生物第五單元 基因突變及其他變異 第1講 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 新人教版必修2

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1、1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容()2共同進(jìn)化與生物多樣性的形成()1.自然選擇學(xué)說的內(nèi)容、貢獻(xiàn)和局限性2種群、種群基因庫、基因頻率、物種等概念的判定及相關(guān)計(jì)算3共同進(jìn)化和生物多樣性形成的原因及形成原因的實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)知考綱認(rèn)知考綱第第1講講 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論現(xiàn)代生物進(jìn)化理論一、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來1拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(1)內(nèi)容：用進(jìn)廢退和_是生物進(jìn)化的原因。(2)意義：否定了_和_理論。2達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(1)內(nèi)容：過度繁殖、_、遺傳變異和_。知識梳理知識梳理( 2 ) 意 義 ： 科 學(xué) 地 解 釋 了 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的 原 因 和_原因。(3)局限性對_的本質(zhì)，沒有

2、做出科學(xué)的解釋。對生物進(jìn)化的研究局限于_水平。不能解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象。二、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容1種群是生物進(jìn)化的基本單位(1)種群：生活在一定區(qū)域的_的全部個(gè)體。(2)基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的_。(3)基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占_的比率。2突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料(1)可遺傳的變異來源于_、基因重組和染色體變異，其中_和_統(tǒng)稱為突變。(2)基因突變可產(chǎn)生_，因此可使種群的基因頻率發(fā)生變化。(3)由于突變和重組都是_的、_的，因此只能提供進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。3自然選擇決定生物進(jìn)化的方向在_的作用下，種群的基因頻率發(fā)生_，導(dǎo)致生物朝著一定的方向

3、不斷進(jìn)化。4隔離導(dǎo)致物種的形成隔離導(dǎo)致物種的形成( 1 ) 物 種 ： 能 夠 在 自 然 狀 態(tài) 下 相 互 交 配 并 且 產(chǎn) 生物 種 ： 能 夠 在 自 然 狀 態(tài) 下 相 互 交 配 并 且 產(chǎn) 生_的一群生物。的一群生物。(3)隔離是物種形成的_條件。5共同進(jìn)化與生物多樣性的形成( 1 ) 共 同 進(jìn) 化 ： 不 同 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 之 間 ， 生 物 與_之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。(2)生物多樣性：包括基因多樣性、_和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。自主核對：一、1.獲得性遺傳神創(chuàng)論物種不變2生存斗爭適者生存生物進(jìn)化生物多樣性的形成遺傳和變異個(gè)體二、1.同種生物全部

4、基因全部等位基因數(shù)2基因突變基因突變?nèi)旧w變異新的等位基因隨機(jī)不定向3自然選擇定向改變4可育后代自由交流基因交流生殖可育必要5物種無機(jī)環(huán)境物種多樣性1什么是基因進(jìn)化？2基因頻率如何計(jì)算？考點(diǎn)1自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論比較達(dá)爾文自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基本觀點(diǎn)遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭變異一般是不定向的，而自然選擇是定向的，定向的自然選擇決定著生物進(jìn)化的方向生存斗爭是自然選擇的方式，是生物進(jìn)化的動(dòng)力適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果自然選擇是一個(gè)長期、緩慢、連續(xù)的過程種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變突變和基因重組、自然選

5、擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)突變和基因重組提供了生物進(jìn)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(jìn)化的方向隔離是新物種形成的必要條件考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破達(dá)爾文自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論不同點(diǎn)沒有闡明遺傳變異的本質(zhì)以及自然選擇的作用機(jī)理著重研究生物個(gè)體進(jìn)化認(rèn)為物種形成是微小有利變異積累的結(jié)果，沒有認(rèn)識到隔離的作用從分子水平上闡明了自然選擇對遺傳變異的作用機(jī)理強(qiáng)調(diào)群體進(jìn)化，認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位隔離是物種形成的必要條件共同點(diǎn)都能解釋生物進(jìn)化的原因和生物的多樣性、適應(yīng)性都認(rèn)為自然選擇決定生物進(jìn)化的方向應(yīng)用指南1達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心與基礎(chǔ)，而后者是前者的發(fā)

6、展與完善。2遺傳和變異是進(jìn)化的內(nèi)因(原料)，生存斗爭是進(jìn)化的動(dòng)力(外因)，自然選擇決定了進(jìn)化的方向。3自然選擇和人工選擇：無人為參與的為自然選擇，有人為參與的為人工選擇。人工選擇的性狀有利于人類，否則應(yīng)視為自然選擇，如抗菌素和殺蟲劑的選擇作用應(yīng)為自然選擇。例1(2010杭州評估)根據(jù)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(圖解如下)，下述不屬于對現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的補(bǔ)充、完善的是()A現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是在研究種群基因頻率變化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的B種群是生物進(jìn)化的基本單位C隔離是物種形成的必要條件D自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，是通過生存斗爭實(shí)現(xiàn)的解析自然選擇學(xué)說和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論都認(rèn)為自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，因此D

7、項(xiàng)不是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的補(bǔ)充和完善內(nèi)容。答案D對點(diǎn)訓(xùn)練1如圖表示環(huán)境條件發(fā)生變化后某個(gè)種群中A和a基因頻率的變化情況，下列說法錯(cuò)誤的是()AQ點(diǎn)表示環(huán)境發(fā)生了變化，點(diǎn)表示環(huán)境發(fā)生了變化，A控制的性狀更加適應(yīng)環(huán)控制的性狀更加適應(yīng)環(huán)境境BP點(diǎn)時(shí)兩曲線相交，此時(shí)點(diǎn)時(shí)兩曲線相交，此時(shí)A和和a的基因頻率均為的基因頻率均為50%C該種群中雜合體的比例會(huì)越來越高，逐漸取代純合體該種群中雜合體的比例會(huì)越來越高，逐漸取代純合體D在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變變解析：某個(gè)基因出現(xiàn)的頻率越高，說明該基因控制的性狀對環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性。A和a的基因頻率之

8、和為1，P點(diǎn)時(shí)兩曲線相交，表示兩者的頻率相等，所以此時(shí)A和a的基因頻率均為50%。在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。雖然A的基因頻率逐漸增大，但AA、Aa中并非Aa的生存能力更強(qiáng)，因此不一定會(huì)出現(xiàn)“該種群中雜合體的比例會(huì)越來越高，逐漸取代純合體”的現(xiàn)象。答案：C考點(diǎn)2物種形成、共同進(jìn)化與生物多樣性1物種形成(1)物種形成的三種典型模式漸變式如加拉帕戈斯群島上13種地雀的形成。驟變式主要是通過異源多倍體的染色體畸變的方式形成新物種，一出現(xiàn)可以很快形成生殖隔離(基因頻率改變)。此種方式多見于植物。人工創(chuàng)造新物種人工創(chuàng)造新物種通過植物體細(xì)胞雜交通過植物

9、體細(xì)胞雜交(如番茄如番茄馬鈴馬鈴薯薯)、多倍體遠(yuǎn)緣雜交、多倍體遠(yuǎn)緣雜交(如甘藍(lán)如甘藍(lán)蘿卜蘿卜)、多倍體育種、多倍體育種(如八倍體小如八倍體小黑麥黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種。等方式也可以創(chuàng)造新物種。(2)新物種形成的標(biāo)志生殖隔離2共同進(jìn)化(1)共同進(jìn)化不同物種之間相互影響：生物生活于復(fù)雜的環(huán)境中，任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的，其必然要和其他生物發(fā)生營養(yǎng)關(guān)系。在捕食與被捕食，相互幫助等關(guān)系下，它們共同發(fā)展，協(xié)同進(jìn)化，增加了物種的多樣性。生物與無機(jī)環(huán)境相互影響：生物能夠適應(yīng)一定的環(huán)境，也能夠影響環(huán)境。生物與無機(jī)環(huán)境之間是相互影響和共同演變的。例如：最早的生物是厭氧的，光合生物的出現(xiàn)，使大氣中有了氧

10、氣，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。(2)進(jìn)化規(guī)律生物進(jìn)化的總趨勢a從結(jié)構(gòu)上看：由簡單復(fù)雜(由原核細(xì)胞真核細(xì)胞，由單細(xì)胞多細(xì)胞，由無胚層分化兩胚層三胚層等)。b從功能上看：由低等高等(如：無性生殖有性生殖)。c從生存環(huán)境上看，由水生陸生。代謝的進(jìn)化a異養(yǎng)自養(yǎng)(又包括光合作用化能合成作用)。b厭氧需氧。c總趨勢：厭氧異養(yǎng)光能自養(yǎng)需氧異養(yǎng)。3生物多樣性(1)內(nèi)涵(三層次)(2)相互關(guān)系(3)成因：生物與環(huán)境共同進(jìn)化的結(jié)果。成因：生物與環(huán)境共同進(jìn)化的結(jié)果。應(yīng)用指南生物進(jìn)化與物種形成1區(qū)別生物進(jìn)化：實(shí)質(zhì)上是種群基因頻率改變的過程，所以生物發(fā)生進(jìn)化的標(biāo)志為基因頻率改變，不論變化大小，都屬于進(jìn)化的范圍。物

11、種形成：種群基因頻率改變至突破種的界限，形成生殖隔離，標(biāo)志著新的物種形成，隔離是物種形成的必要條件。2聯(lián)系：生物發(fā)生進(jìn)化，并不一定形成新物種，但新物種的形成一定要經(jīng)過生物進(jìn)化過程。例2下圖是物種形成的一種模式。物種a因?yàn)榈乩碚系K分隔為兩個(gè)種群a1和a2，經(jīng)過漫長的進(jìn)化，分別形成新物種b和c。在此進(jìn)程中的某一時(shí)刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進(jìn)化。下列有關(guān)敘述正確的是()Ab和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離Bc和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離Ca1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種Da1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)a2種群的基因頻率不同，則c

12、和d是不同物種解析判斷是不是一個(gè)物種的標(biāo)準(zhǔn)是：兩個(gè)種群間能否隨機(jī)交配并產(chǎn)生可育的后代。基因頻率不同只能說明生物發(fā)生了進(jìn)化，不一定產(chǎn)生生殖隔離，形成新物種。新物種的形成一般先經(jīng)過地理隔離而后產(chǎn)生生殖隔離，但經(jīng)過地理隔離不一定就產(chǎn)生生殖隔離。沒有地理隔離時(shí)，由于c和d基因庫的差別也可產(chǎn)生生殖隔離。答案B對點(diǎn)訓(xùn)練2(2010杭州調(diào)研)關(guān)于生物進(jìn)化與生物多樣性的形成，錯(cuò)誤的說法是()A生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的進(jìn)化歷程B消費(fèi)者的出現(xiàn)不影響生產(chǎn)者的進(jìn)化C生物多樣性的形成是共同進(jìn)化的結(jié)果D生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的變化是相互影響的解析：消費(fèi)者的出現(xiàn)，一方面使生態(tài)系統(tǒng)具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，另一方面對植物的進(jìn)化產(chǎn)生

13、重要的影響。如消費(fèi)者對具有某些性狀的某種生產(chǎn)者的捕食可改變該種群的基因頻率，進(jìn)而使該種群朝著一定的方向進(jìn)化。答案：B考點(diǎn)3基因頻率的計(jì)算1基因頻率是指一個(gè)種群基因庫中某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。2基因型頻率基因型頻率是指某種特定基因型的個(gè)體占群體內(nèi)全部個(gè)體的比率。是指某種特定基因型的個(gè)體占群體內(nèi)全部個(gè)體的比率。3通過基因型頻率計(jì)算基因頻率通過基因型頻率計(jì)算基因頻率(1)在種群中一對等位基因的頻率之和等于在種群中一對等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率，基因型頻率之和也等于之和也等于1。(2)一個(gè)等位基因的頻率該等位基因純合子的頻率一個(gè)等位基因的頻率該等位基因純合子的頻率1/2雜合子的頻率。

14、雜合子的頻率。應(yīng)用指南1基因突變和基因重組、自然選擇、遺傳漂變、遷移等均可引起基因頻率的改變。2伴X染色體遺傳基因頻率的計(jì)算3在伴在伴X染色體遺傳病中，男性中患者的表現(xiàn)型概率染色體遺傳病中，男性中患者的表現(xiàn)型概率相關(guān)基因型頻率相關(guān)基因頻率。相關(guān)基因型頻率相關(guān)基因頻率。例3從某種生物種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占24%，基因型為Aa的個(gè)體占72%，基因型為aa的個(gè)體占4%，基因A和基因a的頻率分別是()A24%、72%B36%、64%C57%、43% D60%、40%解析根據(jù)題意，A基因頻率為24%1/272%60%，則a基因頻率為40%。答案D對點(diǎn)訓(xùn)練3據(jù)調(diào)查，某校高中

15、學(xué)生關(guān)于某性狀基因型的比例為XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)，XBY(46%)、XbY(4%)，則該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是()A60%、8% B80%、92%C78%、92% D92%、8%解析：根據(jù)基因頻率的概念：某個(gè)基因的頻率某個(gè)基因數(shù)/全部等位基因數(shù)，即XB的基因頻率：XB/(XBXb)。由于B、b只位于X上，Y上沒有，男性體內(nèi)只有1個(gè)X，因此只有1個(gè)此類基因(B或b)；而女性體內(nèi)有兩個(gè)X，因此有兩個(gè)此類基因(包括B或b)。所以被調(diào)查的種群中XB的基因頻率42.32%27.36%146%138%；XBXb42.32%27.36%20.32%

16、246%1十4%1150%，所以XB/(XBXb)138%/150%92%，Xb的基因頻率192%8%。答案：D考點(diǎn)4實(shí)驗(yàn)面面觀：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本模式理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)可遵循以下步驟進(jìn)行。(1)了解題目要求：認(rèn)真讀題，從題中找出答案。(2)寫出實(shí)驗(yàn)名稱：指出是什么實(shí)驗(yàn)，判斷出是“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”還是“探究性實(shí)驗(yàn)”。(3)寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模号逶擃}要驗(yàn)證或探究的是什么樣的生物學(xué)事實(shí)。即明確實(shí)驗(yàn)要解決什么問題。(4)寫出實(shí)驗(yàn)原理：就是完成該實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)是什么？需要分析實(shí)驗(yàn)中所涉及的生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的知識、方法，以及所依據(jù)的科學(xué)原理。另外，提供的實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法和原理也應(yīng)考慮在內(nèi)。(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作過程

17、：大多數(shù)題目要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟。下面一種書寫模式，能夠使書寫條理，思路清晰。分組標(biāo)號：根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇適宜的材料和器材，選材應(yīng)保持條件相同(如：日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠)。將實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組和對照組，可以分兩組，也可以分若干組，每組進(jìn)行明確的標(biāo)記，便于實(shí)驗(yàn)的觀察、統(tǒng)計(jì)、比較和敘述。實(shí)驗(yàn)處理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求分別對實(shí)驗(yàn)組和對照組進(jìn)行處理，除實(shí)驗(yàn)變量外，對實(shí)驗(yàn)組和對照組的培養(yǎng)、飼養(yǎng)等條件應(yīng)要相同，即控制無關(guān)變量。要注意能體現(xiàn)“單一變量”的詞語的準(zhǔn)確使用，例如使用“等量”、“相同”、“適宜”等詞語。培養(yǎng)(或飼養(yǎng))、觀察、記錄：對于植物實(shí)驗(yàn)和某些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理后，要進(jìn)行一段時(shí)間的培養(yǎng)，

18、才能出現(xiàn)結(jié)果。而有些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理之后，在相對較短時(shí)間(12小時(shí))就可以觀察實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)象。要仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)組與對照組出現(xiàn)的差異，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析或者預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如果是“驗(yàn)證型”的實(shí)驗(yàn)，則要根據(jù)所學(xué)知識和原理，分析得出應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和推出相應(yīng)的結(jié)論(此時(shí)一般只有一個(gè)結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論，且結(jié)論與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南鄬?yīng))。若是“探究型”的實(shí)驗(yàn)，則要根據(jù)原理、目的預(yù)測出可能的結(jié)果和推出相應(yīng)的結(jié)論(此時(shí)一般有幾個(gè)不同結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過現(xiàn)象、結(jié)果的分析，概括出規(guī)律性的結(jié)論，結(jié)論一般就是實(shí)驗(yàn)的目的。例4樺尺蛾是一種棲息在密林中、白天停歇在樹干上的昆蟲，一般為淺色，它借助與環(huán)境相似的

19、體色躲避鳥類天敵。在工業(yè)污染區(qū)，黑色樺尺蛾的數(shù)量有增多的趨勢。為證實(shí)兩種體色的樺尺蛾因環(huán)境不同而數(shù)量比例不同，進(jìn)行了如下探究。請完成下列探究方案。(1)假設(shè)：_。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：選擇工業(yè)污染區(qū)A和_地區(qū)B；收集樺尺蛾，并在翅下用有色顏料分別標(biāo)記黑色蛾與淺色蛾若干；_；一段時(shí)間后用誘蛾燈誘捕，記錄、統(tǒng)計(jì)結(jié)果。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如下表。根據(jù)表內(nèi)數(shù)據(jù)在下面空白處繪制A、B兩地區(qū)不同體色蛾回收率的柱形圖。樺尺蛾釋放數(shù)和回收數(shù)表地區(qū)項(xiàng)目淺色蛾黑色峨工業(yè)污染區(qū)A釋放數(shù)400500回收數(shù)32150B釋放數(shù)500600回收數(shù)6030(4)結(jié)論：結(jié)論：_。(5)分析與討論：分析與討論：人們觀察到工業(yè)污染導(dǎo)致樹皮變

20、黑，從這個(gè)角度解釋人們觀察到工業(yè)污染導(dǎo)致樹皮變黑，從這個(gè)角度解釋上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果_。已知樺尺蛾的體色由常染色體上一對等位基因控制。為了進(jìn)一步探究樺尺蛾的黑色與淺色的顯隱性關(guān)系，有人將一對黑色蛾與淺色蛾雜交，F(xiàn)1中黑色蛾與淺色蛾的數(shù)量比為1 1。請利用F1的蛾，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)完成探究。a實(shí)驗(yàn)步驟：_。b結(jié)果與分析：_。解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)題目可知，單一變量為工業(yè)污染區(qū)與非污染區(qū)；要做到隨機(jī)分組和平均分配；樹皮的顏色與蛾顏色一致時(shí)，就是一種保護(hù)性適應(yīng)；探究顯隱性時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)結(jié)果的全面性，黑色雌雄個(gè)體相交，后代可能全部為黑色，也可能全部為淺色，也可能黑色、淺色都有。答案(1)在工業(yè)污染區(qū)，

21、黑色蛾數(shù)量占優(yōu)勢(2)非工業(yè)污染將標(biāo)記的不同體色的蛾分別釋放到上述兩地區(qū)(3)見下圖(4)在工業(yè)污染區(qū)，黑色蛾數(shù)量占優(yōu)勢；在非工業(yè)污染區(qū)，淺色蛾數(shù)量占優(yōu)勢(5)不同污染程度區(qū)域的樹皮顏色不同，使停歇在樹干上不同體色的蛾被鳥類捕食的概率不同，導(dǎo)致它們的存活率不同a.選擇F1的雌雄黑色蛾雜交；觀察、記錄后代的體色b若后代出現(xiàn)淺色蛾，則黑色為顯性性狀；若后代全部是黑色蛾，則黑色為隱性性狀對點(diǎn)訓(xùn)練4(2010黃山質(zhì)檢)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，其中影響種群基因頻率的因素有很多，如自然選擇、基因重組、遺傳漂變、生物個(gè)體的遷入遷出等。某中學(xué)生物研究小組為證明人工選擇對種群基因頻率的影響，選用了純

22、種長翅果蠅和殘翅果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知果蠅的長翅(B)對殘翅果蠅(b)為顯性，基因位于常染色體上。他們的實(shí)驗(yàn)過程如下：a選擇一只純種雄性長翅果蠅與一只殘翅雌性果蠅進(jìn)行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；b讓子一代果蠅連續(xù)自由交配5代，同時(shí)在每一代中都要除去殘翅果蠅；c當(dāng)子六代所有長翅果蠅自由交配后，統(tǒng)計(jì)子七代長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比；d根據(jù)殘翅果蠅的百分比計(jì)算出B、b基因在種群中的基因頻率，得出結(jié)論。請分析回答：(1)如果按照上述步驟進(jìn)行，在子三代長翅果蠅中純合子占_。(2)如果在每代中不除去殘翅果蠅，在子三代長翅果蠅中純合子占_。(3)請判斷該實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)是否科學(xué)？_。你的理由是：_。(4)若

23、讓你對此實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行改進(jìn)，請?jiān)O(shè)計(jì)出改進(jìn)后的步驟。選擇一只純種長翅雄果蠅與一只殘翅雌果蠅進(jìn)行交雜，獲得子一代雌雄果蠅；_；_；_。( 5 ) 請 預(yù) 期 這 種 人 工 選 擇 對 種 群 基 因 頻 率 的 影 響_。解析：(1)F2中BB Bb1 2，產(chǎn)生的兩種類型的配子B b2 1，故F3中bb為1/31/31/9，即F3中長翅果蠅占8/9，其中的純合子為BB2/32/34/9，占長翅總數(shù)的1/2。(2)若不去除殘翅果蠅，則F2中BB Bb bb1 2 1，F(xiàn)2產(chǎn)生的配子B b1 1，F(xiàn)3中BB Bb bb3/8 2/8 3/8，故長翅中的純合子比例為：BB/(BBBb)3/5。(3)要研

24、究人工選擇作用是否對種群基因頻率產(chǎn)生影響，需要以人工選擇作用作為單一的變量，通過由人工選擇作用的種群和自然繁殖的種群繁殖若干代后進(jìn)行對照得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。答案：(1)1/2(2)3/5(3)不科學(xué)沒有設(shè)置對照(沒有對照實(shí)驗(yàn))(4)將子一代果蠅分成性狀完全相同的甲、乙兩組，讓甲、乙兩組果蠅分別連續(xù)自由交配5次，同時(shí)將乙組在每一代中都要除去殘翅果蠅當(dāng)子六代所有長翅果蠅自由交配后，分別統(tǒng)計(jì)甲、乙兩組子七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比根據(jù)甲、乙兩組中殘翅果蠅的百分比，分別計(jì)算出甲、乙兩組中的B、b基因在種群中的基因頻率，比較得出結(jié)論(5)這種人工選擇將導(dǎo)致B基因的頻率增大，b基因的頻率減小例1某小

25、島上原有果蠅20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時(shí)從島外引入了2000只基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機(jī)交配，則F1中V的基因頻率約是()A43% B48% C52% D57%錯(cuò)因分析本題易錯(cuò)處有二，一是沒有將島外引入的2000只果蠅與原種群看作是一個(gè)整體，錯(cuò)誤地將原種群與引入種群中V的基因頻率分開計(jì)算再相加；二是不理解隨機(jī)交配與其子代某種基因頻率的關(guān)系。解析首先計(jì)算出從島外引入了2000只果蠅之后，該島上果蠅種群中不同基因型所占的比例：基因型為VV、Vv、vv所占的比例分別為5/22、11/22、6/22；然后計(jì)算出V的基因頻率5/22(11/

26、22)(1/2)21/4448%。答案B例2由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙兩個(gè)小島，研究某時(shí)間段中其鳥的種類和數(shù)量隨時(shí)間變化的情況如圖所示，下列有關(guān)敘述中正確的是()甲、乙兩島存在地理隔離，不同種的鳥之間存在著生甲、乙兩島存在地理隔離，不同種的鳥之間存在著生殖隔離殖隔離甲島上鳥的種類較多，可能是甲島的環(huán)境變化較劇甲島上鳥的種類較多，可能是甲島的環(huán)境變化較劇烈烈甲、乙兩島的鳥各形成一個(gè)種群基因庫，并且兩個(gè)基因甲、乙兩島的鳥各形成一個(gè)種群基因庫，并且兩個(gè)基因庫之間的差異將越來越大庫之間的差異將越來越大最終甲、乙兩島上鳥的種類和數(shù)最終甲、乙兩島上鳥的種類和數(shù)量趨于相同量趨于相同A B C D錯(cuò)

27、因分析不了解地理隔離、生殖隔離在物種形成過程中的作用，不能在新情境中判斷不同物種之間存在著生殖隔離，同時(shí)對基因庫的概念不甚理解而出錯(cuò)。解析依題意，甲、乙兩島上有不同種(物種)的鳥，故彼此之間存在著生殖隔離；甲島上鳥的種類較乙島多，可能是甲島環(huán)境變化劇烈，從而導(dǎo)致物種多樣性的結(jié)果；種群基因庫是指同種生物構(gòu)成的同一種群的全部個(gè)體的全部基因，甲島和乙島都有不同的鳥。答案A典例1下列符合現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述是()A物種的形成可以不經(jīng)過隔離B生物進(jìn)化過程的實(shí)質(zhì)在于有利變異的保存C基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進(jìn)化的方向D自然選擇通過作用于個(gè)體而影響種群的基因頻率考查角度現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解析根據(jù)現(xiàn)代生物

28、進(jìn)化理論的內(nèi)容可知，隔離導(dǎo)致物種形成，物種形成可以不經(jīng)過地理隔離，但必須有生殖隔離；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變；自然選擇決定生物進(jìn)化的方向；自然選擇的直接作用對象是個(gè)體，通過對個(gè)體的選擇作用來改變種群的基因頻率。答案D點(diǎn)評本題考查現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容，難度適中，屬于考綱理解層次，解題關(guān)鍵在于把握自然選擇過程和生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)的現(xiàn)代解釋。典例2某自花傳粉植物種群中，親代中AA基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%，則親代A的基因頻率和F1中AA的基因型頻率分別是()A55%和32.5% B55%和42.5%C45%和42.5% D45%和32.5%考查角度基因頻率的計(jì)算答案B點(diǎn)

29、評此題考查種群基因頻率及基因型頻率的計(jì)算，難度不大，屬于考綱理解應(yīng)用層次。典例3(2010天津理綜)某地區(qū)從1964年開始使用殺蟲劑殺滅蚊子幼蟲，至1967年中期停用。下圖是五年間蚊子幼蟲基因型頻率變化曲線。R表示殺蟲劑抗性基因，S表示野生敏感型基因。據(jù)圖回答：(1)R基因的出現(xiàn)是_的結(jié)果。(2)在RR基因型頻率達(dá)到峰值時(shí)，RS、SS基因型頻率分別為4%和1%，此時(shí)R基因的頻率為_。(3)1969年中期RR基因型幾近消失，表明在_的環(huán)境條件下，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力_。(4)該地區(qū)從此不再使用殺蟲劑。預(yù)測未來種群中，最終頻率最高的基因型是_，原因是_?？疾榻嵌痊F(xiàn)代生物進(jìn)化

30、理論綜合解析(1)野生敏感型基因通過基因突變產(chǎn)生了抗性基因。(2)由題意知：基因型RS4%，SS1%，則RR95%。故R基因的頻率95%1/24%97%。(3)1967年中期停用殺蟲劑后，RR基因型頻率減少，SS基因型頻率增加，說明在不使用殺蟲劑的環(huán)境下，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力低。則若長期不使用殺蟲劑，會(huì)使R基因的頻率降低，S基因的頻率增加，使SS基因型頻率達(dá)到最高。答案(1)基因突變(2)97%(3)不再使用殺蟲劑低(4)SS在不使用殺蟲劑環(huán)境下，持續(xù)的選擇作用使R基因頻率越來越低1物種起源出版已有150年，但依然深深影響著現(xiàn)代科學(xué)研究，達(dá)爾文(多選)()A提出了適者生

31、存，不適者被淘汰的觀點(diǎn)B提出了用進(jìn)廢退的理論C認(rèn)為種群是生物進(jìn)化的基本單位D認(rèn)識到變異廣泛存在并能遺傳給后代解析：選項(xiàng)B的理論是拉馬克的觀點(diǎn)；選項(xiàng)C說的是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)。答案：AD隨堂過關(guān)隨堂過關(guān)2由于蟹類的捕食，某種海洋蝸牛種群中具有較厚外殼的個(gè)體的比例逐漸增加。對這個(gè)現(xiàn)象的解釋，正確的是()A適者生存B人工選擇C用進(jìn)廢退 D定向變異解析：題干中“蟹類的捕食”是海洋蝸牛種群中具有較厚外殼的個(gè)體的比例逐漸增加的原因，即蝸牛性狀定向改變是由于生存斗爭的存在，是由于自然選擇的結(jié)果。答案：A3下列觀點(diǎn)不符合現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的是()A自然選擇可引起種群基因頻率發(fā)生定向改變B馬和驢交配產(chǎn)生強(qiáng)壯的

32、騾子，馬和驢之間不存在生殖隔離C種群中個(gè)體的死亡可能會(huì)導(dǎo)致種群基因庫發(fā)生改變D狼和兔子的奔跑能力的提高是它們共同進(jìn)化的結(jié)果解析：馬和驢交配后產(chǎn)生的騾子并沒有生殖能力，馬和驢之間仍存在生殖隔離。答案：B4(2009上海高考)回答下列有關(guān)生物進(jìn)化的問題。(1)圖圖1表示某小島上蜥蝎進(jìn)化的基本過程。表示某小島上蜥蝎進(jìn)化的基本過程。X、Y、Z表示表示生物進(jìn)化中的基本環(huán)節(jié)。生物進(jìn)化中的基本環(huán)節(jié)。X、Y分別是分別是_、_。(2)該小島上的蜥蝎原種由許多個(gè)體組成，這些個(gè)體的總該小島上的蜥蝎原種由許多個(gè)體組成，這些個(gè)體的總和稱為和稱為_，這是生物進(jìn)化的，這是生物進(jìn)化的_。(3)小島上能進(jìn)行生殖的所有蜥蝎個(gè)體含

33、有的全部基因，小島上能進(jìn)行生殖的所有蜥蝎個(gè)體含有的全部基因，稱為蜥蝎的稱為蜥蝎的_。4)小島上蜥蜴原種的腳趾逐漸出現(xiàn)兩種性狀，W代表蜥蜴腳趾的分趾基因；w代表聯(lián)趾(趾間有蹼)基因。圖2表示這兩種性狀比例變化的過程。由于蜥蝎過度繁殖，導(dǎo)致_加劇。小島上食物短缺，聯(lián)趾蜥蜴?zhèn)€體比例反而逐漸上升，其原因可能是_。圖2所示的過程說明，自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變化，其本質(zhì)是因?yàn)轵狎嫒后w內(nèi)的_發(fā)生了改變。(5)從生物多樣性角度分析，圖2所示群體中不同個(gè)體的存在反映了_多樣性；若從分子水平檢測這種多樣性，可采用的簡便技術(shù)是_。解析：(1)生物進(jìn)化的過程包括三個(gè)環(huán)節(jié)：突變和基因重組(變異)為生物

34、進(jìn)化提供原材料、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向、隔離導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生。(2)生活在一定區(qū)域的同種生物為一個(gè)種群，種群是生物進(jìn)化的單位。(3)種群中所有個(gè)體所含有的全部基因?yàn)榉N群的基因庫。(4)由于過度繁殖，種群密度增大，種內(nèi)斗爭加劇。性狀的有利與有害是相對的，當(dāng)環(huán)境缺少食物時(shí)，聯(lián)趾個(gè)體適合游泳，可以從水中獲取食物，更適應(yīng)環(huán)境。環(huán)境對生物性狀的選擇從分子水平看是對有利基因的選擇，從而引起基因頻率的改變。(5)同一物種個(gè)體間的差異為遺傳多樣性，可用PCR技術(shù)擴(kuò)增后進(jìn)行檢測其DNA堿基序列的差異。答案：(1)突變(變異)自然選擇(2)種群基本單位(3)基因庫(4)生存斗爭(種內(nèi)斗爭)聯(lián)趾型個(gè)體趾間有蹼，

35、適合于游泳，可以從水中獲取食物。因此，在島上食物短缺時(shí)，聯(lián)趾個(gè)體的生存和繁殖機(jī)會(huì)較多基因頻率(5)遺傳PCR(聚合酶鏈反應(yīng))哈代溫伯格平衡定律(1)內(nèi)容：在一個(gè)有性生殖的自然種群中，并符合以下5個(gè)條件的情況下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡。這5個(gè)條件是：種群大；種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；沒有突變發(fā)生；沒有新基因加入；沒有自然選擇。(pq)2p22pqq21其中p代表一個(gè)等位基因(如上例中的A)的頻率，q代表另一個(gè)等位基因(如上述中的a)的頻率。(pq)永遠(yuǎn)為1，即 自交與自由交配(隨機(jī)交配)(1)自交是指基因型相同的個(gè)體交配，雌

36、雄同株植物是指自花傳粉。結(jié)果是雜合基因型頻率降低，純合基因型頻率增大，在無選擇條件下，基因頻率不變。(2)自由交配是指種群內(nèi)不同基因型的個(gè)體間相互交配。在無選擇的條件下，基因頻率、基因型頻率均保持不變，相關(guān)計(jì)算可按哈代溫伯格定律進(jìn)行。(3)只要種群的基因頻率不變，既使基因型頻率改變，種群也未發(fā)生進(jìn)化?！纠}】某植物種群中，AA個(gè)體占16%，aa個(gè)體占36%，該種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率的變化依次為()A增大，不變；不變，不變B不變，增大；增大，不變C不變，不變；增大，不變D不變，不變；不變，增大【解析】由題意可知，種群中A的基因頻率為40%，a的基因頻率為60%，隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體的百分比為40%40%16%，aa個(gè)體的百分比為60%60%36%，Aa個(gè)體的百分比為48%，A的基因頻率為16%48%1/240%，自交產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比為16%48%1/428%，aa個(gè)體的百分比為36%48%1/448%，Aa個(gè)體的百分比為1/248%24%，A基因頻率為28%1/224%40%。【答案】C