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eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(生活在__一定區(qū)域__,__同種__生物,__全部__個體的集合))
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eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(基因重組,\b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(基因突變,__染色體變異__))統(tǒng)稱為突變))
(2)可遺傳變異提供了生物進化的原材料的原因
①可遺傳變異的形成
a．基因突變產(chǎn)生__等位基因__
b．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__。
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__基因型__。
(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
3．新物種的形成過程
eq \x(地理隔離)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①不同種群出現(xiàn)不同的__突變__和基因重組,②不同種群間不能發(fā)生__基因交流__))
↓
eq \x(自然選擇)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①食物和棲息條件互不相同,②自然選擇對不同種群__基因頻率__的改變所起的作用不同))
↓
eq \x(生殖隔離)—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(__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__。
〔學霸記憶〕
1．生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合叫作種群。
2．一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。
3．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，叫作基因頻率。
4．基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可以使種群的基因頻率發(fā)生變化。基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。
5．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。
6．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稱為一個物種。
7．不同物種之間是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫作生殖隔離。
8．同種生物由于地理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)象叫作地理隔離。
9．隔離是物種形成的必要條件。
〔活學巧練〕
判斷下列敘述的正誤
(1)種群是生物進化的基本單位，也是生物繁殖的單位。( √ )
(2)自然選擇可能使種群基因頻率發(fā)生改變。( √ )
(3)種群基因頻率的改變必將導致生物進化。( √ )
(4)新物種都是經(jīng)過長期的地理隔離形成的。( × )
(5)一個新物種可以擴展形成多個基因庫。( √ )
〔思考〕
1．達爾文考察了格克倫島，這個島嶼上經(jīng)常刮大風，島上的少數(shù)昆蟲翅特別發(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？(科學思維)
提示：由于這個島嶼上經(jīng)常刮大風，有翅能飛但翅不夠強大的昆蟲，就常常被大風吹到海里，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，就不容易被風吹到海里，因而生存和繁殖后代的機會就多。經(jīng)過自然選擇之后，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。
2．只要不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，就一定產(chǎn)生新物種嗎？(科學思維)
提示：不一定。不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，不一定產(chǎn)生新物種，只有出現(xiàn)生殖隔離后才能形成新物種。
3．新物種形成的標志是什么？(生命觀念)
提示：出現(xiàn)生殖隔離。
4．經(jīng)過漫長的地理隔離，是否一定會產(chǎn)生生殖隔離？(科學思維)
提示：不一定產(chǎn)生生殖隔離。如果兩個種群的生活環(huán)境都不發(fā)生變化、變化微小或發(fā)生相似的變化，則兩個種群的進化方向相同，不會產(chǎn)生生殖隔離。
5．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。
課內(nèi)探究·名師點睛
知識點
種群基因組成的變化
要點歸納
1．相關(guān)概念的比較
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的方向
(1)區(qū)分自然選擇的直接對象、間接對象與根本對象
①自然選擇的直接對象是生物的變異性狀(表型)。
②自然選擇的間接對象是相關(guān)的基因型。
③自然選擇的根本對象是與變異性狀相對應(yīng)的基因。即自然選擇的實質(zhì)是環(huán)境對變異所對應(yīng)的基因的選擇，因而可以改變種群的基因頻率。
(2)選擇的因素：生物所處的自然環(huán)境。
(3)選擇的手段：生存斗爭，包括種內(nèi)斗爭、種間斗爭、生物與無機環(huán)境之間的斗爭。
(4)選擇的結(jié)果
①從生物個體角度看：導致生物個體生存或死亡。
②從基因角度看：導致控制該性狀的基因頻率上升或下降。
4．變異先于環(huán)境選擇
(1)變異在環(huán)境變化之前已經(jīng)產(chǎn)生，環(huán)境只是起選擇作用，不能定向誘發(fā)基因突變。
(2)變異是不定向的，而自然選擇能定向改變種群基因頻率，從而使種群發(fā)生定向進化。
(3)生物體內(nèi)產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過長期的自然選擇和種群繁衍，控制有利變異的基因不斷積累，控制不利變異的基因逐漸被淘汰，種群的基因頻率發(fā)生定向改變，從而導致生物沿著一定方向緩慢進化。因此，生物進化的方向是由自然選擇決定的。如下圖所示：
[特別提醒] 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。
典例剖析
典例1 (2022·海南省文昌中學高一期末)為了防止濫用抗生素，上海等地區(qū)規(guī)定普通感冒不準使用抗生素。濫用抗生素會對人體細菌造成耐藥性，如果被細菌感染，則往往由于體內(nèi)細菌能夠抵抗各種抗生素而無藥可救。下列有關(guān)說法錯誤的是( B )
A．抗生素的濫用導致“耐藥性”細菌優(yōu)選出來
B．細菌中本來就存在耐藥性個體，長期使用抗生素會導致“耐藥性”基因頻率下降
C．“耐藥性”基因頻率的改變引起細菌發(fā)生了進化
D．基因頻率雖然改變了，但是新的細菌(物種)不一定產(chǎn)生
[解析] 細菌中本來就存在耐藥性個體，長期使用抗生素，對細菌起到一種選擇作用，不耐藥個體被淘汰，耐藥個體保存下來，長期將會導致“耐藥性”基因頻率上升。B錯。故本題選B。
變式訓練1
(2022·河北省石家莊市高一下學期期末)人類發(fā)展的歷史也是一部生物進化史，下列有關(guān)敘述正確的是( A )
A．自然選擇的方向不同使各地區(qū)的種群基因庫存在差異
B．物種是生物繁殖和進化的基本單位
C．自然選擇決定了生物變異和進化的方向
D．生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變
[解析] 自然選擇的方向不同使各地區(qū)的種群基因庫存在的差異越來越多，A正確；種群是生物繁殖和進化的基本單位，B錯誤；自然選擇決定了生物進化的方向，而生物變異是不定向的，C錯誤；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，D錯誤。故選A。
知識點
基因頻率和基因型頻率的有關(guān)計算
要點歸納
1．基因頻率的計算(定義法)
(1)某基因頻率＝eq \f(該基因總數(shù),該基因及其等位基因總數(shù))×100%。
例如，A的基因頻率＝eq \f(A,A＋a)×100%。
2．根據(jù)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＝eq \f(XBXb＋2XbXb＋XbY,2(XBXB＋XBXb＋XbXb)＋(XBY＋XbY))×100%。
3．根據(jù)遺傳平衡定律計算基因頻率和基因型頻率
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。
基因型AA的頻率＝p2
基因型Aa的頻率＝2pq
基因型aa的頻率＝q2
(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1
若已知某種純合子的基因型頻率，即可直接開方求出相應(yīng)基因的頻率。如在進行有性生殖的理想種群中，某種群隱性性狀(aa)的頻率為0.01，則a基因的頻率為eq \r(0.01)＝0.1。
典例剖析
典例2 (2022·廣西玉林市玉州區(qū)高一期末)從某果蠅種群中隨機抽取250只個體，測得基因型為AA、Aa、aa的個體分別是80只、150只、20只。該果蠅種群中，A與a的基因頻率分別是( B )
A．65%、35%B．62%、38%
C．95%、5%D．40%、60%
[解析] 在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率，叫作基因頻率。根據(jù)題意可知，A基因的數(shù)量是2×80＋150＝310個，a基因的數(shù)量是2×20＋150＝190個，所以A的基因頻率為310÷(250×2)＝62%，a的基因頻率為190÷(250×2)＝38%，故B項正確，A、C、D項錯誤。
變式訓練2
(2022·河北省石家莊市高一下學期期末)研究人員對某大型社區(qū)進行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：7 488名女性中有患者42人，攜帶者722人；8 024名男生中有患者762人。那么，該群體中色盲的基因頻率是( C )
A．4.4%B．5.1%
C．6.8%D．7.2%
[解析] 色盲是伴X染色體隱性遺傳病(相關(guān)基因用B、b表示)，則色盲的基因頻率＝eq \f(Xb,XB＋Xb)×100%＝(42×2＋722＋762)/(7 488×2＋8 024)×100%≈6.8%。即C正確。故選C。
變式訓練3
(2022·江蘇省宿遷市高一下學期期末)果蠅的長翅(V)對殘翅(v)為顯性。在一個由600只長翅果蠅和400只殘翅果蠅組成的種群中，若雜合子占所有個體的40%，那么隱性基因v 在該種群內(nèi)的基因頻率為( C )
A．20%B．40%
C．60%D．80%
[解析] 果蠅的長翅為顯性基因，殘翅為隱性基因，根據(jù)題意，殘翅果蠅所占比例為40%，雜合子所占比例為40%，則v基因的基因頻率為：vv的基因型頻率＋1/2×Vv的基因型頻率＝40%＋1/2×40%＝60%，C正確。故選C。
知識點
物種和隔離
要點歸納
1．地理隔離與生殖隔離
(1)區(qū)別
(2)聯(lián)系
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。
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；長期的地理隔離通常會形成生殖隔離，生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵，是物種形成的最后階段。
2．物種形成的兩種方式
(1)漸變式：經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離，形成新物種(物種形成的主要方式)
(2)驟變式：主要是通過異源多倍體的染色體變異的方式形成新物種，一旦出現(xiàn)就形成生殖隔離(基因頻率改變)。此種方式多見于植物，如：
3．物種形成的三個環(huán)節(jié)
(1)內(nèi)容
①突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料。
②自然選擇決定生物進化的方向。
③隔離是物種形成的必要條件。
(2)關(guān)系
4．物種形成與生物進化的關(guān)系
[歸納總結(jié)] 進化和物種形成的判斷方法
(1)進化取決于種群基因頻率是否發(fā)生改變。只要種群的基因頻率發(fā)生改變，生物就一定發(fā)生了進化。
(2)物種形成取決于是否形成生殖隔離。
①進化是量變，進化不一定形成新物種。
②物種形成是質(zhì)變，新物種形成一定發(fā)生了進化。
(3)新物種形成不一定經(jīng)過地理隔離，但不管哪種方式都需要達到生殖隔離才能完成新物種的形成。
典例剖析
典例3 (2022·廣東省中山市高一期末)南水北調(diào)工程可能導致南方水系中的血吸蟲隨水北上。與血吸蟲相關(guān)的敘述，錯誤的是( A )
A．它會產(chǎn)生定向變異來適應(yīng)環(huán)境
B．它與北方血吸蟲之間存在著地理隔離
C．它會因環(huán)境改變發(fā)生定向進化
D．漫長的地理隔離可能使其演化成新物種
[解析] 突變是不定向的， A錯誤；環(huán)境的選擇會使基因頻率發(fā)生改變，所以進化是定向的， C正確；專家擔心血吸蟲會在北方水系中形成新的亞種或物種，可能會因為地理隔離產(chǎn)生生殖隔離，B、D正確。
變式訓練4
(2022·山東省臨沂市高一下學期期末)加拉帕戈斯群島的地雀形成13種物種的進化過程中，地理隔離起到的作用不包括( D )
A．基因交流的困難增大B．基因庫的差異增大
C．進化方向差異增大D．變異方向不同
[解析] 地理隔離導致種群之間基因交流的困難增大，A正確；由于地理隔離使種群之間不能發(fā)生基因交流，所以導致種群之間基因庫的差異增大，B正確；地理隔離使種群生活在不同的環(huán)境，導致進化方向差異增大，C正確；變異是不定向的，不是由地理隔離決定的，D錯誤。故選D。
變式訓練5
(2022·山東省濰坊市高一下學期期末)科羅拉多大峽谷中的原松鼠種群被一條河流分隔成兩個種群后，其進化過程如圖所示。下列說法正確的是( B )
A．a(chǎn)是新物種形成的必要條件
B．基因頻率的定向改變是自然選擇導致的
C．b出現(xiàn)后兩種群的基因庫就完全不同了
D．品系1和品系2出現(xiàn)是個體間生存斗爭的結(jié)果
[解析] 生殖隔離的產(chǎn)生是新物種形成的標志，故b是新物種形成的必要條件，A錯誤；自然選擇決定了生物進化的方向，故基因頻率的定向改變是自然選擇導致的，B正確；b出現(xiàn)后兩種群的基因庫就不完全相同了，C錯誤；品系1和品系2出現(xiàn)說明變異具有不定向性，D錯誤。故選B。
指點迷津·撥云見日
自交和自由交配時基因頻率和基因型頻率的變化規(guī)律
(1)某種群的所有個體自交，若沒有進行選擇，則自交后代的基因頻率不變，基因型頻率會改變，并且雜合子的基因型頻率降低，純合子的基因型頻率升高。
(2)某種群的所有個體隨機交配，在無基因突變、各種基因型的個體生活力相同時，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改變。
典例4 (2022·河南南陽市期末)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個體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率的變化依次為( C )
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] 根據(jù)題意分析，已知AA＝16%，aa＝36%，則Aa＝1－16%－36%＝48%，A基因頻率＝16%＋1/2×48%＝40%，a基因頻率＝36%＋1/2×48%＝60%。若隨機交配后代的基因型頻率為：AA＝40%×40%＝16%，aa＝60%×60%＝36%，Aa＝2×40%×60%＝48%；若自交后代的基因型頻率為：AA＝16%＋48%×1/4＝28%，aa的基因型頻率是aa＝36%＋48%×1/4＝48%，Aa的基因型頻率是Aa＝48%×1/2＝24%，自交后代基因頻率是：A＝28%＋24%×1/2＝40%，a＝48%＋24%×1/2＝60%。因此該種群隨機交配產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率的變化依次為不變、不變、增大、不變。故選C。
教材問題·解疑答惑
問題探討?P110
提示：同意乙同學的觀點。因為進行人工選擇時是選擇的表型，只有符合需要的類型才能保存下來，不需要的類型就會淘汰掉。選擇時根據(jù)雞的性狀，而不是雞蛋的性狀。
思考·討論?P111
1．(1)A＝60%，a＝40%。
[解析] 100個個體共有200個基因，A的數(shù)量＝2×30＋60＝120個；a的數(shù)量＝2×10＋60＝80；A的基因頻率＝120÷200×100%＝60%；a的基因頻率＝80÷200×100%＝40%。
(2)基因型頻率AA＝36%、Aa＝48%、aa＝16%。
[解析] AA＝(60%)2＝36%；Aa＝2×60%×40%＝48%；aa＝(40%)2＝16%。
(3)A＝60%，a＝40%。
[解析] A＝AA＋1/2×Aa＝36%＋1/2×48%＝60%，a＝1/2×Aa＋aa＝1/2×48%＋16%＝40%。
(4)提示：
種群的基因頻率同子一代一樣。
2．提示：不能；生物會發(fā)生基因突變，個體之間的交配也不能做到完全隨機；生物種群之間會有遷入和遷出。
3．提示：突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化?；駻2的頻率是增加還是減少，要看該突變對生物體是有益還是有害的，這取決于生物生存的環(huán)境。
知識鏈接?P112
提示：(1)染色體數(shù)目變異必然引起染色體上基因數(shù)目的變化，進而引起種群基因頻率的變化。
(2)染色體結(jié)構(gòu)變異不一定引起基因頻率的改變，如倒位和易位，只是改變了基因的排列順序，基因的數(shù)量并沒有改變。
探究·實踐?P112
1．提示：樹干變黑會使樺尺蛾種群中淺色個體減少。因為樹干變黑以后淺色的個體容易被天敵發(fā)現(xiàn)，導致淺色個體減少。
2．提示：在自然選擇過程中，直接選擇的是表型。比如天敵看到的是樺尺蛾的體色(表型)而不是控制體色的基因型。
練習與應(yīng)用?P114
一、概念檢測
1．(1)√
(2)× 基因頻率的改變也受環(huán)境的影響。
(3)√
2．D 一個湖泊中的全部魚包括多個物種，不屬于種群，A錯誤；一個森林中的全部蛇包括多個物種，不屬于種群，B錯誤；一間屋中的全部蟑螂包括多個物種，不屬于種群，C錯誤；臥龍自然保護區(qū)的全部大熊貓是生活在同一區(qū)域的同種生物，是一個種群，D正確。
3．C 種群中一個基因的頻率等于它的純合子頻率與1/2雜合子頻率之和，所以B基因的頻率為18%＋78%×1/2＝57%，b基因的頻率為4%＋78%×1/2＝43%，C項正確。
4．C 因題中給出的突變是不適于21 ℃氣溫，而適于25.5 ℃氣溫，A、B項錯誤；溫度的變化有利于突變體的生存，只能說明突變是否有利取決于它對環(huán)境的適應(yīng)度，不能體現(xiàn)出基因突變的特點，C項正確，D項錯誤。
二、拓展應(yīng)用
1．提示：如選擇育種和人工雜交育種。
2．提示：如果氣候等其他條件也合適，并且這個種群具有一定的繁殖能力，該種群的個體數(shù)會迅速增加。否則，也可能仍然處于瀕危狀態(tài)甚至滅絕。
3．(1)提示：有關(guān)聯(lián)，由表中數(shù)據(jù)可知，抗生素使用得越多，細菌對該類抗生素的耐藥率越高。
(2)提示：細菌中存在各種變異類型的個體，其中就有抗藥性變異，當患者使用抗生素時，抗藥性細菌能夠存活，不抗藥的個體被殺死，隨著時間的推移，抗藥性個體越來越多。
(3)提示：耐藥預(yù)警機制的建立可以及早發(fā)現(xiàn)耐藥菌的出現(xiàn)，防止超級細菌的產(chǎn)生，因為超級細菌沒有特效藥來治療。
(4)提示：不濫用抗生素，要在醫(yī)生的指導下合理使用。
探究·實踐?P115
結(jié)果與結(jié)論
1．提示：在培養(yǎng)基上有細菌生長。在放有抗生素紙片的區(qū)域沒有細菌。
2．提示：連續(xù)培養(yǎng)幾代后，抑菌圈的直徑變小了，說明抗生素對細菌產(chǎn)生了選擇作用。
討論：
1．提示：紙片出現(xiàn)抑菌圈，這是抗生素作用的結(jié)果，只有從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌，才能得到耐藥細菌。
2．提示：支持“耐藥菌是普遍存在的”這一說法。因為細菌的耐藥性是由于基因突變而產(chǎn)生的，基因突變具有普遍性。
3．提示：耐藥菌的出現(xiàn)對細菌來講是有益的，因為只有這樣才能存活下去；但是對于我們?nèi)祟悂碇v是有害的，因為耐藥菌的出現(xiàn)導致我們難以治愈疾病。所以，變異的有害還是有利是針對不同的環(huán)境來說的。
4．提示：根據(jù)自己的實驗結(jié)果分析是否有效。
5．提示：濫用抗生素可能會使細菌產(chǎn)生耐藥性，進而可能會出現(xiàn)超級細菌。濫用抗生素的實例，某些養(yǎng)殖戶在飼料中添加抗生素；感冒、發(fā)燒時醫(yī)生開了大量的抗生素等。
思考·討論?P117
1．提示：基因頻率不一樣。
2．提示：不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生的突變不一樣。
3．提示：不同島嶼的地形和植被條件不一樣，環(huán)境的作用就會有差別，從而導致種群基因頻率朝不同的方向改變。
4．提示：如果只有一個小島，則不會形成這么多種地雀。
旁欄思考?P118
地衣作為先鋒植物改善了土壤，為其他植物的生長創(chuàng)造了條件。
練習與應(yīng)用?P118
一、概念檢測
1．(1)√ (2)√ 2.D
二、拓展應(yīng)用
1．提示：斑馬和驢雜交的后代不可育。因為它們的雜交后代有53條染色體，進行減數(shù)分裂時不能正常聯(lián)會，不能產(chǎn)生正常的配子。
2．提示：我認為，人類還是不要打破自然界的規(guī)律，不要培育獅虎獸和虎獅獸。
鞏固訓練·課堂達標
1．(2022·山東青島期末)下列有關(guān)種群基因庫的敘述，錯誤的是( B )
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] 一個種群的基因庫包括這個種群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。
2．(2022·山東省泰安市新泰市二中高一測試)武夷山自然保護區(qū)以山貌雄偉和生物多樣性而聞名于世，為世界罕見的動物基因庫，其中白鷴由80年代初的幾百只增加到現(xiàn)在的一萬多只，該保護區(qū)白鷴數(shù)量上升一定會導致( A )
A．種群基因庫增大B．基因突變頻率提高
C．種群基因頻率定向改變D．基因產(chǎn)生定向突變
[解析] 由種群基因庫的概念可知，基因庫大小與種群數(shù)量有關(guān)，種群數(shù)量增加，種群基因庫增大，A正確；提高基因突變頻率的因素是輻射、紫外光等物理因素、化學因素和生物因素，在自然保護區(qū)、人工飼養(yǎng)等條件不可能提高基因突變的頻率，B錯誤；該保護區(qū)白鷴數(shù)量上升但該種群基因頻率不一定發(fā)生定向改變，C錯誤；基因突變是不定向的，D錯誤。故選A。
3．(2022·吉林省舒蘭市第一高級中學高一期末)在某一地區(qū)，生物學家發(fā)現(xiàn)兩個形態(tài)特征相近而鳴叫聲音不同的青蛙種群。生物學家將這兩個類型的青蛙通過人工授精的方式取得受精卵，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的受精卵在胚胎發(fā)育的早期死亡。實驗結(jié)果表明這兩個類型的青蛙( D )
A．存在地理隔離B．存在親緣關(guān)系
C．屬于同一物種D．存在生殖隔離
[解析] 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，這種現(xiàn)象叫作生殖隔離。由題意知，通過人工授精的方式取得的受精卵絕大多數(shù)在胚胎發(fā)育的早期死亡，表明這兩個類型的青蛙之間存在生殖隔離，D項正確，A、B、C項錯誤。
4．(2022·廣西梧州市高一期末)某一瓢蟲種群中有黑色和紅色兩種體色的個體，這一性狀由一對等位基因控制，黑色(B)對紅色(b)為顯性。如果基因型為BB的個體占18%，基因型為Bb的個體占78%，基因型為bb的個體占4%?；駼和b的頻率分別是( C )
A．18%、82%B．36%、64%
C．57%、43%D．92%、8%
[解析] 種群中B基因頻率為18%＋1/2×78%＝57%，b基因頻率為4%＋1/2×78%＝43%，C正確。故選C。
5．(2022·江蘇省宿遷市高一下學期期末)下列有關(guān)現(xiàn)代生物進化理論的敘述，錯誤的是( A )
A．群落是生物進化的基本單位
B．生殖隔離是新物種形成的標志
C．突變和基因重組為生物進化提供了原材料
D．自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變
[解析] 種群是生物進化的基本單位，A錯誤；隔離是新物種形成的必要條件，生殖隔離是新物種形成的標志，B正確；突變和基因重組具有不定向性，為生物進化提供了原材料，C正確；自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，D正確。故選A。
6．(2022·山東省泰安市新泰市二中高一測試)已知蝸牛殼上有條紋與無條紋的性狀是由一對等位基因A和a控制的。研究人員調(diào)查了某地區(qū)的1 000只蝸牛，對存活的個體數(shù)和被鳥捕食后剩下的蝸?？諝?shù)進行了統(tǒng)計，結(jié)果如下表所示，請分析回答：
(1)在這1 000只蝸牛中，aa的基因型頻率為__49%__；如果Aa的基因型頻率為42%，則a基因的基因頻率為__70%__。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)推斷，殼上__有條紋__(有條紋、無條紋)的蝸牛更易被鳥捕食。經(jīng)多個世代后，該種群中a基因的基因頻率將會__增大__(增大、減小)，這種基因頻率的改變是通過__自然選擇__實現(xiàn)的。
[解析] (1)在1 000只蝸牛中，隱性的無條紋個體為490個，aa的基因型頻率為490/1 000×100%＝49%；如果Aa的基因型頻率為42%，則a基因的基因頻率為49%＋42%/2＝70%。
(2)據(jù)表可知，蝸牛空殼中大部分為有條紋類型，說明殼上有條紋的蝸牛更易被鳥捕食。經(jīng)多個世代后，由于自然選擇作用，該種群中A基因逐漸被淘汰，基因頻率將下降， a基因的基因頻率將會增大。
課標要求
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。
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__
比較項目
含義
變化后與進化的關(guān)系
基因型頻率
eq \f(該基因型個體數(shù), 該種群個體總數(shù))×100%
生物不一定進化
基因頻率
eq \f(該基因數(shù), 全部等位基因數(shù))×100%
生物進化
基因庫
種群中全部個體所含有的全部基因
可導致生物進化，它的變化是形成新物種的前提
雄配子
雌配子
A(p)
a(q)
A(p)
AA(p2)
Aa(pq)
a(q)
Aa(pq)
aa(q2)
地理隔離
生殖隔離
概念
同種生物由于地理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
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
特點
自然條件下不能進行基因交流，一定條件下可以進行基因交流
不能發(fā)生基因交流
結(jié)果
形成不同的亞種
形成不同的物種
舉例
東北虎和華南虎
馬和驢
項目
物種形成
生物進化
標志
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
出現(xiàn)生殖隔離，屬于不同物種，是質(zhì)變
基因頻率改變，屬于同一物種，是量變
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進化不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定存在進化
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
親代基因型的比值
AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比值
A(30%)
A(30%)
a(30%)
a(10%)
子代基因型頻率
AA(36%)
Aa(48%)
aa(16%)
子代基因頻率
A(60%)
a(40%)
有條紋(顯性)
無條紋(隱性)
合計
存活個體數(shù)
178
211
389
空殼數(shù)
332
279
611
合計
510
490
1 000

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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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