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)變化是決定線蟲覓食行為改變的根本原因

答案C

解析基因突變具有隨機性，不是由食物匱乏引起，A錯誤；物尸-1基因發(fā)生突變后，其編

碼的蛋白質(zhì)第215位氨基酸殘基由綴氨酸變?yōu)楸奖彼幔话l(fā)生了一個氨基酸種類的改變，

可能是由于堿基的替換引起的，B錯誤；G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)變化是決定線蟲覓食行為改

變的直接原因，根本原因是線蟲的"〃一1基因發(fā)生突變，D錯誤。

考點二現(xiàn)代生物進化理論

■梳理歸納夯實必備知識

1.種群是生物進化的基本單位

概念生活在一定區(qū)域的同種生物全部

一個體的集合

基因庫一個種群中全部個體所含有的全部

種基因基因.

群頻率在一個種群基因庫中，某個基因占

江說一全部等位基因數(shù)的比值

逑紇種群的基因頻率發(fā)生改變

2.種群基因頻率的變化

基因重組

(1)可遺傳變基因突變'

異的來源統(tǒng)稱為突變

、染色體變異

(2)可遺傳變異提供了生物進化的原材料的原因

基因突變產(chǎn)生等位基因

①可遺傳變通過有性生殖過程中的基

異的形成,因重組，可以形成多種

,多樣的基因型

②可遺傳變異的結(jié)果：只提供了生物進化的原材料,不能決定生物進化的方向。

3.自然選擇對種群基因頻率變化的影響

原因不斷淘汰發(fā)生不利變異的個體,選擇

自保留發(fā)生有利變異的個體

然

選對象背州個體的表型

擇送蟹決定表型的基因

的

影

響基因方面種群基因頻率會發(fā)生定向改變

，結(jié)果---------------

、生物性狀方面導致生物朝著一定的方向

不斷進化

4.隔離在物種形成中的作用

(1)物種的概念：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生亙直后代的一群生物。

提醒種群?物種

物種是自然狀態(tài)下能夠自由交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物，一個物種可能在不同地點和時

間形成不同的種群；種群是同一種生物、同一地點、同一時間形成的一個群體。種群“小”，

不同種群間有地理隔離；物種“大”，不同物種間有生殖隔離；判斷生物是不是同一物種，

如果來歷不明，形態(tài)結(jié)構(gòu)相似，可靠依據(jù)是：看是否存在生殖隔離。若存在生殖隔離，則不

是同一物種。

（2）隔離

概念不同群體間的個體，在自然條件下基因

不能自由交流的現(xiàn)象

發(fā)生

隔生殖便南不同物種間

離-①不能相互交配;

隔離結(jié)鼎

—②即便交配成功，也不能產(chǎn)生

類型

一可育后代

照褊壁畦物

隔離屋愛使種群間不能發(fā)生基因交流

提醒隔離W生殖隔離

隔離包括地理隔離和生殖隔離。隔離導致物種的形成：

①只有地理隔離而沒有形成生殖隔離，可能產(chǎn)生亞種，但沒有產(chǎn)生新物種。

②生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵，是物種形成的最后階段，是物種間的真正界限。

③生殖隔離有三種情況：不能雜交；雜交后代不活；雜交后代活而不育。

（3）新物種的形成過程

不同種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組

（地理隔離H2

不同種群間不發(fā)生基因交流

廠食物和棲息條件互不相同

（自然選擇戶［自然選擇對不同種群基因頻率的改

變所起的作用不同

基因庫形成明顯的差異,并逐步出現(xiàn)

（生殖隔離）—

生殖隔離，從而形成不同的物種

5.協(xié)同進化

范圍不同物種之間

生物與無機環(huán)境之間

r■概念■四町在相互影響中不斷進化和發(fā)展

協(xié)

「開花植物與傳粉動物互助互利

同

-實例

進I捕食者與被捕食者相互選擇

化

「捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種

二收害I

避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生

理論”

一態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其

他物種的形成騰出空間，捕食者的

存在有利于增加物種多樣性

6.生物多樣性的形成

⑴內(nèi)容：遺傳多樣性（基因多樣性）、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。

(2)形成原因：生物的進化。

(3)研究生物進化歷程的主要依據(jù)：化石。

(4)生物多樣性三個層次間的關(guān)系

(基因多樣性導致|變異的不定向性)

根原

本因

直接原因

物種多樣性蛋白質(zhì)多樣性

組成

［生態(tài)系統(tǒng)多樣建)組成｛無機環(huán)燧的多樣性)

7.生物進化理論在發(fā)展

基因突變對生物適應性的影響并不

「是非益即害的,大量的基因突變是

生觀點一,中性的

物

進

化J決定生物進化方向的是中性突變的

理逐漸積累，而不是自然選擇

論

在口物種形成不都是逝變的過程，而是物

發(fā)陋,、一-種長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)

展

的過程

8.探究抗生素對細菌的選擇作用

(1)實驗原理：一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產(chǎn)生耐藥性。

在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細菌時，如果向培養(yǎng)基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來。

(2)方法步驟

第1步：用記號筆在培養(yǎng)皿的底部畫2條相互垂

直的直線，將培養(yǎng)皿分為4個區(qū)域，分別標記為

①?④

第2步：取少量細菌的培養(yǎng)液，用無菌的涂布

矍（或無菌棉簽）均勻地涂抹在培養(yǎng)基平板上

第3步：用無菌的鏡子先夾取1張不含抗生素的

紙片放在①號區(qū)域的中央，再分別夾取1張抗生

素紙片放在②~④號區(qū)域的中央,蓋上皿蓋

第4步：將培養(yǎng)皿倒置于37七的恒溫箱中培養(yǎng)衛(wèi)

~16h

第5步：觀察培養(yǎng)基上細菌的生長狀況。若紙片

附近出現(xiàn)了抑菌圈，測量和記錄每個實驗組中翅菌

圈的直徑,并取平均值

第6步：從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌,接種

到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，然后重復步驟

2~5。如此重復幾代，記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈的

直徑

（3）注意事項：實驗結(jié)束后，應將耐藥菌、培養(yǎng)基、紙片等進行高溫滅菌處理，防止對環(huán)境造

成污染。

■考向突破

考向一種群基因組成的變化

1.（2022?山東背澤期末）下列有關(guān)種群基因庫的敘述，不正確的是（）

A.一個種群的基因庫包括這個種群中全部個體所含有的全部基因

B.種群中每個個體都含有種群基因庫的全部基因

C.生物的個體總是要死亡的，但是基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳

D.基因突變可以改變基因庫的組成

答案B

2.褐家鼠種群中的一種突變體對華法林（一種鼠藥）不敏感而具有抗藥性，但其維生素K合成

能力下降。某地區(qū)施用華法林后抗藥性個體比例顯著上升，停施后比例下降。相關(guān)敘述錯誤

的是（）

A.基因突變是褐家鼠抗藥性產(chǎn)生的根本原因，能為進化提供原材料

B.施用華法林后褐家鼠種群基因頻率發(fā)生了定向改變

C.施用華法林后褐家鼠種群數(shù)量及抗性基因頻率均會顯著增加

D.停施華法林后抗藥性個體比例下降，說明突變是否有利是相對的

答案C

解析施用華法林后，由于不抗藥家鼠數(shù)量下降，褐家鼠種群數(shù)量總體下降，抗性基因頻率

會顯著增加，C錯誤。

考向二生物進化及物種形成

3.黃刺尾守宮是主要分布在非洲西北部的一種蜥蜴，其黃刺顏色鮮艷，當遇到敵害時尾部還

能夠噴射出難聞的黏液，嚇退敵害，這些特征都利于它們很好地適應當?shù)丨h(huán)境。下列敘述正

確的是（）

A.若黃刺尾守宮能與普通蜥蜴交配且產(chǎn)生后代，說明它和普通蜥蜴屬于同一物種

B.黃刺尾守宮獨特的形態(tài)特征是長期不定向自然選擇的結(jié)果

C.黃刺尾守宮種群基因型頻率發(fā)生改變就意味著該種群發(fā)生了進化

D.不同蜥蜴種群間基因庫的差異越來越大最終會導致生殖隔離

答案D

解析黃刺尾守宮能與普通蜥蜴交配且產(chǎn)生后代，后代不一定可育，故不一定屬于同一物種，

A錯誤；突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決

定生物進化的方向，黃刺尾守宮獨特的形態(tài)特征是長期定向自然選擇的結(jié)果，B錯誤；生物

進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，C錯誤。

【歸納總結(jié)】物種形成與生物進化的比較

比較內(nèi)容物種形成生物進化

標志出現(xiàn)生殖隔離基因頻率改變

變化后生物與

屬于不同物種可能屬于同一物種

原生物關(guān)系

①生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，這種改變可大可

小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導致新物種

二者關(guān)系

的形成，進化是量變，物種形成是質(zhì)變；②新物種的形成是長

期進化的結(jié)果

4.基因流是指生物個體從其發(fā)生地分散出去而導致不同種群之間基因交流的過程，可發(fā)生在

同種或不同種的生物種群之間。下列相關(guān)敘述不正確的是（）

A.鄰近的種群間基因頻率有較大差異，也可能存在基因交流

B.不同物種間的基因流可以極大地豐富自然界生物多樣化的程度

C.基因流發(fā)生的時間和發(fā)生的強度不會影響物種形成的概率

D.種群之間的基因流被地理隔離阻斷后產(chǎn)生生殖隔離是形成新物種的一種途徑

答案C

【歸納總結(jié)】物種形成的三大模式

漸變式「______________________________

（多數(shù)物」如加拉帕戈斯群島上13種地雀的

^71)種形成形成

自然選擇變異類型1_

地種群’（基因頻率率變廠新物種1

原生t

物殖

基因頻率的定向改變：＞I

種fI隔!

離種群2自然選擇變異類型2_離!

新防種2

-7基因頻率改變）

i主要是通過染色體變異的方式形成1

;新物種，一旦出現(xiàn)可以很快形成生|

［殖隔離，此種方式多見于植物

產(chǎn)鼠32異源多倍體

倏黔人工創(chuàng)造「而又三語尊皆宿樂法晟7瓦標凍

新物種I西瓜、八倍體小黑麥等）

考向三協(xié)同進化和生物多樣性的形成

5.（2022?濟南高三月考）1973年，有位進化生物學家針對物種進化提出了紅皇后假說：一個

物種的任何進化可能構(gòu)成對其他相關(guān)物種的競爭壓力，物種之間的關(guān)系構(gòu)成了驅(qū)動進化的動

力。所以，物種之間的進化保持著一種動態(tài)的平衡。下列關(guān)于對紅皇后假說的理解正確的是

（）

A.即使無機環(huán)境沒有改變，生物也會進化

B.協(xié)同進化就是指生物之間的相互影響

C.各物種之間的協(xié)同進化與環(huán)境無關(guān)

D.一個生物的進化會促使其他各種生物發(fā)生進化

答案A

解析協(xié)同進化是指不同生物之間及生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，物

種之間的協(xié)同進化與環(huán)境有關(guān)，B、C錯誤；若該種群的進化未改變與其他種群的關(guān)系，也

沒有構(gòu)成對其他相關(guān)物種的競爭壓力，可能不會促使其他種群發(fā)生進化，D錯誤。

6.昆蟲取食或機械性損傷都會引起煙草植株釋放大量煙堿，煙堿對昆蟲具有廣譜性的毒性。

科學家發(fā)現(xiàn)，以煙草葉片為食的煙草天蛾幼蟲在用含有高濃度煙堿的食物飼喂后，仍然能夠

生存，只是生長速率降低。煙草天蛾幼蟲可以利用其從食物中攝取的煙堿抵抗寄生生物（如絨

繭蜂幼蟲）來保護自己。經(jīng)X射線誘變后選擇煙堿敏感型煙草天蛾幼蟲有助于研究煙草天蛾

對煙堿適應性的分子機制。下列敘述不正確的是（）

A.煙草天蛾對煙堿的適應性是長期協(xié)同進化的結(jié)果

B.煙草葉片的煙堿可以改變絨繭蜂種群的基因頻率

C.煙堿敏感型煙草天蛾的出現(xiàn)可增加生物的多樣性

D.可以通過X射線定向誘導煙草天蛾發(fā)生煙堿敏感型突變

答案D

解析基因突變是不定向的，X射線不能定向誘導煙草天蛾發(fā)生煙堿敏感型突變，D錯誤。

考點三基因頻率及基因型頻率的計算

題型一根據(jù)定義計算基因頻率和基因型頻率

某基因某基因總數(shù)

=----------------水上j-----------X100%

頻率某基因和其等位基因的總數(shù)

（1）若在常染色體上，某基因頻率的求法為

某基因總數(shù)

-X100%o

種群個體數(shù)X2

（2）若在X染色體上，某基因頻率的求法為

_______某基因總數(shù)_______

x1100%UV/Oo

2X女性個體數(shù)+男性個體數(shù)

擷型突破】

1.（2022?山東德州模擬）某小鼠群體中，A+、A和a互為等位基因，該種群基因型及個體數(shù)

如下表：

基因型A+A+A+AA+aAAAaaa

個體數(shù)100200300100200100

下列說法錯誤的是（）

A.A+的基因頻率是35%

B.A+、A、a是基因突變的結(jié)果

C.A+和A的根本區(qū)別是堿基序列不同

D.該小鼠群體所有的A+、A、a基因，構(gòu)成小鼠的基因庫

答案D

解析由題表信息可知，該小鼠種群共有1000個個體，則該等位基因共有2000個，其中A+

基因共有100X2+200+300=700（個），所以A+的基因頻率為700+2000X100%=35%,A

正確；A+、A和a互為等位基因，是基因突變的結(jié)果，B正確；等位基因的根本區(qū)別是堿基

的排列順序不同，C正確；小鼠種群全部個體的所有基因才能構(gòu)成小鼠的基因庫，D錯誤。

2.某生物興趣小組抽樣調(diào)查的200人中，各種基因型和人數(shù)情況如下表所示，則這200人中，

Xb的基因頻率為（）

基因型XBXBXBXbxbxbXBYXbY

人數(shù)781487030

A.85%B.30%C.20%D.15%

答案C

解析X13與X15的總數(shù)量為78X2+14X2+8X2+70+30=300,X15的數(shù)量是14+8X2+30

=60,故X15的基因頻率為里X100%=20%。

300

3.某種昆蟲的翅色是由常染色體上一對等位基因決定的，A決定綠色，a決定褐色?，F(xiàn)從自

然界中隨機捕獲若干個該昆蟲個體組成一個新的種群，在剛組成的這個新種群中，設(shè)A、a

的基因頻率分別為x、y,AA、Aa、aa基因型頻率分別為D、E、F。則下列關(guān)系中一■定正確

的是()

A.x=DB./=F

C.x=E+DD.2》=2F+E

答案D

解析在剛組成的這個新種群中，是由隨機捕獲若干個該昆蟲個體組成的，不一定遵循遺傳

平衡定律，因此儼不一定與aa的基因型頻率F相等；該種群的A基因的頻率x=AA的基因

型頻率+l/2Aa的基因型頻率=D+1/2E,a基因的頻率y=aa的基因型頻率+l/2Aa的基因

型頻率=F+1/2E,即2y=2F+E。綜上分析，D符合題意，A、B、C不符合題意。

題型二利用遺傳平衡公式計算基因頻率和基因型頻率

1.前提條件

種群非常大；所有雌雄個體之間自由交配；沒有遷入和遷出；沒有自然選擇；沒有基因突變。

2.計算公式

⑴當?shù)任换蛑挥袃蓚€(A、a)時，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，貝九AA

的基因型頻率=p2,Aa的基因型頻率=2pq,aa的基因型頻率=q2。

(2)逆推計算：已知隱性純合子的概率，求種群的基因頻率和基因型頻率。

若aa=>=^%產(chǎn)=(11>

x%[nf小=2飛

.(1—\x%)

易錯提醒遺傳平衡時X染色體上基因頻率與基因型頻率的關(guān)系(以紅綠色盲為例)

(1)紅綠色盲基因(Xb)的基因頻率在男性和女性中相同，但發(fā)病率不同。

(2)人群中男性的紅綠色盲發(fā)病率即為該群體Xb的基因頻率。

XBY=90%

(3)若紅綠色盲基因Xb的基因頻率為10%,則男性中,

|xbY=10%

XBXB=90%X90%=81%

女性中.XBXb=2X90%X10%=18%

XbXb=10%X10%=l%

說明：若男性和女性數(shù)量相等，則女性攜帶者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分別為

18%和9%o

回型突破】

4.經(jīng)調(diào)查在某一種群內(nèi)AA的基因型頻率為40%,Aa的基因型頻率為60%,aa的基因型(致

死基因型）頻率為0,那么隨機交配繁殖一代，下列說法正確的是（）

A.AA的基因型頻率占49/91

B.Aa的基因型頻率占42/100

C.自然選擇過程直接作用于個體的基因型

D.該種群未發(fā)生進化

答案A

解析該種群中A的基因頻率為40%+60%*1/2=70%,a的基因頻率為1-70%=30%,根

據(jù)遺傳平衡定律，其隨機交配繁殖一代后，AA的基因型頻率=70%X70%=49%,Aa的基

因型頻率=2X70%X30%=42%,aa的基因型頻率=30%X30%=9%,其中aa為致死基因

型，因此AA的基因型頻率占49/91,Aa的基因型頻率占42/91;自然選擇過程直接作用于個

體的表型；隨機交配繁殖一代后，A的基因頻率為10/13,a的基因頻率為3/13,基因頻率發(fā)

生了改變，說明該種群發(fā)生了進化。

5.果蠅的卷翅和直翅受常染色體上一對等位基因A、a控制。某研究小組以基因型為Aa的

果蠅為研究對象，研究隨機交配情況下子代A基因頻率的變化，得到如下圖所示的結(jié)果。下

列分析正確的是（）

A.基因型為a的雄配子或雌配子不能受精

B.基因型為a的雄配子和雌配子不能受精

C.基因型為aa的受精卵不能發(fā)育或胚胎致死

D.基因型為aa的受精卵只有50%能正常發(fā)育

答案C

解析若基因型為a的雄配子或雌配子不能受精，親本基因型為Aa,隨機交配后，則Fi的

基因型及比例為AA：Aa=l：1,FiA的基因頻率應為1/2+1/4=75%,A錯誤；若基因型為

a的雄配子和雌配子不能受精，種群中只有基因型為AA的個體，沒有基因型為Aa和aa的

個體，B錯誤；若基因型為aa的受精卵不能發(fā)育或胚胎致死，親本基因型為Aa,隨機交配

后，F(xiàn)n的基因型及比例為AA：Aa=n：2,FiA的基因頻率為1/3+1/3266.7%,F2A的基因

頻率為l/2+l/4=75%;F3A的基因頻率為3/5+1/5=80%,F4A的基因頻率為4/6+1/6^83%,

C正確；若基因型為aa的受精卵只有50%能正常發(fā)育，親本基因型為Aa,隨機交配后，F(xiàn),

的基因型及比例為AA：Aa：aa=2：4：l,FiA的基因頻率=2/7+l/2X4/7-57.1%,D錯誤。

6.某與外界隔離的島嶼上，經(jīng)調(diào)查該地區(qū)居民中白化病的致病基因頻率為a,紅綠色盲的致

病基因頻率為b,抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為c。下列有關(guān)敘述不正確的是()

A.正常個體中白化病基因攜帶者所占的概率為工里

1+a

B.男性個體中患紅綠色盲的個體所占的比例為b

C.不患抗維生素D佝僂病的女性個體占全部個體的心立

2

D.女性個體中同時患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占be

答案D

解析根據(jù)題意可知，白化病的致病基因頻率為a,正常基因的頻率為l—a,則顯性純合子

的基因型頻率為(l-a)2,雜合子的基因型頻率為2XaX(l—a),則正常個體中白化病攜帶者

所占的概率為A項正確；假設(shè)紅綠色盲基因用H、h表示，則男性的基因型有XHY、

1+a

XhY,而紅綠色盲的致病基因頻率為b,因此男性個體中患紅綠色盲的個體所占的比例為b,

B項正確；抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病，抗維生素D佝僂病的致病基因頻

率為c,則正常基因頻率為1—c,因此不患抗維生素D佝僂病的女性個體占全部個體的

合或，C項正確；女性個體中同時患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占b?(2c—c2),D項錯

、口

1^1O

題型三自交與自由交配中基因頻率的計算

1.自交

雜合子自交，基因型頻率發(fā)生變化，純合子比例逐漸增大，雜合子比例逐漸下降，但基因頻

率不變。

2.自由交配

在無突變、各種基因型的個體生活力相同時，處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定

律，上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率都保持不變。

施型突破】

7.某隨機受粉植物，其高莖(H)與矮莖(h)、綠莖(G)與紫莖(g)分別受一對等位基因控制，現(xiàn)

對一個處于遺傳平衡中的該植物種群進行調(diào)查，獲得的結(jié)果如下表：

表型高綠莖高紫莖矮綠莖矮紫莖

比例63%21%12%4%

下列有關(guān)分析錯誤的是()

A.該種群內(nèi)基因h和基因g的頻率分別為0.4、0.5

B.在該種群內(nèi)基因組成為Gg的個體所占比例為50%

C.H、h和G、g這兩對等位基因位于一對同源染色體上

D.繼續(xù)隨機受粉，該種群內(nèi)矮紫莖個體所占比例不變

答案C

重溫高考真題演練

1.(2021?河北，6)雄性縫蠅的求偶方式有：①向雌蠅提供食物；②用絲縷簡單纏繞食物后送

給雌蠅；③把食物裹成絲球送給雌蠅；④僅送一個空絲球給雌蠅。以上四種方式都能求偶成

功。下列敘述錯誤的是()

A.求偶時提供食物給雌蠅有利于其繁殖，是一種適應性行為

B.④是一種儀式化行為，對縫蠅繁殖失去進化意義

C.③是雌蠅對雄蠅長期選擇的結(jié)果

D.④可能由③進化而來

答案B

解析求偶時提供食物給雌蠅，一方面為了獲得交配機會，另一方面也有利于雌性獲得更多

營養(yǎng)物質(zhì)繁殖后代，這是一種長期形成的適應性行為，A正確；根據(jù)題意，四種方式都能求

偶成功，④雖然是一種儀式化行為，但對縫蠅繁殖也具有進化意義，B錯誤；④僅送一個空

絲球給雌蠅，不需要食物也能求偶成功，④與③在外觀上具有相似性，可推測④可能由③進

化而來，D正確。

2.(2021?廣東，8)兔的脂肪白色(F)對淡黃色⑴為顯性，由常染色體上一對等位基因控制。某

兔群由500只純合白色脂肪兔和1500只淡黃色脂肪兔組成，F(xiàn)、f的基因頻率分別是()

A.15%、85%B.25%、75%

C.35%、65%D.45%、55%

答案B

解析由題意可知，該兔種群由500只純合白色脂肪兔(FF)和1500只淡黃色脂肪兔(ff)組成，

故F的基因頻率=F/(F+f)X100%=(500X2)/(2000義2)X100%=25%,f的基因頻率=1一

25%=75%,B正確。

3.(2019?天津，6)囊鼠的體毛深色(D)對淺色(d)為顯性，若毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕

食。調(diào)查不同區(qū)域囊鼠深色表型頻率，檢測并計算基因頻率，結(jié)果如圖。

下列敘述錯誤的是（）

A.深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀受自然選擇影響

B.與淺色巖P區(qū)相比，深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合子頻率低

C.淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、Dd

D.與淺色巖Q區(qū)相比，淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合子頻率高

答案B

解析在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不

斷進化，深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀受自然選擇的影響，A項正確；在淺色

巖P區(qū)，D基因的頻率為0.1,則d基因的頻率為0.9,深色表型頻率為0.18,則淺色表型頻

率為0.82,設(shè)雜合子頻率為x,那么4+0.82=0.9,可算出x=0.16,同理，在深色熔巖床區(qū)，

2

D基因的頻率為0.7,則d基因的頻率為0.3,深色表型頻率為0.95,則淺色表型頻率為0.05,

可算出雜合子頻率為0.5,B項錯誤；已知淺色巖Q區(qū)D基因的頻率為0.3,若該區(qū)深色囊鼠

的基因型均為Dd,則D基因的頻率為0.25,不足0.3,故淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為

DD、Dd,C項正確；淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合子頻率為0.82,淺色巖Q區(qū)囊鼠的隱性純

合子頻率為1—0.50=0.50,即與淺色巖Q區(qū)相比，淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合子頻率高，D

項正確。

4.（2021?湖南，8）金魚系野生鯽魚經(jīng)長期人工選育而成，是中國古代勞動人民智慧的結(jié)晶。

現(xiàn)有形態(tài)多樣、品種繁多的金魚品系。自然狀態(tài)下，金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代。

下列敘述錯誤的是（）

A.金魚與野生鯽魚屬于同一物種

B.人工選擇使鯽魚發(fā)生變異，產(chǎn)生多種形態(tài)

C.鯽魚進化成金魚的過程中，有基因頻率的改變

D.人類的喜好影響了金魚的進化方向

答案B

解析由題干中信息“自然狀態(tài)下，金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代”可知，金魚與野

生鯽魚屬于同一物種，A正確；人工選擇可以積累人類喜好的變異，淘汰人類不喜好的變異，

只對金魚的變異類型起選擇作用，不能使金魚發(fā)生變異，B錯誤；種群進化的實質(zhì)是種群基

因頻率的改變，因此，鯽魚進化成金魚的過程中，存在基因頻率的改變，C正確；人類的喜

好可以通過人工選擇來實現(xiàn)，使人類喜好的性狀得以保留，因此，人工選擇可以決定金魚的

進化方向，D正確。

5.（2021?廣東，10）孔雀魚雄魚的魚身具有艷麗的斑點，斑點數(shù)量多的雄魚有更多機會繁殖后

代，但也容易受到天敵的捕食。關(guān)于種群中雄魚的平均斑點數(shù)量，下列推測錯誤的是（）

A.缺少天敵，斑點數(shù)量可能會增多

B.引入天敵，斑點數(shù)量可能會減少

C.天敵存在與否決定斑點數(shù)量相關(guān)基因的變異方向

D.自然環(huán)境中，斑點數(shù)量增減對雄魚既有利也有弊

答案C

解析缺少天敵的環(huán)境中，孔雀魚的斑點數(shù)量逐漸增多，原因是孔雀魚群體中斑點數(shù)多的雄

性個體體色艷麗易吸引雌性個體，從而獲得更多的交配機會，導致群體中該類型個體的數(shù)量

增多，A正確；引入天敵的環(huán)境中，斑點數(shù)量多的雄魚容易受到天敵的捕食，數(shù)量減少，而

斑點數(shù)量少的雄魚獲得更多交配機會，導致群體中斑點數(shù)量可能會減少，B正確；生物的變

異是不定向的，故天敵存在與否不能決定斑點數(shù)量相關(guān)基因的變異方向，C錯誤；由題干信

息可知，“斑點數(shù)量多的雄魚有更多機會繁殖后代，但也容易受到天敵的捕食”，則斑點少

的雄魚繁殖后代的機會少，但不易被天敵捕食，可知自然環(huán)境中，斑點數(shù)量增減對雄魚既有

利也有弊，D正確。

五分鐘查落實

一、易錯辨析

1.通過化石可以了解已經(jīng)絕滅的生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點，推測其行為特點（V）

2.人和魚的胚胎發(fā)育經(jīng)歷了有鯉裂及有尾的階段，這個證據(jù)支持了達爾文的共同由來學說

（V）

3.不同生物之間的DNA序列都有一定的差異性，說明生物不是由共同祖先進化來的

（X）

4.拉馬克認為生物的適應性特征的形成是用進廢退和獲得性遺傳的結(jié)果（V）

5.達爾文的自然選擇學說正確地解釋了生物的多樣性、適應性以及遺傳和變異的本質(zhì)

（X）

6.抗生素的濫用會使細菌產(chǎn)生抗藥性的原因是抗生素誘發(fā)細菌產(chǎn)生基因突變，使細菌中出現(xiàn)

抗藥性強的個體（X）

7.在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提條件下，種群的基因頻率不會發(fā)生變化（X）

8.所有變異都不能決定生物進化的方向，但都能提供進化的原材料（X）

9.生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變（X）

10.不同種群間的個體不能進行基因交流，說明種群間存在生殖隔離（X）

二、填空默寫

I.種群是生物進化和繁殖的基本單位。

2.（必修2P”2）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料，可遺傳的變異包括基因突變、基因重組、

染色體變異。突變包括基因突變和染色體變異。突

變的有害或有利不是絕對的，取決于生物的生存環(huán)境。突變和重組是隨機、不定向的.只為

進化提供了原材料,不能決定生物進化的方向。

3.自然選擇決定生物進化的方向。

4.生物進化的實質(zhì)是種群的基因頻率的改變。

5.（必修2Pli6）物種的概念：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為

一個物種。

6.新物種的形成途徑

（1）漸變：長期的地理隔離f阻斷基因交流f不同的突變、基因重組和選擇一基因頻率向不同

方向改變一種群基因庫出現(xiàn)差異一差異加大一生殖抽離一新物種形成。

（2）有時不需要地理隔離：如多倍體的形成。

7.物種形成的三個環(huán)節(jié)：突變和基因重組、自然選擇、隔離。

8.新物種形成的標志：生殖隔離的形成。

9.（必修2Pl”J22）地球上最早出現(xiàn)的生物是異養(yǎng)厭氧（填新陳代謝類型）的單細胞原核生物。

真核生物通過有性生殖.實現(xiàn)了基因重組,這就增強了生物變異的多樣性，生物進化的速度

明顯加快。

10.（必修2Pm）不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展.這就是

協(xié)同進化。

II.（必修2Pl21）生物多樣性主要包括三個層次的內(nèi)容：遺傳多樣性（基因多樣性）、物種多樣

性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。

課時精練

一、選擇題

1.2022年北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”，大熊貓是其設(shè)計原型。大熊貓最初是食肉動物，

經(jīng)過進化，其99%的食物都來源于竹子?，F(xiàn)在一個較大的熊貓種群中雌雄數(shù)量相等，且雌雄

之間可以自由交配，若該種群中B的基因頻率為60%,b的基因頻率為40%,則下列有關(guān)說

法正確的是（）

A.大熊貓種群中全部B和b的總和構(gòu)成其基因庫

B.大熊貓由以肉為食進化為以竹子為食的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變

C.若該對等位基因位于常染色體上，則顯性個體中出現(xiàn)雜合雌熊貓概率為57.1