2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第3單元變異育種和進(jìn)化第3講現(xiàn)代生物進(jìn)化理論學(xué)案新人教版必修2

PAGEPAGE17第3講現(xiàn)代生物進(jìn)化理論考情研讀·備考定位考點(diǎn)展示核心素養(yǎng)1．說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容。2．概述生物進(jìn)化與生物多樣性的形成。1．生命觀念——通過現(xiàn)代生物進(jìn)化理論等學(xué)問，理解生命的持續(xù)和發(fā)展，相識(shí)生物界及生物多樣性，形成生物進(jìn)化的觀點(diǎn)，樹立正確的自然觀。2．理性思維——通過物種形成、種群的基因頻率與基因型頻率的計(jì)算，培育歸納與概括、邏輯分析和計(jì)算實(shí)力。3．社會(huì)責(zé)任——通過人類大量服用抗生素導(dǎo)致抗藥性病菌增多的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生高度關(guān)注不正確運(yùn)用抗生素帶來的危害，關(guān)注人體健康?？键c(diǎn)一現(xiàn)代生物進(jìn)化理論自主回顧·素養(yǎng)儲(chǔ)備基礎(chǔ)梳理1．達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說項(xiàng)目自然選擇主要觀點(diǎn)①過度繁殖；②生存斗爭(zhēng)；③遺傳變異；④適者生存評(píng)價(jià)貢獻(xiàn)①論證了生物是不斷進(jìn)化的，對(duì)生物進(jìn)化的緣由提出了合理的說明②科學(xué)地說明了生物多樣性的形成不足①對(duì)遺傳和變異的本質(zhì)不能作出科學(xué)的說明②對(duì)生物進(jìn)化的說明局限于個(gè)體水平③強(qiáng)調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果，不能很好地說明物種大爆發(fā)等現(xiàn)象2．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論(1)種群是生物進(jìn)化的基本單位①基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。②基因頻率：一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。(2)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料①可遺傳變異的來源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(突變\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(基因突變###,染色體變異###)),基因重組))②生物突變的有利和有害不是肯定的，往往取決于環(huán)境。③生物的變異是不定向的，只是產(chǎn)生了生物進(jìn)化的原材料，不能確定生物進(jìn)化的方向。(3)自然選擇確定生物進(jìn)化的方向變異是不定向的eq\o(→,\s\up7(自然選擇))不利變異被淘汰，有利變異漸漸積累→種群的基因頻率發(fā)生定向變更eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)致))生物朝肯定方向緩慢進(jìn)化。(4)隔離導(dǎo)致物種的形成①隔離eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(類型))地理隔離和生殖隔離###,\o(→,\s\up7(實(shí)質(zhì)))基因不能自由溝通###))②物種形成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(三個(gè)環(huán)節(jié)：突變和基因重組、自然選擇###及隔離,形成標(biāo)記：出現(xiàn)生殖隔離###))3．共同進(jìn)化與生物多樣的形成(1)共同進(jìn)化①概念：不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。②緣由：生物與生物之間的相互選擇和生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響。(2)生物多樣性所含內(nèi)容基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成緣由共同進(jìn)化進(jìn)化證據(jù)主要是化石思維辨析易錯(cuò)整合，推斷正誤。(1)自然選擇通過作用于個(gè)體而影響種群的基因頻率(√)(2)自然選擇對(duì)同種生物不同種群基因頻率的變更所起的作用可能不同(√)(3)某種抗生素被長(zhǎng)期運(yùn)用后藥效下降，是由于病原體接觸藥物后，產(chǎn)生對(duì)藥物有抗性的變異(×)(4)共同進(jìn)化都是通過物種之間的生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的(×)(5)交配后能產(chǎn)生后代的肯定是同一物種(×)(6)種群間的地理隔離可阻擋基因溝通，但不肯定出現(xiàn)生殖隔離(√)(7)沒有地理隔離也可形成新物種(√)(8)若某物種僅存有一個(gè)種群，則該種群中的每個(gè)個(gè)體均含有這個(gè)物種的全部基因(×)(9)生物多樣性的形成也就是新的物種不斷形成的過程(×)延長(zhǎng)探究1．如何推斷兩個(gè)種群是否屬于同一物種？[提示]推斷兩個(gè)種群是否屬于同一物種的標(biāo)準(zhǔn)，就是看它們之間是否存在生殖隔離，若存在生殖隔離，則肯定是兩個(gè)物種。2．什么是“精明的捕食者”策略？其原理是什么？[提示]捕食者一般不會(huì)將全部的獵物都吃掉，否則自己也無法生存，這就是“精明的捕食者”策略。其緣由是捕食者和被捕食者的負(fù)反饋調(diào)整。3．熱圖導(dǎo)析：分析生物進(jìn)化與物種形成基本環(huán)節(jié)圖解(1)圖中：①是突變和基因重組，②是自然選擇，③是地理隔離，④是生殖隔離。(2)物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)是突變和基因重組、自然選擇和隔離。(3)物種的形成是否肯定要經(jīng)過地理隔離？舉例說明。[提示]不肯定，如多倍體植物的出現(xiàn)是通過染色體變異的方式形成新物種，沒有經(jīng)過地理隔離。剖析難點(diǎn)·考點(diǎn)突破重難精講1．“歸納法”比較自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論2．“圖解法”把握物種形成的三大模式3．“列表法”比較物種形成與生物進(jìn)化的不同項(xiàng)目物種形成生物進(jìn)化標(biāo)記生殖隔離出現(xiàn)基因頻率變更變更后生物與原生物的關(guān)系出現(xiàn)生殖隔離，屬于不同物種，是質(zhì)變基因頻率變更，屬于同一物種，是量變二者聯(lián)系①只有不同種群的基因庫(kù)產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離才形成新物種②進(jìn)化不肯定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生肯定存在進(jìn)化精準(zhǔn)命題突破點(diǎn)自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的比較〔典例剖析〕例1現(xiàn)代生物進(jìn)化理論區(qū)分于達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的基本觀點(diǎn)是(A)①種群是生物進(jìn)化的基本單位②種群是生物繁殖的基本單位③生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的變更④自然選擇確定生物進(jìn)化的方向A．①③ B．①②C．③④ D．①④[解析]現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為生物進(jìn)化的基本單位是種群，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變更?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕1．(2024·湖南十三校聯(lián)考)下列關(guān)于自然選擇學(xué)說和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論及其內(nèi)容的敘述，錯(cuò)誤的是(B)A．自然選擇學(xué)說說明了生物的多樣性和適應(yīng)性B．隔離是形成新物種的必要條件，也是生物進(jìn)化的必要條件C．有性生殖的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了基因的重組，從而加快了生物進(jìn)化的速度D．物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是突變和基因重組、自然選擇、隔離[解析]隔離是新物種形成的必要條件，但不是生物進(jìn)化的必要條件。生物進(jìn)化的標(biāo)記是種群基因頻率的變更，生物發(fā)生進(jìn)化但不肯定會(huì)出現(xiàn)生殖隔離。突破點(diǎn)生物進(jìn)化與物種的形成〔典例剖析〕例2下列關(guān)于自然選擇的敘述，錯(cuò)誤的是(C)A．自然選擇是生物進(jìn)化的重要?jiǎng)恿．自然選擇加速了種群生殖隔離的進(jìn)程C．自然選擇獲得的性狀都可以通過遺傳進(jìn)行積累D．自然選擇作用于對(duì)個(gè)體存活和繁殖有影響的變異性狀[解析]自然選擇是指在生存斗爭(zhēng)中，適者生存、不適應(yīng)者被淘汰的過程，使種群基因頻率發(fā)生定向變更，導(dǎo)致同一物種不同種群間的基因庫(kù)出現(xiàn)差異，當(dāng)這種差異變得顯著時(shí)可導(dǎo)致種群間產(chǎn)生生殖隔離，進(jìn)而形成新物種，可見自然選擇是生物進(jìn)化的重要?jiǎng)恿?，加速了種群生殖隔離的進(jìn)程；自然選擇獲得的性狀，若為可遺傳變異的范疇，則可以通過遺傳進(jìn)行積累；自然選擇干脆作用的是生物個(gè)體，而且是生物個(gè)體的表現(xiàn)型，使具有有利變異的個(gè)體存活的機(jī)會(huì)增加，進(jìn)而通過繁殖，使有利變異在后代中積累，因此自然選擇作用于對(duì)個(gè)體存活和繁殖有影響的變異性狀。┃┃規(guī)律方法?推斷生物進(jìn)化與物種形成的方法(1)從形成標(biāo)記方面分析：①假如生物之間出現(xiàn)了生殖隔離，則說明形成了新物種。②假如只是種群基因頻率變更，則只能說明生物肯定發(fā)生了進(jìn)化。(2)從二者聯(lián)系方面分析：①只有不同種群的基因庫(kù)產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離后才能形成新物種。②生物進(jìn)化不肯定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生肯定發(fā)生了生物進(jìn)化?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕2．如圖表示蒙古冰草和沙生冰草兩個(gè)物種形成的機(jī)制。下列相關(guān)敘述正確的是(A)A．種群1內(nèi)部個(gè)體間形態(tài)和大小方面的差異體現(xiàn)的是基因多樣性B．蒙古冰草和沙生冰草為兩個(gè)物種的標(biāo)記是二者之間存在地理隔離C．a(chǎn)是地理隔離，自然選擇的干脆對(duì)象是種群中不同的等位基因D．蒙古冰草和沙生冰草始終利用相同的生物和非生物資源[解析]一個(gè)種群中不同個(gè)體表現(xiàn)型的差異體現(xiàn)了生物多樣性層次中的基因多樣性，A項(xiàng)正確；蒙古冰草和沙生冰草為兩個(gè)物種的標(biāo)記是二者之間產(chǎn)生生殖隔離，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a是地理隔離，自然選擇的干脆對(duì)象是生物的表現(xiàn)型，C項(xiàng)錯(cuò)誤；蒙古冰草和沙生冰草生活的區(qū)域環(huán)境不同，所以利用的生物和非生物資源可能不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。突破點(diǎn)生物的共同進(jìn)化與對(duì)生物抗藥性的說明〔典例剖析〕例3抗青霉素葡萄球菌是一種突變型菌種。將未接觸過青霉素的葡萄球菌接種到含青霉素的培育基上，結(jié)果有極少數(shù)存活下來。存活下來的葡萄球菌在相同培育基中經(jīng)多代培育后，對(duì)青霉素的抗性明顯增加。緣由是(B)A．青霉素運(yùn)用量的增加提高了葡萄球菌對(duì)青霉素的抗性B．青霉素的選擇作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的頻率C．葡萄球菌對(duì)青霉素抗性的增加是定向突變的結(jié)果D．葡萄球菌的抗青霉素基因是在運(yùn)用青霉素后產(chǎn)生的[解析]青霉素只起到選擇作用；青霉素的選擇作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的頻率，淘汰掉了不抗青霉素的個(gè)體；突變是不定向的；葡萄球菌的抗青霉素基因是在運(yùn)用青霉素前通過基因突變產(chǎn)生的。┃┃易錯(cuò)提示?變異先于環(huán)境選擇(1)“突變”不是基因突變的簡(jiǎn)稱，而是包括“基因突變”和“染色體變異”。(2)變異在環(huán)境變更之前已經(jīng)產(chǎn)生，環(huán)境只是起選擇作用，不能定向誘發(fā)基因突變。(3)變異是不定向的，而自然選擇能定向變更種群基因頻率，從而使種群發(fā)生定向進(jìn)化?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕3．為限制野兔種群數(shù)量，澳洲引入一種主要由蚊子傳播的兔病毒。引入初期強(qiáng)毒性病毒比例最高，兔被強(qiáng)毒性病毒感染后很快死亡，致兔種群數(shù)量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段時(shí)間。幾年后中毒性病毒比例最高，兔種群數(shù)量維持在低水平。由此無法推斷出(C)A．病毒感染對(duì)兔種群的抗性具有選擇作用B．毒性過強(qiáng)不利于維持病毒與兔的寄生關(guān)系C．中毒性病毒比例上升是因?yàn)橥每共《緦?shí)力下降D．蚊子在兔和病毒之間的協(xié)同(共同)進(jìn)化過程中發(fā)揮了作用[解析]病毒感染可以導(dǎo)致抗性較低的兔子死亡，抗性較強(qiáng)的個(gè)體得以生存，從而起到選擇的作用；兔被強(qiáng)毒性病毒感染后很快死亡，但病毒要寄生在活細(xì)胞中，所以病毒也不能長(zhǎng)期存活，寄生關(guān)系難以維持；中毒性病毒比例上升，是兔抗病毒實(shí)力增加的結(jié)果；蚊子充當(dāng)了病毒和兔子之間的媒介，在兔子與病毒的協(xié)同進(jìn)化過程中發(fā)揮了作用?？键c(diǎn)二種群的基因頻率與基因型頻率的計(jì)算剖析難點(diǎn)·考點(diǎn)突破重難精講1．已知基因型個(gè)體數(shù)，求基因頻率某基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),該基因及其等位基因總數(shù))×100%PA＝eq\f(2PAA＋PAa,2PAA＋PAa＋Paa)×100%Pa＝eq\f(PAa＋2Paa,2PAA＋PAa＋Paa))×100%(PA、Pa表示A、a的基因頻率，PAA、PAa、Paa表示三種基因型個(gè)體數(shù))2．已知基因型頻率，求基因頻率設(shè)有N個(gè)個(gè)體的種群，AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為n1、n2、n3，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，則：PA＝eq\f(2n1＋n2,2N)＝(eq\f(n1,N)＋eq\f(1,2)×eq\f(n2,N))＝PAA＋eq\f(1,2)PAaPa＝eq\f(2n3＋n2,2N)＝(eq\f(n3,N)＋eq\f(1,2)×eq\f(n2,N))＝Paa＋eq\f(1,2)PAa由以上公式可以得出下列結(jié)論：某等位基因的頻率＝該等位基因純合子的頻率＋eq\f(1,2)雜合子的頻率。3．與伴性遺傳有關(guān)的基因頻率計(jì)算p＝eq\f(2NXaXa＋NXAXa＋NXAY,2NXAXA＋NXAXa＋NXAXa＋NXAY＋NXAY)×100%q＝eq\f(2NXaXa＋NXAXa＋NXaY,2NXaXa＋NXAXa＋NXAXA＋NXaY＋NXAY)×100%(p為XA的基因頻率，q為Xa的基因頻率，N代表各基因型個(gè)體數(shù))4．利用遺傳平衡公式，求基因型頻率(1)前提條件：a．種群特別大；b．全部雌雄個(gè)體之間自由交配；c．沒有遷入和遷出；d．沒有自然選擇；e．沒有基因突變。(2)計(jì)算公式：當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)時(shí)(A、a)，設(shè)p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：基因型AA的頻率＝p2基因型Aa的頻率＝2pq基因型aa的頻率＝q2精準(zhǔn)命題突破點(diǎn)已知基因型個(gè)體數(shù)，求基因頻率〔典例剖析〕例4(2024·煙臺(tái)一模)樺尺蛾的黑色(A)對(duì)淺色(a)是顯性。1870年，某一區(qū)域的樺尺蛾以淺色為主，淺色占70%，雜合子占全部個(gè)體的20%。由于工業(yè)污染，該區(qū)域的樺尺蛾每年淺色個(gè)體削減10%，黑色個(gè)體增加10%。30年后該區(qū)域的樺尺蛾個(gè)體以黑色為主，幾乎看不到淺色個(gè)體，以下敘述錯(cuò)誤的是(B)A．該區(qū)域的樺尺蛾個(gè)體間存在體色的差異，體現(xiàn)的是遺傳多樣性B．30年期間樺尺蛾種群形成了新物種C．1871年該區(qū)域的樺尺蛾群體中，隱性基因(a)的基因頻率為77%D．種群基因頻率的變更是通過環(huán)境對(duì)生物個(gè)體的選擇實(shí)現(xiàn)的[解析]由體色差異可以推想出個(gè)體間基因可能存在差異，體現(xiàn)基因多樣性，A正確；30年間，樺尺蛾并沒有形成生殖隔離，不能形成新物種，B錯(cuò)誤；由題干可知，1870年：aa＝70%、Aa＝20%、AA＝10%，設(shè)該種群有100個(gè)個(gè)體，則1871年：aa個(gè)數(shù)＝70－70×10%＝63，Aa個(gè)數(shù)＝20＋20×10%＝22，AA個(gè)數(shù)＝10＋10×10%＝11；則該種群中aa＝63÷(63＋22＋11)＝0.65625，Aa＝22÷(63＋22＋11)＝0.22916，則a的基因頻率是0.65625＋0.22916÷2≈0.77，C正確；環(huán)境通過選擇個(gè)體表現(xiàn)型，進(jìn)而變更種群的基因頻率，D正確?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕4．某小島上原有果蠅20000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蠅分別占15%、55%和30%。若從島外入侵了2000只基因型為MM的果蠅，且全部果蠅均隨機(jī)交配，則F1中m的基因頻率約為(C)A．43% B．48%C．52% D．57%[解析]隨機(jī)交配，基因頻率保持不變，所以計(jì)算出22000只果蠅中m的基因頻率就是F1中m的基因頻率，即eq\f(20000×30%×2＋20000×55%,22000×2)×100%≈52%。突破點(diǎn)已知基因型頻率，求基因頻率〔典例剖析〕例5蝸牛的有條紋(A)對(duì)無條紋(a)為顯性。在一個(gè)地區(qū)的蝸牛種群內(nèi)，有條紋(AA)個(gè)體占55%，無條紋個(gè)體占15%，若蝸牛間進(jìn)行自由交配得到F1，則F1中A基因的頻率和Aa基因型的頻率分別為(D)A．30%,21% B．30%,42%C．70%,21% D．70%,42%[解析]依據(jù)題意可知，Aa個(gè)體占30%，蝸牛間進(jìn)行自由交配時(shí)，產(chǎn)生A配子的基因頻率＝55%＋30%×1/2＝70%，a配子的基因頻率＝15%＋30%×1/2＝30%，自由交配得到F1各基因型的頻率比例為AA∶Aa∶aa＝49%∶42%∶9%，統(tǒng)計(jì)得到A基因的頻率為49%＋42%×1/2＝70%?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕5．在調(diào)查某小麥種群時(shí)發(fā)覺T(抗銹病)對(duì)t(易感染)為顯性，在自然狀況下，該小麥種群可以自由傳粉，據(jù)統(tǒng)計(jì)在該小麥種群的基因型中，TT占20%、Tt占60%、tt占20%，該小麥種群突然大面積感染銹病，致使易感染小麥在開花之前全部死亡。計(jì)算該小麥種群在感染銹病之前與感染銹病且開花之后基因T的頻率分別是(B)A．50%和50% B．50%和62.5%C．62.5%和50% D．50%和100%[解析]小麥種群中TT為20%，Tt為60%，tt為20%，所以T的基因頻率為20%＋(1/2)×60%＝50%；感染銹病后易感染小麥在開花之前全部死亡，所以感染銹病且開花之后TT、Tt的基因型頻率分別為1/4、3/4，T的基因頻率是1/4＋(1/2)×(3/4)＝62.5%。突破點(diǎn)與伴性遺傳有關(guān)的基因頻率計(jì)算〔典例剖析〕例6(2024·威海期末)據(jù)調(diào)查，某校學(xué)生中某性狀基因型的比例為XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，則該群體中B和b的基因頻率分別是(D)A．92%、8% B．8%、92%C．78%、22% D．36%、64%[解析]依據(jù)基因頻率的概念可知：某基因的頻率＝某基因總數(shù)÷全部等位基因的總數(shù)。由于B、b位于X染色體上，Y染色體上沒有相應(yīng)的等位基因，而每個(gè)女性體內(nèi)有2條X染色體，每個(gè)男性體內(nèi)只有1條X染色體，因此XB基因頻率＝(42.32%×2＋7.36%×1＋46%)÷(42.32%×2＋7.36%×2＋0.32%×2＋46%×1＋4%×1)＝92%；又因?yàn)橐粚?duì)等位基因的頻率之和等于1，所以Xb基因頻率＝1－92%＝8%。〔對(duì)應(yīng)訓(xùn)練〕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(D)A．正常個(gè)體中白化病基因攜帶者所占的概率為eq\f(2a,1＋a)B．男性個(gè)體中患紅綠色盲的個(gè)體所占的比例為bC．不患抗維生素D佝僂病的女性個(gè)體占全部個(gè)體的eq\f(1－c2,2)D．女性個(gè)體中同時(shí)患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占bc[解析]依據(jù)題意可知，白化病的致病基因頻率為a，正?；虻念l率為1－a，則顯性純合子的基因型頻率為(1－a)2，雜合子的基因型頻率為2×a×(1－a)，則正常個(gè)體中白化病攜帶者所占的概率為eq\f(2a,1＋a)，A項(xiàng)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、XhY，而紅綠色盲的致病基因頻率為b，因此男性個(gè)體中患紅綠色盲的個(gè)體所占的比例為b，B項(xiàng)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?；蝾l率為(1－c)，因此不患抗維生素D佝僂病的女性個(gè)體占全部個(gè)體的eq\f(1－c2,2)，C項(xiàng)正確；女性個(gè)體中同時(shí)患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的概率不是bc，D項(xiàng)錯(cuò)誤。突破點(diǎn)利用遺傳平衡公式，求基因型頻率〔典例剖析〕例7現(xiàn)有兩個(gè)特別大的某昆蟲種群，個(gè)體間隨機(jī)交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對(duì)A和a基因限制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%，a基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。假設(shè)這兩個(gè)種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個(gè)種群完全合并為一個(gè)可隨機(jī)交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是(C)A．75% B．50%C．42% D．21%[解析]A、a基因頻率已知，據(jù)此可推導(dǎo)出各種群的基因型頻率。種群1中各個(gè)基因型的頻率分別為AA＝64%，Aa＝32%，aa＝4%；種群2中各個(gè)基因型的頻率分別為AA＝36%，Aa＝48%，aa＝16%，則混合后的大種群中各個(gè)基因型的頻率變?yōu)锳A＝50%，Aa＝40%，aa＝10%；混合后的A基因頻率＝50%＋40%×eq\f(1,2)＝70%，a基因頻率＝1－70%＝30%，依據(jù)遺傳平衡定律，隨機(jī)交配后子代中Aa的基因型頻率為2×70%×30%＝42%?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕7．一對(duì)等位基因(F、f)位于常染色體上，經(jīng)調(diào)查，兔群中雌兔基因型頻率FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%)；雄兔基因型頻率FF(20%)、Ff(40%)、ff(40%)。假設(shè)隨機(jī)交配，且后代生活力一樣，則子代中(B)A．基因型頻率變更，該群體發(fā)生了進(jìn)化B．Ff基因型頻率為52%C．F基因頻率雌兔為60%、雄兔為40%D．雌兔、雄兔的基因型頻率不同，進(jìn)化方向相同[解析]生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變更，該種群隨機(jī)交配，且子代生活力一樣，則基因頻率不發(fā)生變更，即該種群沒有發(fā)生進(jìn)化，A錯(cuò)誤；雌兔中F的基因頻率為30%＋60%×eq\f(1,2)＝60%，f＝40%，雄兔中F的基因頻率為20%＋40%×eq\f(1,2)＝40%，f＝60%，隨機(jī)交配后，子代的基因頻率不變，依據(jù)遺傳平衡定律，子代中Ff的基因型頻率為60%×60%＋40%×40%＝52%，B正確；在子代中，F(xiàn)基因頻率在雌兔、雄兔中均為50%，雌兔、雄兔的基因型頻率相同，進(jìn)化方向不同，C、D錯(cuò)誤。突破點(diǎn)自交與自由交配條件下的基因(型)頻率的變更〔典例剖析〕例8某植物種群中，AA基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%。若該種群植物自交，后代中AA、aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的頻率及A、a的基因頻率分別為(D)A．55%、45%、45%、55% B．42.5%、32.5%、45%、55%C．55%、45%、55%、45% D．42.5%、32.5%、55%、45%[解析]親代中AA基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%，則Aa基因型個(gè)體占50%，親代、子代的基因頻率不變，則A的基因頻率＝30%＋(1/2)×50%＝55%，a的基因頻率為45%；若該種群植物自交，后代中AA基因型個(gè)體出現(xiàn)的頻率為30%＋(1/4)×50%＝42.5%，aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的頻率為20%＋(1/4)×50%＝32.5%。┃┃規(guī)律方法?自交和自由交配時(shí)基因型頻率變更規(guī)律(1)自交：種群個(gè)體自交時(shí)，純合子增多，雜合子削減，基因型頻率發(fā)生變更。自交過程不變更基因頻率。(2)自由交配：在無基因突變、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí)，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不變。假如一個(gè)種群沒有處于遺傳平衡狀態(tài)，自由交配不變更基因頻率，但變更基因型頻率。〔對(duì)應(yīng)訓(xùn)練〕8．在一個(gè)隨機(jī)交配的中等大小的種群中，經(jīng)調(diào)查發(fā)覺限制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率為20%，Aa基因型的頻率為80%，aa基因型(致死型)的頻率為0，那么隨機(jī)交配繁殖一代后，AA基因型的個(gè)體占(C)A．1/5 B．1/4C．3/7 D．11/21[解析]由題意可得出，A的基因頻率＝60%，a的基因頻率＝40%，隨機(jī)交配繁殖一代后，AA的基因型頻率＝60%×60%＝36%，Aa的基因型頻率＝2×40%×60%＝48%，aa個(gè)體致死，因此AA基因型的個(gè)體占36%/(36%＋48%)＝3/7。課末總結(jié)學(xué)問導(dǎo)圖·思維縷析學(xué)科素養(yǎng)·核心釋疑1．如圖是將該種植物分別移栽到低緯度和高緯度地區(qū)種植，經(jīng)過多年的演化后最終形成了不同的五個(gè)物種：(1)什么詳細(xì)證據(jù)可以幫助你確定D和C不是一個(gè)物種？假如D和C不能雜交，或雜交后不能產(chǎn)生可育后代，說明它們不是一個(gè)物種(或若D和C雜交，存在生殖隔離，說明它們不是同一物種)。(2)圖示中B物種進(jìn)化為D、E兩個(gè)物種的機(jī)理是：地理隔離造成基因溝通的阻斷，不同環(huán)境的自然選擇造成不同種群基因頻率的變更，當(dāng)基因頻率變更積累到肯定的程度，形成生殖隔離，從而形成物種D和E。2．在一個(gè)海島上，一種海龜起先時(shí)，連趾(w)和分趾(W)的基因頻率各為0.5，當(dāng)海龜數(shù)量增加到島上食物不足時(shí)，連趾海龜簡(jiǎn)單從海水中得到食物，分趾的海龜則因不易從海水中獲得食物而餓死，若干萬年后，基因頻率變更成W為0.2，w為0.8。這種基因頻率的變更，是否發(fā)生了生物進(jìn)化？是。請(qǐng)簡(jiǎn)述理由：因?yàn)樯镞M(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的變更。這種基因頻率的變更，是否產(chǎn)生了新的物種？沒有產(chǎn)生新物種。請(qǐng)簡(jiǎn)述理由：只是種群基因頻率發(fā)生了變更，并沒有產(chǎn)生生殖隔離。3．長(zhǎng)期運(yùn)用殺蟲劑，發(fā)覺滅蟲效果越來越差，現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的說明是經(jīng)自然(殺蟲劑)選擇作用，種群中抗藥性基因頻率上升。探究高考·明確考向1．(2024·浙江卷，13)下列關(guān)于遺傳漂變和自然選擇的敘述，正確的是(D)A．遺傳漂變?cè)诖蠓N群中更易發(fā)生B．遺傳漂變能產(chǎn)生新的可遺傳變異C．遺傳漂變和自然選擇不都是進(jìn)化的因素D．遺傳漂變和自然選擇均可打破遺傳平衡[解析]遺傳漂變一般發(fā)生在小群體中，由于一個(gè)小群體與其他群體相隔離，不能充分地隨機(jī)交配或偶然死亡，因而在小群體內(nèi)基因不能達(dá)到完全自由分別和組合，使基因頻率簡(jiǎn)單產(chǎn)生偏差，A錯(cuò)誤；遺傳漂變沒有產(chǎn)生基因突變或染色體變異，故沒有產(chǎn)生新的可遺傳變異，B錯(cuò)誤；遺傳漂變是由于一個(gè)小群體與其他群體相隔離，不能充分地隨機(jī)交配或偶然死亡，因而在小群體內(nèi)基因不能達(dá)到完全自由分別和組合，使基因頻率簡(jiǎn)單產(chǎn)生偏差，使生物得到進(jìn)化，自然選擇會(huì)使基因頻率定向變更，都是進(jìn)化的因素，C錯(cuò)誤；遺傳漂變和自然選擇都會(huì)導(dǎo)致基因頻率變更，均可打破遺傳平衡，D正確。故選D。2．(2024·天津卷，6)囊鼠的體毛深色(D)對(duì)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)域囊鼠深色表現(xiàn)型頻率，檢測(cè)并計(jì)算基因頻率，結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(B)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(tài)．與淺色巖P區(qū)相比，深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合體頻率低C．淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、DdD．與淺色巖Q區(qū)相比，淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率高[解析]囊鼠的毛色與環(huán)境差異的大小會(huì)影響其被天敵捕食的難易程度，通過自然選擇的作用，囊鼠的毛色與環(huán)境的顏色相互協(xié)調(diào)，最終使深色和淺色的囊鼠在不同區(qū)域中的分布狀況不同，A項(xiàng)正確。淺色巖P區(qū)D基因的頻率是0.1，則d基因的頻率為0.9，雜合體(基因型)的頻率是2×0.1×0.9＝0.18，隱性純合體(基因型)的頻率是0.81。深色熔巖床區(qū)D基因的頻率是0.7，則d基因的頻率是0.3，則雜合體(基因型)的頻率是2×0.7×0.3＝0.42，隱性純合體(基因型)的頻率是0.09。淺色巖Q區(qū)D基因的頻率是0.3，則d基因的頻率為0.7，雜合體(基因型)的頻率是2×0.3×0.7＝0.42，隱性純合體(基因型)的頻率是0.49，B項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。深色為顯性性狀，所以深色囊鼠的基因型有DD和Dd兩種，C項(xiàng)正確。3．(2024·江蘇卷，4)下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述，正確的是(A)A．群體中近親繁殖可提高純合體的比例B．有害突變不能成為生物進(jìn)化的原材料C．某種生物產(chǎn)生新基因并穩(wěn)定遺傳后，則形成了新物種D．若沒有其他因素影響，一個(gè)隨機(jī)交配小群體的基因頻率在各代保持不變[解析]A對(duì)：群體中近親個(gè)體基因相像度高，所以群體中近親繁殖會(huì)提高純合體的比例。B錯(cuò)：突變和基因重組是生物進(jìn)化的原材料。C錯(cuò)：新物種形成的標(biāo)記是生殖隔離的出現(xiàn)，產(chǎn)生新基因并穩(wěn)定遺傳不代表形成了生殖隔離。D錯(cuò)：基因頻率保持不變的一個(gè)前提是種群足夠大，一個(gè)隨機(jī)交配小群體的基因頻率不肯定在各代保持不變。4．(2024·全國(guó)卷Ⅰ，29)回答下列問題：(1)大自然中，獵物可通過快速奔跑來逃脫被捕食，而捕食者則通過更快速的奔跑來獲得捕食獵物的機(jī)會(huì)，獵物和捕食者的每一點(diǎn)進(jìn)步都會(huì)促進(jìn)對(duì)方發(fā)生變更，這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為協(xié)同進(jìn)化(或答共同進(jìn)化)。(2)依據(jù)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”，食性廣捕食者的存在有利于增加物種多樣性，在這個(gè)過程中，捕食者使物種多樣性增加的方式是捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，為其他物種的生存供應(yīng)機(jī)會(huì)。(3)太陽能進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的主要過程是綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中。分解者通過呼吸作用將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物中的有機(jī)物分解來獲得生命活動(dòng)所需的能量。[解析](1)獵物和捕食者通過捕食活動(dòng)相互影響，自然選擇有利于獵物種群中跑得快的個(gè)體生存，也有利于捕食者種群中跑得快的個(gè)體生存，體現(xiàn)了生物與生物之間的協(xié)同進(jìn)化。(2)捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣會(huì)避開出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占肯定優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的生存供應(yīng)機(jī)會(huì)，有利于增加物種的多樣性。(3)綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中，這是太陽能進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的主要過程。分解者可以通過呼吸作用將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物中的有機(jī)物分解，來獲得生命活動(dòng)所需的能量?？寄芴嵘?五)變異、育種與進(jìn)化一、核心綜合歸納1．三類“無子果實(shí)”(1)無子西瓜—利用染色體變異原理，由四倍體(♀)×二倍體(♂)→三倍體，無子的緣由是三倍體聯(lián)會(huì)紊亂，不能正常產(chǎn)生配子。(2)無子番茄—利用生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理，在未授粉的雌蕊柱頭上，涂抹肯定濃度的生長(zhǎng)素培育而來，其無子的緣由是“未授粉”(3)無子香蕉—自然三倍體，無子的緣由在于染色體聯(lián)會(huì)紊亂不能正常產(chǎn)生配子。以上三類無子果實(shí)中，無子西瓜、無子香蕉，其遺傳物質(zhì)均已變更，為可遺傳變異，而無子番茄則屬不行遺傳變異。2．可遺傳與可育“可遺傳”≠可育：三倍體無子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬可遺傳變異，其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變更，若將其體細(xì)胞培育為個(gè)體，則可保持其變異性狀，這與僅由環(huán)境引起的不遺傳的變異有著本質(zhì)區(qū)分。如無子番茄的“無子”緣由是植株未授粉，生長(zhǎng)素促進(jìn)了果實(shí)發(fā)育，這種“無子”性狀是不行以保留到子代的，將無子番茄進(jìn)行組織培育時(shí)，若能正常授粉，則可結(jié)“有子果實(shí)”。3．四倍體AAaa(由Aa秋水仙素誘導(dǎo)后形成)產(chǎn)生的配子類型及比例AAaa產(chǎn)生配子狀況可按右圖分析，由于染色體①～④互為同源染色體，減數(shù)分裂時(shí)四條染色體分至細(xì)胞兩極是“隨機(jī)”的，故最終產(chǎn)生的子細(xì)胞染色體及基因狀況應(yīng)為①②與③④(AA與aa)、①③與②④(Aa與Aa)、①④與②③(Aa與Aa)，由此可見，AAaa產(chǎn)生的配子類型及比例為1AA∶4Aa∶1aa而不是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。4．基因突變、基因重組、染色體變異的比較比較項(xiàng)目基因突變基因重組染色體變異變異的本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變更原有基因的重新組合染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目發(fā)生變更發(fā)生時(shí)間主要在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前期和后期有絲分裂和減數(shù)分裂過程中適用范圍全部生物真核生物、有性生殖、核基因遺傳真核生物(細(xì)胞增殖過程)產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新基因型，沒產(chǎn)生新基因未產(chǎn)生新基因，基因數(shù)目或依次發(fā)生變更鑒定方法光鏡下均無法檢出，可依據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定光鏡下可檢出5．著眼于四大角度，辨析三種可遺傳變異(1)“互換問題”①同源染色體上非姐妹染色單體間互換——基因重組②非同源染色體間互換(或單方移接)——染色體結(jié)構(gòu)變異(即“易位”)注：若同一條染色體的兩姐妹染色單體發(fā)生片段互換，則基因不變更。(2)“缺失”或“增加”問題①發(fā)生于“基因內(nèi)部”的“堿基對(duì)”增加或缺失——基因突變eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)致))產(chǎn)生新基因②發(fā)生于DNA分子上(或染色體中)“基因”的增加或缺失——染色體變異eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)致))基因數(shù)量變更(3)“鏡檢”問題①基因突變、基因重組屬“分子水平”變異，不能用光學(xué)顯微鏡視察②染色體變異(結(jié)構(gòu)、數(shù)目變異)屬“細(xì)胞水平”變異，可用顯微鏡視察(但需用“分生組織”)(4)基因的“質(zhì)”與“量”問題①唯一可變更結(jié)構(gòu)(即發(fā)生質(zhì)變)的——基因突變②既不變更“質(zhì)”又不變更“量”，僅變更組合方式的——基因重組③雖不變更“質(zhì)”，但可變更“量”或“序”(基因排列依次)的——染色體變異二、核心素養(yǎng)之對(duì)比試驗(yàn)與比照試驗(yàn)分析1．比照試驗(yàn)及其類型一個(gè)試驗(yàn)包括試驗(yàn)組和比照組—試驗(yàn)組是接受自變量處理的對(duì)象組，比照組(限制組)是不接受自變量處理的對(duì)象組。常用的比照類型