2019高中生物第7章第2节现代生物进化理论的主要内容教案新人教版必修.pdf

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1、现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容 一、种群是生物进化的基本单位 1种群的概念及特点 (1)概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。 (2)特点：是生物进化的基本单位，彼此之间可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给 后代。 2基因库与基因频率 二、突变和基因重组产生进化的原材料 1可遗传变异来源Error! 2可遗传变异是进化原材料的原因 (1)可遗传变异的形成 基因突变产生等位基因 通过有性生殖过程中的基因 重组可以形成多种多样的 基因型 ) (2)可遗传变异的特点是随机的和不定向的。 (3)可遗传变异的结果：只提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。 3变异的有利和

2、有害是相对的，是由生存环境决定的。 三、自然选择决定生物进化的方向 在自然选择的作用下， 种群的基因频率会发生定向改变， 导致生物朝着一定的方向不断 进化。即生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。 四、隔离与物种的形成 1物种的概念 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2隔离 (1)概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。 (2)常见类型 类型范围结果 生殖隔离不同物种间不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代 地理隔离同一种生物使种群间不能发生基因交流 3.隔离在物种形成中的作用 (1)新物种的形成过程 地理隔离不同种群出现不同的突变和基因重组

3、不同种群间不发生基因交流) 自然选择 食物和栖息条件互不相同 自然选择对不同种群基因频率的改变所 起的作用不同 ) 生殖隔离：基因库形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离，从而形成不同物种 (2)结论：隔离是形成新物种的必要条件。 五、共同进化与生物多样性的形成 1共同进化 2生物多样性的形成 (2)研究生物进化历程的主要依据：化石。 (3)生物多样性的进化历程 35 亿年前：古细菌出现 35 亿15 亿年前：主要是蓝藻和细菌 15 亿年前：真核生物 57 亿5 亿年前：海洋中有大量的无脊椎动物 4 亿年前：原始陆生植物、原始两栖类 一、种群是生物进化的基本单位 1为什么说生物进化的基本单位是种群

4、而不是个体？ 提示 ： 个体的基因型是终身不变的，无论它在自然选择中具有多大优势，其基因型也不 可能一成不变地遗传给下一代个体， 因为个体的基因组成来自双亲。 种群中个体的基因来自 种群基因库， 个体死亡后又通过其后代把基因延续下去。 如果一个个体不能与种群中其他个 体交配产生后代，这个个体在进化上就没有意义。 2阅读教材 P115 第二自然段，结合图 77 分析探究下列问题： 若一个种群中含有 A 和 a 一对等位基因，根据下列条件，计算种群的基因频率。 (1)若已知种群中基因型为 AA、Aa 和 aa 的个体数目分别为a1、a2、a3，如何计算种群 中 A 的基因频率？ 提示：A 的基因频

5、率100%100%。 A的数目 （Aa）的总数目 2a1a2 2（a1a2a3） (2)若已知 AA、Aa 和 aa 的基因型频率分别为P1、P2、P3，如何计算 A 的基因频率？ 提示：A 的基因频率AA 的基因型频率1/2Aa 的基因型频率P11/2P2。 (3)若已知基因型为 XBXB、XBXb、XbXb、XBY 和 XbY 的个体数分别为a1、a2、a3、a4、a5， 试求 XB的基因频率。 提示：XB的基因频率100%100%。 XB的数目 （XBXb）的总数目 2a1a2a4 2（a1a2a3）a4a5 3试分析导致种群基因库改变的因素。 提示：基因突变；染色体变异；自然选择；种群

6、个体数量过少；种群个体的迁入、迁出。 二、突变、基因重组和自然选择与生物进化的关系 1阅读教材 P116 内容，结合变异知识，探究下列问题： (1)所有的变异都能导致种群基因频率的改变吗？为什么？ 提示：不能。只有可遗传的变异才能影响种群基因的组成，才能改变基因频率。 (2)基因突变和基因重组对种群遗传组成的影响一样吗？试分析原因。 提示 ： 二者都对种群遗传组成产生影响，但影响角度不一样。只有基因突变才能出现新 基因，才能丰富基因库，改变基因频率，从而影响种群的遗传组成 ； 而基因重组不能产生新 基因，只能增加基因型的种类，以此来影响种群的遗传组成。 (3)有人认为“发生在体细胞中的基因突变

7、不能传递给后代，因此不能为生物进化提供 原材料” ，这种说法正确吗？分析原因。 提示 ： 不正确。发生在体细胞中的突变，可以通过无性繁殖的方法传递给后代，如发生 基因突变的花芽或叶芽， 通过植物组织培养技术或者嫁接的方法可以传递给下一代， 因此能 为生物进化提供原材料。 2阅读教材 P116探究，分析探究下列问题： (1)自然选择是如何使桦尺蠖种群中决定浅色性状的 s 基因频率越来越低的？ 提示 ： 在树干变黑的环境下， 浅色桦尺蠖易被天敌发现和捕食， 使 ss 的个体越来越少， SS 和 Ss 的个体越来越多，从而使决定黑色性状的 S 基因频率越来越高，决定浅色性状的 s 基 因频率越来越低

8、。 (2)在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？并简要说明原因。 提示：直接受选择的是表现型，因为天敌看到的是性状，而不是控制性状的基因。 三、隔离与物种形成 1判断下列生物是否属于同一个物种，并说明理由。 (1)生活在同一区域的两个种群。 提示 ： 不是。 种群是指生活在一定区域的同种生物的总和， 既然在同一地点是两个种群， 说明它们属于两个物种。 (2)生活在不同区域的两个种群。 提示 ： 不一定。看两个种群能否相互交配并产生可育后代，若能则属于同一物种，若不 能则属于不同物种。 2根据教材 P120资料分析，探究下列问题： (1)用流程图的形式总结物种形成的一般过程。 提示：

9、种群多个种群基因库出现差别产生生殖隔 地理隔离 突变和基因重组、 自然选择 逐代积累 离物种形成。 (2)地理隔离和生殖隔离在对种群影响上的共同点是什么？生殖隔离产生的根本原因是 什么？ 提示 ： 共同点是都能阻断种群间的基因交流。产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的 差异。 (3)经过漫长的地理隔离，是否一定会产生生殖隔离？ 提示 ： 不一定。 如果两个种群的生活环境都不发生变化或变化微小， 或发生相似的变化， 则两个种群的进化方向相同，不产生生殖隔离。 (4)产生生殖隔离是否一定要经过漫长的地理隔离？ 提示：不一定。如植物中多倍体的形成，不经过地理隔离，直接产生了生殖隔离。 四、共同进化与

10、生物多样性形成 1阅读教材 P123 内容，仔细观察图 79、710，分析探究下列问题： (1)在捕食者与被捕食者的共同进化中，从生物个体和种群两个方面分析是有利还是有 害。 提示：从个体考虑，对被淘汰的个体来说是有害的，从种群考虑，有利于种群的发展。 (2)从共同进化角度分析，地球上最早出现的生物属于什么代谢类型？说明原因。 提示 ： 异养厌氧型。生物进化过程中，首先出现无氧呼吸，然后出现光合作用有了氧气， 最后出现有氧呼吸，因此最早出现的生物属于异养厌氧型。 2生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。试探究分析： (1)生物多样性的直接原因和根本原因是什么？运用进化论观点分析

11、生物多样性形成的 原因。 提示 ： 生物多样性的直接原因是蛋白质多样性，根本原因是基因(遗传物质)多样性。生 物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。 (2)三种生物多样性之间的关系是怎样的？ 提示 ： 基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，物种多样性和生态系统 多样性又影响基因多样性。 1遗传平衡定律及其适用条件 (1)定律内容： 若种群中， 一对等位基因为A和a， 设A的基因频率为p， a的基因频率为q， 则pqA% a%100%。 如果这个种群达到了遗传平衡， 那么遗传平衡定律可以表示为 ： (pq)2p22pq q2AA%Aa%aa%1。 p2代表纯合

12、子 AA 的基因型频率； 2pq代表杂合子 Aa 的基因型频率； q2代表纯合子 aa 的基因型频率。 即：AA%p2；Aa%2pq；aa%q2。 (2)适用条件：保证种群基因频率稳定不变的 5 种因素。 该种群非常大； 所有的雌雄个体都能自由交配； 没有迁入和迁出； 自然选择对不同表现型的个体没有作用； 这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发生变异。 2地理隔离与生殖隔离的关系 (1)仅有地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合 在一起。 (2)只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生生物新类型(或亚种)，但不可能产生新物 种。 (3)地理隔离是物种形成的量变阶

13、段，生殖隔离是物种形成的质变阶段，生殖隔离是物 种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。 (4)生殖隔离保持物种间的不可交配性，从而也保证了物种的相对稳定性。 3生物多样性三个层次之间的联系 (1)基因多样性：由于生物存在各种各样的变异，并且变异是不定向的，进而出现了基 因多样性。 (2)物种多样性：基因的多样性决定了蛋白质的多样性，基因多样性是形成物种多样性 的根本原因，蛋白质多样性是形成物种多样性的直接原因。 (3)生态系统多样性：生态系统是由生物和非生物的环境共同组成的，所以物种的多样 性和无机环境的多样性共同组成了生态系统的多样性。 Av 基因频率降低了 50% BV 基因频率增加了 5

14、0% C杂合果蝇比例降低了 50% D残翅果蝇比例降低了 50% 研析 本题考查基因频率和基因型频率的计算。具体解题过程如下： 审提取信息 信息 a：20 000 只果蝇种群中残翅果蝇个体数量长期维持在 4%。 信息 b：再向该种群中引入 20 000 只纯合长翅果蝇，不考虑其他因素影响。 析解读信息 ： 根据信息 a， 果蝇种群中 vv 的基因型频率为 4%， 由遗传平衡定律可推出 v0.2， V 0.8。 该种群中vv的数量为0.0420 000800， Vv的数量为20.20.820 0006 400， VV 的数量为 0.80.820 00012 800。 ： 根据信息 b 可知，引入

15、纯种长翅果蝇后，v 基因频率 800 26 400 （20 00020 000） 2 100%10%， V 基因频率110%90%。 Vv、 vv 个体数量不变， 该种群总数增加一倍， Vv、 vv 的基因型频率降低了 50%。 判研判选项 根据分析可知v基因频率由引入前的0.2降到引入后的0.1， 降低了50%， A项正确 ； V 基因频率由 0.8 升高到 0.9，B 项错误。根据分析可知，C、D 项都正确。 答案 B 基因频率和基因型频率计算 (1)已知基因型的个体数计算基因频率： 计算公式：某基因频率100% 该基因总数 该基因及其等位基因总数 例如：A 的基因频率 100% (2)已

16、知基因型频率求基因频率： 计算公式：一对等位基因中某基因的频率该基因纯合子的基因型频率1/2 杂合子的 基因型频率 例如：A 的基因频率AA 的基因型频率1/2Aa 的基因型频率 例 2 如图是生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是( ) A图中甲表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料 B种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提 C图中乙表示地理隔离，是新物种形成的必要条件 D图中丙表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代 解析 图中甲表示突变和基因重组，为生物进化提供原材料 ； 种群基因频率的定向改 变是生物进化的实质，只有生物进化了才有可能形成新物种 ； 图中乙表示地理隔离，但地理

17、 隔离不一定形成新物种；图中丙表示生殖隔离，生殖隔离也包括产生不可育的后代。 答案 B 判断生物是否属于同一个物种的方法 (1)依据：生殖隔离。 (2)方法：若出现生殖隔离，即不能交配或交配后产生不可育的后代，则说明不是同一 物种。 例 3 下列有关生物的进化和生物多样性的叙述错误的是( ) A自然界中种群的基因频率总是在不断变化的，基因频率的变化是导致基因库变化的 原因 B狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现共同进化 C从分子水平上看，生物的性状具有多样性的直接原因是基因多样性 D生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性 解析 种群中基因频率改变一定会导致基因库的改变 ；

18、共同进化过程可以发生在生物 与生物之间，也可以发生在生物与无机环境之间；生物多样性的直接原因是蛋白质多样性， 基因多样性是生物多样性的根本原因 ； 生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统 多样性。 答案 C 课堂归纳 网络构建 填充：种群 突变和基因重组 自然选择 种群基因频率发生改变 隔离 地理隔离 生殖隔离 基因多样性 生态系统多样性 关键语句 1种群是生物进化的基本单位。 2突变和基因重组产生生物进化的原材料。 3自然选择决定生物进化的方向。 4隔离是物种形成的必要条件。 5生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。 6共同进化导致生物多样性的形成。 7生物多样性主要包括基因多样性

19、、物种多样性和生态系统多样性三个层次的内容。 知识点一、种群是生物进化的基本单位 1下列关于基因库的叙述，不正确的是( ) A一个种群所含有的全部基因叫做这个种群的基因库 B生物个体会死亡，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传 C种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因 D基因突变可改变基因库的组成 解析：选 C 种群中每个个体只含有种群基因库中的部分基因。 2有关基因频率和生物进化的关系，以下说法正确的是( ) A生物只要发生进化，基因频率就会改变 B只有新物种形成时，才发生基因频率的改变 C基因频率的改变不一定引起生物的进化 D生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变 解析：选 A 生物进

20、化的实质就是基因频率的改变。所以基因频率改变生物就进化，基 因频率不改变生物就没有进化。 3基因型为 BB 的个体占 18%、Bb 的个体占 78%，基因 B 和 b 的基因频率分别是( ) A18% 82% B36% 64% C57% 43% D92% 8% 解析：选 C B 的基因频率18%1/278%57%，b 的基因频率157%43%。 知识点二、隔离在物种形成中的作用 4隔离在物种形成中的作用是( ) A导致种群基因频率不断改变 B阻止了种群间的基因交流 C决定了生物进化的方向 D导致不同种群出现不同的突变和基因重组 解析：选 B 隔离阻止了种群间的基因交流，是物种形成的必要条件。

21、5下列关于物种形成的叙述错误的是( ) A经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是常见的物种形成方式 B隔离是物种形成的必要条件 C两个同种种群一旦产生生殖隔离就形成了新的物种 D基因频率改变一定导致新物种形成 解析：选 D 形成新物种的方式一般是由地理隔离导致生殖隔离；隔离是形成新物种的 必要条件，而不是基因频率的改变。 知识点三、生物进化与物种多样性 6(江苏高考)关于生物进化的叙述，错误的是( ) A生物的种间竞争是一种选择过程 B化石是研究生物进化的重要依据 C外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向 D突变的可遗传性阻碍生物进化 解析：选 D 生物的种间竞争可能会导致劣势一方被淘汰，故也是环

22、境对生物进行选择 的过程；化石是研究生物进化历程的重要依据；外来物种入侵会严重影响与当地有竞争关系 的物种，使某些种群的基因频率发生改变，故能改变生物进化的速度和方向 ； 突变包括基因 突变和染色体变异，属于可遗传的变异，为生物进化提供了原材料。 7(广东高考)某种兰花有细长的花矩(如图)，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉 需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是( ) A蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向 B花矩变长是兰花新物种形成的必要条件 C口器与花矩的相互适应是共同进化的结果 D蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长 解析：选 C 变异是不定的，A 项错误；新物种形成的

23、必要条件是隔离，B 项错误；两 种生物之间的种间互助是共同进化的结果，C 项正确；蛾的口器变长是自然选择的结果，D 项错误。 8回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。 (1)现代综合进化理论认为生物进化的基本单位是_。 材料一 某种蛾易被蝙蝠捕食， 千百万年之后， 此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声 波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化 后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。 材料二 蛙是幼体生活于水中， 成体可生活于水中或陆地的动物。 由于剧烈的地质变化， 使某种蛙生活的水体分开， 蛙被隔离为两个种群。 千百万年之后， 这两个种群不能自

24、然交配。 依据以上材料，回答下列问题： (2)这两则材料中发生的相似事件是_(填编号)。 A共同进化 B地理隔离 C生存竞争 D生殖隔离 (3)在材料一中，蛾复杂飞行模式的形成是_的结果。 (4)在材料二中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群 中个体数减少，导致该种群的_变小。 下表为 V 基因在种群 A 和 B 中的基因型个体数。 基因型VaVbVaVaVbVcVcVcVaVc A 种群(个)20050100150100 B 种群(个)01202005080 (5)计算 Va在 A 种群中的频率_。 (6)就 V 基因而言，比较 A 种群和 B 种群的遗传多样性，并

25、利用表中数据陈述判断依据 _。 解析 ： (1)生物进化的基本单位是种群。(2)两材料中的生物交配后不能产生正常后代或 不能交配，说明存在生殖隔离。(3)材料一中，蛾能生存是长期自然选择的结果。(4)种群中 个体数减少， 导致部分基因消失， 种群的基因库变小。 (5)Va在 A 种群中的基因频率为(200 502100)/1 200100%33%。(6)A 种群中的基因型多于 B 种群，A 种群的生物多样性 高于 B 种群。 答案：(1)种群 (2)D (3)自然选择(或适者生存) (4)基因库 (5)33% (6)A 种群的 遗传多样性高于 B 种群，因为 A 种群的基因型为 5 种，B 种

26、群的基因型为 4 种(或 A 种群的 基因型多于 B 种群的基因型) (时间：30 分钟；满分：50 分) 一、选择题(每小题 3 分，共 30 分) 1下列关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因 A、a 频率的叙述，错误的是 ( ) A在某种条件下两种基因的频率可以相等 B该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 C一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境 D持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零 解析：选 B 两种等位基因的频率可以相等；基因频率的变化与自身的遗传变异也有关； 频率高的基因控制的性状更能适应环境；在持续选择条件下，可淘汰掉某种基因。 2下列与生物进化相关的叙述，

27、正确的是( ) A进化总是由突变引起的 B如果没有可遗传的变异，生物就不可能进化 C变异个体总是适应环境的 D进化改变的是个体而不是群体 解析：选 B 生物进化中发生改变的是种群的基因频率，单位是种群，故改变的是种群 的特征，而非个体；自然选择、迁入、迁出等只要改变种群的基因频率就能引起生物进化； 变异是不定向的，并具有多害少利特征，此处的“害”与“利”即指能否适应所生存的环境。 3(江苏高考)某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示 70%的致病菌 具有耐药性。 下列有关叙述正确的是( ) A孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变 B即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感

28、染的细菌也有可能是耐药菌 C新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性 D新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成 解析：选 B 抗生素不能诱导细菌突变，而是对不同耐药性的细菌进行选择；细菌本身 就存在耐药性与非耐药性两种类型， 所以即使孕妇和新生儿未接触过抗生素， 感染的细菌也 有可能是耐药菌 ； 新生儿体内缺少免疫球蛋白，将会导致体内的致病菌数量增加，但不会增 加致病菌的耐药性 ； 新生儿出生时没有及时接种疫苗，未能对该类细菌产生免疫力，将导致 致病菌在体内大量繁殖，但不会导致耐药菌形成。 4腕足类动物海豆芽，从 4 亿年前出现至今面貌基本没变，又没有灭绝，对此现象的 合理解释是(

29、 ) A自然选择对其不发生作用 B海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化 C海豆芽很少变异，适应性强 D海豆芽的生活环境基本没有改变 解析：选 D 自然选择决定了生物进化的方向，该生物的“面貌基本没变” ，说明其生 存环境基本没变，基因频率也基本没变，所以性状基本没变。 5(江苏高考)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是( ) A自然选择决定了生物变异和进化的方向 B生物进化的实质是种群基因型频率的改变 C种群内基因频率的改变在世代间具有连续性 D种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小 解析：选 C 生物变异的方向是不定向的，而自然选择是定向的，故自然选择决定了生 物进化的方向；

30、生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变；种群基 因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的。 6下列关于自然界中影响物种形成因素的叙述，不正确的是( ) A突变和基因重组是物种形成的内因 B自然选择是物种形成的外因 C隔离是物种形成的必不可少的重要因素 D物种的形成有的不需要经过隔离 解析：选 D 隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志。有的物种如多 倍体的形成可以不经过地理隔离而直接达到生殖隔离。 7根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是( ) A人工培育的新物种只能生活在人工环境中 B生物进化的方向与基因突变的方向一致 C冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增

31、高是为了更好地防止冻害 D受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代 解析：选 D 人工培育的新物种有的也可以生活在野外如杂交水稻等；基因突变是不定 向的，生物进化的方向取决于自然选择的方向。冬季来临时，植物体内可溶性糖含量增加， 增大了细胞内溶液的浓度， 降低了凝固点， 有利于适应寒冷环境， 而不是为了适应寒冷环境。 农药处理后选择了具有抗药性的个体， 淘汰了没有抗药性的个体， 因此抗药性强的个体生存 下来并繁殖的机会大大增加。 8下列为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是( ) A是突变和基因重组 B是自然选择 C是自然选择学说 D是物种多样性 解析：选 C 是基因频

32、率的改变，是突变、基因重组和自然选择，是自然选择学 说，是基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 9(上海高考)果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。在一个由 600 只长翅果蝇和 400 只残 翅果蝇组成的种群中，若杂合子占所有个体的 40%，那么隐性基因 v 在该种群内的基因频率 为( ) A20% B40% C60% D80% 解析：选 C 由题意可知，杂合子占所有个体的 40%，即(600400)40%400(只)， 则基因v在该种群内的基因频率为 ： v400(Vv)2400(vv)/(21 000)6/10， 即 60%。 10(海南高考)某动物种群中，AA、Aa 和 aa 基因型

33、的个体依次占 25%、50%、25%。若 该种群中的 aa 个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代 AAAaaa 基因型个体的数量比为( ) A331 B441 C120 D121 解析 ： 选 B 若该种群中的 aa 个体没有繁殖能力， 其他个体间可以随机交配就是 AA、 Aa 这两种基因型的雌雄个体间的交配，AA 占 1/3、Aa 占 2/3，用棋盘法表示如下： 产生雌雄配子的概率2/3A1/3a 2/3A4/9AA2/9Aa 1/3a2/9Aa1/9aa 理论上，下一代 AAAaaa 基因型个体的数量比为 441。 二、非选择题(共 20 分) 11(11 分)某地区从

34、 1964 年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至 1967 年中期停用。如 图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。 R 表示杀虫剂抗性基因， S 表示野生敏感型基因。 据图回答： (1)R 基因的出现是_的结果。 (2)在 RR 基因型频率达到峰值时，RS、SS 基因型频率分别为 4%和 1%，此时 R 基因的频 率为_。 (3)1969 年中期 RR 基因型几近消失， 表明在_的环境条件下， RR 基因型幼虫比 SS 基因型幼虫的生存适应能力_。 (4)该地区从此不再使用杀虫剂， 预测未来种群中， 最终频率最高的基因型是_， 原因是_。 解析 ： (1)新基因的出现是基因突变的结果。 (2)RS

35、、 SS 基因型频率分别是 4%和 1%， 则 RR 的基因型频率为 95%， 则 R 的基因频率为 95%4%297%。 (3)根据现代生物进化理论观点， 适者生存，不适者被淘汰，因此 1967 年中期停用杀虫剂后，RR 基因型频率下降，SS 基因型 频率上升，说明在不使用杀虫剂的环境条件下，RR 基因型幼虫比 SS 基因型幼虫的生存适应 能力低。(4)由(3)分析可知，不再使用杀虫剂，SS 基因型幼虫更能适应环境，RR 基因型幼 虫不适应环境，从而使 S 基因频率上升，R 基因频率下降，这样的持续选择作用导致 SS 基 因型频率最高。 答案：(1)基因突变 (2)97% (3)不再使用杀虫

36、剂 低 (4)SS 在不使用杀虫剂的环 境条件下，持续的选择作用使 R 基因频率越来越低 12(9 分)原产某地的某种一年生植物 a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多 年以后移植到原产地，开花时期如图所示。回答下列问题： (1)将植物 a 引种到低纬度和高纬度地区， 这样原属于同一个物种的种群 a、 b 和 c 之间 形成_，种群 b 和种群 c 个体之间由于花期不同，已不能正常传粉，说明已产生了 _。 (2)在对植物 b 的某一种群进行的调查中，发现基因型为 DD 和 dd 的植株所占的比例分 别为 10%和 70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基

37、因型为 DD 和 dd 的植株所占的比例分别为 4%和 64%， 在这一年中， 该植物种群是否发生了进 化？_。 (3)现代生物进化理论认为：_是生物进化的基本单位，_决定生物进化 的方向；_是物种形成和生物进化的机制。 解析 ： 根据计算可知植物 b 种群的基因频率并没有改变，所以该种群没有发生进化。种 群 b 和种群 c 的生活环境是不同的， 因此植物 a 在不同的环境中进化， 形成了不同的植物 b 和 c。植物 b 和 c 个体之间由于花期不同，已不能正常传粉，说明已产生生殖隔离，形成了 不同的物种。 答案：(1)地理隔离 生殖隔离 (2)没有 (3)种群 自然选择 突变、选择和隔离 知

38、识归纳整合 1数形结合思想 在进行 DNA 分子中碱基比例、 基因表达和 DNA 分子半保留复制过程中的有关计算时， 可 巧用数形结合思想。如：在计算 DNA 分子中的碱基比例时，先画出 DNA 分子平面结构简图 (如图 1 所示)， 其次将题目中的数量关系和图形结合， 明确已知的碱基比例是占一条链的情 况，还是占整个 DNA 分子的情况，最后在理清两条链碱基关系的基础上作答。在解答有关基 因表达过程中的计算时，可结合图 2，明确 DNA 分子中的碱基、RNA 分子中的碱基、多肽中 氨基酸的数量关系，并关注变化的情况，如 RNA 某一位置出现了终止密码子，多肽中的氨基 酸必发生变化， 如何变化

39、可结合该图思考得出结论。 有关 DNA 分子半保留复制过程中的计算 可参看图 3。 2分解组合思想 分解组合思想就是把组成生物的两对或多对相对性状分离开来， 用单因子分析法一一加 以研究， 最后把研究的结果用一定的方法组合起来， 运用数学中的乘法原理或加法原理进行 计算。在遗传概率的计算中，分解组合思想大放光芒。 (1)基因分离定律的三把钥匙 若后代性状分离比为显隐31，则双亲一定都是杂合子(用 D、d 表示)。即 DdDd3D_1dd。 若后代性状分离比为显隐11，则双亲一定是测交类型。即 Dddd1Dd1dd。 若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即 DDDD 或 DDD

40、d 或 DDdd。 (2)解题思路 先确定此题是否遵循基因的自由组合定律。如不遵循，则不用此法。 分解 ： 将所涉及的两对(或多对)基因或性状分离开来，单独考虑，用基因分离定律的 三把钥匙进行研究。 组合：将分离定律研究的结果按一定方式进行组合。 (3)应用 求基因型、表现型种类数 求患病概率 当甲、乙两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，利用基因分离定律计算得知 ： 患甲 病的概率为m，患乙病的概率为n，可利用乘法原理或加法原理计算其他概率，如两病兼患 的概率为mn，只患一种病的概率为m(1n)n(1m)mn2mn。 3集合思想 集合思想已成为现代数学的理论基础， 用集合语言可以简明扼要地表

41、述数学概念， 准确、 简捷地进行数学推理。在生物学的一些计算中，如能主动运用数学的集合思想去解题，对于 培养我们严谨的逻辑思维能力大有裨益。 (1)在人类的遗传病中，若只考虑甲病的情况，患甲病的概率为a，只考虑乙病的情况， 患乙病的概率为b， 两个事件互相独立， 则不患甲病和不患乙病的概率分别是集合a和集合b 的补集，分别用 1a、1b表示，如图 1 所示。图 2 中，同时患两病的概率可看成集合a、 集合b的交集。 只患甲病的概率为集合a中集合ab的补集， 数值aab。 (集合ab是集合a 的子集) (2)在基因频率和基因型频率的计算中，也可运用集合思想。以一对等位基因 Aa 为例， 若 A

42、的基因频率为p，a 的基因频率为q，则集合p、q互为补集，即pq1，图 3 所示。 体会基因频率的动态变化，如p增加，则q减少。在图 4 中 AA、Aa、aa 三者基因型频率互 为补集， 即AA的基因型频率Aa的基因型频率aa的基因型频率1， 留意三者的动态变化， 如 AA 和 Aa 的基因型频率增加，则 aa 的基因型频率减少。 当达到遗传平衡时， 基因频率和基因型频率保持不变， 为恒定值。 结合图 3 和图 4 理解， 图 3 中的p、q恒定时，图 4 中的 AA 的基因型频率p2，Aa 的基因型频率2pq，aa 的基因 型频率q2，三者的数值恒定不变。 强化针对训练 1(上海高考)小麦粒

43、色受不连锁的三对基因 A/a、B/b、C/c 控制。A、B 和 C 决定红色， 每个基因对粒色增加效应相同且具叠加性，a、b 和 c 决定白色。将粒色最浅和最深的植株 杂交得到 F1。F1的自交后代中，与基因型为 Aabbcc 的个体表现型相同的概率是( ) A1/64 B6/64 C15/64 D20/64 解析：选 B 由题可知粒色最深的植株基因型为 AABBCC(6 显)，颜色最浅的植株基因型 为 aabbcc(0 显)， 此外， 小麦粒色还存在 5 显、 4 显、 3 显、 2 显、 1 显等情况。 AABBCC 与 aabbcc 杂交得到 F1(AaBbCc)， F1自交后代中与 A

44、abbcc(1 显)表现相同的有 Aabbcc(1/21/41/4)、 aaBbcc(1/41/21/4)、aabbCc(1/41/41/2)，合计 6/64。 2在阿拉伯牵牛花的遗传实验中，用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交，F1全是 粉红色牵牛花。 将 F1自交后， F2中出现红色、 粉红色和白色三种类型的牵牛花， 比例为 12 1，如果将 F2中的所有粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植，进行自由受粉，则后 代应为( ) A红色粉红白色121 B粉红红色11 C红色白色31 D红色粉红白色441 解析：选 D 设阿拉伯牵牛花花色由基因 A、a 控制。由题意可知，F2中粉红色牵牛花

45、和红色牵牛花中，A、a 的基因频率分别是 A2/3、a1/3，则自由受粉后代中各基因型的 频率为 AA4/9、Aa4/9、aa1/9，即红色粉红白色441。 3如图是甲、乙两种单基因遗传病在某家族中的系谱图(与甲病有关的基因为 A、a， 与乙病有关的基因为 B、b)。经调查在自然人群中甲病发病率为 19%。请回答下列问题： (1)甲病的遗传方式是_， 仅考虑甲病， 在患病人群中纯合子的比例是_。 (2)乙病致病基因是_性基因，要确定其是否位于 X 染色体上，最好对家族中的 _个体进行基因检测。 (3)若乙病基因位于 X 染色体上，2的基因型是_。3与自然人群中仅患甲病的 男子婚配，则他们后代患

46、遗传病的概率为_。 解析 ： (1)3和4是患者， 而3是患者， 4正常， 说明甲病是显性基因控制的遗传病， 并且根据4是患者、4(女性)正常，排除 X 染色体上的显性遗传病的可能性，因此，甲病 的遗传方式为常染色体显性遗传。在自然人群中甲病发病率为 19%，说明甲病已达到遗传平 衡状态，根据 AAAa19%，利用数学集合思想，aa81%，结合遗传平衡公式，可推知 a 的基因频率0.9，A 的基因频率0.1，AA1%，Aa18%，则患病人群中纯合子的比例 1%/19%1/19。 (2)1和2正常， 而1是患者， 2正常， 说明控制乙病的基因为隐性基因 ； 如果1或3含该致病基因，则该病为常染色

47、体隐性遗传，如果1或3不含该致病基因， 则该病为伴X染色体隐性遗传。 (3)若乙病基因位于X染色体上， 根据上下代个体的遗传情况， 可推知2的基因型为 aaXBXb。3的基因型为 1/2AaXBXB或 1/2AaXBXb，自然人群中仅患甲病 的男子的基因型为1/19AAXBY或18/19AaXBY。 利用分解组合思想， 后代中患甲病的概率1/19 (18/19)(3/4)29/38；患乙病的概率(1/2)(1/4)1/8，则不患甲病的概率为 1 29/389/38，不患乙病的概率11/87/8，则患病的概率1(9/38)(7/8) 241/304。 答案：(1)常染色体显性遗传 1/19 (2)