PAGEPAGE1第1節(jié)生物進(jìn)化的證據(jù)第2節(jié)種群是進(jìn)化的基本單位1．了解生物進(jìn)化的證據(jù)。2．理解種群等位基因頻率的變更與生物進(jìn)化的關(guān)系。(重、難點(diǎn))3．理解并表述現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的主要內(nèi)容。一、生物進(jìn)化的證據(jù)1．免疫學(xué)證據(jù)：當(dāng)家兔抗血清(含有抗人血清蛋白的抗體)與某種動(dòng)物的血清混合時(shí)，會(huì)發(fā)生抗原—抗體反應(yīng)而形成沉淀，反應(yīng)越劇烈，沉淀形成越多，說明這種動(dòng)物與人類的親緣關(guān)系就越近。2．分子生物學(xué)證據(jù)(1)比較DNA①方法：運(yùn)用DNA—DNA雜交技術(shù)。②原理：依據(jù)不同生物基因組的相像程度推斷親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。(2)基因序列比較：利用DNA測(cè)序技術(shù)，干脆比較不同物種的基因序列，從而推斷出這些物種之間的進(jìn)化關(guān)系。(3)比較蛋白質(zhì)：兩種生物同種蛋白質(zhì)差異越大，說明親緣關(guān)系越遠(yuǎn)。二、種群是進(jìn)化的基本單位1．現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的內(nèi)容(1)種群內(nèi)存在著因隨機(jī)突變和重組而產(chǎn)生的遺傳變異，自然選擇確定生物進(jìn)化的方向。(2)進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群內(nèi)等位基因頻率的變更。(3)突變、選擇和隔離是物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制，物種形成導(dǎo)致了生物的多樣性。2．種群的基因(1)種群的概念：同種生物在特定環(huán)境空間內(nèi)和特定時(shí)間內(nèi)的全部個(gè)體的集群。(2)基因庫與等位基因頻率①基因庫：一個(gè)生物種群中的全部個(gè)體所含有的全部遺傳信息。②等位基因頻率：某個(gè)等位基因在基因庫中所占的比率。(3)哈迪—溫伯格平衡①條件：種群規(guī)模是極大的；種群內(nèi)個(gè)體間隨機(jī)交配；沒有突變的發(fā)生；沒有遷出和遷入；沒有發(fā)生自然選擇。②結(jié)果：等位基因頻率保持不變。3．等位基因頻率變更的影響因素(1)遺傳漂變；(2)突變；(3)遷移；(4)選擇。4．種內(nèi)進(jìn)化同一物種不同種群eq\o(→,\s\up7(自然選擇))各種群等位基因頻率出現(xiàn)明顯差異→不同的類別或亞種eq\o(→,\s\up7(生殖隔離))形成不同物種。判一判(1)種群等位基因頻率變更說明生物發(fā)生進(jìn)化。(√)(2)池塘全部的成年鯽魚為一個(gè)種群。(×)(3)自然選擇學(xué)說以個(gè)體為進(jìn)化單位，現(xiàn)代綜合進(jìn)化論以種群為進(jìn)化單位。(√)(4)突變?yōu)樯镞M(jìn)化供應(yīng)原始材料，確定生物的進(jìn)化方向。(×)想一想生物進(jìn)化的證據(jù)還來源于哪些？提示：化石記錄、比較解剖學(xué)、比較胚胎學(xué)等。生物進(jìn)化的證據(jù)1．免疫學(xué)證據(jù)(1)原理：每種動(dòng)物的血清中都含有一系列獨(dú)特的蛋白質(zhì)。假如把一種動(dòng)物的血清(抗原)注射到另一種動(dòng)物的體內(nèi)，這種動(dòng)物的免疫系統(tǒng)將產(chǎn)生特定的抗體攻擊這些抗原，所以血清中存在著大量的抗體。(2)家兔抗血清試驗(yàn)：用注射器取人的部分血清注射到家兔體內(nèi)，制得家兔抗血清，然后將等量的家兔抗血清注入等量的人、黑猩猩、大猩猩、長臂猿、狒狒、蜘蛛猴、狐猴、食蟻獸和豬的血清中，肯定時(shí)間后可以發(fā)覺，家兔抗血清與這些動(dòng)物血清的反應(yīng)強(qiáng)度分別為100%、97%、92%、79%、75%、58%、37%、17%、8%。因?yàn)榭乖c抗體的反應(yīng)是專一的，并且可以形成沉淀，故可知反應(yīng)越劇烈，沉淀就越多，就說明這種動(dòng)物的血清蛋白與人類的越相像。由此可以推斷，這些動(dòng)物與人的親緣關(guān)系的密疏程度依次是黑猩猩、大猩猩、長臂猿、狒狒、蜘蛛猴、狐猴、食蟻獸、豬。2．比較解剖學(xué)的例證：特殊是同源器官和同功器官、痕跡器官的存在。3．胚胎學(xué)的例證：不同綱的動(dòng)物的早期胚胎的發(fā)育彼此都很相像，都有咽鰓裂、尾、頭部較大、身體彎曲，胚胎的發(fā)育重現(xiàn)動(dòng)物的系統(tǒng)進(jìn)化史。4．古生物學(xué)的例證：依據(jù)地層出現(xiàn)的早晚發(fā)覺的動(dòng)物：無脊椎動(dòng)物、脊椎動(dòng)物(圓口綱、魚綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱、哺乳綱)，由低級(jí)到高級(jí)發(fā)展。5．動(dòng)物地理學(xué)例證：地理隔離導(dǎo)致生殖隔離，導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生，世界不同地區(qū)有相像的物種。6．生理生化的例證：一切生物都具有新陳代謝、應(yīng)激性、生長、發(fā)育、遺傳變異的基本特征，身體都是由核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類等大分子物質(zhì)組成。7．遺傳學(xué)例證：生物之間的染色體組的不同和相像。1．下列有關(guān)生物進(jìn)化證據(jù)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．黑猩猩與大猩猩相比，黑猩猩的血清與家兔抗血清反應(yīng)更劇烈，說明黑猩猩與人類親緣關(guān)系更近B．在進(jìn)行DNA—DNA分子雜交時(shí)運(yùn)用了DNA的熱變性原理C．通過對(duì)比不同物種的基因序列，可推斷不同物種的進(jìn)化關(guān)系D．生物進(jìn)化的證據(jù)只有免疫學(xué)證據(jù)和分子生物學(xué)證據(jù)解析：選D。生物進(jìn)化的觀點(diǎn)除得到免疫學(xué)證據(jù)、分子生物學(xué)證據(jù)，還得到了化石記錄、比較解剖學(xué)、比較胚胎學(xué)等方面的證據(jù)。2．若將人的肯定量血清注射到一只山羊體內(nèi)，經(jīng)肯定時(shí)間后獲得相應(yīng)的山羊抗血清。然后將這種血清等量注入下列四種動(dòng)物的血清內(nèi)，形成沉淀最多的是()A．綿羊血清B．獼猴血清C．大猩猩血清D．家兔血清解析：選C。因?yàn)樵诒绢}所說的四種動(dòng)物中，人與大猩猩的親緣關(guān)系最近，其血清中的蛋白質(zhì)更相像，故C符合題意。種群的基因1．理解種群、基因庫與基因頻率的含義(1)種群的概念理解種群概念應(yīng)把握如下內(nèi)容：①兩個(gè)要素：“同種”和“全部”。②兩個(gè)條件：“時(shí)間”和“空間”，即種群具有肯定的時(shí)空限制，離開肯定的空間和時(shí)間的種群是不存在的。③兩個(gè)方面eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(宏觀方面：種群是生物繁殖的基本單位,微觀方面：種群是生物進(jìn)化的基本單位))④種群中的個(gè)體不是機(jī)械地集合在一起的，而是通過種內(nèi)關(guān)系組成的一個(gè)有機(jī)整體，個(gè)體間能彼此交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。⑤同一種群中的生物屬于同一物種，個(gè)體具有的形態(tài)特征基本相同，生態(tài)要求基本一樣。(2)種群的基因庫①每個(gè)種群都有自己的基因庫。②種群中每個(gè)個(gè)體所含的基因，只是種群基因庫的一個(gè)組成部分。③個(gè)體攜帶的基因隨著個(gè)體的死亡而從基因庫中消逝，隨著繁殖把自身的一部分基因傳給后代，通過突變使新基因進(jìn)入基因庫，所以基因庫在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。(3)基因頻率①對(duì)于某對(duì)等位基因而言，每個(gè)種群都有自己的基因頻率，且基因頻率是會(huì)隨環(huán)境的變遷而變更的。②種群中基因頻率的變更反映誕生物進(jìn)化的方向，即在進(jìn)化過程中某基因的頻率假如漸漸增大，說明該基因限制的性狀對(duì)環(huán)境的適應(yīng)實(shí)力較強(qiáng)。2．基因頻率和基因型頻率的計(jì)算方法(1)定義法基因頻率＝eq\f(種群內(nèi)某基因總數(shù),種群內(nèi)某基因和其等位基因的總數(shù))×100%(2)基因位置法①若某基因在常染色體上，則基因頻率＝eq\f(種群內(nèi)某基因總數(shù),種群個(gè)體數(shù)×2)×100%。②若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率＝eq\f(種群內(nèi)某基因總數(shù),雌性個(gè)體數(shù)×2＋雄性個(gè)體數(shù))×100%。(3)通過基因型頻率計(jì)算若已知AA、Aa、aa的頻率，求A(a)的基因頻率，則A%＝AA%＋eq\f(1,2)×Aa%；a%＝aa%＋eq\f(1,2)×Aa%。(4)依據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率和基因型頻率①遺傳平衡定律的適用條件a．種群是極大的；b．種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；c．沒有突變發(fā)生；d．沒有新基因加入；e．沒有自然選擇。②基因頻率與基因型頻率的計(jì)算公式設(shè)A頻率為p，a頻率為q，則p＋q＝1。雄配子雌配子A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(q)Aa(pq)aa(q2)即：AA＝p2，Aa＝2pq，aa＝q2。③實(shí)例：若已知AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為eq\r(m)。突破1種群、基因庫及基因頻率的理解1．下列有關(guān)種群基因庫的敘述中，不正確的是()A．一個(gè)種群的基因庫包括這個(gè)種群所含有的全部基因B．生物的個(gè)體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個(gè)體的繁殖而代代相傳C．種群中每個(gè)個(gè)體含有種群基因庫的全部基因D．基因突變可以變更基因庫的組成解析：選C。基因庫是一個(gè)種群的全部個(gè)體所含的全部基因，由于不同個(gè)體之間在基因上具有差異，所以不行能每個(gè)個(gè)體都含有種群基因庫中的全部基因，A正確，C錯(cuò)誤。種群是生物繁殖的基本單位，所以基因庫不會(huì)因個(gè)體死亡而消逝，應(yīng)代代相傳，B正確。可遺傳的變異均可能變更基因庫的組成，D正確。突破2常染色體上基因頻率的計(jì)算2．某生物種群由基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體組成，其中基因a的頻率為45%，則該種群中基因A的頻率為()A．30% B．45%C．55% D．80%解析：選C。基因a的頻率為45%，所以其等位基因A的基因頻率為1－45%＝55%。突破3X染色體上基因頻率的計(jì)算3．據(jù)某生物探討性學(xué)習(xí)小組調(diào)查，某校學(xué)生中基因型比例為XBXB∶XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY＝44∶5∶1∶43∶7，則Xb的基因頻率為()A．13．2% B．5%C．14% D．9．3%解析：選D。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。Xb的基因頻率＝Xb/(XB＋Xb)×100%(因?yàn)锽、b只位于X染色體上，Y染色體上沒有)。女性體內(nèi)有兩條X染色體，因此有兩個(gè)此類基因(包括B和b)，男性體內(nèi)只有1條X染色體，因此只有1個(gè)此類基因(B或b)。被調(diào)查的種群中，Xb：5%＋1%×2＋7%＝14%；XB＋Xb：44%×2＋5%＋43%＋5%＋1%×2＋7%＝150%。所以，Xb的基因頻率＝Xb/(XB＋Xb)×100%＝14%/150%×100%≈9．3%。突破4隨機(jī)交配條件下、基因型頻率的計(jì)算4．在某一個(gè)人群中，經(jīng)調(diào)查得知，隱性性狀者為16%，該性狀不同類型的基因型頻率是多少(按AA、Aa、aa依次排列答案)()A．0．36、0．48、0．16B．0．36、0．24、0．16C．0．16、0．48、0．36D．0．16、0．36、0．48解析：選A。在一個(gè)大群體隨機(jī)交配的狀況下，其基因頻率和基因型頻率在沒有突變、選擇和遷移的條件下世代相傳，不發(fā)生變更，基因型頻率是由基因頻率確定的。種群中一對(duì)等位基因頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。題中隱性性狀者為16%，即a2＝16%，則a＝40%。A＝1－40%＝60%。因此AA＝60%×60%＝0．36，Aa＝2×40%×60%＝0．48。突破5隨機(jī)交配和自交條件下基因頻率和基因型頻率變更的比較5．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基因頻率的變更依次為()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：選C。隨機(jī)交配的種群的基因頻率和基因型頻率穩(wěn)定不變，保持平衡，符合遺傳平衡定律。自交時(shí)，基因頻率不變，雜合體所占比例會(huì)逐代削減，純合體所占比例逐代增多，所以AA個(gè)體百分比會(huì)增大。eq\a\vs4\al()關(guān)于基因頻率與基因型頻率變更的三個(gè)易混警示(1)雜合體連續(xù)自交時(shí)，盡管基因頻率不變，但后代的基因型頻率會(huì)發(fā)生變更，表現(xiàn)為純合體所占比例不斷增大，雜合體所占比例不斷減小。(2)在無基因突變、無遷入和遷出、各種基因型的個(gè)體生活力相同時(shí)，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。(3)基因頻率相同的兩個(gè)種群，它們的基因型頻率不肯定相同；當(dāng)基因型頻率發(fā)生變更時(shí)，基因頻率不肯定發(fā)生變更。等位基因頻率的變更與生物進(jìn)化1．遺傳漂變具有偶然性，突變是多向的，遷移也具有不確定性，它們雖然都能使等位基因頻率發(fā)生變更，但這種變更的方向是隨機(jī)的、無序的，并不能確定生物進(jìn)化的方向。(1)在小型種群中，偶然性的進(jìn)化變更叫遺傳漂變，遺傳漂變可能使一個(gè)等位基因(在經(jīng)過一個(gè)以上的世代后)在這個(gè)種群中消逝，或固定成為唯一的等位基因。(2)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原始材料①基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的等位基因頻率發(fā)生變更。②突變頻率雖然很低，但因每個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的基因是成千上萬的。故每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)量是很大的。③突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的，為生物進(jìn)化供應(yīng)了原始材料。(3)生物群體之間的遷移會(huì)帶來相應(yīng)的基因流淌。這種基因流淌在肯定的條件下同樣能引起等位基因頻率的變更，具有明顯的進(jìn)化效果。2．自然選擇確定生物進(jìn)化方向的原理(1)變異是不定向的。(2)自然選擇是定向的。(3)種群基因頻率的變更是定向的。(4)生物進(jìn)化是定向的。3．生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群等位基因頻率的變更在自然界中，由于選擇、遺傳漂變、遷移和突變等因素，種群的等位基因頻率總是在不斷變更，生物進(jìn)化的過程實(shí)質(zhì)上就是種群等位基因頻率發(fā)生變更的過程。種群等位基因頻率的變更也意味著生物發(fā)生了進(jìn)化。1．下列關(guān)于進(jìn)化中“選擇”的敘述中，正確的是()A．自然選擇確定了生物變異和進(jìn)化的方向B．若沒有自然選擇，種群基因頻率不行能發(fā)生變更C．自然選擇干脆作用于個(gè)體的基因型，進(jìn)而導(dǎo)致種群基因頻率的變更D．育種中通過人工選擇使限制優(yōu)良性狀的基因頻率漸漸擴(kuò)大，從而使生物進(jìn)化答案：D2．如圖表示環(huán)境條件發(fā)生變更后某個(gè)種群中A和a基因頻率的變更狀況，下列說法錯(cuò)誤的是()A．環(huán)境條件發(fā)生變更后，使生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異B．P點(diǎn)時(shí)兩曲線相交，此時(shí)A和a的基因頻率均為50%C．Q點(diǎn)表示環(huán)境發(fā)生了變更，A基因限制的性狀更適應(yīng)環(huán)境D．在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向變更解析：選A。變異本身是自發(fā)產(chǎn)生的，變異發(fā)生后，在自然(環(huán)境條件)選擇下，適應(yīng)性的變異被選擇保留下來，導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生定向變更。P點(diǎn)時(shí)兩曲線相交，此時(shí)A和a的基因頻率相等，均為50%。Q點(diǎn)后A基因頻率增大，表示環(huán)境發(fā)生了變更，A基因限制的性狀更適應(yīng)環(huán)境。eq\a\vs4\al()理解“自然選擇”的含義(1)選擇的對(duì)象①表面對(duì)象：生物的變異性狀。②實(shí)質(zhì)對(duì)象：限制性狀的基因。(2)選擇的結(jié)果①從生物性狀上看，生物朝著肯定的方向進(jìn)化，形成生物的適應(yīng)性。②從實(shí)質(zhì)上看，種群基因頻率發(fā)生變更。核心學(xué)問小結(jié)[要點(diǎn)回眸][規(guī)范答題]1．現(xiàn)代生物學(xué)從免疫學(xué)、分子生物學(xué)(比較DNA、比較蛋白質(zhì)、基因序列比較)等方面為生物進(jìn)化理論供應(yīng)了證據(jù)。2．現(xiàn)代綜合進(jìn)化理論的主要內(nèi)容是：(1)種群內(nèi)存在著因隨機(jī)突變和重組而產(chǎn)生的遺傳變異，自然選擇確定生物進(jìn)化的方向。(2)進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群內(nèi)等位基因頻率的變更。(3)突變、選擇、隔離是物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制，物種形成導(dǎo)致了生物的多樣性。3．影響等位基因頻率的因素包括遺傳漂變、突變、遷移和選擇。[隨堂檢測(cè)]1．將在人體血清刺激下獲得的四等份家兔抗血清分別注入豬、貓、狗、猴的體內(nèi)均會(huì)產(chǎn)生肯定量的沉淀物。這種沉淀物的成分是()A．抗原 B．抗體C．抗原—抗體復(fù)合物 D．細(xì)菌—抗體復(fù)合物答案：C2．現(xiàn)代綜合進(jìn)化論認(rèn)為，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變更。下列可以定向變更種群基因頻率的是()A．基因突變 B．基因重組C．自然選擇 D．遷移解析：選C。基因突變本身具有不定向性；基因重組中基因本身沒有發(fā)生變更，變更了的是基因型頻率，因此不會(huì)變更基因頻率。種群中假如含A基因的個(gè)體比含a基因的個(gè)體更多地遷移到另一個(gè)地區(qū)，這個(gè)種群中A基因和a基因的頻率就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變更，但不會(huì)定向地變更種群的基因頻率；自然選擇可以定向地變更種群的基因頻率。3．某植物種群中，r基因純合的個(gè)體不能存活。已知該種群的基因型分別為YYRR、YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr，它們的基因型頻率依次為30%、20%、20%、10%、10%、10%。計(jì)算Y和y的基因頻率依次為()A．55%和45% B．45%和55%C．27．5%和22．5% D．22．5%和27．5%答案：A4．金魚的一對(duì)相對(duì)性狀由一對(duì)等位基因(A、a)限制，其中a基因在純合時(shí)使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均為純合體)。現(xiàn)取一對(duì)金魚雜交，F(xiàn)1金魚共67只，其中雄性金魚21只，則F1金魚自由交配所得F2成活個(gè)體中，a基因的頻率為()A．1/8 B．1/6C．1/11 D．1/14解析：選C。由題意知，一對(duì)金魚雜交，F(xiàn)1代金魚共67只，其中雄金魚21只，雌性個(gè)體∶雄性個(gè)體≈2∶1，說明金魚的這一對(duì)等位基因位于X染色體上，親本的基因型為XAXa、XAY，F(xiàn)1中，雌性個(gè)體的基因型為XAXa、XAXA，產(chǎn)生卵細(xì)胞的基因型及比例是：XA∶Xa＝3∶1，雄性個(gè)體的基因型為XAY，產(chǎn)生的精子的基因型及比例是XA∶Y＝1∶1，因此F1代金魚自由交配所得F2代的基因型及比例是：XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝3∶1∶3∶1，其中XaY死亡，所以成活個(gè)體中XAXA∶XAXa∶XAY＝3∶1∶3；Xa的基因頻率＝1÷(3×2＋1×2＋3)＝1/11。5．家蠅對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，緣由是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。如表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。家蠅種群來源敏感性純合子(%)抗性雜合子(%)抗性純合子(%)甲地區(qū)78202乙地區(qū)64324丙地區(qū)84151下列敘述正確的是()A．上述通道蛋白中氨基酸的變更是基因堿基對(duì)缺失的結(jié)果B．甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%C．比較三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高D．丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果解析：選D。因?yàn)橐粋€(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸，應(yīng)是堿基對(duì)替換的結(jié)果，故A錯(cuò)誤。甲地區(qū)抗性基因頻率是2%＋20%/2＝12%，故B錯(cuò)誤。比較三地區(qū)抗性基因頻率，甲是12%，乙是20%，丙是8．5%，但不能說明乙地區(qū)抗性基因突變率最高，故C錯(cuò)誤。丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果，故D正確。6．某植物種群，AA基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%。則：(1)該植物A、a的基因頻率分別為______和______。(2)若該植物自交，后代中AA、aa基因型個(gè)體分別占________和________，這時(shí)A、a的基因頻率分別是________和________。(3)依據(jù)現(xiàn)代綜合進(jìn)化論，這種植物在兩年中是否發(fā)生了進(jìn)化？________，緣由是________________________________________________________________________。(4)由此可見，進(jìn)化的單位是________，進(jìn)化的原材料是由________________供應(yīng)，生物進(jìn)化方向確定于________，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是________________________________________________________________________。解析：(1)該植物種群中Aa基因型個(gè)體占1－30%－20%＝50%，A基因的頻率為(30×2＋50)/200×100%＝55%，a基因的頻率為1－55%＝45%。(2)該種群植物自交后代中由于基因型為Aa的個(gè)體自交后代中有顯性的純合體和隱性的純合體出現(xiàn)，所以AA個(gè)體占30%＋50%×1/4＝42．5%，aa個(gè)體占20%＋50%×1/4＝32．5%。(3)物種的進(jìn)化過程中基因頻率在不斷變更，所以這種植物在兩年中沒有進(jìn)化。答案：(1)55%45%(2)42．5%32．5%55%45%(3)沒進(jìn)化基因頻率沒發(fā)生變更(4)種群突變和基因重組自然選擇基因頻率的變更[課時(shí)作業(yè)]一、選擇題1．下列關(guān)于種群的說法，正確的是()A．某水庫里全部的魚構(gòu)成一個(gè)種群B．種群中每個(gè)個(gè)體含有該種群基因庫中的全部基因C．自然界中種群的等位基因頻率總是在不斷變更著，等位基因頻率的變更是導(dǎo)致基因庫變更的緣由D．自然選擇是影響等位基因頻率的唯一因素解析：選C。種群是指生活在肯定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體，魚是一類動(dòng)物，不是一種生物，所以A不對(duì)。基因庫是指一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，即種群基因庫是由每一個(gè)個(gè)體的全部基因組成，但一個(gè)個(gè)體并不能包含該種群的全部基因，所以B不對(duì)。自然選擇是影響等位基因頻率的因素，但不是唯一因素，除此之外，還有基因突變、染色體變異等，所以D不對(duì)。由于自然界中總是存在自然選擇、突變等因素的作用，因此種群的等位基因頻率總是不斷變更的，等位基因頻率的變更必定導(dǎo)致基因庫的變更，所以C對(duì)。2．下列哪項(xiàng)對(duì)種群的基因頻率沒有影響()A．染色體變異 B．隨機(jī)交配C．自然選擇 D．基因突變解析：選B。染色體變異會(huì)使基因的數(shù)量發(fā)生變更，進(jìn)而影響種群的基因頻率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；隨機(jī)交配不會(huì)產(chǎn)生新的基因，也不會(huì)變更基因的數(shù)量，對(duì)基因頻率沒有影響，B項(xiàng)正確；自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向變更，C項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，對(duì)基因頻率有影響，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．現(xiàn)代綜合進(jìn)化論認(rèn)為，突變和基因重組是產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，下列哪種變異現(xiàn)象不屬于此類突變的范疇()A．黃色×黃色→黃色、綠色B．紅眼果蠅中出現(xiàn)了白眼C．貓叫綜合征D．無子西瓜解析：選A。現(xiàn)代綜合進(jìn)化論中的突變是廣義的突變，包括基因突變和染色體變異兩個(gè)方面。A項(xiàng)中的變異屬于性狀分別，不屬于此類突變的范疇。B項(xiàng)中的變異屬于基因突變，C項(xiàng)中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，D項(xiàng)中的變異屬于染色體數(shù)目變異。4．在一個(gè)種群中隨機(jī)抽取肯定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型AA的個(gè)體占總數(shù)的24%，基因型Aa的個(gè)體占總數(shù)的72%，基因型aa的個(gè)體占總數(shù)的4%，那么，基因A和a的基因頻率分別是()A．24%和72% B．36%和64%C．57%和43% D．60%和40%解析：選D。依據(jù)題意，假如隨機(jī)抽出的個(gè)體數(shù)X個(gè)，限制A、a所限制性狀的基因總數(shù)為2X個(gè)，A基因的數(shù)目為(24%×X×2＋72%×X×1)＝1．2X個(gè)，a基因的數(shù)目為(4%×X×2＋72%×X×1)＝0．8X個(gè)。依據(jù)基因頻率的概念——某種基因在某個(gè)種群中出現(xiàn)的頻率，知：A基因出現(xiàn)的頻率＝A基因在該種群中的數(shù)目÷限制該性狀的基因的總數(shù)＝1．2X÷2X＝60%；a基因出現(xiàn)的頻率＝a基因在該種群中的數(shù)目÷限制該性狀的基因的總數(shù)＝0．8X÷2X＝40%。5．假如基因型為Aa的個(gè)體自交產(chǎn)生的后代在某一環(huán)境中的生存實(shí)力或競爭實(shí)力大小是AA＝Aa＞aa，則在長期的自然選擇過程中，下列能比較正確地表示A基因和a基因的頻率變更的曲線是()解析：選A。由題中“生存實(shí)力或競爭實(shí)力大小是AA＝Aa＞aa”可知，自然選擇的結(jié)果是A基因頻率將增加，a基因頻率將減小，由于Aa個(gè)體生存實(shí)力較強(qiáng)，a基因不會(huì)被完全淘汰。6．下列關(guān)于基因頻率、基因型頻率與生物進(jìn)化的敘述正確的是()A．一個(gè)種群中，限制一對(duì)相對(duì)性狀的各種基因型頻率發(fā)生變更，說明物種在進(jìn)化B．在一個(gè)種群中，限制一對(duì)相對(duì)性狀的各種基因型頻率之和為1C．基因型Aa的個(gè)體自交后代所形成的種群中，A基因的頻率大于a基因的頻率D．因色盲患者中男性數(shù)量大于女性，所以男性群體中色盲的基因頻率大于女性群體解析：選B。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率定向變更，基因型頻率發(fā)生變更，不能說明種群在進(jìn)化；基因型Aa的個(gè)體自交后代所形成的種群中，A、a基因的頻率大小取決于自然選擇；基因頻率是針對(duì)種群而言的，男性群體和女性群體都不能算作種群。7．如圖表示某個(gè)種群基因型的組成狀況，A、a為一對(duì)等位基因。則該種群中a的基因頻率是()A．0．11 B．0．4C．0．5 D．0．55答案：C8．假設(shè)某動(dòng)物種群中，最初一對(duì)等位基因B、b的頻率為B＝0．75，b＝0．25，若環(huán)境的選擇作用使B基因的頻率不斷降低，若干代后等位基因B、b的頻率為B＝0．25，b＝0．75。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．在整個(gè)過程中，群體中基因型為Bb的頻率變更規(guī)律是先增大后減小B．該動(dòng)物群體發(fā)生了進(jìn)化C．等位基因B、b的產(chǎn)生來自基因突變D．該動(dòng)物群體所處的環(huán)境沒有發(fā)生變更答案：D9．不同基因型的褐鼠對(duì)滅鼠靈藥物的抗性及對(duì)維生素K的依靠性(即須要從外界環(huán)境中獲得維生素K才能維持正常的生命活動(dòng))的表現(xiàn)型如表。若對(duì)維生素K含量不足的環(huán)境中的褐鼠種群長期連續(xù)運(yùn)用滅鼠靈進(jìn)行處理，則褐鼠種群()基因型rrRrRR對(duì)滅鼠靈的抗性敏感抗性抗性對(duì)維生素K的依靠性無中度高度A．基因r的頻率最終下降至0B．抗性個(gè)體RR∶Rr＝1∶1C．RR個(gè)體數(shù)量增加，rr個(gè)體數(shù)量削減D．絕大多數(shù)抗性個(gè)體的基因型為Rr解析：選D。由于環(huán)境是維生素K含量不足的環(huán)境，所以依靠度較高的RR個(gè)體數(shù)量削減，長期運(yùn)用滅鼠靈rr個(gè)體數(shù)量大量削減，所以Rr個(gè)體的數(shù)量最多，所以兩種基因頻率都不為0。10．在歐洲的人群中，每2500人就有一個(gè)囊狀纖維變性的患者，此病為常染色體上的1對(duì)等位基因限制的疾病，是一種隱性遺傳病。現(xiàn)有一男性攜帶者與一表現(xiàn)型正常的女性婚配，其后代出現(xiàn)此病的幾率是()A．1/100 B．49/5000C．1/50 D．1/102解析：選D。設(shè)人群中正常者(AA)的幾率為p2，患者(aa)的幾率為q2，依據(jù)遺傳平衡定律：q2＝1/2500，得q＝1/50，p＝49/50。該婚配女子為攜帶者的幾率＝2pq/(p2＋2pq)＝(2×49/50×1/50)/(2×49/50×1/50＋492/502)＝2/51。所以依據(jù)遺傳規(guī)律兩者婚配所生病孩的概率＝1/4×2/51＝1/102。11．在某運(yùn)用除草劑的試驗(yàn)田中，選到了能遺傳的耐除草劑的雜草，將它與敏感型雜草X雜交，結(jié)果如表所示。下列分析錯(cuò)誤的是()雜交親本后代中耐藥型植株比例(%)后代中敏感型植株比例(%)耐藥型A×敏感型B1000敏感型C×耐藥型D4753A．耐藥型基因也有可能突變?yōu)槊舾行突駼．除草劑對(duì)雜草X進(jìn)行了定向選擇C．耐藥型雜草是雜草X產(chǎn)生不定向變異的結(jié)果之一D．A和B雜交子代群體耐藥型等位基因頻率占100%解析：選D。基因突變具有不定向性，A、C兩項(xiàng)正確；耐藥型雜草被選擇下來，而敏感型的則被淘汰，即除草劑對(duì)雜草X進(jìn)行了定向選擇，B項(xiàng)正確；A與B雜交，后代中耐藥型個(gè)體占100%，并不代表耐藥型等位基因頻率占100%，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．用基因型為Aa的小麥分別進(jìn)行連續(xù)自交、隨機(jī)交配、連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體、隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體，依據(jù)各代Aa基因型頻率繪制曲線如圖。下列分析錯(cuò)誤的是()A．曲線Ⅱ的F3中Aa基因型頻率為0．4B．曲線Ⅲ的F2中Aa基因型頻率為0．4C．曲線Ⅳ的Fn中純合體的比例比上一代增加(1/2)n＋1D．曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等解析：選C。第一種狀況：Aa連續(xù)自交即Fn中雜合體的概率為1/2n。其次種狀況：Aa隨機(jī)交配即Fn中雜合體的概率為1/2。第三種狀況：Aa連續(xù)自交并逐代淘汰aa即Fn中雜合體的概率為2/(2n＋1)。第四種狀況：Aa隨機(jī)交配并逐代淘汰aa即Fn中雜合體的概率為2/(2＋n)。由以上分析可知曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)Aa隨機(jī)交配。通過比較F2值的大小，可確定曲線Ⅱ代表Aa隨機(jī)交配并逐代淘汰aa，曲線Ⅲ代表Aa連續(xù)自交并逐代淘汰aa，曲線Ⅳ代表Aa連續(xù)自交。曲線Ⅱ的F3中Aa的基因型頻率為0．4，曲線Ⅲ的F2中Aa的基因型頻率也為0．4，A、B兩項(xiàng)正確。曲線Ⅳ的Fn中純合體的比例為1－1/2n，其上一代中純合體的比例為1－1/2n－1，故Fn中純合體的比例比上一代增加1－1/2n－(1－1/2n－1)＝1/2n，C項(xiàng)錯(cuò)誤。連續(xù)自交和隨機(jī)交配這兩者都不存在選擇，所以不會(huì)發(fā)生進(jìn)化，A和a的等位基因頻率都不會(huì)變更，D項(xiàng)正確。二、非選擇題13．已知蝸牛殼上有條紋與無條紋的性狀是由一對(duì)等位基因A和a限制的。探討人員調(diào)查了某地區(qū)的1000只蝸牛，對(duì)存活的個(gè)體數(shù)和被鳥捕食后剩下的蝸牛空殼數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表所示。請(qǐng)分析回答下列問題：有條紋(顯性)無條紋(隱性)合計(jì)存活個(gè)體數(shù)178211389空殼數(shù)332279611合計(jì)5104901000(1)在這1000只蝸牛中，aa的基因型頻率為________；假如Aa的基因型頻率為42%，則a基因的基因頻率為________。(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)推斷，殼上________(填“有條紋”或“無條紋”)的蝸牛更易被鳥捕食。經(jīng)多個(gè)世代后，該種群中a基因的基因頻率將會(huì)________(填“增大”或“減小”)，這種基因頻率的變更是通過________實(shí)現(xiàn)的。答案：(1)49%70%(2)有條紋增大自然選擇14．假設(shè)某果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)目相等，且對(duì)于A和a這對(duì)等位基因來說只有Aa一種基因型。回答下列問題：(1)若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率∶a基因頻率為________。理論上，該果蠅種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為________，A基因頻率為________。(2)若該果蠅種群隨機(jī)交配的試驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，則對(duì)該結(jié)果最合理的說明是________________。依據(jù)這一說明，第一代再隨機(jī)交配，其次代中Aa和aa基因型個(gè)體數(shù)量的比例應(yīng)為________。解析：(1)因?yàn)樵摲N群只有Aa一種基因型，若不考慮基因突變和染色體變異，該種群中A和a的基因頻率均為0．5，所以A基因頻率∶a基因頻率＝1∶1。假如該果蠅種群隨機(jī)交配且不考慮基因突變和染色體變異，依據(jù)遺傳平衡定律可知，AA的基因型頻率為0．25，aa的基因型頻率也是0．25，則Aa的基因型頻率為0．5，所以AA、Aa和aa的數(shù)量比為1∶2∶1，且A和a的基因頻率仍舊都是0．5。(2)由于該種群初始只有Aa一種基因型，所以理論上隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中，應(yīng)含有三種基因型，且比例為1∶2∶1。但試驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，最可能的緣由是顯性基因純合(AA)致死，從而導(dǎo)致子代中無基因型為AA的個(gè)體存在。子一代中Aa和aa的比例為2∶1，即Aa和aa的概率分別是2/3和1/3，所以A和a的基因頻率分別是1/3和2/3。假如不考慮基因純合致死，隨機(jī)交配符合遺傳平衡定律，產(chǎn)生的子二代中AA＝1/3×1/3＝1/9，Aa＝(1/3×2/3)×2＝4/9，aa＝2/3×2/3＝4/9，所以AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，AA個(gè)體致死，所以Aa和aa的個(gè)體數(shù)量比應(yīng)為1∶1。答案：(1)1∶11∶2∶10．5(2)A基因純合致死1∶115．原產(chǎn)某地的一年生植物a、b、c，分別引種到低緯度和高緯度地區(qū)種植，許多年以后移植到原產(chǎn)地，開花植株比例如圖所示，回答下列問題：(1)現(xiàn)代綜合進(jìn)化論認(rèn)為：________是生物進(jìn)化的基本單位。________確定生物進(jìn)化的方向。(2)在對(duì)b植物的某一種群進(jìn)行的調(diào)查