2022版高考生物一輪復(fù)習(xí)第7單元生物的變異育種與進(jìn)化第21課生物的進(jìn)化學(xué)案新人教版-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

一、生物有共同祖先的證據(jù)
1．地層中陳列的證據(jù)——化石
2．當(dāng)今生物體上進(jìn)化的印跡——其他方面的證據(jù)
(1)比較解剖學(xué)證據(jù)
①現(xiàn)象：蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢和人的上肢具有相似的結(jié)構(gòu)。
②結(jié)論：現(xiàn)有脊椎動物有共同祖先。
(2)胚胎學(xué)證據(jù)
①現(xiàn)象：脊椎動物胚胎發(fā)育早期彼此相似。
②結(jié)論：人和其他脊椎動物有共同祖先。
(3)細(xì)胞和分子水平的證據(jù)
①細(xì)胞水平：當(dāng)今生物的細(xì)胞與古細(xì)菌均有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和遺傳物質(zhì)DNA。
②分子水平：親緣關(guān)系越近的生物，其DNA的堿基序列和某種蛋白質(zhì)的氨基酸序列差異越小。
二、自然選擇與適應(yīng)的形成
1．適應(yīng)的普遍性和相對性
2．適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果
(1)拉馬克的進(jìn)化學(xué)說
①用進(jìn)廢退：器官用得越多越發(fā)達(dá)，廢而不用會造成形態(tài)上的退化。
②獲得性遺傳：因用進(jìn)廢退獲得的性狀可以遺傳給后代。
(2)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說
②解釋模型
過度繁殖→生存斗爭→遺傳變異→適者生存。
③主要結(jié)論：群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應(yīng)形成的必要條件。
④主要意義：科學(xué)地解釋了生物的統(tǒng)一性和多樣性。生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同祖先，生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果。
⑤兩點不足：對遺傳和變異的認(rèn)識局限于性狀水平(個體水平)，不能科學(xué)地解釋遺傳和變異的本質(zhì)。
三、種群基因組成的變化與物種的形成
1．種群和種群基因庫
2．種群基因頻率的變化及自然選擇對種群基因頻率變化的影響
(1)可遺傳的變異提供了生物進(jìn)化的原材料
(2)自然選擇：使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。
3．物種和隔離
(1)物種：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
4．隔離在物種形成中的作用
(1)新物種形成的過程
(2)結(jié)論：隔離是物種形成的必要條件。
四、協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
1．協(xié)同進(jìn)化
2．生物多樣性的形成
3．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
(1)主要內(nèi)容
①適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；
②種群是生物進(jìn)化的基本單位；
③突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過隔離形成新的物種；
④生物進(jìn)化的過程實際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程；
⑤生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
(2)爭議
①有人主張，決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇；
②更多學(xué)者認(rèn)為，基因突變并不都是中性的，不能否認(rèn)自然選擇的作用。
1．達(dá)爾文的生物進(jìn)化論主要包括共同由來學(xué)說和自然選擇學(xué)說
(1)利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征。(√)
(2)沙漠中的植物通常具有發(fā)達(dá)的根系，這說明生物具有適應(yīng)性。(√)
(3)達(dá)爾文認(rèn)為適應(yīng)的來源是可遺傳的變異，適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。(√)
2．隔離是物種形成的必要條件
(1)交配后能產(chǎn)生后代的一定是同一物種。(×)
(2)生物多樣性的形成也就是新物種不斷形成的過程。(×)
(3)只要有隔離，就能形成新物種。(×)
3．以自然選擇為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對自然界的生命史作出了科學(xué)的解釋
(1)自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率。(√)
(2)種群基因頻率的變化趨勢既能預(yù)測進(jìn)化的方向又能預(yù)測變異的方向。(×)
(3)高莖豌豆與矮莖豌豆雜交出現(xiàn)的3∶1性狀分離比的過程可以為進(jìn)化提供原材料。(×)
(4)協(xié)同進(jìn)化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的。(×)
(5)基因突變會使基因頻率發(fā)生改變并決定進(jìn)化的方向。(×)
基因頻率的計算
某公司對即將上市的家蠅殺蟲劑產(chǎn)品做預(yù)期調(diào)查，下表是對某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性(抗殺蟲劑)基因型頻率調(diào)查的結(jié)果。已知家蠅的敏感性和抗性由常染色體上的一對等位基因控制，且神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個亮氨酸替換為苯丙氨酸時出現(xiàn)抗藥性。
(1)比較甲地區(qū)和丙地區(qū)的家蠅種群中抗性基因頻率大小。
答案：甲地區(qū)抗性基因頻率為1－(78%＋20%×1/2)＝12%，丙地區(qū)抗性基因頻率為1－(84%＋15%×1/2)＝8.5%，因此，甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率比丙地區(qū)高。
(2)比較甲、乙、丙地區(qū)敏感性基因的基因頻率大小。
答案：乙地區(qū)抗性基因頻率為1－(64%＋32%×1/2)＝20%。因此，三地家蠅中敏感性基因頻率大小關(guān)系為丙＞甲＞乙。
(3)依據(jù)題意，判斷家蠅抗藥性出現(xiàn)的根本原因可能是什么？
答案：亮氨酸替換為苯丙氨酸，氨基酸數(shù)目沒改變，單個氨基酸的改變應(yīng)該是由堿基的替換引起的。
(4)乙地區(qū)抗性基因突變率最高，能不能說明使用該產(chǎn)品預(yù)期效果不如其他兩地？
答案：不能。殺蟲劑只起到選擇作用，與突變率無關(guān)。
1．基因頻率與基因型頻率概念辨析
2.基因頻率的計算
某基因頻率＝eq \f(某基因總數(shù),該基因及其等位基因的總數(shù))×100%
(1)若基因在常染色體上，某基因頻率＝eq \f(某基因總數(shù),種群個體數(shù)×2)×100%。
(2)若基因在X染色體上，b基因頻率＝eq \f(b基因總數(shù),2×女性個體數(shù)＋男性個體數(shù))×100%。
3．利用遺傳平衡定律計算基因型頻率
(1)前提條件
①種群非常大；
②所有雌雄個體之間自由交配；
③沒有遷入和遷出；
④沒有自然選擇；
⑤沒有基因突變。
(2)計算公式
當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€時(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。
4．自交和自由交配時基因型頻率的變化規(guī)律
(1)自交：種群個體自交時，純合子增多，雜合子減少，基因型頻率發(fā)生改變。自交過程不改變基因頻率。
(2)自由交配
①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。
②一個種群沒有處于遺傳平衡狀態(tài)，自由交配不改變基因頻率，但改變基因型頻率。
5．選擇對基因頻率的影響
(1)選擇的對象
直接對象：生物的變異性狀即表型。
間接對象：與性狀表現(xiàn)相關(guān)的基因型。
根本對象：控制某特定性狀的基因。
(2)選擇的因素：生物個體所處的自然環(huán)境。
(3)選擇的手段：生存斗爭，包括種內(nèi)斗爭、種間斗爭、生物與無機(jī)環(huán)境之間的斗爭。
(4)選擇的結(jié)果：從生物個體角度看，導(dǎo)致生物個體生存或死亡。從基因角度看，導(dǎo)致控制該性狀基因的頻率上升或下降。
考向1| 常染色體上基因頻率的計算
1．(2019·天津卷)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(現(xiàn))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)囊鼠的雜合體(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)囊鼠的隱性純合體(子)頻率高
B 解析：分析題圖可知，深色囊鼠在深色熔巖床區(qū)表型頻率高，而在淺色巖P區(qū)和淺色巖Q區(qū)頻率較低，因此，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，A正確；淺色巖P區(qū)，囊鼠的雜合子(Dd)頻率為2×0.1×0.9＝0.18，而深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合子(Dd)頻率為2×0.7×0.3＝0.42，與淺色巖P區(qū)相比，深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合子頻率高，B錯誤；囊鼠的體毛深色(D)對淺色(d)為顯性，因此，淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、Dd，C正確；淺色巖Q區(qū)隱性純合子(dd)頻率為0.7×0.7＝0.49，而淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合子(dd)頻率為0.9×0.9＝0.81，因此，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正確。
考向2| 性染色體上基因頻率的計算
2．(多選)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2a/(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[(1－c)/2]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bc
ACD 解析：根據(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2a(1－a)，則正常個體中白化病攜帶者所占的概率為2a/(1＋a)，A項錯誤；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(1－c)2/2，C項錯誤；女性個體中同時患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占b2(2c－c2)，D項錯誤。
考向3| 利用遺傳平衡公式計算基因頻率和基因型頻率
3．玉米的高稈(H)對矮稈(h)為顯性?，F(xiàn)有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時，每個群體內(nèi)隨機(jī)交配一代后獲得F1。各F1中基因型頻率與H基因頻率(p)的關(guān)系如圖所示。下列分析錯誤的是( )
A．0＜p＜1時，親代群體都可能只含有純合子
B．只有p＝b時，親代群體才可能只含有雜合子
C．p＝a時，顯性純合子在F1中所占的比例為1/9
D．p＝c時，F(xiàn)1自交，子代中純合子所占比例為5/9
D 解析：該群體的基因頻率符合遺傳平衡定律。當(dāng)親代只有HH和hh存在時，由于其基因型的頻率不同，p的值也不同，取值范圍為0＜p＜1，A項正確；若親代只有雜合子，則H、h的基因頻率均為1/2，F(xiàn)1中HH、Hh、hh的基因型頻率分別為1/4、1/2、1/4，對應(yīng)圖中p＝b時，B項正確；當(dāng)p＝a時，由圖可知，Hh的基因型頻率＝hh的基因型頻率，根據(jù)遺傳平衡定律，可知2a(1－a)＝(1－a)(1－a)，解得a＝1/3，F(xiàn)1中顯性純合子的比例為a2＝1/9，C項正確；當(dāng)p＝c時，HH的基因型頻率＝Hh的基因型頻率，根據(jù)遺傳平衡定律可知c×c＝2c(1－c)，解得c＝2/3，則F1中，HH＝4/9，Hh＝4/9，hh＝1/9，F(xiàn)1自交，其子代中雜合子Hh所占比例為4/9×1/2＝2/9，純合子所占比例為1－2/9＝7/9，D項錯誤。
探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用

抗生素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用增強(qiáng)了人類抵抗細(xì)菌感染性疾病的能力，延長了人類的平均壽命。目前，人類經(jīng)常使用的抗生素有200多種。但是，隨著抗生素在醫(yī)學(xué)、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域的濫用和過度使用，以及殘留有抗生素的廢棄物向環(huán)境中的排放等，細(xì)菌對抗生素的耐藥性也不斷增強(qiáng)，甚至出現(xiàn)了無藥可治的“超級細(xì)菌”。下圖是抗藥性細(xì)菌的產(chǎn)生示意圖：
(1)細(xì)菌抗藥性變異的產(chǎn)生與抗生素有關(guān)嗎？為什么？
答案：無關(guān)。因為抗生素并非誘變因素。
(2)細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性變異的過程是定向的嗎？為什么？
答案：不是。因為細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性變異的過程屬于基因突變，而基因突變具有不定向性。
(3)在探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用的實驗中為什么培養(yǎng)基中抗生素濾紙片周圍會出現(xiàn)抑菌圈？抗生素濾紙片周圍的抑菌圈的直徑為什么會逐代變??？
答案：因為濾紙片上的抗生素殺死了其周圍的細(xì)菌，使其不能形成菌落而出現(xiàn)抑菌圈。因為經(jīng)過抗生素的持續(xù)多代篩選，細(xì)菌的耐藥性越來越強(qiáng)。
1．實驗原理
一般情況下，一定濃度的抗生素能殺死細(xì)菌，但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細(xì)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．實驗步驟
3．實驗結(jié)果
(1)與區(qū)域①相比，區(qū)域②③④紙片周圍會出現(xiàn)抑菌圈。
(2)②③④區(qū)域抑菌圈的平均直徑逐代變小。
4．實驗結(jié)論
(1)細(xì)菌耐藥性的出現(xiàn)是發(fā)生了可遺傳的變異。
(2)抗生素的選擇作用導(dǎo)致了耐藥菌比例的逐漸升高。
(多選)濫用抗生素往往會導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，下列敘述錯誤的是( )
A．種群是細(xì)菌進(jìn)化的基本單位
B．細(xì)菌的抗藥性變異來源于細(xì)菌的染色體變異
C．抗生素的定向選擇使細(xì)菌的抗藥基因頻率增大
D．細(xì)菌的定向變異決定細(xì)菌的進(jìn)化方向
BD 解析：種群是生物進(jìn)化的基本單位，A正確；細(xì)菌沒有染色體，其抗藥性變異來源于細(xì)菌的基因突變，B錯誤；抗生素對細(xì)菌種群中存在的不定向變異進(jìn)行了定向的選擇，使細(xì)菌的抗藥基因頻率增大，C正確；變異是不定向的，自然選擇決定生物的進(jìn)化方向，D錯誤。
生物進(jìn)化與物種形成

下圖表示生物進(jìn)化與物種形成的示意圖，請據(jù)圖回答：
(1)物種形成的三個環(huán)節(jié)是什么？圖中①②③④分別是什么？
答案：突變和基因重組、自然選擇及隔離。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)為什么進(jìn)化的基本單位是種群而不是個體？
答案：因為在生物繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳，因此，研究生物的進(jìn)化時僅僅研究個體是不夠的，還必須研究種群基因組成的變化。
(3)自然選擇的實質(zhì)是什么？自然選擇作用的直接對象、間接對象、根本對象分別是什么？
答案：自然選擇的實質(zhì)是對控制某特定性狀的基因的選擇。自然選擇作用的直接對象是生物個體的變異性狀(表型)；間接對象是相關(guān)的基因型；根本對象是與生物個體變異性狀相對應(yīng)的基因。
(4)協(xié)同進(jìn)化概念中的“相互影響”的內(nèi)涵指什么？
答案：①不同物種之間的影響既包括種間互助，也包括種間競爭。②無機(jī)環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物朝著一定的方向進(jìn)化；生物的進(jìn)化反過來又會影響無機(jī)環(huán)境。
(5)試從分子水平和進(jìn)化角度解釋生物多樣性的原因是什么？
答案：分子水平：DNA多樣性(根本)→蛋白質(zhì)多樣性(直接)→生物性狀多樣性；進(jìn)化角度：生物生存的不同環(huán)境對生物進(jìn)行不同方向的自然選擇。
1．拉馬克的進(jìn)化學(xué)說與達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的比較
2.物種形成的三大環(huán)節(jié)
3．物種形成的三大模式
4．物種形成和生物進(jìn)化的區(qū)別與聯(lián)系
5.協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
(1)協(xié)同進(jìn)化
①生物與生物之間的協(xié)同進(jìn)化，僅發(fā)生在不同物種之間，同種生物間不存在協(xié)同進(jìn)化。
②生物與無機(jī)環(huán)境間的協(xié)同進(jìn)化，表現(xiàn)在生物能夠適應(yīng)一定的環(huán)境，也能影響環(huán)境。即無機(jī)環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物朝著一定方向進(jìn)化；生物的進(jìn)化反過來又會影響無機(jī)環(huán)境。
(2)生物多樣性
考向1| 生物進(jìn)化與物種的形成
1．(2018·海南卷)為判斷生活在不同地區(qū)的兩個種群的鳥是否屬于同一物種，下列做法合理的是( )
A．了解這兩個種群所在地區(qū)之間的距離后作出判斷
B．觀察這兩個種群個體之間是否存在生殖隔離現(xiàn)象
C．將兩個種群置于相同環(huán)境條件下，比較其死亡率
D．將兩個種群置于相同環(huán)境條件下，比較其出生率
B 解析：根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，若兩個種群之間形成了生殖隔離，即二者不能交配，或交配的后代不育，則兩個種群屬于不同物種，B正確。
【易錯提醒】關(guān)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的四點提醒
(1)變異先于環(huán)境選擇
農(nóng)田噴施農(nóng)藥殺滅害蟲，在噴施農(nóng)藥之前，害蟲中就存在抗農(nóng)藥的突變個體，噴施農(nóng)藥僅殺滅了不抗藥的個體，抗藥的個體存活下來。農(nóng)藥不能使害蟲產(chǎn)生抗藥性變異，只是對抗藥性個體進(jìn)行了選擇。
(2)能產(chǎn)生后代不等于同一物種
兩個個體能夠交配產(chǎn)生后代，有可能子代高度不育，如馬和驢，雖然能產(chǎn)生子代騾，但騾不育，因此馬和驢是兩個物種。
(3)物種的形成不一定經(jīng)過地理隔離
有時不經(jīng)過地理隔離也能直接形成生殖隔離，如二倍體植株經(jīng)秋水仙素處理形成四倍體植株，二者是不同的物種。
(4)突變不等于基因突變
突變不是基因突變的簡稱，而是包括基因突變和染色體變異。
考向2| 協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
2．下列關(guān)于協(xié)同進(jìn)化和生物多樣性的敘述，正確的是( )
A．捕食者的存在對被捕食者不利，但有利于增加生物的多樣性
B．生物均在不斷進(jìn)化中，而協(xié)同進(jìn)化發(fā)生在生物群落內(nèi)部
C．基因多樣性與基因突變有關(guān)，物種多樣性與生物進(jìn)化有關(guān)
D．人類的活動會影響群落演替，但不影響生物的多樣性
C 解析：捕食者吃掉的大多數(shù)是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用，A錯誤；協(xié)同進(jìn)化不僅發(fā)生在生物與生物之間，也發(fā)生在生物與無機(jī)環(huán)境之間，B錯誤；家禽、家畜是人工培育的物種，城市生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人工或半人工的生態(tài)系統(tǒng)，可見人類越來越多地影響生物的進(jìn)化和多樣性，D錯誤。
考向3| 生物進(jìn)化理論在發(fā)展
3．下列不屬于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的要點的是( )
A．適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果
B．種群是生物進(jìn)化的基本單位
C．突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料
D．決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累
D 解析：現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為，突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過隔離形成新的物種，決定生物進(jìn)化方向的是自然選擇，故選D。
命題生長點1 生物有共同祖先的證據(jù)
為分析其中4種地雀的親緣關(guān)系，科學(xué)家測定了這4種地雀ALX1基因的核苷酸序列，測定的結(jié)果為生物進(jìn)化提供的證據(jù)屬于(C)
A．胚胎學(xué)證據(jù)
B．比較解剖學(xué)證據(jù)
C．生物化學(xué)證據(jù)
D．古生物化石證據(jù)
解析：基因的核苷酸序列的測定是在分子水平上進(jìn)行的，可為生物進(jìn)化提供分子水平上的證據(jù)，屬于生物化學(xué)證據(jù)，C正確。
命題生長點2 基因頻率和基因型頻率的計算
若某地雀的種群中基因型AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%，那么這個種群中基因A的頻率是60%。若該種群中aa個體不適應(yīng)新環(huán)境遭到淘汰，其他基因型個體隨機(jī)交配一代，沒有自然選擇，則該種群性狀分離為顯性∶隱性＝8∶1。
解析：若某地雀的種群中基因型AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%，那么這個種群中基因A的頻率＝AA基因型頻率＋1/2×Aa基因型頻率＝30%＋1/2×60%＝60%。由于該種群中aa個體不適應(yīng)新環(huán)境遭到淘汰，只有AA和Aa，比例為1∶2，所以下一代中基因A的頻率為1/3＋1/2×2/3＝2/3，基因a的頻率為1/3，隱性性狀個體aa占1/9，顯性性狀個體占8/9，則該種群性狀分離比是顯性∶隱性＝8∶1。
命題生長點3 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
加拉帕戈斯群島上的13種地雀，分別分布于不同的小島上。下列用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋錯誤的是(D)
A．經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離，導(dǎo)致原始地雀物種形成現(xiàn)在條件的地雀物種
B．自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起的作用有差別，最終導(dǎo)致這些種群的基因庫變得很不相同，并逐步出現(xiàn)生殖隔離
C．這些地雀原先屬于同一雀種，從南美大陸遷來后，逐漸分布在不同的小島上，出現(xiàn)不同的突變和基因重組
D．地理隔離一旦形成，不同小島上的地雀的基因頻率就逐漸出現(xiàn)差異，原來屬于同一物種的地雀很快進(jìn)化形成不同的物種
解析：加拉帕戈斯群島上的13種地雀是經(jīng)過長期的地理隔離形成的生殖隔離，A正確；自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起的作用有差別，最終導(dǎo)致這些種群的基因庫變得很不相同，并逐步出現(xiàn)生殖隔離，B正確；這些地雀原先屬于同一雀種，從南美大陸遷來后，逐漸分布在不同的小島上，出現(xiàn)不同的突變和基因重組，再經(jīng)過自然選擇而形成，C正確；地理隔離形成，可能會出現(xiàn)基因頻率的改變，但不會很快形成新物種，物種的形成標(biāo)志是生殖隔離，D錯誤。
計算種群的基因頻率公式
A的基因頻率＝1－a基因頻率＝AA基因型頻率＋1/2Aa基因型頻率
a基因頻率＝1－A基因頻率＝aa基因型頻率＋1/2Aa基因型頻率
與物種形成有關(guān)的2個“不一定”
(1)物種的形成不一定都需要經(jīng)過地理隔離，如多倍體的產(chǎn)生。
(2)生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致物種的形成
①生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，這種變化可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成。
②新物種一旦形成，則說明生物肯定進(jìn)化了。
課程標(biāo)準(zhǔn)要求
學(xué)業(yè)質(zhì)量水平
4.1.1 嘗試通過化石記錄、比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)等事實，說明當(dāng)今生物具有共同的祖先
4.1.2 嘗試通過細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等知識，說明當(dāng)今生物在新陳代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面具有許多共同特征
4.2.1 舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將賦予個體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢
4.2.2 闡明具有優(yōu)勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加
4.2.3 說明自然選擇促進(jìn)生物更好地適應(yīng)特定的生存環(huán)境
4.2.4 概述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心，為地球上的生命進(jìn)化史提供了科學(xué)的解釋
4.2.5 闡述變異、選擇和隔離可導(dǎo)致新物種形成
1.分析了解各種事實，認(rèn)識生物是不斷進(jìn)化的，并與環(huán)境相適應(yīng)。(生命觀念)
2.比較辨析達(dá)爾文自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的關(guān)系，了解科學(xué)發(fā)展完善的規(guī)律。(科學(xué)思維)
3.分析不同類型的證據(jù)，探討地球上現(xiàn)存的豐富多樣的物種是由共同祖先長期進(jìn)化形成的。(生命觀念科學(xué)思維社會責(zé)任)
4.基于可遺傳的變異，以及變異可能帶來的生存與繁殖優(yōu)勢等方面的實例，解釋生物的適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。(生命觀念科學(xué)思維)
家蠅種群來源
敏感性純合子/%
抗性雜合子/%
甲地區(qū)
78
20
乙地區(qū)
64
32
丙地區(qū)
84
15
項目
基因頻率
基因型頻率
公式
某基因頻率＝該基因的數(shù)目÷該基因及其等位基因的總數(shù)×100%
某基因型頻率＝該基因型的個體數(shù)÷該種群個體總數(shù)×100%
外延
生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變
基因型頻率改變，基因頻率不一定改變
步驟1
分組、編
號、做標(biāo)記
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(biāo)記為①～④
步驟2
接種
取少量細(xì)菌的培養(yǎng)液，用無菌的涂布器(或無菌棉簽)均勻地涂抹在培養(yǎng)基平板上
步驟3
自變量
控制
用無菌的鑷子先夾取1張不含抗生素的紙片放在①號區(qū)域的中央(對照組)，再分別夾取1張抗生素紙片放在②～④號區(qū)域的中央(實驗組)，蓋上皿蓋
步驟4
培養(yǎng)
將培養(yǎng)皿倒置于37 ℃的恒溫箱中培養(yǎng)12～16 h
步驟5
因變量
觀測
觀察培養(yǎng)基上紙片附近是否出現(xiàn)抑菌圈，并測量、記錄抑菌圈的直徑，并取平均值
步驟6
重復(fù)實驗
從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細(xì)菌，接種到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，重復(fù)步驟2～5。如此重復(fù)幾代，記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈的直徑
項目
拉馬克的進(jìn)化學(xué)說
達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說
區(qū)別
變異
定向，環(huán)境和動物意愿決定變異的方向
不定向，環(huán)境和生物都不能決定生物變異的方向
適應(yīng)
環(huán)境
環(huán)境和動物意愿決定的變異都適應(yīng)環(huán)境
有利變異→適者生存；不利變異→不適者被淘汰
進(jìn)化
生物自身決定
自然選擇決定
聯(lián)系
都承認(rèn)生物不是神造的，而是由古老的生物進(jìn)化而來的，即由簡單→復(fù)雜、低等→高等進(jìn)化而來，且都是“漸變”的結(jié)果
項目
物種形成
生物進(jìn)化
標(biāo)志
生殖隔離出現(xiàn)
基因頻率改變
變化后生物與原生物的關(guān)系
新物種形成，出現(xiàn)生殖隔離，質(zhì)變
生物進(jìn)化，基因頻率改變，量變
二者聯(lián)系
①只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離才形成新物種；
②進(jìn)化不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定存在進(jìn)化
生活實踐情境
加拉帕戈斯群島位于南美洲西海岸外的太平洋上，距南美洲海岸約1 000 km，由13個大島和6個小島組成。這些島嶼均源于火山爆發(fā)，形成于大約300萬～500萬年前的地質(zhì)年代，不同島嶼之間隔水相望，各島生境有明顯不同。這些島最初形成時，沒有任何生物棲息，后來出現(xiàn)的生物都是借助海水或大風(fēng)從大陸遷移過來的。遷來的生物中就有地雀。當(dāng)時地雀只有一種。這些地雀散布在群島的各種生境中，并且出現(xiàn)各種變異，最終形成13種地雀。

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