?第3節(jié)　種群基因組成的變化與物種的形成
第1課時　種群基因組成的變化

學習目標
核心素養(yǎng)
1.舉例說明種群、基因庫、基因頻率的概念，學會用數(shù)學方法討論基因頻率的變化。
2．結合教材闡明突變和基因重組是生物進化的原材料。
3．探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響。
1.生命觀念：通過對種群基因頻率的變化和物種形成相關知識的學習，進一步促進學生進化與適應觀的形成。
2．科學思維：通過樺尺蛾黑化和地雀喙的差異等實例，引導學生在學習中運用推理、總結、歸納等一系列思維方法得出結論。
3．科學探究：“探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響”和“探究抗生素對細菌的選擇作用”，讓學生進一步了解了科學探究的基本過程和原理，增強了對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲。
4．社會責任：細菌的耐藥性形成等知識的學習使學生能參與到社會問題的討論中，能用所學知識解釋具體現(xiàn)象，培養(yǎng)學生的社會責任。



知識點一　種群和種群基因庫
1．種群概念和特點
(1)種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。
(2)種群特點
①種群中的個體并不是機械地集合在一起。
②一個種群其實就是一個繁殖的單位，雌雄個體可以通過繁殖將各自的基因遺傳給后代。
③種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳。
2．種群基因庫和基因頻率
(1)基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫作這個種群的基因庫。
(2)基因頻率
①概念：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計算公式：基因頻率＝×100%。




(1)一個湖泊中的全部魚是一個種群。(×)
(2)培養(yǎng)皿中由一種大腸桿菌形成的一個菌落是一個種群。(√)
(3)達爾文進化論以個體為單位研究，現(xiàn)代進化論以種群為單位研究。(√)
(4)一般情況下自交、隨機交配不會引起種群基因頻率的改變。(√)
(5)種群的基因庫是一直不變的。(×)


知識點二　種群基因頻率的變化和自然選擇對種群基因頻率變化的影響1.種群基因頻率的變化
(1)可遺傳變異的來源
(2)可遺傳變異的形成
基因突變產(chǎn)生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。
(3)可遺傳變異的特點：隨機性、不定向性。
(4)變異的有利和有害是相對的，是由生物的生存環(huán)境決定的。
2．自然選擇對種群基因頻率變化的影響
(1)實例分析(樺尺蛾體色進化)

(2)原理分析

(3)選擇的對象
①直接作用對象：個體的表型。
②間接作用對象：決定表型的基因型。
③根本作用對象：與表型相對應的基因。
(4)選擇的結果
①生物性狀上：朝有利變異方向不斷進化。
②基因上：種群基因頻率會發(fā)生定向改變。
(5)生物進化的實質(zhì)：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。




(1)若生物進化了，種群基因頻率一定改變。(√)
(2)若種群基因頻率改變了，生物一定進化了。(√)
(3)突變、自然選擇、遷入遷出等會導致種群基因頻率改變。(√)

知識點三　探究抗生素對細菌的選擇作用
1．原理：一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細菌時，如果向培養(yǎng)基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來。
2．目的要求：通過觀察細菌在含有抗生素的培養(yǎng)基上的生長狀況，探究抗生素對細菌的選擇作用。
3．方法步驟
步驟1
分組、編號、作標記
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，分別標記為①～④
步驟2
接種
取少量細菌的培養(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，再分別夾取1張抗生素紙片放在②～④號區(qū)域的中央，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)基上細菌的生長狀況以及紙片附近是否出現(xiàn)抑菌圈。如果有，測量、記錄抑菌圈的直徑，并取平均值

續(xù)表
步驟6
重復實驗
從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌，接種到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，重復步驟2～5。如此重復幾代，記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈的直徑
注意：實驗結束后，應將耐藥菌、培養(yǎng)基、紙片等進行高溫滅菌處理。
4．結果
在培養(yǎng)基上有(填“有”或“無”)細菌生長，在放有抗生素紙片的區(qū)域出現(xiàn)抑菌圈。連續(xù)培養(yǎng)幾代后，抑菌圈的直徑會變小。
5．結論
抗生素對細菌具有定向選擇作用。




1．為什么要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌？
提示：抗生素能夠殺死細菌，在抑菌圈邊緣抗生素濃度較低，可能存在具有耐藥性的細菌，因此要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌。
2．濫用抗生素的現(xiàn)象十分普遍。例如，有人生病時覺得去醫(yī)院很麻煩，就直接吃抗生素；有的禽畜養(yǎng)殖者將抗生素添加到動物飼料中。你認為這些做法會有什么后果？
提示：濫用抗生素會使病菌的抗藥基因不斷積累，抗藥性不斷增強，導致抗生素藥物失效。
3．在本實驗的培養(yǎng)條件下，耐藥菌所產(chǎn)生的變異是有利還是有害的？你怎么理解變異是有利還是有害的？
提示：有利的，基因突變具有隨機性和不定向性，突變的有利或有害取決于生物的生存環(huán)境，在本實驗的環(huán)境條件下，耐藥性細菌的存活率高，故耐藥菌所產(chǎn)生的變異為有利變異。有利于細菌的變異對人類是有害的，面對不同的主體，應辯證地看待變異的有利有害性。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(目標1)對種群概念的正確敘述是(　　)
A．不同空間中同種生物個體的總和
B．生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體
C．一片水田中的所有魚的總和
D．一個生態(tài)環(huán)境中有相互關系的動植物的總和
答案　B
2．(目標1)德國小蠊(二倍體)是常見的室內(nèi)昆蟲。隨機取樣的德國小蠊個體中，ss個體數(shù)為6，SS個體數(shù)為26，Ss個體數(shù)為18。則s的基因頻率為(　　)
A．0.26 B．0.3
C．0.46 D．0.58
答案　B
解析　s的基因頻率＝×100%＝×100%＝30%。
3．(目標2)下列說法錯誤的是(　　)
A．基因突變產(chǎn)生新的等位基因
B．基因重組可以形成多種多樣的基因型，從而使種群中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型
C．突變的有害和有利不是絕對的，往往取決于生物的生存環(huán)境
D．生物突變的頻率很低，而且許多突變是有害的，所以不能夠作為生物進化的原材料
答案　D
解析　盡管自然條件下基因突變頻率很低，且大多數(shù)對生物有害，但由于種群的個體數(shù)量多，每個個體的細胞中都有成千上萬個基因，這樣每一代就會產(chǎn)生大量的突變，此外突變的有害和有利取決于生物的生存環(huán)境，所以突變可以為進化提供原材料，D錯誤。
4．(目標3)生物的變異可以為進化提供原材料。下列關于變異與進化的敘述，不正確的是(　　)
A.自然選擇直接選擇的是個體的表型
B．種群中控制某一性狀的全部等位基因的總和稱為基因庫
C．自然選擇導致種群的基因頻率發(fā)生定向改變
D．樺尺蛾種群顏色的變化是一種適應性進化，這種適應性進化是自然選擇所造成的
答案　B
解析　一個種群中全部個體所含有的全部基因，稱為這個種群的基因庫，B錯誤。
5．(目標1)某植物種群中，AA基因型個體占30%，aa基因型個體占20%，則：
(1)植物種群中的A、a基因頻率分別是________、________。
(2)若該植物自交，后代中AA、aa基因型個體分別占________、________。這時，A、a的基因頻率分別是________、________。
(3)依據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，這種植物是否發(fā)生了進化？________________。原因是___________________________________。
(4)進化的基本單位是________，進化的原材料是由________________________提供的，進化的實質(zhì)是__________________。
答案　(1)55%　45%
(2)42.5%　32.5%　55%　45%
(3)沒有發(fā)生進化　種群的基因頻率沒有發(fā)生改變
(4)種群　突變和基因重組　種群基因頻率的改變
解析　(1)由題意可知，Aa基因型個體占50%，則A的基因頻率＝30%＋50%×＝55%，a的基因頻率＝1－55%＝45%。
(2)(3)若該植物自交，后代中產(chǎn)生的基因型比例為：AA＝30%＋×50%＝42.5%；aa＝20%＋×50%＝32.5%；Aa＝×50%＝25%。此時A、a的基因頻率分別為A＝42.5%＋25%×＝55%，a＝1－55%＝45%。通過計算可以發(fā)現(xiàn)前后代的基因頻率沒有發(fā)生改變，說明生物沒有發(fā)生進化。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
題型一　基因頻率和基因型頻率的相關計算
[例1]　蝸牛的有條紋(A)對無條紋(a)為顯性。在一個地區(qū)的蝸牛種群內(nèi)，有條紋(AA)個體占55%，無條紋個體占15%，若蝸牛間進行自由交配得到F1，則A基因的頻率是(　　)
A．30% B．62%
C．60% D．70%
解題分析　根據(jù)題意可知，Aa個體占30%，則A的基因頻率為55%＋30%×1/2＝70%，a的基因頻率為15%＋30%×1/2＝30%，其自由交配后A、a基因頻率不變，D正確。
答案　D
[例2]　在一次紅綠色盲的調(diào)查中共調(diào)查男女各200名，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性紅綠色盲基因的攜帶者15人，女性色盲5人，男性色盲11人。那么這個群體中紅綠色盲基因的頻率是(　　)
A．4.5% B．6%
C．9% D．7.8%
解題分析　由題意知，XBXb15人，XbXb5人，XbY 11人，所以基因b的數(shù)目＝15×1＋5×2＋11×1＝36個，因此，紅綠色盲基因的頻率＝×100%＝6%。
答案　B
[例3]　由于生存條件的改變，大熊貓已經(jīng)從食肉進化到以吃竹子為主的階段?，F(xiàn)有一個大熊貓種群，若基因B/b為一對位于常染色體上的等位基因，已知該種群中B的基因頻率為80%，b的基因頻率為20%，下列相關敘述正確的是(　　)
A．遺傳平衡狀態(tài)下，該種群中bb的頻率為40%
B．遺傳平衡狀態(tài)下，該種群中顯性個體中出現(xiàn)雜合個體的概率為32%
C．大熊貓從食肉進化到以吃竹子為主，內(nèi)因是生存斗爭的壓力
D．若群體中近親繁殖比例升高，則后代中純合子的比例會升高
解題分析　若B/b位于常染色體上，則遺傳平衡狀態(tài)下BB頻率為64%，Bb頻率為32%，bb頻率為4%，顯性個體中雜合概率為33.3%；進化的內(nèi)因是遺傳和變異，生存斗爭是進化的動力；近親繁殖意味著基因型相同的個體交配幾率增大，即自交比例增多，連續(xù)自交后代純合子比例升高。
答案　D

技法提升
有關基因頻率計算題的解法
(1)常染色體上基因頻率的計算
①已知各基因型及其個體的數(shù)量，求基因頻率。此類題型可用定義公式計算，即某基因的頻率＝[(該基因純合子個體數(shù)×2＋雜合子個體數(shù))÷(總個體數(shù)×2)]×100%。
②已知基因型頻率，求基因頻率。此類題型可以將百分號去掉，按定義公式計算或直接用“某基因的基因頻率＝該基因純合子的百分比＋雜合子百分比的1/2”來計算。如基因A的頻率＝AA的頻率＋1/2Aa的頻率，基因a的頻率＝1－基因A的頻率。
(2)位于性染色體上基因頻率的計算
A的基因頻率＝×100%，
a的基因頻率＝×100%。
(N表示基因型的個體數(shù))
(3)遺傳平衡狀態(tài)下基因頻率的計算
①遺傳平衡狀態(tài)的條件
a．種群非常大。
b．種群中所有的雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代。
c.沒有基因突變的發(fā)生。
d．沒有遷入和遷出。
e．沒有自然選擇(不同個體生存和繁殖的機會是相等的)。
②基因頻率與基因型頻率的計算公式
設A的基因頻率為p，a的基因頻率為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的基因型頻率＝p2，Aa的基因型頻率＝2pq，aa的基因型頻率＝q2。
③若已知AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為。



題型二　自然選擇與進化的關系
[例4]　根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是(　　)
A．突變、重組和自然選擇都是定向的
B．生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變
C．種群內(nèi)基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性
D．基因頻率的變化只受自然選擇的影響
解題分析　突變和重組是不定向的，自然選擇是定向的，A錯誤；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，B錯誤；種群中基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性，導致生物不斷進化，C正確；人工選擇、遷入遷出、突變等也會影響基因頻率的變化，D錯誤。
答案　C
[例5]　2015年4月14日《楚天都市報》報道：湖北爆發(fā)致命超級細菌，導致一名3歲男童死亡。超級細菌是指對多數(shù)抗生素耐藥的細菌，能讓抗生素失效造成人體嚴重感染。下列關于超級細菌的敘述不符合達爾文進化觀點的是(　　)
A．超級細菌對多數(shù)抗生素具有耐藥性，是抗生素不斷選擇的結果
B．細菌中原來就存在對抗生素具有耐藥性的個體
C．抗生素的選擇和細菌的變異都是定向的
D．新品種抗生素的使用會影響超級細菌的進化
解題分析　抗生素的選擇是人為條件下的選擇，是定向的，但細菌的變異是非定向的，C符合題意；細菌中本來就有對抗生素具有耐藥性的和不具有耐藥性的個體，在抗生素的使用過程中，具有耐藥性的細菌存活下來，并將這種耐藥性遺傳給下一代，不具有耐藥性的細菌死亡，所以超級細菌對多數(shù)抗生素具有耐藥性是抗生素不斷選擇的結果，A、B不符合題意；環(huán)境的定向選擇作用決定著生物進化的方向，當環(huán)境因素發(fā)生改變時，會影響生物進化的方向，所以新品種抗生素的使用會影響超級細菌的進化，D不符合題意。
答案　C


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[基礎對點]
知識點一　種群和種群基因庫
1.下列有關種群的敘述中，不正確的是(　　)
A.一個樹林中的全部杜鵑是一個種群
B.種群內(nèi)的個體彼此可以交配
C.種群是同種個體的機械集合
D.種群是生物繁殖的基本單位
答案　C
解析　生活在同一區(qū)域的同種生物的全部個體的集合叫作種群，種群中的個體并不是機械地集合在一起，一個種群其實就是一個繁殖的單位，雌雄個體通過繁殖將各自的基因遺傳給后代。
2．下列關于基因庫的敘述，不正確的是(　　)
A.一個種群所含有的全部基因叫作這個種群的基因庫
B.生物個體會死亡，但基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳
C.種群中每個個體都含有種群基因庫的全部基因
D.基因突變可改變基因庫的組成
答案　C
解析　基因庫是一個種群的全部個體所含的全部基因，由于不同個體之間在基因上具有差異，所以不可能每個個體都含有種群基因庫中的全部基因，A正確，C錯誤；種群是生物繁殖的基本單位，基因庫不會因個體死亡而消失，基因可以通過生殖而代代相傳，B正確；可遺傳的變異均可能改變基因庫的組成，D正確。

知識點二　種群基因頻率的變化和自然選擇對種群基因頻率變化的影響
3.在一個隨機交配的中等大小的種群中，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率為40%，Aa基因型的頻率為60%，aa基因型(致死型)的頻率為0。那么隨機交配繁殖一代后，AA基因型的個體占(　　)
A.49/91 B．49/100
C.11/20 D．11/17
答案　A
解析　A的基因頻率＝AA%＋Aa%，因此A的基因頻率為70%，a的基因頻率為30%，根據(jù)遺傳平衡定律，其隨機交配繁殖一代后，AA基因型頻率＝70%×70%＝49%，Aa的基因型頻率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型頻率＝30%×30%＝9%，其中aa為致死型，因此AA基因型的個體占＝。
4．某豌豆的基因型為Aa，讓其連續(xù)自交三代(遺傳符合孟德爾遺傳定律)，其第4代中的基因頻率和基因型頻率變化情況是(　　)
A.基因頻率變化，基因型頻率不變
B.基因頻率不變，基因型頻率變化
C.兩者都變化
D.兩者都不變
答案　B
解析　自交不會改變基因頻率，但會改變基因型頻率。
5.如圖表示自Q點環(huán)境條件發(fā)生變化后，某個種群中A和a基因頻率的變化情況，下列說法錯誤的是(　　)

A.Q后基因A控制的性狀更加適應環(huán)境
B.P點時兩曲線相交，此時A和a的基因頻率均為50%
C.環(huán)境條件發(fā)生變化使得該種群產(chǎn)生了適應性變異
D.在自然選擇的作用下，種群的基因頻率發(fā)生了定向改變
答案　C
解析　Q后基因A的頻率逐漸升高，基因a的頻率逐漸降低，說明A控制的性狀更加適應環(huán)境，A正確；1對等位基因的頻率之和等于1，P點時兩曲線相交，說明A與a的基因頻率相等，均為50%，B正確；生物產(chǎn)生的變異是不定向的，在特定環(huán)境的選擇作用下，具有適應該環(huán)境的變異個體生存機會增多而被選擇下來得以生存，C錯誤。
6．假設某動物種群的基因庫中，B的基因頻率為0.8，b的基因頻率為0.2，若環(huán)境的選擇作用使B的基因頻率不斷降低，若干代后，B的基因頻率變?yōu)?.3，b的基因頻率變?yōu)?.7。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.該動物種群發(fā)生了進化
B.該動物種群基因庫中基因B、b的產(chǎn)生最初來自基因突變
C.若干代后，該動物種群中一定形成了生物新類型
D.b基因控制的性狀更適應環(huán)境
答案　C
解析　由題意可知，該種群的基因頻率發(fā)生了變化，因此該種群發(fā)生了進化，但不一定形成生物新類型，A正確，C錯誤；基因突變產(chǎn)生了等位基因，B正確；由題干可知，環(huán)境的選擇作用使B的基因頻率由0.8降為0.3，b的基因頻率由0.2變?yōu)?.7，所以b基因控制的性狀更適應環(huán)境，D正確。
7．下列關于種群基因頻率的敘述，正確的是(　　)
A.基因頻率是指某基因的數(shù)目占種群所有基因總數(shù)的比例
B.基因的有利突變對種群的基因頻率一般無影響
C.若種群內(nèi)個體能隨機交配，則種群基因頻率保持穩(wěn)定
D.同一物種的兩個種群間的雙向遷移，可減小種群基因庫間的差異
答案　D
解析　基因頻率是指在一個種群基因庫中，某個基因占這個基因全部等位基因數(shù)的比例，A錯誤；基因的有利突變對種群的基因頻率有影響，B錯誤；若種群內(nèi)個體能隨機交配、種群非常大、沒有遷入和遷出、沒有自然選擇、基因不產(chǎn)生突變，則種群基因頻率保持穩(wěn)定，C錯誤。
8．某野生動物種群的棲息場所被兩條交叉的高速公路分割成4塊，由此形成4個完全獨立的種群。下列敘述正確的是(　　)
A.這4個種群中發(fā)生的突變和基因重組對彼此的基因頻率均有影響
B.個體的遷入和遷出、出生和死亡不影響該種群的基因頻率
C.高速公路的開通會誘導4個種群發(fā)生不同的變異及進化
D.環(huán)境通過對不同表型個體的不同選擇改變種群的基因頻率
答案　D
解析　不同種群形成不同的基因庫，每個獨立的、互不干擾的種群中發(fā)生的突變和基因重組對彼此的基因頻率均沒有影響，A錯誤；個體的遷入和遷出、出生和死亡會影響該種群的基因頻率，B錯誤；變異具有不定向性，且高速公路的開通不是誘導種群發(fā)生變異的因素，C錯誤。
知識點三　探究抗生素對細菌的選擇作用
9.西班牙《趣味》月刊發(fā)表了文章——《昆蟲抗菌肽給細菌性疾病的防治帶來了希望》。文章稱隨著全球范圍內(nèi)抗生素的廣泛和大量應用，抗藥細菌不斷出現(xiàn)，它可以通過多種途徑對抗生素產(chǎn)生抗性，抗生素在不久的將來有可能成為一堆廢物。請分析抗生素對細菌抗性的產(chǎn)生所起的作用(　　)
A.抗生素的不斷使用，使細菌逐漸適應而產(chǎn)生抗藥性
B.細菌的變異是不定向的，抗生素對細菌進行了定向選擇
C.細菌的變異是定向的，抗生素對細菌進行了定向選擇
D.抗生素使細菌產(chǎn)生了定向變異
答案　B
解析　變異是隨機的、不定向的，細菌原本就存在抗藥性個體，使用抗生素后，抗生素對抗藥性細菌進行了定向選擇。
[能力提升]
10．雄性藍孔雀尾屏很大，使其逃避天敵的能力下降。但這一特性對雌孔雀具有吸引力，使大尾屏個體的交配機會增加，并使該特性代代保留。下列相關敘述中錯誤的是(　　)
A.決定表型的基因可以隨著生殖而世代延續(xù)
B.種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因代代相傳
C.生物進化過程的實質(zhì)在于保存對環(huán)境更適應的性狀
D.雌孔雀對配偶的選擇也會影響種群基因頻率
答案　C
解析　生物進化的實質(zhì)是自然選擇導致種群基因頻率的定向改變，C錯誤；雌孔雀常常選擇大尾屏個體交配，會使后代中大尾屏基因頻率增加，而小尾屏個體由于交配機會少，小尾屏基因向后代傳遞的概率低，進而使后代小尾屏基因頻率降低，D正確。
11．下列關于基因頻率、基因型頻率與生物進化的敘述，正確的是(　　)
A.在一個種群中，控制一對相對性狀的各種基因型頻率的改變說明物種在不斷進化
B.在一個種群中，控制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)量多于女性，所以男性群體中紅綠色盲的基因頻率大于女性群體
答案　B
解析　基因頻率的改變才能說明物種在進化，A錯誤；Aa自交后代中，A的基因頻率等于a的基因頻率，C錯誤；紅綠色盲患者男性多于女性，原因是男性只要有一個色盲基因就表現(xiàn)患病，而女性只有同時具有兩個色盲基因才表現(xiàn)患病，色盲基因頻率在男女群體中是相同的，D錯誤。
12．有一個隨機交配的種群，在沒有遷移等條件下，該種群兩年內(nèi)基因型頻率的變化如下表，根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，在這兩年中，下列與這對基因有關的推斷正確的是(　　)
年份
AA(%)
Aa(%)
aa(%)
1
30
40
30
2
25
50
25
A.該種群將朝著Aa增多的方向進化
B．該種群沒有表現(xiàn)出生物的進化
C．該種群的生活環(huán)境有較大的變化
D．該種群將較容易發(fā)生基因突變
答案　B
解析　第1年A的基因頻率＝30%＋1/2×40%＝50%，a的基因頻率＝50%。第2年A的基因頻率＝25%＋1/2×50%＝50%，a的基因頻率＝50%?？梢妰赡曛蠥和a的基因頻率沒有發(fā)生變化，故該種群沒有表現(xiàn)出生物進化。
13．前些年，隨著抗生素人均用量增多，細菌耐藥性也逐年提高。耐藥性一旦產(chǎn)生，藥物的治療作用就明顯下降。為探究抗生素對細菌的選擇作用，科研人員做了如下實驗。
步驟一：取少量金黃色葡萄球菌的培養(yǎng)液，均勻涂抹在培養(yǎng)基平板上，再放上4片含有青霉素的圓形濾紙片，在適宜條件下培養(yǎng)12～16 h，濾紙片周圍出現(xiàn)抑菌圈。測量并記錄抑菌圈的直徑并取平均值，記為N1。

步驟二：從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌，重復上述步驟，培養(yǎng)至第五代。測量并記錄每一代抑菌圈直徑的平均值，記為N2→N5。
請思考并回答以下問題：
(1)細菌的耐藥性變異來源于________，細菌耐藥性逐年提高是__________________________的結果。
(2)根據(jù)抑菌圈大小可判定藥物的抑菌效果，抑菌圈越小，抑菌作用越________，隨著培養(yǎng)代數(shù)的增加，抑菌圈直徑從N1→N5會________。
(3)人類不斷研發(fā)新的抗生素，細菌對新藥的耐藥性也在不斷提高，甚至出現(xiàn)了無藥可治的“超級細菌”，請用現(xiàn)代生物進化理論觀點解釋“超級細菌”出現(xiàn)的原因_____________________________________________________。
(4)科研人員從第五代抑菌圈邊緣挑取細菌接種，換用含有卡那霉素的濾紙片，重復培養(yǎng)5代；又在抑菌圈邊緣重新挑取細菌培養(yǎng)，恢復使用青霉素濾紙片，測得抑菌圈直徑平均值為N11。實驗數(shù)據(jù)N11>N5，這一結果為我們防止“超級細菌”的出現(xiàn)提供的思路是___________________________________。
答案　(1)基因突變　抗生素對細菌進行了定向選擇
(2)弱　逐漸變小
(3)抗生素的濫用，使耐藥菌生存和繁殖的機會增加，耐藥性基因在細菌種群中的基因頻率逐漸上升，耐藥性也不斷增強，形成“超級細菌”
(4)建立細菌耐藥預警機制，當細菌耐藥性超過一定程度時，及時更換抗生素類藥物，將細菌耐藥性控制在較低水平
解析　(1)細菌屬于原核生物，不能發(fā)生基因重組和染色體變異，其耐藥性變異來源于基因突變，由于抗生素對細菌進行了定向選擇，導致細菌耐藥性逐年提高。
(2)根據(jù)抑菌圈大小可判定藥物的抑菌效果，抑菌圈越小，抑菌作用越弱，隨著培養(yǎng)代數(shù)的增加，由于抗生素的定向選擇，抑菌圈直徑會逐漸變小。
14．回答下列有關生物進化的問題。

(1)圖1表示小島上蜥蜴新種形成的基本過程，X、Y分別是______________、________。
(2)該小島上的蜥蜴原種由許多個體組成，這些個體的總和稱為________，這是生物進化的________。
(3)該小島上所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因，稱為該種群的________。
(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。

①由于蜥蜴過度繁殖，導致____________加劇。
②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__________________________________________________________________________________________________。
③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)是因為蜥蜴群體內(nèi)的________發(fā)生了改變。
答案　(1)突變和基因重組　自然選擇
(2)種群　基本單位
(3)基因庫
(4)①生存斗爭?、诼?lián)趾型個體趾間有蹼，適合于游泳，可以從水中獲取食物。因此，在島上食物短缺時，聯(lián)趾個體的生存和繁殖機會較多(合理即可)　③基因頻率
解析　(1)蜥蜴原種產(chǎn)生了不同性狀是遺傳變異的結果；具有適應環(huán)境的性狀的個體生存下來和具有不適應環(huán)境的性狀的個體被淘汰是自然選擇的過程。
(2)種群指在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物的所有個體。小島上蜥蜴原種的所有個體組成了種群，種群是生物進化的基本單位。

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一 種群基因組成的變化

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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