一輪復習 人教版生物的進化 學案

第22講生物的進化

［素養(yǎng)目標］

1.通過搜集生物進化理論發(fā)展的資料，探討生物進化觀點對人們思想觀念的影響。(生命觀

念)

2.用科學方法討論自然選擇使種群基因頻率發(fā)生變化。(科學思維)

3.探討耐藥菌的出現(xiàn)與抗生素濫用的關系。(生命觀念、科學思維)

考點1生物進化的證據(jù)、自然選擇與適應的形成

授課提示：對應學生用書第280頁

「必備知識梳理

1.達爾文的生物進化論的主要組成

(1)共同由來學說

指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的.

(2)自然選擇學說

揭示了生物進化的機制，解釋了適應的形成和物種形成的原因。

2.生物有共同祖先的證據(jù)

(1)地層中陳列的證據(jù)——化石

后久是指通過自然作用保存在地層中的古代生物

但沙的遺體、遺物或生活痕跡等

勢遺體化石、遺物化石、遺跡化石

便皿■是研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)

大部分化石發(fā)現(xiàn)于沉積巖的地層中。化石記

錄著地球和生物進化的歷史，越古老的地層

七碼"中，出現(xiàn)的生物越低等、越簡單；越晚近的

地層中，出現(xiàn)的生物越高等、越復雜

(2)當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據(jù)

①比較解剖學證據(jù)；

②胚胎學證據(jù);

③細胞和分子水平的證據(jù)。

3.適應的普遍性和相對性

(—生物的形態(tài)結構適合于完成一定的功能

L生物的形態(tài)結構及其功能適合于該生物在

遜)—一定的環(huán)境中生存和繁殖

特點I—適應是普遍的

4.適應是自然選擇的結果

(1)拉馬克的進化學說

①主要觀點

［生物來源所有生物都是由更古老的生物進化而來

進化原因用進廢退和獲得性遺傳

②意義：歷史上第一個比較完整的進化學說；徹底否定了物種不變論,奠定了科學生物進化

論的基礎。

（2）達爾文自然選擇學說

,俑荀①過度繁殖;②生存斗爭；③遺傳變異；

一廠“適者生存

<

3

g合理地解釋了生物進化的原因，使生物學

然走上了科學的軌道

選揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物

擇［應叫"■一都有共同的祖先

學

^

_科學地解釋了生物的多樣性和適應性是進

>化的結果

1■（局限性卜對遺傳和變異的認識局限于性狀水平，不

能科學地解釋遺傳和變異的本質

口易錯易混診斷

1.（必修2P100正文）生物的遺體、遺物或生活痕跡就叫作化石。（X）

2.（必修2P104正文）親緣關系越近的生物細胞代謝方面的共同特征就越多。（J）

3.（必修2P104正文）DNA中的堿基序列相似程度越大，生物的親緣關系可能越近。（J）

4.（必修2Pl08正文）環(huán)境的定向選擇是適應形成的唯一條件。（X）

5.（必修2P109“概念檢測”）適應相對性的根本原因是遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間

的矛盾。（J）

6.（必修2P109“概念檢測”）拉馬克認為生物的種類從古至今是一樣的。（X）

口教材深挖拓展

I.必修2P102圖6-3及“思考?討論”節(jié)選：蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢骨骼

組成及其排列順序都是一致的，但它們的外形及功能差別很大，其原因是

提示：這些生物具有共同的原始祖先，由于它們生活的環(huán)境不同，為適應不同的生活環(huán)境,

這些器官在進化過程中，逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的不同

2.必修2P108“思考?討論”：

（1）拉馬克觀點解釋長頸鹿脖子長的原因是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（2）達爾文觀點解釋長頸鹿脖子長的原因是

提示：（1）長頸鹿在旱季缺乏青草的時期就會用它的長脖子去吃高處的樹葉，這樣長期“使

用”它的脖子，久而久之就更長了（用進廢退），然后遺傳給了下一代（獲得性遺傳）

（2）在缺乏青草的干旱時期，那些頸部和四肢都較長的個體會有較多的機會吃到高處的樹葉，

能夠生存下來，并繁殖后代，而那些頸部和四肢較短的個體則無法得到足夠的食物，不容易

生存下來，也無法繁殖后代，所以頸部和四肢較短的長頸鹿逐漸被淘汰

IB核心素養(yǎng)突破

突破點1以生物進化的證據(jù)為載體考查生命觀念及科學思維

1.化石、比較解剖學、胚胎學、分子生物學等方面的證據(jù)逐漸證實了地球上多種多樣的生

物都是由共同的祖先進化而來的。下列說法錯誤的是（）

A.化石的大量發(fā)現(xiàn)，為生物進化論提供了充分證據(jù)

B.最原始的化石包含了生產(chǎn)者、消費者、分解者的化石

C.鯨魚的鰭與人的上肢骨骼的結構相似，說明它們起源于共同的祖先

D.不同生物中蛋白質的基本單位都是氨基酸，可為進化學說提供證據(jù)

解析：化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等，直接說

明了古代生物的形態(tài)、結構、行為等特征，化石的大量發(fā)現(xiàn)，為生物進化論提供了充分證據(jù)，

A正確；最原始的化石中不包含消費者的化石，B錯誤；鯨魚的鰭與人的上肢骨骼的結構相

似，說明它們之間具有一定的共性，說明它們起源于共同的祖先，C正確；不同生物中蛋白

質的基本單位都是氨基酸，可為進化學說提供證據(jù)，D正確。

答案：B

2.生物學家提出了“線粒體是起源于好氧細菌”的假說。該假說認為，在進化過程中原始

真核細胞吞噬了某種好氧細菌形成共生關系，最終被吞噬的好氧細菌演化成線粒體。下列多

個事實中無法支持該假說的是（）

A.哺乳動物細胞的核DNA由雌雄雙親提供，而線粒體DNA則主要來自雌性親本

B.線粒體外膜的成分與真核細胞的細胞膜相似，而內(nèi)膜則同現(xiàn)存細菌的細胞膜相似

C.真核細胞的核DNA與蛋白質結合形成染色體，而線粒體DNA裸露且主要呈環(huán)狀

D.真核細胞中有功能不同的多種細胞器，而線粒體中僅存在與細菌中類似的核糖體

解析：哺乳動物細胞的核DNA由雌雄雙親提供，而線粒體DNA則主要來自雌性親本，這

與題干假說無關，不支持題干假說，A符合題意；線粒體外膜的成分與真核細胞的細胞膜相

似，而內(nèi)膜則同現(xiàn)存細菌的細胞膜相似，支持題干假說，B不符合題意；真核細胞的核DNA

與蛋白質結合形成染色體，而線粒體DNA裸露且主要呈環(huán)狀，與細菌擬核DNA相同，支

持題干假說，C不符合題意；真核細胞中有功能不同的多種細胞器，而線粒體中僅存在與細

菌中類似的核糖體，支持題干假說，D不符合題意。

答案：A

突破點2以自然選擇與適應的形成為載體考查科學思維

3.用達爾文自然選擇學說解釋狼的兇狠、善跑、狡猾、貪婪的進化過程，下列敘述正確的

是（）

A.在食物稀少的環(huán)境中，狼群產(chǎn)生與環(huán)境相適應變異

B.狼性的貪婪、狡猾是狼與無機環(huán)境之間競爭的結果

C.狼群在繁衍的過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳

D.狼群中出現(xiàn)可遺傳的有利變異與環(huán)境的定向選擇是狼性適應形成的必要條件

解析：變異是不定向的，在食物稀少的環(huán)境中，環(huán)境和食物對狼起了選擇作用，即選擇出與

環(huán)境相適應狼群中的變異類型，A錯誤；狼性的貪婪、狡猾是通過狼與種內(nèi)、種間以及環(huán)境

條件的生存斗爭來實現(xiàn)的，因而它能適應環(huán)境，B錯誤；狼群（種群）在繁衍過程中，個體有

新老交替，基因代代相傳，這屬于現(xiàn)代生物進化理論的解釋，C錯誤；適應的形成離不開可

遺傳的有利變異與環(huán)境的定向選擇作用，D正確。

答案：D

4.（2022.福建龍巖月考）棉紅鈴蟲作繭有利于保護自己,金小蜂正是借助它的繭的束縛作用，

順利地將卵產(chǎn)到棉紅鈴蟲幼蟲體內(nèi)，使棉紅鈴蟲死亡，而金小蜂得以繁殖，這體現(xiàn)了適應的

相對性。下列說法錯誤的是（）

A.進化地位越高等的生物適應能力越強

B.當環(huán)境條件改變時適應可能會失去作用

C.生物的形態(tài)結構適合于完成一定的功能不是絕對的

D.生物都具有適應環(huán)境的特征，適應性特征來自遺傳

解析：生物進化的地位與其適應環(huán)境沒有絕對的關系，生物生存在環(huán)境中，就可以適應環(huán)境，

如果不能適應環(huán)境，會被淘汰，A錯誤；當環(huán)境條件改變時，生物可能會不適應改變后的環(huán)

境，因此適應可能會失去作用，B正確：生物的形態(tài)結構適合于完成一定的功能，但適應是

相對的，不是絕對的，C正確；生物都具有適應環(huán)境的特征，適應性特征來自遺傳，D正確。

答案：A

考點2現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容

授課提示：對應學生用書第282頁

督必備知識梳理

1.種群是生物進化的基本單位

（1）種群定義：生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。

（2）基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。

（3）基因頻率：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.突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料

基因突變

突變〈

（1）可遺傳變異的來源1I染色體變異

〔基因重組

（2）生物突變的有利和有害不是絕對的，往往取決于環(huán)境。

（3）生物的變異是不定向的,只是產(chǎn)生了生物進化的原材料,不能決定生物進化的方向。

3.自然選擇導致種群基因頻率的定向改變

不利變異種群的基

變異是

自戀被淘汰,因頻率發(fā)

不定向

有利變異生定向改

的

逐漸積累

生物朝

一定方

向緩慢

進化

4.隔離導致物種的形成

地理隔離和生殖隔離

（1）隔離，

基因不能自由交流

物種［三個環(huán)節(jié)：突變和基因重組、自然選擇及隔離

⑵形成［形成標志：出現(xiàn)生殖隔離

5.協(xié)同進化與生物多樣性的形成

（1）協(xié)同進化

①概念：不同物種之間,生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。

②原因：生物與生物之間的相互選擇和生物與無機坯境之間的相互影響。

⑵生物多樣性

所含內(nèi)容遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性

形成原因協(xié)同進化

進化證據(jù)主要是化石

=易錯易混診斷

1.（必修2Pli2小字）變異的有利和有害是相對的，是由遺傳變異決定的。（X）

2.（必修2Pli6正文）不同種群間的個體不能進行基因交流，說明種群間存在生殖隔離。（X）

3.（必修2Pli8黑體）隔離是物種形成的必要條件。（J）

4.（必修2Pli9正文）捕食者的存在有利于增加物種多樣性。（J）

5.（必修2P122文字）生態(tài)系統(tǒng)第三極——生產(chǎn)者的出現(xiàn)，使生態(tài)系統(tǒng)具有更加復雜的結構。

（X）

6.（必修2P124正文）中性突變學說認為決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累，而不

是自然選擇。（J）

7.（必修2Pl24“概念檢測”）協(xié)同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的。（X）

：3教材深挖拓展

1.必修2Pli2“知識鏈接”：染色體數(shù)目變異和結構的變異都能引起種群基因頻率的變化

嗎？為什么？

提示：都能。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，染色體結構的變異也會引起種群基因頻率的變化。

2.必修2Pli7"思考?討論”：通過地雀的形成過程，說明物種形成需要以下環(huán)節(jié)：

（1）.____________________________________.;（2）;

（3）。的出現(xiàn)意味著新物種的產(chǎn)生。

提示：（1）突變和基因重組為生物的進化提供原材料（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生殖隔離

3.必修2Pli9小字：美國生態(tài)學家斯坦利提出的“收割理論”是指

提示：捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系

統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間

?關鍵能力提升

1.物種形成的三大模式的模型構建［科學思維］

漸變式:如加拉帕戈斯群島上13種地雀的形成;

(Sj>（多數(shù)物種形成）

“皿.自然選擇一變異類型1

L種群1A（基因頻率改變）新物種1

地

原生！

理

物-殖：

隔基因頻率的定向改變

種隔：

離離：

自然選擇.變異類型2新焉種2

—種群2

,（基因頻率改變）

主要是通過染色體變異的方式形成新物種，一

旦出現(xiàn)可以很快形成生殖隔離，此種方式多見

于植物

:二:*^雜種植物染色體加為異源多倍體

物種

人工創(chuàng)造：如人工誘導多倍體形成（四倍體西瓜、八

管眇瀛種十倍體小黑麥等）

2.生物進化與新物種形成的判斷方法［科學思維］

（1）從形成標志方面分析

①如果生物之間出現(xiàn)了生殖隔離，則說明形成了新物種。

②如果只是種群基因頻率改變，則只能說明生物一定發(fā)生了進化。

(2)從二者聯(lián)系方面分析

①只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離后才能形成新物種。

②生物進化不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定發(fā)生了生物進化。

3.明辨三個易錯點［生命觀念］

(1)生物進化中的“突變”不是基因突變的簡稱，這里的“突變”包括“基因突變”和“染

色體變異”。

(2)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，只是對具有抗藥性個體進行了選擇。

(3)隔離去生殖隔離

①只有地理隔離而沒有形成生殖隔離，可能產(chǎn)生亞種，但沒有產(chǎn)生新物種。

②生殖隔離是物種形成的關鍵，是物種形成的最后階段，是物種間的真正界限。

③生殖隔離有三種情況：不能雜交；雜交后代不活；雜交后代活而不育。

n情境式探究

［探究意圖：以生物進化與物種形成圖示為情境信息考查理解能力］

分析生物進化與物種形成基本環(huán)節(jié)圖解：

-

基

因

物

更與種群基因耐積累庫

I種

志

致

的

形

差

成

別

一

(1)物種形成的三個環(huán)節(jié)是什么？圖中①②③④分別是什么？

提示：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)自然選擇的實質是什么？自然選擇作用的直接對象、根本對象分別是什么？

提示：自然選擇的實質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)；根本對象是與生物個體變異性狀相對應的基因。

(3)試從分子水平和進化角度解釋生物多樣性的原因是什么？

提示：分子水平：DNA多樣性(根本)一蛋白質多樣性(直接)一生物性狀多樣性；進化角度看：

生物生存的不同環(huán)境對生物進行不同方向的自然選擇。

「核心素養(yǎng)突破

突破點1以生物進化與物種形成為載體考查生命觀念及科學思維

1.下列關于生物進化的敘述，正確的是（）

A.長期使用一種殺蟲劑，藥效下降，是因為殺蟲劑使害蟲產(chǎn)生了抗藥性變異

B.馬和驢交配，產(chǎn)下不育的“騾子”，說明馬和驢存在生殖隔離

C.華南虎和東北虎的形成，是由于地理隔離導致生殖隔離的結果

D.19世紀的英國工業(yè)革命，使灰色樺尺蟆演變成新物種——黑色樺尺蟆

解析：殺蟲劑對害蟲起選擇作用，使具有抗藥性變異的害蟲存活下來并產(chǎn)生后代，使害蟲群

體中具有抗藥性的個體逐漸增多，殺蟲劑藥效下降，A錯誤；生殖隔離指物種間不能相互交

配或交配后不能產(chǎn)生可育后代，“騾子”不育，說明馬和驢存在生殖隔離，B正確；華南虎

和東北虎的形成，是由于地理隔離形成，但沒有形成生殖隔離，C錯誤：灰色樺尺蟆與黑色

樺尺蜷是同一物種，D錯誤。

答案：B

2.在美國南部森林中生活著一種綠色變色蜥蜴，當人類在這一地區(qū)引入一種褐色蜥蜴后，

褐色蜥蜴占據(jù)了森林地面上的區(qū)域，綠色蜥蜴被迫遷移到樹上生活。研究發(fā)現(xiàn)僅僅經(jīng)過20

代的繁衍，綠色蜥蜴就長出更大、黏性更強的護趾，幫助它們在較高的領地上定居?推測下

列說法正確的是（）

A.環(huán)境改變導致綠色蜥蜴突變，從而形成適合在樹上生活的護趾

B.護趾的變化表明綠色蜥蜴經(jīng)過20代的繁衍已經(jīng)進化形成新物種

C.樹上的綠色蜥蜴種群中不一定產(chǎn)生了新的基因

D.自然選擇通過作用于個體的基因型而使種群基因頻率發(fā)生改變

解析：變異是不定向的，且變異在前，選擇在后，環(huán)境改變只是把綠色蜥蜴突變產(chǎn)生適合樹

上生活的護趾這種變異選擇出來，A錯誤；生殖隔離的產(chǎn)生是新物種形成的標志，褐色蜥蜴

的入侵導致綠色蜥蜴種群發(fā)生了進化，但不一定產(chǎn)生了生殖隔離，所以不一定形成了新物種，

B錯誤；由“經(jīng)過20代的繁衍，綠色蜥蜴就長出更大、黏性更強的護趾”推測，樹上的綠

色蜥蜴種群中不一定產(chǎn)生了新的基因，但由于環(huán)境的定向選擇，種群的基因頻率可能發(fā)生了

變化，C正確；自然選擇通過作用于個體的表型而使種群基因頻率發(fā)生改變，D錯誤。

答案：C

突破點2以協(xié)同進化與生物多樣性的形成為載體考查生命觀念

3.獅子魚多棲息于溫帶靠海岸的巖礁或珊瑚礁內(nèi)，但在馬里亞納海溝70（）0米以下的深海

環(huán)境生存著一個通體透明的新物種——超深淵獅子魚。該環(huán)境具有高壓、終年無光等特殊極

端條件。研究發(fā)現(xiàn)，該超深淵獅子魚基因組中與色素、視覺相關的基因發(fā)生了大量丟失，這

些遺傳變異共同造成了這一物種的奇特表型和對超深淵極端環(huán)境的適應能力。下列說法正確

的是（）

A.超深淵獅子魚與溫帶靠海岸分布的獅子魚一定不能交配成功

B.在深海環(huán)境中，超深淵獅子魚個體間在斗爭過程中相互選擇，協(xié)同進化

C.在海底漆黑環(huán)境的誘導下，超深淵獅子魚的眼睛應已退化

D.因自然選擇，超深淵獅子魚種群與溫帶靠海岸獅子魚種群的基因庫不同

解析：由題干信息可知，超深淵獅子魚是一個新物種，故超深淵獅子魚與溫帶靠海岸分布的

獅子魚存在生殖隔離，有可能交配成功，但不能產(chǎn)生可育后代，A錯誤；共同進化發(fā)生在不

同物種之間、生物與環(huán)境之間，超深淵獅子魚個體間的生存斗爭不屬于協(xié)同進化，B錯誤；

海底漆黑的環(huán)境只對超深淵獅子魚起選擇作用，C錯誤；因自然選擇，基因頻率會發(fā)生改變，

故超深淵獅子魚種群與溫帶靠海岸獅子魚種群的基因庫不同，D正確。

答案：D

4.海綿等足蟲棲息在海生海綿的中央腔中，雌蟲的外觀都一樣，雄蟲的體型有大、中、小

3種類型，它們具有不同的生殖對策：大雄蟲傾向于用戰(zhàn)斗來保衛(wèi)雌蟲；中雄蟲會模擬雌蟲，

與大雄蟲共處一室；小雄蟲會回避大雄蟲但埋伏在其周圍，伺機與雌蟲交配。研究表明，大、

中、小雄蟲的體型差異主要來自一個基因的3個等位基因ai、a?、a3?下列說法錯誤的是()

A.三種雄蟲的平均繁殖成功率不一定存在顯著差異

B.大、中、小雄蟲屬于同一個種群

C.三種雄蟲具有不同的生殖對策是不同雄蟲間協(xié)同進化的結果

D.經(jīng)歷很長時期后，種群中ai、a?、a3的基因頻率可能保持基本穩(wěn)定

解析：三種雄蟲采取生殖對策不一樣，但均有效，具有交配機會，因此三種雄蟲的平均生殖

率不一定存在顯著差異，A正確；大、中、小雄蟲不存在生殖隔離，屬同一種群，B正確；

不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間的進化叫協(xié)同進化。三種雄蟲屬于同一個物種，具有不

同的生殖對策是自然選擇的結果，C錯誤；若三種雄蟲的平均生殖率不存在顯著差異，經(jīng)歷

很長時期后，種群中山、a2>a3的基因頻率可能保持基本穩(wěn)定，D正確。

答案：C

考點3基因頻率及基因型頻率的相關計算

授課提示：對應學生用書第285頁

?關鍵能力提升

1.常染色體上基因頻率的計算［科學思維］

(1)已知各種基因型的個體數(shù)，計算基因頻率

該基因總數(shù)

某基因頻率=i基南反其等信基直■總數(shù)x100O/O

2AA+Aa

W^AA+AaHOO%

Aa+2aa

P-=2X(AA+Aa+aa)X100%

(A、a為基因，AA、Aa、aa為三種基因型個體數(shù))

(2)已知基因型頻率計算基因頻率

設有N個個體的種群，AA、Aa、aa的個體數(shù)分別為k、z、小，A、a的基因頻率分別用

PA、Pa表示，AA、Aa>aa的基因型頻率分別用PAA、「Aa、Paa表示，則:

2小+〃2

&=2N=華+9

Pa=FT弋半鏟P/"

由以上公式可以得出下列結論：

某等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+￡雜合子的頻率。

2.性染色體上基因頻率的計算［科學思維］

(1)計算公式仍為XA的基因頻率，4為xa的基因頻率)

_____________2NxAXA+NxAXa+NxAY___________

P2(NxAXA+NxAXa+NxaXa)+(NxAY+NxaY)°'

______________2Nx；iX"+NxKXbkNx；、Y____________

q2(NxaXa+NxAXa+NxAXA)+(NxaY+NxAY)°°

(2)例析說明

遺傳平衡時位于X染色體上的基因的基因頻率與基因型頻率的關系(以紅綠色盲為例)

①紅綠色盲基因(X9的基因頻率在男性和女性中相同，但男性與女性的發(fā)病率不同。

②人群中男性的紅綠色盲發(fā)病率即為該群體Xb的基因頻率。

③若紅綠色盲基因Xb的基因頻率為10%,則

［XBY=90%

男性中卜

XbY=10%

XBXB=90%X90%=81%

女性中<xBXb=2X90%X10%=18%

XbXb=10%X10%=l%

說明：若男性和女性數(shù)量相等，則女性攜帶者XBxb在女性中的比例和人群中的比例分別為

18%和9%o

3.利用遺傳平衡定律求基因型頻率［科學思維］

(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?shù)任换蛑挥袃蓚€(A、a)時，設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=令2。

(3)當已知基因型aa的頻率為x%時，則a的基因頻率為“瓦，A的基因頻率為1—屈。AA

基因型頻率為(1—眄)2；Aa基因型頻率為2?也%.(1—M瓦)。

「核心素養(yǎng)突破

突破點1常染色體上基因頻率的計算

1.某小島上原有果蠅20000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蠅分別占15%、55%和

30%。若從島外入侵了2000只基因型為MM的果蠅，且所有果蠅均隨機交配，則B中m

的基因頻率約為()

A.43%B.48%

C.52%D.57%

解析：隨機交配，基因頻率保持不變，所以計算出22000只果蠅中m的基因頻率就是Fi中

20000X30%X2+20000X55%

m的基因頻率，即X100%N52%。

22000X2

答案：C

2.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B，則B中A基因的頻率和Aa基因型的

頻率分別為()

A.30%,21%B.30%,42%

C.70%,21%D.70%,42%

解析：根據(jù)題意可知，Aa個體占30%,蝸牛間進行自由交配時，產(chǎn)生A配子的基因頻率=

55%+30%X1/2=70%,a配子的基因頻率=15%+30%xl/2=30%,自由交配得到F|各基因

型的頻率比例為AA：Aa：aa=49%：42%:9%,統(tǒng)計得到A基因的頻率為49%+42%X1/2

=70%?

答案：D

突破點2性染色體上基因頻率的計算

3.某生物興趣小組抽樣調(diào)查的500人中，各種基因型和人數(shù)情況如下表所示。則這500人

中，X11的基因頻率為()

基因型XBXBXBXbxbxbXBYXbY

人數(shù)27814817030

A.5.2%B.6%

C.7.5%D.20%

解析：b基因的總數(shù)=14+8X2+30=60,(B+b)基因的總數(shù)=(278+14+8)X2+170+30

=800。根據(jù)種群中某基因頻率=種群中該基因總數(shù)/種群中該對等位基因總數(shù)X100%,則Xb

,八十b基因的屈數(shù)60

的基因頻率=（B+b）基因的總數(shù)又100%=800X100%=7-5%o

答案：C

4.某自然人群中，紅綠色盲致病基因a的基因頻率為p,則有關分析正確的是（）

①男性和女性中，a基因的基因頻率均為p

②人群中，色盲男性占p/2,色盲女性占p2/2

③男性中，a基因的頻率〉p,女性中，a基因的頻率＜p

④男性中色盲患者占p/2,女性中色盲患者占p2/2

A.①@B.③④

C.①④D.②③

解析：紅綠色盲致病基因a的基因頻率為p,在男性和女性中，a基因的基因頻率均為p,①

正確，③錯誤；色盲基因僅位于X染色體上，男性含有色盲基因即患色盲，男性中色盲患者

占p,人群中，男女個體數(shù)理論上各占1/2,色盲男性占p/2,女性兩條X染色體上均出現(xiàn)

色盲基因才患色盲，女性中色盲患者占少,人群中色盲女性占p2〃，②正確，④錯誤。

答案：A

突破點3利用遺傳平衡定律求基因型頻率

5.一個隨機交配的足夠大的種群中，某一相對性狀中顯性性狀表型的頻率是。設相關基因

用A、a表示，則（）

A.該種群繁殖一代后雜合子Aa的基因型頻率是

B.顯性基因的基因頻率大于隱性基因的基因頻率

C.若該種群基因庫中的基因頻率發(fā)生變化，就一定會形成新物種

D.若該種群中A的基因頻率為，A所控制性狀的個體在種群中占40%

解析：根據(jù)題意可知，隱性個體aa的基因型頻率為，則a的基因頻率為，A的基因頻率為，

B項錯誤；該種群繁殖一代后雜合子Aa的基因型頻率是2XX=,A項正確；種群的基因

頻率發(fā)生變化說明生物發(fā)生了進化，但不一定會形成新物種，C項錯誤；若A的基因頻率變

為，則a的基因頻率為，A所控制性狀的個體（AA、Aa）在種群中所占的比例為2+2XX=,

即64%,D項錯誤。

答案：A

6.某種家兔的毛色由常染色體上的一對等位基因控制，白色（A）對黑色（a）為顯性。若某人工

飼養(yǎng)的家兔種群（處于遺傳平衡狀態(tài)）中，控制白毛和黑毛的基因的頻率均為，現(xiàn)該家兔種群

隨機交配并進行人工選擇，逐代淘汰黑色個體。下列說法正確的是（）

A.淘汰前，該家兔種群中黑色個體數(shù)量與白色個體數(shù)量相等

B.黑色兔淘汰一代后，種群中a的基因頻率下降到

C.黑色兔淘汰兩代后，家兔種群中AA與Aa的數(shù)量比為2：1

D.隨著淘汰代數(shù)的增加，家兔種群中純合子的比例不斷增加

解析：淘汰前，該家兔種群中顯性個體應該多于隱性個體，即白色個體數(shù)量多于黑色個體數(shù)

量，A錯誤；黑色兔淘汰一代后，AA：Aa=l：2,則a的基因頻率=1/3,B錯誤；黑色兔

淘汰兩代后，兔群中AA：Aa=l：1,C錯誤；隨著淘汰代數(shù)的增加，該家兔種群中AA的

頻率逐漸增加，D正確。

答案：D

考點4實驗：一、自然選擇對種群基因頻率變化的影響

二、探究抗生素對細菌的選擇作用

授課提示：對應學生用書第287頁

■8實驗基礎梳理

一、自然選擇對種群基因頻率變化的影響

1.提出問題

樺尺蛾種群中S基因（決定淺色性狀）的頻率為什么越來越低呢？

2.作出假說

黑褐色的生活環(huán)境不利于淺色樺尺蛾的生存，卻對黑色樺尺蛾有利，因此環(huán)境的選擇作用使

該種群中s基因的頻率越來越低，即自然選擇可以使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。

3.創(chuàng)設數(shù)字化問題情境

1870年，樺尺蛾種群的基因型頻率為SS10%,Ss20%,ss70%?在樹干變黑這一環(huán)境條件

下，假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%,黑色個體

每年增加10%。第2?10年間，該種群每年的基因型頻率各是多少？每年的基因頻率是多

少？

提示：不同年份該種群的個體總數(shù)可能有所變化。

4.根據(jù)基因型頻率計算每年基因頻率，將結果寫在下表中。

第1年第2年第3年

X個數(shù)占比存活個數(shù)占比存活個數(shù)占比

基因SS1010%1111.5%12122%

型頻Ss2020%2222.9%2425.8%

率SS7070%6365.6%5761.3%

基因S20%23%26%

頻率s80%77%74%

5.實驗結論：自然選擇會使種群基因頻率發(fā)生定向改變。

3問題思考

1.樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率嗎？為什么？

提示：樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率；這是因為樹干變黑后，淺色個體容

易被發(fā)現(xiàn)，被捕食的概率增加，許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食，導

致其個體數(shù)減少，影響出生率。

2.在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什么？

提示：直接受選擇的是表型(體色)，而不是基因型；基因型并不能在自然選擇中起直接作用。

因為天敵在捕食樺尺蛾時，看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。

二、探究抗生素對細菌的選擇作用

1.實驗原理

一般情況下，一定濃度的抗生素能殺死細菌，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.實驗步驟

分組、編

用記號筆在培養(yǎng)皿的底部畫兩條相互垂直的直線，將培養(yǎng)皿分為4

步驟1號、做標

個區(qū)域，分別標記為①?④

記

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

步驟2接種

培養(yǎng)基平板上

自變量控用無菌的鏡子先夾取1張不含抗生素的紙片放在①號區(qū)域的中央，

步驟3

制再分別夾取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)12-16h

因變量觀觀察培養(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

步驟5

測徑，并取平均值

從抑菌圈邊緣的菌落上挑出細菌,接種到己滅菌的液體培養(yǎng)基中培

步驟6重復實驗養(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

儉

3.實驗結53

與區(qū)域①相比，區(qū)域②③④紙片周圍會出現(xiàn)抑菌圈;②③④區(qū)域抑菌圈的平均直徑逐代變小。

4.實驗結論

(1)細菌耐藥性的出現(xiàn)是發(fā)生了可遺傳的變異;

(2)抗生素的選擇作用導致了耐藥菌比例的逐漸升高。

與問題思考

1.你的數(shù)據(jù)是否支持“耐藥菌是普遍存在的”這一說法？說說你的理由。

提示：支持；因為抑菌圈邊緣生長的細菌可能是耐藥菌。

2.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：在本實臉條件下，耐藥菌產(chǎn)生的變異一般來說是有利的；有利于生物在特定環(huán)境中生

存和繁殖的變異在此環(huán)境中就是有利變異。

18核心素養(yǎng)突破

突破點1教材基礎實驗

1.(2022.浙江溫州模擬)野生型金黃色葡萄球菌對青霉素敏感。將它接種到青霉素濃度為單

位/cn?的培養(yǎng)基里，絕大多數(shù)死亡，有個別存活如圖甲，并能進行繁殖。繼續(xù)用同濃度的青

霉素處理存活的細菌結果如圖乙、丙。下列敘述正確的是()

A.該細菌抗藥性的產(chǎn)生是人工選擇的結果

B.存活的細菌進行繁殖并將抗青霉素性狀直接傳遞給后代

C.該細菌在接觸青霉素前可能通過染色體變異產(chǎn)生了變異

D.圖甲一乙一丙過程中，該細菌的基因頻率發(fā)生了定向改變

解析：一般而言，變異在前，選擇在后，即細菌抗藥性的產(chǎn)生是基因突變的結果，與人工選

擇無關，A錯誤；存活下來的個體通過繁殖產(chǎn)生后代可能會出現(xiàn)性狀分離，故后代不一定有

來自存活細菌的抗青霉素性狀，B錯誤；金黃色葡萄球菌為原核生物，細胞中沒有染色體,

故不能發(fā)生染色體變異，C錯誤：據(jù)圖可知，圖甲一乙一丙過程中，不斷用青霉素進行處理，

青霉素的作用相當于自然選擇，故該過程中細菌的基因頻率發(fā)生了定向改變，D正確。

答案：D

突破點2高考拓展實驗

2.細菌對各種抗生素的藥敏程度實驗方法：將含有一定濃度不同抗生素的濾紙片放置在已

接種被檢菌的固體培養(yǎng)基表面，抗生素向周圍擴散，如果抑制生長，則在濾紙片周圍出現(xiàn)抑

(1)衡量本實驗結果的指標是________________________________________________

(2)上述圖中最有效的是培養(yǎng)皿中的抗生素。

(3)用上述最有效的抗生素對細菌進行處理，并測定細菌數(shù)量變化，如圖所示：

②細菌種群的進化是定向的，而變異是,細菌的抗藥性產(chǎn)生于環(huán)境變化之

(填“前”“中”或“后”)，抗生素對細菌變異的作用不是“誘導”而是

③盡管有抗藥性基因存在，但使用抗生素仍然能治療由細菌引起的感染，原因在于細菌種群

中。

解析：⑴抗生素如果抑制細菌生長，在濾紙片周圍就會出現(xiàn)抑菌圈，抑菌圈越大就說明杭生

素殺菌能力越強。

(2)因抑菌圈越大抗生素殺菌能力越強，所以最有效的是B培養(yǎng)皿中的抗生素。

(3)①據(jù)曲線圖分析，AB段沒有抗生素，細菌繁殖加快，B點加入抗生素，細菌數(shù)量快速減

少。

②細菌種群的進化是定向的，而變異是不定向的，細菌的抗藥性個體，在使用抗生素之前就

已經(jīng)存在，抗生素對細菌種群起到選擇的作用，選擇了抗藥性的個體生存下來，無抗藥性的

個體被殺死。

③在細菌種群中，含有抗藥性基因的個體是變異個體，只占少數(shù)，使用抗生素殺死了大部分

無抗藥性的個體，故仍然能治療由細菌引起的感染。

答案：(1)抑菌圈的大小(2)B(3)①B②不定向的前選擇③有抗藥性基因的個體占

極少數(shù)

假廷心給=適圓給短段窟

［構建知識網(wǎng)絡］

［強化生命觀念］

1.化石是指通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。

2.物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。

3.隔離是指不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。

4.協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。

真題再現(xiàn)感悟考情

授課提示：對應學生用書第290頁

1.（2021.河北卷）雄性縫蠅的求偶方式有：①向雌蠅提供食物；②用絲縷簡單纏繞食物后送

給雌蠅；③把食物裹成絲球送給雌蠅；④僅送一個空絲球給雌蠅。以上四種方式都能求偶成

功。下列敘述錯誤的是（）

A.求偶時提供食物給雌蠅有利于其繁殖，是一種適應性行為

B.④是一種儀式化行為，對縫蠅繁殖失去進化意義

C.③是雌蠅對雄蠅長期選擇的結果

D.④可能由③進化而來

解析：雄蠅通過提供食物進行求偶，成功的可能性增