?6.3 種群基因組成的變化與物種的形成

目標(biāo)導(dǎo)航

教學(xué)目標(biāo)
課程標(biāo)準(zhǔn)
目標(biāo)解讀
適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。
1. 舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將賦予個(gè)體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢(shì)。
2. 闡明具有優(yōu)勢(shì)性狀的個(gè)體在種群中所占比例將會(huì)增加。
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. 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。
闡述變異、選擇和隔離可導(dǎo)致新物種形成。
1. 闡述種群、種群基因庫(kù)、基因頻率等概念的內(nèi)涵。
2. 運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。
3. 闡時(shí)自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響。
4. 說明隔離在物種形成中的作用。
教學(xué)重點(diǎn)
1. 種群、物種、基因頻率、隔離等概念。
2. 變異、選擇和隔離在生物進(jìn)化中的作用。
教學(xué)難點(diǎn)
1. 自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響。
2. 隔離在物種形成中的作用。

知識(shí)精講


知識(shí)點(diǎn)01 種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位
1.種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群。
2.種群中個(gè)體的特點(diǎn)：種群中的個(gè)體并不是機(jī)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傳給后代。個(gè)體之間有年齡和性別差別。
3.種群基因組成的變化：
（1）基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。
（2）基因頻率：在一個(gè)種群基因庫(kù)中，某個(gè)基因數(shù)占全部等位基因數(shù)的比率。
（3）基因型頻率：在一個(gè)種群中，某基因型個(gè)體占種群內(nèi)全部個(gè)體的比率。
（4）影響基因頻率變化的因素有：突變、基因遷移、自然選擇、遺傳漂變、非隨機(jī)交配
①基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化；
②在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變。
（5）遺傳平衡定律：
①該種群非常大
②種群中個(gè)體能自由交配并產(chǎn)生后代
③沒有遷入和遷出
④生存能力相同（沒有自然選擇）
⑤等位基因不發(fā)生突變
由此可見，如果滿足上述五個(gè)條件，則親代和子代每一種基因的頻率都不會(huì)改變，到再下一代也是如此，也就是說基因頻率可以代代保持穩(wěn)定不變，我們稱為遺傳平衡。這就是哈代－溫伯格平衡，也叫遺傳平衡定律。

知識(shí)點(diǎn)02 突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
影響種群基因頻率變化的因素：
①突變和基因重組：生物自發(fā)突變的頻率很低，而且許多突變是有害的，但是由于種群是由許多個(gè)體組成，每個(gè)個(gè)體的細(xì)胞中都有成千上萬個(gè)基因，每一代就會(huì)產(chǎn)生大量的突變。
②生物的生存環(huán)境：突變的有害和有利也不是絕對(duì)的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。
③有性生殖過程中的基因重組：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。
可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組以及染色體變異。其中染色體變異和基因突變統(tǒng)稱為突變。
變異是不定向的，只為進(jìn)化提供原材料，而不能決定生物進(jìn)化的方向。
基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。

知識(shí)點(diǎn)03 自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率的定向改變
變異與環(huán)境的關(guān)系：變異在環(huán)境變化之前已經(jīng)產(chǎn)生，環(huán)境只起選擇作用，并不影響變異的方向。通過環(huán)境選擇將生物個(gè)體產(chǎn)生的適應(yīng)環(huán)境的變異保留下來。
?原因：不斷淘汰不利變異的基因，積累有利變異的基因。
?結(jié)果（實(shí)質(zhì)）：種群的基因頻率發(fā)生定向改變。
自然選擇和人工選擇的區(qū)別與聯(lián)系

自然選擇
人工選擇
選擇因素
自然環(huán)境條件
人
選擇目的
有利于生物生存
有利于人類
實(shí)例
害蟲和病菌抗藥性
肉食雞、蛋雞等
聯(lián)系
都能改變基因頻率，使生物進(jìn)化

知識(shí)點(diǎn)04 隔離導(dǎo)致物種形成 隔離是物種形成的必要條件
1.物種：能給自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。
（1）物種與種群的區(qū)別：

種群
物種
概念
生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體
能夠在自然狀況下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物
范圍
較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體，有其空間的界限
分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成，沒有空間的界限
判斷標(biāo)準(zhǔn)
種群必須具備“三同”，即同一時(shí)間、同一地點(diǎn)、同一物種；具有種群密度、性別比例、年齡組成、出生率和死亡率等特征
主要在于形態(tài)特征是能否自由交配并產(chǎn)生可育后代；不同物種之間有明顯的形態(tài)差異，不同物種之間一般不能交配或交配成功也不能產(chǎn)生可育后代。
聯(lián)系
一個(gè)物種可以包括許多種群，同一個(gè)物種的多個(gè)種群之間存在著地理隔離，長(zhǎng)期發(fā)展下去可成為不同亞種，進(jìn)而可能形成多個(gè)新種。
（2）二者的關(guān)系圖解：

2.隔離：指不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。
生殖隔離：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代。
地理隔離：同一種生物由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，而分成不同的種群，使得種群間不能相遇而不能交配（不能發(fā)生基因交流）的現(xiàn)象。
（1）地理隔離和生殖隔離
a．地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是新物種形成的質(zhì)變階段。
b．若只有地理隔離而不形成生殖隔離，則不能產(chǎn)生生物新類型；若地理隔離時(shí)間不夠長(zhǎng)，則不能產(chǎn)生生殖隔離。
（2）地理隔離和生殖隔離的區(qū)別與聯(lián)系：
類型
定義
特點(diǎn)
舉例
關(guān)系
地理隔離
同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。
同種生物地理隔離消失后仍然可以進(jìn)行基因交流
山東的玉米和河北的玉米
①一般先經(jīng)過長(zhǎng)期的地理隔離，然后形成生殖隔離；
②有時(shí)不經(jīng)過地理隔離直接形成生殖隔離，例如多倍體的產(chǎn)生
生殖隔離
不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代。
永久性不能進(jìn)行基因交流
驢和馬
（3）隔離實(shí)質(zhì)：基因不能自由交流
3.隔離在物種形成中的作用
A． 形成過程

如上圖所示，物種4中的種群1、2、3經(jīng)過長(zhǎng)期的地理隔離，由于突變、基因重組和自然選擇，種群基因庫(kù)出現(xiàn)明顯的差異，從而達(dá)到生殖隔離，出現(xiàn)新的物種1、2、3。
B.物種形成的兩種方式
①漸變式:大多經(jīng)過長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離。

②暴發(fā)式
有些物種，如：多倍體，不需要經(jīng)過地理隔離就可以產(chǎn)生生殖隔離，形成新物種。
物種的形成主要是由異源多倍體的染色體畸變的方式形成新物種，可以很快形成生殖隔離。
物種A×物種B雜種植物異源多倍體物種
拓展：人工創(chuàng)造新物種--通過植物體細(xì)胞雜交（如：番茄--馬鈴薯）、多倍體遠(yuǎn)緣雜交（如：甘蔗--蘿卜）、多倍體育種（如：八倍體小黑麥）等方式也可以創(chuàng)造新物種。
C.物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)：突變和基因重組、自然選擇及隔離。

D.新物種形成的標(biāo)志：生殖隔離
4.隔離與生物進(jìn)化的關(guān)系：
生物進(jìn)化不一定形成新物種，但形成新物種一定發(fā)生了進(jìn)化。物種的形成本身表示生物類型的增加。

能力拓展


考點(diǎn)01 基因頻率和基因型頻率的相關(guān)計(jì)算
1．已知調(diào)查的各種基因型的個(gè)體數(shù)，計(jì)算基因頻率
某基因頻率＝
A＝×100% a＝×100%
A、a為基因，AA、Aa、aa為三種基因型個(gè)體數(shù)。
2．已知基因型頻率求基因頻率
一個(gè)等位基因的頻率＝該等位基因純合子的頻率＋1/2×雜合子的頻率
A＝AA＋1/2Aa；a＝aa＋1/2Aa
3．X染色體上基因的基因頻率的計(jì)算
Xb＝；XB＝
不涉及Y染色體，XB＋Xb＝1。
4．利用哈代—溫伯格定律，由基因頻率計(jì)算基因型頻率
(1)成立前提：①種群非常大；②所有雌雄個(gè)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(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的頻率為p2，Aa的頻率為2pq，aa的頻率為q2。如果一個(gè)種群達(dá)到遺傳平衡，其基因型頻率應(yīng)符合：p2＋2pq＋q2＝1。
5. 拓展：遺傳平衡群體中伴性基因的遺傳平衡定律公式（以人類色盲基因遺傳為例）
在整個(gè)人群中、男性群體中、女性群體中XB的頻率均為p，Xb的頻率均為q。在整個(gè)人群中、男性群體中、女性群體中的各基因型頻率如下：

XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
在整個(gè)人群中
1/2P2
pq
1/2q2
1/2P
1/2q
在男性群體中



P
q
在女性群體中
P2
2pq
q2


【典例1】 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. Aa自交后代所形成的群體中A基因的頻率大于a基因的頻率
B. 一個(gè)種群中，控制一對(duì)相對(duì)性狀的各種基因型頻率之和總是為1
C. 男性群體中色盲的基因頻率大于女性群體，所以色盲患者中男性多于女性
D. 一個(gè)種群中，控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因型頻率的改變說明生物在不斷進(jìn)化

分層提分


題組A 基礎(chǔ)過關(guān)練
一、單項(xiàng)選擇題
1. 根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列說法正確的是（）
A. 在自然選擇過程中，黑色與灰色樺尺蠖表現(xiàn)為共同進(jìn)化
B. 超級(jí)細(xì)菌感染病例的出現(xiàn)，是因?yàn)榭股氐臑E用導(dǎo)致細(xì)菌發(fā)生了基因突變
C. 持續(xù)選擇條件下，決定某不良性狀的基因的基因頻率將逐漸減小
D. 達(dá)爾文也提出了“隔離是新物種形成的必要條件”
2. 下列根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論所作出的判斷中，正確的是（）
A. 長(zhǎng)期使用抗生素使病原體產(chǎn)生適應(yīng)性突變
B. 人工誘變因突變率的提高而實(shí)現(xiàn)了定向變異
C. 二倍體西瓜與四倍體西瓜之間不存在生殖隔離
D. 自然選擇通過作用于個(gè)體而影響種群的基因頻率
3. 下列有關(guān)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述，正確的是（）
A. 生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的變化相互影響 B. 基因重組會(huì)使種群基因頻率定向改變
C. 進(jìn)化一定導(dǎo)致生殖隔離，形成新物種 D. 青霉素使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性突變
4. 下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述，正確的是（）
A. 在一個(gè)數(shù)量足夠大的種群中，遷入和遷出不會(huì)改變種群基因頻率
B. 長(zhǎng)期服用青霉素治病，會(huì)出現(xiàn)抗藥性強(qiáng)的細(xì)菌，說明青霉素誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生了突變
C. 斑馬（2N=44）和驢（2N=62）雜交能產(chǎn)下“斑驢獸”，說明斑馬與驢不存在生殖隔離
D. 捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，為其他物種的發(fā)展騰出空間，有利于增加生物多樣性
5. 某種群基因庫(kù)中有一對(duì)等位基因A和a，且A和a的基因頻率都是50%，一段時(shí)間后，若a的基因頻率變?yōu)?5%，由此判斷錯(cuò)誤的是（　　）
A. 此時(shí)該種群中A的基因頻率為5%
B. 該種群所處的環(huán)境發(fā)生了一定的變化
C. 種群基因頻率發(fā)生改變，產(chǎn)生了新物種
D. a的基因頻率提高，說明a基因控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境
6. D、d 分別控制豌豆的高莖和矮莖性狀，現(xiàn)有一自然條件下的豌豆種群，DD 基因型個(gè)體占30%， dd 基因型個(gè)體占 20%，則下列說法錯(cuò)誤的是（）
A. 親代中 D 基因頻率為 55%
B. F1中 dd 的基因型頻率為 32.5%
C. 該種群基因型頻率發(fā)生了改變，可以判斷該種群發(fā)生了進(jìn)化
D. F1中高莖豌豆和矮莖豌豆的比例為 27:13
7. 椒花蛾有兩種體色，一種淺色有黑色素斑點(diǎn)，另一種完全黑色，受一對(duì)等位基因A（黑色）、a（淺色）控制，19世紀(jì)淺色的地衣覆蓋在樹干和巖石上，椒花蛾體色多為淺色，之后工業(yè)排出的煤煙將樹干變成黑色，椒花蛾體色多為黑色。根據(jù)進(jìn)化理論分析，下列敘述正確的是（）
A. 椒花蛾進(jìn)化的原材料是基因突變和基因重組
B. 自然選擇導(dǎo)致椒花蛾朝著適應(yīng)環(huán)境的方向進(jìn)化
C. 淺色椒花蛾的消失，會(huì)導(dǎo)致一個(gè)基因庫(kù)的消失
D. 黑色椒花蛾與淺色椒花蛾之間產(chǎn)生了生殖隔離
二、填空題
8. 圖1為某地區(qū)中某種老鼠原種群被一條河分割成甲、乙兩個(gè)種群后的進(jìn)化過程示意圖，圖2為在某段時(shí)間內(nèi)，種群甲中的A基因頻率的變化情況。請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖1中a是由于河流產(chǎn)生________隔離將原種群分為甲、乙兩個(gè)種群，經(jīng)過長(zhǎng)期的過程b產(chǎn)生品系1和品系2，過程b的實(shí)質(zhì)是________，物種1和物種2形成的標(biāo)志c是________隔離。
（2）圖2中在________時(shí)間段內(nèi)種群甲發(fā)生了進(jìn)化，在T時(shí)________（填“是”、“否”或“不一定”）形成新物種。
（3）若時(shí)間單位為年，在某年時(shí)，種群甲AA、Aa和aa的基因型頻率分別為10％、30％和60％，則此時(shí)A基因頻率為________。若種群甲生存的環(huán)境發(fā)生改變，aa個(gè)體不適應(yīng)環(huán)境遭到淘汰，其他基因型個(gè)體隨機(jī)交配一代，則該種群顯性︰隱性＝________。
9. 某研究小組研究某地的兩個(gè)湖泊，這一地區(qū)有時(shí)會(huì)發(fā)洪水，每個(gè)湖中生活著兩種相似的魚：紅褐色魚和金黃色魚。他們不清楚這兩種魚之間的關(guān)系，于是做出兩種假設(shè)，如圖所示：

（1）湖泊Ⅱ中紅褐色魚出現(xiàn)的原因，請(qǐng)你寫出“假說甲”的觀點(diǎn)是________________________；“假說乙”的觀點(diǎn)是 ____________。
（2）根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，如果湖泊Ⅱ中的紅褐色魚和金黃色魚的繁殖季節(jié)不同，說明它們之間已產(chǎn)?? ?生了____。
（3）對(duì)湖泊Ⅱ中的某一種群進(jìn)行調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)基因型為 DD 和 dd 的魚所占的比例分別為 15%和 75%（各種基因型個(gè)體生存能力相同），多年以后（期間未發(fā)洪水）對(duì)同一種群進(jìn)行的調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)基因型為 DD 和 dd 的個(gè)體所占的比例分別為 5%和 65%，在這些年中，該魚種群是否發(fā)生了進(jìn)化？_________________________________，理由是 ___________________________。

題組B 能力提升練
一、單項(xiàng)選擇題
1. 下列有關(guān)遺傳、變異、生物進(jìn)化的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是（）
A. 基因型為AaBb的個(gè)體產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了基因重組，自交后代一定有4種表現(xiàn)型和9種基因型
B. 減數(shù)分裂過程中同源染色體非姐妹染色單體的交換可引起基因重組，非同源染色體之間交換一部分片段導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異
C. 新物種的形成通常要經(jīng)過突變和基因重組、自然選擇及隔離三個(gè)基本環(huán)節(jié)，種群基因頻率發(fā)生改變，不一定會(huì)形成新物種
D. 一個(gè)隨機(jī)交配的足夠大的種群中，某一相對(duì)性狀中顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是0.36，則該種群繁殖一代后雜合子Aa的頻率是0.32
2. 下列關(guān)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容的說法，正確的是（）
A. 達(dá)爾文在自然選擇學(xué)說中提出，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變
B. 只有定向的突變和基因重組才能為生物進(jìn)化提供原材料
C. 瓢蟲種群的黑色（B）、紅色（b）兩種體色是由一對(duì)等位基因控制的相對(duì)性狀，如果該種群中BB個(gè)體占16%，Bb個(gè)體占20%，則該種群b的基因頻率為74%
D. 新物種形成不一定需要隔離，但隔離一定能形成新物種，因此隔離是新物種形成的必要條件
3. F-statistics(Fixation indices)是衡量種群中基因型實(shí)際頻率偏離遺傳平衡理論頻率的差值,Hp是指雜合子的基因型頻率。野兔的體毛深色(D)對(duì)淺色(d)為完全顯性,毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食,現(xiàn)將一較大的處于遺傳平衡的家兔種群(D和d的初始基因頻率均為0.5)隨機(jī)平均分成2份,分別放在深色熔巖床區(qū)和淺色巖區(qū),70年后調(diào)查不同區(qū)域中野兔的深色表型頻率并計(jì)算基因頻率,結(jié)果如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是（）

A. 深色熔巖床區(qū)中淺色野兔的F-statistics比淺色巖區(qū)的小
B. 理論上家兔種群Hp值最初時(shí)最大,70年后深色熔巖床區(qū)Hp值比淺色巖區(qū)高
C. 天敵的捕食可以使淺色巖區(qū)野兔的Hp值下降,但理論上不會(huì)降至0
D. 兩個(gè)調(diào)查區(qū)域野兔的F-statistics和Hp值不同,表明兩個(gè)種群產(chǎn)生了生殖隔離
4. 據(jù)央視報(bào)道, 最近有一群來自江蘇大豐的麋鹿在湖北洞庭湖安家落戶(兩地區(qū)麋鹿為同一物種) ,至此國(guó)內(nèi)的麋鹿三大種群(還有北京南海子的麋鹿) 齊聚洞庭湖。下列敘述正確的是（）
A. 北京南海子的麋鹿、江蘇大豐的麋鹿到達(dá)湖北后, 通過變異來適應(yīng)新的生存環(huán)境
B. 外來麋鹿種群遷入湖北洞庭湖之前, 三大麋鹿種群之間存在地理隔離和生殖隔離
C. 判斷若干年后湖北洞庭湖麋鹿種群是否進(jìn)化的依據(jù)是統(tǒng)計(jì)基因型頻率有無改變
D. 麋鹿三大種群齊聚洞庭湖, 擴(kuò)大了原住麋鹿種群的基因庫(kù), 提升了種群的遺傳多樣性
5. 甜菜夜蛾幼蟲啃食玉米葉片后，玉米會(huì)釋放出吲哚和萜類等物質(zhì)吸引小繭蜂在甜菜夜蛾幼蟲體內(nèi)產(chǎn)卵寄生。為降低甜菜夜蛾幼蟲對(duì)玉米產(chǎn)生的危害，人們噴施有機(jī)磷農(nóng)藥消滅甜菜夜蛾幼蟲，但幾年后藥效下降,下列說法正確的是(? ? ?)
A. 玉米釋放出吲哚和萜類等物質(zhì)吸引小繭蜂的過程體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)功能
B. 甜菜夜蛾幼蟲、玉米和小繭蜂之間的關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇、共同進(jìn)化的結(jié)果
C. 有機(jī)磷農(nóng)藥的使用，某甜菜夜蛾個(gè)體中抗藥基因頻率增大
D. 在有機(jī)磷農(nóng)藥選擇作用下，甜菜夜蛾種群抗藥性增強(qiáng)，說明已經(jīng)形成新的物種
6. 下表表示一個(gè)隨機(jī)交配的種群中，在沒有遷移等條件下，第1年和第20年該種群三種基因型的占比在20年內(nèi)的變化。下列有關(guān)說法中，正確的是（? ）
? ? ? ? ? ? ?時(shí)間
AA（%）
Aa（%）
aa（%）
第1年
24
72
4
第20年
36
48
16 ?
A. 該種群沒有表現(xiàn)出生物進(jìn)化 B. 該種群的生活環(huán)境有較大變化
C. 該種群將朝著Aa增多的方向進(jìn)化 D. 該種群生物已形成與原來不同的新物種
7. 如圖表示太平洋島嶼上部分鳥類的分布及遷移情況，其中S鳥有AA、Aa、aa三種基因型，調(diào)查發(fā)現(xiàn)Y島上S鳥隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中aa個(gè)體占1%。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A. 島上的所有生物構(gòu)成生物多樣性，Y島上的生物多樣性小于X島
B. Y島上，S鳥種群中A基因的頻率為90%，Aa個(gè)體占18%
C. S鳥種群中所有個(gè)體含有的A、a基因構(gòu)成了該種群的基因庫(kù)
D. Y島上的S鳥與X島上的S鳥既存在地理隔離，也存在生殖隔離
8. 下列有關(guān)基因頻率、基因型頻率與生物進(jìn)化的敘述，正確的是( )
A. 若人群中血友病致病基因Xh的頻率為P, 男性中的患病率為P2
B. 若人群中白化病致病基因頻率為a, 人群中正常個(gè)體概率為1-a2
C. 一個(gè)種群中，控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因型頻率改變說明生物在進(jìn)化
D. 新物種的形成必須經(jīng)過長(zhǎng)期的地理隔離從而產(chǎn)生生殖隔離
9. 美國(guó)白蛾是一種森林害蟲，對(duì)闊葉林的危害很大，某地林場(chǎng)施用苦參堿水殺蟲劑防治美國(guó)白蛾的效果如下圖所示（a點(diǎn)開始施用苦參堿水殺蟲劑）。下列敘述錯(cuò)誤的是? （??? ）

A. a點(diǎn)、c點(diǎn)施用苦參堿水殺蟲劑的濃度比b點(diǎn)施用苦參堿水殺蟲劑的濃度小
B. 美國(guó)白蛾種群抗藥性基因頻率的大小關(guān)系為c＞b＞a
C. b點(diǎn)種群數(shù)量最小，種群基因庫(kù)的規(guī)模也會(huì)比較小
D. 若幾種殺蟲劑交替使用，則bc段曲線會(huì)變得比較平緩
10. 已知物種乙和丙均由甲演化而來，形成過程如下圖所示（乙和丙種群處于遺傳平衡狀態(tài)）。圖中A、B、C分別表示不同的3個(gè)地區(qū)。E/e位于常染色體上，G/g位于X染色體上。下列有關(guān)說法正確的是（）

A. 物種乙和丙存在生殖隔離，不能交配
B. 遷入與遷出一定使種群基因頻率發(fā)生定向改變
C. 若種群丙中XgXg約占32%，則雄性中XgY約占80%
D. 若種群乙中E和e的基因頻率相等，則顯性個(gè)體與隱性個(gè)體的數(shù)量相同
二、填空題
11. 根據(jù)下列材料回答有關(guān)生物進(jìn)化和生物多樣性的問題。
材料1：某種蛾易被蝙蝠捕食，千百萬年之后，此種蛾中的一部分當(dāng)感受到蝙蝠的超聲波時(shí)，便會(huì)運(yùn)用復(fù)雜的飛行模式，逃脫危險(xiǎn)，其身體也發(fā)生了一些其他改變。當(dāng)人工使變化后的蛾與祖先蛾交配后，產(chǎn)出的受精卵不具有生命力。
材料2：蛙是幼體生活在水中、成體可生活在水中或陸地上的動(dòng)物。由于劇烈的地質(zhì)變化，使某種蛙生活的水體分開，蛙被隔離為兩個(gè)種群。千百萬年之后，這兩個(gè)種群不能自然交配。
根據(jù)以上材料，請(qǐng)回答下列問題。
（1）材料1中的這種蛾已經(jīng)發(fā)生了進(jìn)化，原因是_____________________________________。材料1中，蛾復(fù)雜飛行模式的形成是__________的結(jié)果。
（2）在材料2中，若發(fā)生劇烈地質(zhì)變化后，其中一個(gè)蛙種群生活的水體逐漸干涸，種群中個(gè)體數(shù)減少，導(dǎo)致該種群的__________變小。
（3）如表為A種群和B種群中的基因型及個(gè)體數(shù)。
基因型
A種群/個(gè)
B種群/個(gè)
XDXD
200
0
XDXd
50
160
XdXd
100
200
XDY
180
0
XdY
170
270
①D基因在A種群中的基因頻率為__________。你認(rèn)為造成B種群的基因型分布的最可能原因是____________________________。
②就D基因而言，A種群的遺傳多樣性__________（填“大于”“等于”或“小于”）B種群的遺傳多樣性，并利用表中數(shù)據(jù)陳述判斷依據(jù)：____________________________________。

題組C 培優(yōu)拔尖練
一、單項(xiàng)選擇題
1. 下列有關(guān)遺傳、變異、生物進(jìn)化的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是（　?。?br /> A. 基因型為AaBb的個(gè)體自交，其后代一定有4種表現(xiàn)型和9種基因型；該生物體中rRNA的合成一定與核仁有關(guān)
B. 新物種的形成通常要經(jīng)過突變和基因重組、自然選擇及隔離三個(gè)基本環(huán)節(jié)，種群基因頻率發(fā)生變化，不一定會(huì)形成新物種
C. 減數(shù)分裂過程中同源染色體非姐妹染色單體的交換可引起基因重組；非同源染色體之間交換一部分片段導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異
D. 一個(gè)隨機(jī)交配的足夠大的種群中，某一相對(duì)性狀中顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是0.36，則該種群繁殖一代后雜合子Aa的頻率是0.32
2. 如圖是某物種遷入新環(huán)境后一對(duì)等位基因的基因頻率變化情況，分析這些數(shù)據(jù)能得出的結(jié)論是（　　）

A. 1950～1980年問該種群始終沒有發(fā)生進(jìn)化
B. 1990年該生物已經(jīng)進(jìn)化成了兩個(gè)物種
C. 1960年該種群Aa基因型的頻率為48%
D. 變異的有利還是有害取決于生物生存的環(huán)境
3. 家蠅對(duì)某類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸被另一氨基酸替換。對(duì)甲、乙、丙三個(gè)地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析結(jié)果如下圖所示。以下敘述錯(cuò)誤的是（）

A. 上述通道蛋白中氨基酸的改變是基因中堿基對(duì)替換的結(jié)果
B. 甲地區(qū)家蠅種群中敏感性基因頻率為88%
C. 丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果
D. 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
4. 目前科學(xué)家了解生物進(jìn)化的主要依據(jù)是化石，但迄今的化石記錄仍有許多“缺失”環(huán)節(jié)?！伴g斷平衡論”能對(duì)該現(xiàn)象給出較合理解釋：進(jìn)化過程是由一種在短時(shí)間內(nèi)爆發(fā)式產(chǎn)生的進(jìn)化與在長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定狀態(tài)下的一系列漸變進(jìn)化之間交替進(jìn)行的過程。新物種可在地質(zhì)史中忽略不計(jì)的短時(shí)間中突然產(chǎn)生，則在生物演化史中一些代表“連續(xù)環(huán)節(jié)”的“過渡物種”的缺失也就可以理解了。下列有關(guān)敘述不正確的是（）
A. 按照達(dá)爾文的進(jìn)化理論，化石記錄下的生物進(jìn)化應(yīng)該是一個(gè)連續(xù)漸變的過程
B. 變異為生物進(jìn)化提供了原材料，環(huán)境對(duì)生物表型有選擇作用
C. “間斷平衡論”能較好解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象
D. 新物種的形成通常要經(jīng)過突變和基因重組、自然選擇及隔離等環(huán)節(jié)
5. 白紋伊蚊是登革熱的重要傳播媒介，擬除蟲菊酯類殺蟲劑是化學(xué)防治白紋伊蚊的常用藥劑。白紋伊蚊在基因組1532位點(diǎn)發(fā)生的突變，導(dǎo)致相關(guān)蛋白質(zhì)一個(gè)氨基酸發(fā)生改變，產(chǎn)生針對(duì)擬以除蟲菊酯類殺蟲劑的抗性。下表是對(duì)甲、乙兩個(gè)地區(qū)白紋伊蚊種群的擬除蟲菊酯類殺蟲劑敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。下列說法錯(cuò)誤的是（? ? ）
地區(qū)
甲
乙
表型
抗性
抗性
敏感
抗性
抗性
敏感
基因型
純合子
雜合子
純合子
純合子
雜合子
純合子
頻率
6．60%
26．70%
66．70%
16．60%
6．70%
76．70%
A. 上述突變是基因中堿基替換的結(jié)果
B. 乙地區(qū)白紋伊蚊種群中抗性基因頻率約為20%
C. 繼續(xù)使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑能使抗性基因頻率升高
D. 乙地區(qū)白紋伊蚊種群該抗性性狀的進(jìn)化速度快于甲地區(qū)
6. 自然界中樺尺蠖有灰色和黑色兩種類型。當(dāng)樹干和巖石呈現(xiàn)深暗顏色時(shí)，絕大多數(shù)為黑色樺尺蠖，在灰色環(huán)境中，絕大多數(shù)為灰色樺尺蠖。下列敘述正確的是( )
A. 灰色樺尺蠖和黑色樺尺蠖是兩個(gè)不同物種
B. 不同的環(huán)境條件中，灰色基因和黑色基因的頻率不同
C. 灰色樺尺蠖全部基因的總和稱為基因庫(kù)
D. 在深暗的環(huán)境中，大多數(shù)灰色的樺尺蠖突變成了黑色樺尺蠖
7. 中國(guó)境內(nèi)生存著四川大熊貓和陜西大熊貓兩個(gè)亞種，前者更像熊，后者更像貓。兩者雖然是近親，但它們近30萬年來一直處于地理隔離狀態(tài)。已知四川大熊貓的X染色體上有一對(duì)等位基因M/m。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A. 在陜西大熊貓的X染色體上可能也存在基因M/m或其等位基因
B. 兩地區(qū)大熊貓的形態(tài)差異是在遺傳變異的基礎(chǔ)上自然選擇的結(jié)果
C. 兩地區(qū)大熊貓形態(tài)差異是長(zhǎng)期種群內(nèi)個(gè)體間以及生物與無機(jī)環(huán)境間協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
D. 加快同一亞種內(nèi)大熊貓碎片化小種群之間的基因交流，有助于減少遺傳衰退問題
8. 某一種群由于地理隔離形成種群甲和種群乙。下列有關(guān)敘述正確的是（? ? ）
A. 甲和乙經(jīng)長(zhǎng)期地理隔離，就會(huì)產(chǎn)生生殖隔離
B. 若甲和乙仍為同一物種，則它們具有相同的種群基因庫(kù)
C. 突變和基因重組使甲、乙的種群基因頻率發(fā)生定向改變
D. 即使甲和乙能自由交配，也不能確定它們是否存在生殖隔離
9. 黑腹裂籽雀是一種非洲雀，同一種群中其喙的寬度有寬喙和窄喙兩種類型，它們?cè)谔幚聿煌N莎草種子（它們的主要食物）的效率上有差異：寬喙善于處理硬種子，而窄喙鳥能更有效地處理軟種子，寬喙和窄喙分別由等位基因B和b控制。現(xiàn)有一個(gè)較大的黑腹裂籽雀種群，雌雄數(shù)量相等，雌雄之間自由交配，種群中B基因頻率為60%、b基因頻率為40%，則下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（? ? ? ）
A. 腹裂籽雀種群中全部B和b的總和不能構(gòu)成腹裂籽雀種群的基因庫(kù)
B. 黑腹裂籽雀寬喙鳥和窄喙鳥適應(yīng)不同的資源環(huán)境，這是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
C. 若這對(duì)等位基因位于常染色體上，則顯性個(gè)體中出現(xiàn)雜合雌黑腹裂籽雀概率為28.6%
D. 黑腹裂籽雀寬窄喙的長(zhǎng)期共存有利于維持基因的多樣性
二、填空題
10. 人血友病是伴X隱性遺傳病。現(xiàn)有一對(duì)非血友病的夫婦生出了兩個(gè)非雙胞胎女兒。大女兒與一個(gè)非血友病的男子結(jié)婚并生出了一個(gè)患血友病的男孩。小女兒與一個(gè)非血友病的男子結(jié)婚，并已懷孕。回答下列問題：
（1）用“◇”表示尚未出生的孩子，請(qǐng)畫出該家系的系譜圖，以表示該家系成員血友病的患病情況。_______
（2）小女兒生出患血友病男孩的概率為_______；假如這兩個(gè)女兒基因型相同，小女兒生出血友病基因攜帶者女孩的概率為_______。
（3）已知一個(gè)群體中，血友病的基因頻率和基因型頻率保持不變，且男性群體和女性群體的該致病基因頻率相等。假設(shè)男性群體中血友病患者的比例為1%，則該男性群體中血友病致病基因頻率為_______；在女性群體中攜帶者的比例為_______。
11. 一個(gè)鼠的種群生活在一個(gè)山谷（甲區(qū)域）中。后來由于山洪爆發(fā)，導(dǎo)致一條大河發(fā)生了改道，又分隔出乙、丙兩個(gè)區(qū)域，原生活在甲區(qū)域中的鼠種群也被分隔成三部分，彼此之間不能往來接觸。下圖所示為剛分隔時(shí)和分隔多年后決定鼠毛顏色的相關(guān)基因的調(diào)查結(jié)果。回答下列關(guān)于進(jìn)化與物種形成的問題：

（1）現(xiàn)代進(jìn)化論與達(dá)爾文進(jìn)化論的重要區(qū)別之一是關(guān)于遺傳變異的研究從________水平深入到________水平。
（2）甲區(qū)域中的一部分鼠被分隔到乙、丙兩區(qū)域后，三區(qū)域中的全部鼠形成________個(gè)基因庫(kù)，三區(qū)域中的鼠發(fā)生的突變________（填“相同”或“不相同”），這是因?yàn)開_______。
（3）甲、丙兩個(gè)區(qū)域中的鼠毛的顏色________（填“是”或“不是”）朝著相同方向進(jìn)化的，理由是：________。

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一 種群基因組成的變化

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