?第3節(jié)　種群基因組成的變化與物種的形成

課標(biāo)要求
核心素養(yǎng)
1.闡明具有優(yōu)勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加。
2．說明自然選擇促進生物更好地適應(yīng)特定的生存環(huán)境。
3．闡述變異、選擇和隔離可導(dǎo)致新物種形成。
1.生命觀念：初步運用進化與適應(yīng)觀，闡明可遺傳的變異提供了生物進化的原材料；運用生物進化觀念闡明隔離在物種形成中的作用。
2.科學(xué)思維：運用統(tǒng)計與概率的相關(guān)知識，解釋并預(yù)測種群內(nèi)某一遺傳性狀的分布及變化；運用分類與比較的觀念，分析地理隔離和生殖隔離在物種形成中的作用。

　[學(xué)生用書P85]
一、種群基因組成的變化
1．種群和種群基因庫
(1)種群
①概念：三要素
②特點：種群是生物繁殖的單位。
(2)基因庫：由一個種群中全部個體所含有的全部基因構(gòu)成。
(3)基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比值。
2．種群基因頻率的變化
(1)可遺傳變異的來源
(2)可遺傳變異提供了生物進化的原材料的原因
①
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
(1)原因：不斷淘汰發(fā)生不利變異的個體，選擇保留發(fā)生有利變異的個體。
(2)選擇的對象
①直接作用對象：個體的表型。
②最終選擇的對象：決定表型的基因。
(3)選擇的結(jié)果
①基因方面：種群的基因頻率會發(fā)生定向改變。
②生物性狀方面：導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。
二、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)生可育后代的一群生物。
2．隔離
(1)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。
(2)常見類型
項目
類型　　
發(fā)生范圍
結(jié)果
生殖隔離
不同物種間
①不能相互交配；
②即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代
地理隔離
同種生物
使種群間不能發(fā)生基因交流
3.新物種的形成過程

↓

↓
——基因庫形成明顯的差異，并逐步出現(xiàn)生殖隔離，從而形成不同的物種
4．物種形成的必要條件：隔離。

(1)一個種群中某基因占所有基因的比值叫作基因頻率。(×)
(2)基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進化的方向。(×)
(3)自然選擇決定了生物變異和進化的方向。(×)
(4)存在生殖隔離的種群不一定存在地理隔離。(√)
(5)地理隔離的出現(xiàn)導(dǎo)致基因頻率的改變，標(biāo)志新物種的形成。(×)

知識點一　種群基因組成的變化[學(xué)生用書P86]

1．相關(guān)概念的比較
比較項目
含義
變化后與進化的關(guān)系
基因型頻率
×100%
生物不一定進化
基因
頻率
×100%
生物進化
基因庫
種群中全部個體所含有的全部基因
可導(dǎo)致生物進化，它的變化是形成新物種的前提
2.突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料
(1)突變和基因重組使種群的基因頻率發(fā)生不定向的改變。
(2)由于突變和基因重組都是隨機的、不定向的，因此它們只提供生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。
(3)變異的有利和有害是相對的，由生存環(huán)境決定。
3．自然選擇決定生物進化方向的原理分析

　進化中的“定向”與“不定向”
(1)變異是不定向的。
(2)自然選擇是定向的。
(3)種群基因頻率的變化是定向的。
(4)生物進化是定向的。
發(fā)展素養(yǎng)
達爾文考察了格克倫島，這個島嶼上經(jīng)常刮大風(fēng)，島上的少數(shù)昆蟲翅膀特別發(fā)達，大多數(shù)昆蟲翅退化。請思考下列問題：
(1)在這個海島上昆蟲翅長差異的根本來源是什么？(生命觀念)
提示：基因突變。
(2)在這個島嶼上，為什么無翅的昆蟲特別多？(科學(xué)思維)
提示：由于這個島嶼上經(jīng)常刮大風(fēng)，有翅能飛但翅膀不夠強大的昆蟲，就常常被大風(fēng)吹到海里，因而生存和繁殖后代的機會較少，而無翅或殘翅的昆蟲，由于不能飛翔，就不容易被風(fēng)吹到海里，因而生存和繁殖后代的機會就多。經(jīng)過一段時間的自然選擇之后，海島上無翅或殘翅的昆蟲就特別多，這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是自然選擇。

1．(2020·廣東廣州高一檢測)下列關(guān)于基因頻率、基因型頻率與生物進化的敘述，正確的是(　　)
A．一個種群中，基因型頻率發(fā)生改變，這說明生物在進化
B．在一個種群中，一對相對性狀的各種基因型頻率之和為1
C．基因型為Aa的個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．因紅綠色盲患者中男性數(shù)量大于女性，所以男性群體中紅綠色盲基因的頻率大于女性群體中紅綠色盲基因的頻率
解析：選B。生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生改變，基因型頻率發(fā)生改變不能說明生物在進化，A錯誤；基因型為Aa的個體自交后代形成的種群中，A、a基因的頻率大小取決于自然選擇，C錯誤；紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病，雖然紅綠色盲患者中男性多于女性，但是男性群體中紅綠色盲的基因頻率等于女性群體中的，D錯誤。
2．樺尺蛾的體色受一對等位基因控制，其中黑色(S)對淺色(s)為顯性。將某樺尺蛾種群分成兩組，分別遷移到A、B兩個區(qū)域，A地是煤炭工業(yè)重鎮(zhèn)，B地是閉塞的山區(qū)，數(shù)年后抽樣調(diào)查，結(jié)果如下表所示。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
區(qū)域
SS(%)
Ss(%)
ss(%)
A
80
18
2
B
2
8
90
A.A地S基因的頻率為89%，B地S基因的頻率為6%
B．A地的大部分s基因突變?yōu)镾基因，故S基因的頻率升高
C．從上述材料可知生物進化的方向是由自然選擇決定的
D．從上述材料可知生物進化的實質(zhì)就是種群基因頻率的變化
解析：選B。由題干中的數(shù)據(jù)可知，A地種群內(nèi)S基因的頻率＝80%＋18%×(1/2)＝89%，s基因的頻率＝1－89%＝11%；而B地種群內(nèi)S基因的頻率＝2%＋8%×(1/2)＝6%，s基因的頻率＝1－6%＝94%，A正確。由上述分析可知，A地種群內(nèi)控制體色黑色的S基因的頻率較高，而B地種群內(nèi)控制體色淺色的s基因的頻率較高，這與這兩地種群的生活環(huán)境對其的選擇有關(guān)，B錯誤。A地種群生活在污染嚴(yán)重的環(huán)境中，而B地種群生活在基本未受污染的環(huán)境中?？梢娚镞M化的方向是自然選擇決定的，生物進化的實質(zhì)是種群的基因頻率發(fā)生改變，C、D正確。
知識點二　基因頻率和基因型頻率的有關(guān)計算[學(xué)生用書P87]

1．基因頻率的計算
(1)某基因頻率＝×100%。
例如，A的基因頻率＝×100%。
(2)已知基因型頻率計算基因頻率
①常染色體上基因頻率的計算
一對等位基因中某基因的頻率＝該基因純合子的基因型頻率＋1/2雜合子的基因型頻率。
例如，A基因的頻率＝AA的基因型頻率＋1/2Aa的基因型頻率。
②X染色體上基因頻率的計算
如某種群中基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY，
Xb的基因頻率＝×100%。
(3)遺傳平衡時基因頻率與基因型頻率的計算
①

②計算公式
設(shè)A基因的頻率為p，a基因的頻率為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)
2.自交和自由交配時基因頻率和基因型頻率的變化規(guī)律
交配方式
基因頻率
基因型頻率
自交
不改變
改變，純合子增多，雜合子減少
自由交配
處于遺傳平衡
不改變
不改變
不處于遺傳平衡
不改變
改變
發(fā)展素養(yǎng)
1．某生物種群由基因型為AA、Aa、aa的個體組成，其中a基因的頻率為45%，則該種群中A基因的頻率為多少？(科學(xué)思維)
提示：55%。
2．據(jù)某生物研究性學(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的基因頻率為多少？(科學(xué)思維)
提示：9.3%。

1．在某一人群中，經(jīng)調(diào)查得知，隱性性狀者比例為16%，該性狀不同類型的基因型頻率分別是(按AA、Aa、aa順序排列答案)(　　)
A．36%、48%、16%　　　　 B．36%、24%、16%
C．16%、48%、36% D．16%、36%、48%
解析：選A。在一個大群體隨機交配的情況下，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)生變化，基因型頻率是由基因頻率決定的。種群中一對等位基因頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。題中隱性性狀者比例為16%，即aa的基因型頻率為16%，則a的基因頻率為40%，A的基因頻率為1－40%＝60%。因此AA的基因型頻率為60%×60%＝36%，Aa的基因型頻率為2×40%×60%＝48%。
2．某植物種群中，AA個體占16%，aa個體占36%。該種群隨機交配產(chǎn)生的后代中AA的基因型頻率、A基因的頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA的基因型頻率、A基因的頻率的變化依次為 (　　)
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：選C。隨機交配的種群，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，基因頻率不變，雜合子所占比例會逐代減少，純合子所占比例逐代增多，所以AA的基因型頻率會增大。
知識點三　隔離與物種的形成[學(xué)生用書P88]

1．地理隔離和生殖隔離的比較

(1)圖中A屬于地理隔離，一旦發(fā)生某種地質(zhì)變化，兩個分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起。
(2)圖中B屬于生殖隔離，一旦形成就保持物種間基因的不可交流性，從而保證了物種的相對穩(wěn)定。
(3)地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段。
2．物種形成的方式
(1)漸變式

(2)爆發(fā)式

爆發(fā)式物種形成是在一個較短時間內(nèi)完成的，主要起源于個體的染色體變異或遠(yuǎn)緣雜交以及染色體加倍等，如六倍體普通小麥的形成。
3．物種形成與生物進化的比較
項目
物種形成
生物進化
標(biāo)志
生殖隔離出現(xiàn)
基因頻率改變
變化后生物和原來生物的關(guān)系
新物種形成，生殖隔離，質(zhì)變，屬于不同的物種
生物進化，基因頻率改變，量變，仍屬于一個物種
聯(lián)系
(1)生物進化不一定導(dǎo)致新物種的形成；
(2)新物種一旦形成，則說明生物肯定發(fā)生了進化
發(fā)展素養(yǎng)
1．某小島上原有果蠅20 000只，其中基因型為VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時從島外侵入了2 000只基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機交配，則F1中V基因的頻率約是多少？該種群是否發(fā)生了進化？并說明理由。(科學(xué)思維)
提示：F1中V基因的頻率約為47.73%。發(fā)生了進化。原來種群中基因型為VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%，則V基因的頻率為15%＋(1/2)×55%＝42.5%；從島外侵入了2 000只基因型為VV的果蠅隨機交配一代后，基因型為VV、Vv、vv的果蠅分別占22.73%、50%和27.27%，隨機交配產(chǎn)生的F1中V基因的頻率為47.73%。該種群的基因頻率發(fā)生了變化，所以該種群發(fā)生了進化。
2．發(fā)現(xiàn)一種外形很像紫花苜蓿的植物，如何確定它和紫花苜蓿是不是同一物種？(科學(xué)探究)
提示：自然狀態(tài)下，讓該植物與紫花苜蓿雜交，觀察是否能產(chǎn)生可育后代。

1．(2020·江西新余高一期末)下圖表示某群島上蟬的物種演化示意圖，其中甲、乙、丙、丁、戊分別代表不同種類的蟬。下列敘述不正確的是(　　)

A．戊和丁的形成是由地理隔離造成的生殖隔離
B．由乙形成丙和丁的過程說明變異是不定向的
C．由甲形成乙和戊的過程是自然選擇的結(jié)果
D．圖示說明新物種的形成一定要經(jīng)過地理隔離
解析：選D。分析題圖可知，A島和B島存在地理隔離，環(huán)境不同，選擇方向不同，最終導(dǎo)致戊和丁形成生殖隔離，A正確；由乙形成丙和丁的過程說明變異是不定向的，B正確；新物種的形成是定向自然選擇的結(jié)果，由于環(huán)境的不同，自然選擇的方向不同，C正確；新物種的形成不一定經(jīng)過地理隔離，D錯誤。
2．下圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，下列相關(guān)分析正確的是(　　)

A．圖中A表示基因突變和基因重組，為進化提供原材料
B．種群基因頻率的定向改變是形成新物種的前提
C．圖中B表示地理隔離，短時間內(nèi)會導(dǎo)致生殖隔離
D．圖中C表示生殖隔離，指兩種生物不能雜交產(chǎn)生后代解析：選B。圖中A表示進化的原材料，由突變和基因重組提供，其中突變包括基因突變和染色體變異，A錯誤；生物進化是物種形成的前提，而生物進化的實質(zhì)是基因頻率的改變，B正確；圖中B表示地理隔離，需要經(jīng)過長期地理隔離才能形成生殖隔離，C錯誤；圖中C表示生殖隔離，是物種形成的標(biāo)志，具有生殖隔離的個體之間可能可以雜交，但是不能產(chǎn)生可育后代，D錯誤。
核心知識小結(jié)
[要點回眸]

[規(guī)范答題]
1．一個種群中全部個體所含有的全部基因稱為基因庫。
2．種群是生物繁殖的單位。
3．突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料。
4．自然選擇決定生物進化的方向。
5．生物進化的實質(zhì)是基因頻率的改變。
6．物種指的是能夠在自然狀態(tài)下相互交配且能產(chǎn)生可育后代的一群生物。
7．隔離指的是不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象，分為地理隔離和生殖隔離。
8．隔離是物種形成的必要條件，不同種群間如果存在生殖隔離才是不同的物種。


[隨堂檢測][學(xué)生用書P89]
1．(2020·云南曲靖高一月考)下列有關(guān)種群的敘述，不正確的是(　　)
A．種群內(nèi)的個體之間可交配繁殖
B．種群是生物進化的基本單位
C．一定區(qū)域中的所有蛇組成一個種群
D．種群是指同一自然區(qū)域中同種生物的全部個體
解析：選C。種群是指在生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因遺傳給后代。種群是進化和繁殖的基本單位。一定區(qū)域中的所有蛇是不同的種群。
2．下列關(guān)于物種的說法，正確的是(　　)
A．黑種人和白種人不是同一物種
B．馬和驢能夠交配，二者屬于同一物種
C．在自然界中，同一物種的個體并不都是生活在一起的
D．物種都是經(jīng)過長期的地理隔離，最后出現(xiàn)生殖隔離而形成的
解析：選C。黑種人和白種人婚配后可以繁殖后代，且其后代可育，因此是同一物種，A錯誤；馬和驢雖然能夠交配，但產(chǎn)生的后代不可育，二者不是同一物種，B錯誤；由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障礙，每一個物種總是分成一個個或大或小的群體，C正確；有些新物種形成可以不經(jīng)過地理隔離而直接產(chǎn)生生殖隔離，如植物多倍體的形成，D錯誤。
3．下表是某地區(qū)隨著工業(yè)化發(fā)展，樺尺蛾種群基因型頻率各年統(tǒng)計數(shù)據(jù)。下列分析錯誤的是(　　)
時間
第1年
第2年
第3年
第4年
…
基因型頻率
SS(黑色)
10%
11.5%
15%
19%

Ss(黑色)
20%
23%
31%
35%

ss(淺色)
70%
65.5%
54%
46%

A.第2年S基因的頻率是23%、s基因的頻率是77%
B．工業(yè)發(fā)展過程中，污染物促使s基因向S基因突變
C．該現(xiàn)象說明自然選擇的直接作用對象是生物的表型
D．黑色個體更適應(yīng)工業(yè)化環(huán)境是自然選擇的結(jié)果
解析：選B。由表格信息可知，第2年，SS的基因型頻率為11.5%、Ss的基因型頻率為23%、ss的基因型頻率為65.5%，因此S基因的頻率為11.5%＋(1/2)×23%＝23%，s基因的頻率為65.5%＋(1/2)×23%＝77%，A正確；工業(yè)發(fā)展中污染的環(huán)境使S和s基因的頻率發(fā)生定向改變，B錯誤；該現(xiàn)象說明自然選擇的直接作用對象是生物的表型，C正確；黑色個體更適應(yīng)工業(yè)化環(huán)境是自然選擇的結(jié)果，D正確。
4．(2020·河南周口高一期末)在一個種群中基因型為AA的個體占60%，Aa的個體占20%，aa的個體占20%。A基因和a基因的頻率分別是(　　)
A．70%、30% B．50%、50%
C．90%、10% D．80%、20%
解析：選A。根據(jù)遺傳平衡定律得，A基因的頻率為60%＋20%×(1/2)＝70%，a基因的頻率為1－70%＝30%，故選A。
5．金魚的一對相對性狀由一對等位基因(A、a)控制，其中a基因純合時使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均為純合子)。現(xiàn)取一對金魚雜交，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成活個體中，a基因的頻率為(　　)
A．1/8　　　　　　　　　　 B．1/6
C．1/11 D．1/14
解析：選C。由題意知，一對金魚雜交，F(xiàn)1金魚共67只，其中雄性金魚21只，雌性個體∶雄性個體≈2∶1，說明金魚的這一對等位基因位于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金魚自由交配所得F2的基因型及比例是XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝3∶1∶3∶1，其中XaY死亡，所以成活個體中XAXA∶XAXa∶XAY＝3∶1∶3；Xa基因的頻率＝1/(3×2＋1×2＋3)＝1/11。
6．某山地的蝸牛被突然隆起的山丘分隔成兩個種群，若干年后，兩個種群發(fā)生了明顯的進化，而后山丘障礙消失，進化過程如下圖所示。下列相關(guān)說法正確的是(　　)

A．b1和c1間出現(xiàn)了地理隔離，二者之間也一定出現(xiàn)了生殖隔離
B．c1→c2的過程中種群的基因頻率一定發(fā)生了改變
C．d1和d2形態(tài)差別較大，但是二者之間一定出現(xiàn)了生殖隔離
D．生物圈中物種的形成都必須經(jīng)歷這種長期的地理隔離
解析：選B。山丘的形成將蝸牛分成了兩個種群，b1和c1之間出現(xiàn)了地理隔離，但不一定形成生殖隔離，A錯誤；c1到c2的過程中種群發(fā)生了進化，進化的實質(zhì)就是種群基因頻率發(fā)生改變，B正確；生殖隔離出現(xiàn)的標(biāo)志是兩種生物之間無法交配或交配后不能產(chǎn)生可育的后代，而形態(tài)差別大的生物之間不一定出現(xiàn)了生殖隔離，C錯誤；不經(jīng)過地理隔離也可以形成新物種，如四倍體西瓜，D錯誤。
7．回答以下問題：

Ⅰ.右圖為三倍體無子西瓜育種過程：
(1)三倍體無子西瓜是高度不育的，說明了二倍體西瓜與四倍體西瓜
______________________________________________________________。
(2)三倍體無子西瓜不育的原因是什么？____________________________
______________________________________________________________。
(3)要使三倍體西瓜可育，可采用的方法是__________________________
______________________________________________________________。
Ⅱ.我國育種工作者利用野生黑麥與普通小麥培育了既高產(chǎn)又適應(yīng)高原環(huán)境的八倍體小黑麥，請判斷八倍體小黑麥?zhǔn)欠駷橐粋€新物種？________(填“是”或“否”)。
答案：Ⅰ.(1)是不同的物種，它們之間存在生殖隔離
(2)在減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子　(3)用秋水仙素處理
Ⅱ.是
[課時作業(yè)][學(xué)生用書P149(單獨成冊)]
【A級　合格性考試】
1．下列關(guān)于物種的說法，不正確的是(　　)
A．不同種群的生物可能屬于同一物種
B．一個物種只含有一個生物
C．同一物種具有相似的形態(tài)和生理特征
D．自然狀態(tài)下，能通過有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖能力
解析：選B。能夠在自然狀態(tài)下相互交配且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種，所以不同種群的生物可能屬于同一物種，A、D正確；一個物種含有多個生物，B錯誤；同一物種的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能表現(xiàn)相似，C正確。
2．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
解析：選B。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，A正確；種群基因庫含有該種群全部個體的全部基因，但是每個個體不一定含有種群基因庫的全部基因，B錯誤；基因庫會通過種群個體的繁殖而代代相傳，C正確；基因突變能產(chǎn)生新基因，可以改變基因庫的組成，D正確。
3．(2020·山西臨汾高一期末)下列有關(guān)生物進化和隔離的敘述，錯誤的是(　　)
A．農(nóng)田里的害蟲抗藥性越來越強，進化的內(nèi)因是害蟲個體之間存在抗藥性的差異
B．人們培育了種類繁多的金魚，在培育過程中金魚進化的外因是人工選擇
C．二倍體西瓜和四倍體西瓜是同一物種，不存在生殖隔離
D．兩個種群之間通常不發(fā)生基因交流
解析：選C。農(nóng)田里的害蟲抗藥性越來越強，進化的內(nèi)因是害蟲種群中個體抗藥性存在差異，A正確；人們培育了種類繁多的金魚，在培育過程中人們根據(jù)自己的喜好和需求進行人工選擇，B正確；二倍體西瓜和四倍體西瓜雜交形成的三倍體西瓜高度不育，說明二倍體西瓜和四倍體西瓜存在生殖隔離，屬于兩個物種，C錯誤；兩個種群之間往往存在地理隔離，故通常不發(fā)生基因交流，D正確。
4．樺尺蛾的體色受一對等位基因控制，黑色(A)對淺色(a)為顯性，下列選項中，不會導(dǎo)致樺尺蛾種群基因頻率發(fā)生變化的是(　　)
A．工業(yè)污染導(dǎo)致環(huán)境變成黑褐色
B．外來黑色樺尺蛾遷入
C．隨機交配且后代都成活
D．A基因發(fā)生突變
解析：選C。工業(yè)污染使環(huán)境變成黑褐色，會使A基因的頻率增加，a基因的頻率逐漸減少，屬于自然選擇對種群基因頻率的影響，A不符合題意；外來黑色樺尺蛾遷入會使A基因的頻率增加，a基因的頻率逐漸減少，是遷入(遷出)對種群基因頻率的影響，B不符合題意；假如樺尺蛾隨機交配，且后代都成活，不會影響種群的基因頻率，C符合題意；A基因發(fā)生突變，會使種群基因頻率發(fā)生改變，D不符合題意。
5．某工廠有男女職工各200名，對他們的紅綠色盲患病情況進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，女性患者有5人，男性患者有11人，攜帶者有15人，則這個工廠職工中的色盲基因的頻率是(　　)
A．12% B．5.8%
C．6% D．3%
解析：選C。設(shè)紅綠色盲基因是b，則基因型為XbXb的個體有5人，基因型為XBXb的個體有15人，基因型為XBXB的個體有180人，基因型為XbY的個體有11人，基因型為XBY的個體有189人，由基因頻率的概念可知色盲基因的頻率＝(5×2＋15＋11)÷(200×2＋200)×100%＝6%。
6．在歐洲的人群中，每2 500人就有一個囊狀纖維化的患者，此病為常染色體上的1對等位基因控制的疾病，是一種隱性遺傳病?，F(xiàn)有一男性攜帶者與一表現(xiàn)正常的女性婚配，其后代出現(xiàn)此病的概率是(　　)
A．1/100 B．49/5 000
C．1/50 D．1/102
解析：選D。設(shè)人群中正常者(AA)的概率為p2，患者(aa)的概率為q2，根據(jù)遺傳平衡定律：q2＝1/2 500，得q＝1/50，p＝49/50。該婚配女子為攜帶者的概率＝2pq/(2pq＋p2)＝[2×(49/50)×(1/50)]/[2×(49/50)×(1/50)＋(49/50)2]＝2/51。所以根據(jù)遺傳定律兩者婚配所生后代患病的概率＝(1/4)×(2/51)＝1/102。
7．某動物園將獅和虎從小放在一起飼養(yǎng)，并在性成熟時讓其交配繁殖得到了具有觀賞價值的獅虎獸。下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．實驗結(jié)果說明獅和虎是同一個物種
B．雜交得到的獅虎獸是一個新的物種
C．兩只獅虎獸能夠進行交配產(chǎn)成后代
D．獅虎獸的體細(xì)胞中沒有同源染色體
解析：選D。獅和虎屬于兩個物種，二者繁殖出的獅虎獸不能產(chǎn)生后代，不是一個新物種；獅和虎減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中不含有同源染色體，二者受精后發(fā)育而成的獅虎獸體細(xì)胞內(nèi)也沒有同源染色體。
8．(2020·河北邢臺高一期末)下列關(guān)于物種和隔離的敘述，正確的是(　　)
A．物種是生物進化和繁殖的基本單位
B．二倍體西瓜與四倍體西瓜屬于同一物種
C．地理隔離和生殖隔離都會阻止生物之間的基因交流
D．種群必須經(jīng)過地理隔離，才能達到生殖隔離
解析：選C。種群是生物進化和繁殖的基本單位，A錯誤；二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交產(chǎn)生的后代是三倍體，三倍體減數(shù)分裂形成配子時聯(lián)會紊亂，不可育，說明二者之間存在生殖隔離，即二倍體西瓜與四倍體西瓜不屬于同一物種，B錯誤；地理隔離和生殖隔離都會阻止生物之間的基因交流，C正確；物種的形成一般要經(jīng)過長期的地理隔離，才能達到生殖隔離，但也有不經(jīng)過地理隔離而產(chǎn)生生殖隔離的，如多倍體的形成，D錯誤。
9．下圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經(jīng)過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此過程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。回答下列問題：

(1)該地區(qū)原來的物種a由許多個體組成，這些個體的總和稱為________，這是生物進化的________________。
(2)判斷b和c是兩個不同物種的依據(jù)是它們之間出現(xiàn)了________________。
(3)物種b中全部個體所含有的全部基因，稱為物種b的________。
(4)種群b的過度繁殖，將會導(dǎo)致____________加劇。
(5)a1種群中某一性狀由等位基因M和m控制，當(dāng)a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布后，基因M在種群中出現(xiàn)的頻率逐漸加大，而基因m在該種群中出現(xiàn)的頻率逐漸減小，那么該種群具有基因________的個體容易在當(dāng)時的環(huán)境中生存；基因M和m在該種群中出現(xiàn)的頻率發(fā)生變化是________________的結(jié)果。
解析：(1)生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫作種群，種群是生物進化的基本單位。(2)生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志，不同的物種之間存在生殖隔離。(3)物種b中全部個體所含有的全部基因稱為該種群的基因庫。(4)種群b的過度繁殖導(dǎo)致后代數(shù)量大量增加，必然導(dǎo)致生存斗爭(種內(nèi)斗爭)加劇。(5)當(dāng)a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布后，基因M在種群中出現(xiàn)的頻率逐漸加大，而基因m在該種群中出現(xiàn)的頻率逐漸減小，說明基因M控制的性狀更適合當(dāng)時的環(huán)境；種群基因頻率的改變是長期自然選擇的結(jié)果。
答案：(1)種群　基本單位
(2)生殖隔離
(3)基因庫
(4)生存斗爭
(5)M　自然選擇
【B級　等級性考試】
10．為探究兩種抗生素對某細(xì)菌的抑菌效果，設(shè)計如下圖所示實驗方案，在無菌固體培養(yǎng)基表面涂布被檢測細(xì)菌，放置甲、乙和丙三個圓形濾紙片(抗生素可在培養(yǎng)基擴散，濾紙片周圍出現(xiàn)抑菌圈的大小能反映其抑菌效果)，下列說法錯誤的是(　　)

A．抑菌最有效的是抗生素b
B．浸泡濾紙片的抗生素a、b濃度應(yīng)相同
C．丙濾紙片起到對照作用
D．此方法可檢測抗生素對病毒的抑制效果
解析：選D。分析題圖可知，浸泡過抗生素b的抑菌圈最大，說明抗生素b的抑菌效果最好，A正確；該實驗的自變量為是否浸泡抗生素和抗生素的種類，兩種抗生素的濃度應(yīng)相同，目的是保證單一變量，B正確；浸泡過無菌水的丙組應(yīng)為空白對照組，C正確；抗生素可抑制細(xì)菌生長，但不能抑制病毒的繁殖，故此方法不能用于檢測對病毒的抑制效果，D錯誤。
11．下圖表示A海島上的一個兔種群甲，由于地殼運動，隨著A海島被分為B、C兩個海島而形成兩個種群，經(jīng)長期進化逐漸形成兩個新物種乙、丙。下列敘述正確的是(　　)

A．上述過程說明地理隔離是新物種形成的標(biāo)志
B．若沒有發(fā)生地殼運動，留居A地區(qū)的甲種群的基因頻率不會發(fā)生改變
C．乙、丙兩個種群間不能進行基因交流，它們的基因庫存在較大差異
D．甲、乙兩個種群間存在生殖隔離，它們的基因庫組成完全不同
解析：選C。生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志，A錯誤；留居A地區(qū)的甲種群由于突變和自然選擇等因素，其基因頻率也會發(fā)生改變，B錯誤；乙、丙兩種群為兩個新物種，因此基因庫存在較大差異，不能進行基因交流，C正確；甲、乙是兩個不同的物種，它們之間存在生殖隔離，兩種群的基因庫有較大差異，但并非完全不同，D錯誤。
12．在古代，人們把魚尾、魚鰭以及魚眼等比較大且體色鮮艷的鯽魚從原來的魚群中分離出來，并單獨飼養(yǎng)使其繁殖，久而久之就形成了與原有鯽魚表型不同的具有觀賞價值的新品種——金魚。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．人工選擇會導(dǎo)致控制鯽魚體色的基因發(fā)生定向改變
B．人工選擇會導(dǎo)致控制鯽魚魚尾比較大的基因頻率逐漸增大
C．金魚體細(xì)胞中的基因與野生鯽魚的完全不同
D．金魚體細(xì)胞中基因的堿基種類與野生鯽魚的一定不同
解析：選B。人工選擇將體色鮮艷的鯽魚從原來的魚群中分離出來，并單獨飼養(yǎng)使其繁殖，會導(dǎo)致控制鯽魚體色的基因頻率發(fā)生定向改變，A錯誤；在人工選擇過程中，將魚尾較大的鯽魚從原來的魚群中分離出來，并單獨飼養(yǎng)使其繁殖，會導(dǎo)致控制鯽魚魚尾比較大的基因頻率逐漸增大，B正確；金魚體細(xì)胞中的基因與野生鯽魚的不完全相同，C錯誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此金魚體細(xì)胞中基因的堿基種類與野生鯽魚的一定相同，D錯誤。
13．下圖表示環(huán)境條件發(fā)生變化后某個種群中A基因和a基因的頻率的變化情況，下列說法錯誤的是 (　　)

A．環(huán)境條件發(fā)生變化后，使生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異
B．P點時兩曲線相交，此時A基因和a基因的頻率均為50%
C．Q點時表示環(huán)境發(fā)生了變化，A基因控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境
D．在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變
解析：選A。變異是生物自發(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)性的變異被選擇并保留下來，導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生定向改變，A錯誤，D正確。P點時兩曲線相交，此時A基因和a基因的頻率相等，均為50%，B正確。Q點后A基因的頻率增大，表示環(huán)境發(fā)生了變化，A基因控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境，C正確。
14．大約一萬年前，某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個種群，兩個種群現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了明顯的分化，過程如下圖所示，下列相關(guān)說法正確的是(　　)

A．地球上新物種的形成都必須先經(jīng)歷a過程
B．b過程的實質(zhì)是定向改變種群的基因頻率
C．①～⑥只能表示物種形成過程中基因突變是不定向的
D．品系1和品系2種群基因庫出現(xiàn)了較大差異，立刻形成物種1和物種2
解析：選B。圖中a過程表示地理隔離使原種群分成了兩個不同的種群甲和乙，物種的大爆發(fā)不是通過上述途徑形成的，A錯誤；b過程表示自然選擇，它會使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，B正確；①②③④⑤⑥表示變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異，C錯誤；品系1和品系2還是同一物種，要經(jīng)過長期的進化產(chǎn)生生殖隔離后，才能形成物種1和物種2，D錯誤。
15．(2020·湖南長沙高一月考)一萬多年前，內(nèi)華達州比現(xiàn)在濕潤得多，氣候也較為寒冷，許多湖泊(A、B、C、D)通過縱橫交錯的小溪流連結(jié)起來，湖中有不少魚。之后，氣候逐漸干旱，小溪流漸漸消失，形成了若干個獨立的湖泊，各湖泊生活的魚形態(tài)差異也變得明顯(分別稱為a、b、c、d魚)。下圖為內(nèi)華達州一萬多年以來湖泊地質(zhì)的變化示意圖。 回答下列問題：

(1)一萬多年后，D湖中的____________________稱為d魚種群的基因庫；現(xiàn)代生物進化理論認(rèn)為____________________為生物的進化提供原材料。
(2)現(xiàn)在，有人將四個湖泊中的一些魚混合養(yǎng)殖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：A、B兩湖的魚(a和b)能進行交配且產(chǎn)生后代，但其后代高度不育，則a、b魚之間存在________，它們屬于兩個________。
(3)在5 000年前，A湖的淺水灘生活著甲水草(二倍體)，如今科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了另一些植株較碩大的乙水草，經(jīng)基因組分析，甲、乙兩水草完全相同；經(jīng)染色體組分析，甲水草含有18對同源染色體，乙水草的染色體組數(shù)是甲水草的2倍。則乙水草產(chǎn)生的原因最可能是___________________________________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)如果C湖泊中魚體色有黑色和淺灰色，其為一對相對性狀，黑色基因A的頻率為50%。環(huán)境變化后，魚種群中基因型為AA、Aa的個體數(shù)量在一年后各增加10%，基因型為aa的個體數(shù)量減少10%，則一年后A基因的頻率為________(保留一位小數(shù))，該種群________(填“有”或“沒有”)進化成一個新物種。
解析：(1)D湖中的所有魚所含有的全部基因稱為d魚種群的基因庫。突變包括基因突變和染色體變異。突變和基因重組為生物進化提供原材料。(2)A、B兩湖的魚(a和b)能進行交配，但其后代高度不育，所以它們具有生殖隔離，屬于兩個物種。(3)依題意可知，乙水草是由甲水草經(jīng)過染色體加倍形成的四倍體。(4)根據(jù)A基因的頻率為50%，可知a基因的頻率為1－50%＝50%。該群體中AA占25%，Aa占50%，aa占25%，假設(shè)初始魚的種群數(shù)量為200只，即AA有50只，Aa有100只，aa有50只，環(huán)境變化后，基因型為AA、Aa的個體數(shù)量在一年后各增加10%，基因型為aa的個體數(shù)量減少10%，則基因型為AA的個體數(shù)量為50×110%＝55(只)，基因型為Aa的個體數(shù)量為100×110%＝110(只)，基因型為aa的個體數(shù)量為50×90%＝45(只)，所以一年后A基因的頻率為(2×55＋110)÷[(55＋110＋45)×2]≈52.4%。基因頻率改變了，說明生物發(fā)生了進化，但由于各個基因型的個體仍然可以進行基因交流，所以沒有進化成一個新物種。
答案：(1)所有魚所含有的全部基因　突變和基因重組
(2)生殖隔離　物種
(3)低溫導(dǎo)致甲水草幼苗或種子有絲分裂過程中紡錘體形成受到抑制，進而導(dǎo)致染色體組成倍增加形成四倍體乙水草
(4)52.4%　沒有

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一 種群基因組成的變化

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