第2节现代生物进化理论的主要内容一种群基因频率的改变与
生物进化
【典例导悟】
【典例1】下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述正确的是
A.一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化
B.一个种群中，控制一对相对性状的基因频率之和为1
C.基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率
D.因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
【思路点拨】本题考查基因频率、基因型频率与生物进化的关系，应从以下几个方面入手分析。
【自主解答】选B。生物进化的实质为种群基因频率的改变，基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因与全部等位基因数的比率。控制一对相对性状的基因频率和为1。适应环境的个体得到保留，它可以是隐性基因控制的性状，也可以是显性基因控制的性状，所以无法判断是A还是a的基因频率高，由于男性中只有一条X染色体，色盲为伴X隐性遗传病，故男性患色盲的几率大于女性，但是色盲基因在男性群体和女性群体中基因频率是相同的。【互动探究】选项C中，若Aa自交后代中aa失去交配能力，基因频率如何变化？
提示：A基因频率上升，a基因频率下降。
【典例2】（2009·上海高考）某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中V的基因频率约是
A.43%
B.48%
C.52%
D.57%
【规范解答】选B。本题考查基因频率相关计算的方法，分析如下：
【变式训练】某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的频率为( )
A.8%
B.10%
C.6%
D.11.7%
【解析】选C。由于男性个体中只含有一条X染色体，所以Xb的基因频率为：
【学业达标训练】
1.下列关于基因库的描述中，错误的是（）
A.基因库是一个种群的全部个体所含的全部基因
B.生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体含有种群基因库中的全部基因
D.基因突变可改变基因库的组成
【解析】选C。基因库是一个种群的全部个体所含的全部基因，由于不同个体之间在基因上
具有差异，所以每个个体是不可能含有种群基因库中的全部基因的，种群是生物繁殖的基本
单位，所以基因库不会因个体死亡而消失，应代代相传，可遗传的变异均可能改变基因库的
组成。
2.如图表示某个种群基因型的组成情况，A、a为一对等位基因。则该种群中a的基因频率
是( )
A.0.11
B.0.4
C.0.5
D.0.55
【解析】选C。由图中可知AA∶Aa∶aa=1∶1∶1，所以a的基因频率为
3.（2010·南通高一检测）人工养殖了一群鸡，下列措施不会造成该鸡群基因库发生变化的是( )
A.淘汰鸡群中体质较弱的个体
B.从外地引进新的品种加入鸡群
C.将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养
D.让该鸡群中的雌、雄个体自由交配繁殖后代
【解析】选D。基因库包括种群内所有个体的全部基因。所以只要有外界环境的变化，对种群进行定向选择，使部分个体被淘汰，或加入新品种都会导致基因库发生变化。
4.（2010·株洲高一检测）下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确的是（）
A.种群基因频率的改变不一定引起生物的进化
B.只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变
C.生物进化的实质是种群基因频率的改变
D.生物性状的改变一定引起生物的进化
【解析】选C。生物进化的实质是种群基因频率的改变。只要基因频率发生改变则生物一定在进化，生物的性状受基因和外界环境的共同作用，性状变了基因不一定改变，所以基因频率不一定改变，生物也不一定在进化。
5.对现代生物进化理论的认识，不正确的是( )
A.种群是进化的基本单位
B.自然选择决定种群基因频率发生改变的方向
C.突变和基因重组产生进化的原材料
D.自然选择决定种群内基因突变发生的频率和方向
【解析】选D。种群是生物进化的基本单位，个体会产生各种各样的变异，它为自然选择提供了原材料，自然选择是定向的，而变异是不定向的。
6.某豌豆的基因型为Aa，让其连续自交三代，其后代中a基因的频率是（）
A.12.5%
B.25%
C.50%
D.75%
【解析】选C。由Aa自交一代后，AA与aa所占比例相同，各占而Aa占不管连续自交多少次AA与aa的比例都是相同的，由于Aa中基因A与基因a比例相同，所以A 与a的频率均为50%。
7.果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因，现有一黑腹果蝇的野生种群，约有107个个体，请分析回答以下问题：
（1）该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的___
_____，经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生原因，是在突变过程中产生的_______，通过有性生殖过程中的________而产生的，使种群中产生了大量的可遗传的___________，其产生的方向是_______，它们都能为生物进化提供______。
（2）假定该种群中每个基因的突变率都是10-5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数约是___________。
（3）随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型AA（灰身）35只，Aa（灰身）60只，aa（黑身）5只，请问A基因的基因频率为________，a基因的基因频率为__________。（4）通过对果蝇及其他生物的群体遗传学的研究，可得出生物进化的基本单位是_______；生物进化的实质是_______。
【解析】（1）突变和基因重组提供生物进化的原材料，基因突变产生等位基因，基因重组会使生物产生多样性，但它们都是不定向的。
（2）由于每个个体含有约2×104个基因，每个基因的突变率为10-5，而整个种群中含有的个体约为107，所以突变数目约为：2×104×10-5×107=2×106个。
（3）
=65%，由于A与a两者基因频率之和为1，所以a基因的基因频率为35%。
（4）生物进化的实质即为种群基因频率的改变。
答案：（1）基因库等位基因基因重组变异
不定向的原材料
（2）2×106个（3）65% 35%
（4）种群种群基因频率的改变
【素能综合检测】
一、选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分）
1.关于生物进化过程的正确表述是（）
A.某种群中新产生的等位基因的频率一定逐渐增多
B.若某种群中基因频率发生变化，则该种群一定发生进化
C.生物的表现型和基因型一定随着个体的死亡而消失
D.在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化
【解析】选B。种群是生物进化的基本单位，种群中存在着各种变异，在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率也可以发生变化。在产生的变异性状中，若适应环境其基因频率会增大。
2.（2010·杭州高一检测）在一个基因库中，显性基因和隐性基因的比例相等，如果每一代隐性基因型的个体都不能产生后代，则（）
A.对基因型的比例影响很小
B.会降低隐性基因的比例
C.会使隐性基因灭绝
D.会提高杂合子的比例
【解析】选B。由于aa个体不能产生后代，所以后代中a的基因频率降低。又由于Aa个体具有繁殖能力，所以a基因不可能消失。
3.由于真菌传染而使某森林所有树的颜色都变成灰白色。多年以后，不同颜色的蛾类增长率最可能的结果是( )
【解析】选D。环境对生物进行自然选择，由于所有的树的颜色都变成了灰白色，所以在生存斗争中，体色与环境色彩相近的蛾类易于生存下来，并产生子代个体，这种情况逐代进行就会使个体中体色与环境色彩相近的个体数越来越多。但由于变异是不定向的，所以在群体中可能还会有棕色等其他颜色的个体存在。
4.（2010·惠州高一检测）在调查某小麦种群时发现T（抗锈病）对t（易感锈病）为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计TT为20%，Tt为60%，tt为20%，该小麦
种群突然大面积感染锈病，致使全部的易感锈病小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是多少( )
A.50%和50%
B.50%和62.5%
C.62.5%和50%
D.50%和100%
5.（2008·山东高考）下列与生物进化相关的描述，正确的是( )
A.进化总是由突变引起的
B.进化时基因频率总是变化的
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。突变和基因重组为生物进化提供了原材料，突变是不定向的，自然选择导致基因频率发生定向变化，决定了进化的方向。进化的结果是使种群的适应性进一步增强。进化过程中，种群的基因频率是处于不断变化中的。
6.普通栽培稻是由普通野生稻进化而来的，以下叙述正确的是（多选）( )
A.普通野生稻在进化过程中丧失了部分遗传多样性
B.普通野生稻的遗传变异决定了普通栽培稻的进化方向
C.落粒性突变对普通野生稻有利，对普通栽培稻不利
D.普通野生稻含有抗病虫基因，是水稻育种的有用资源
【解析】选A、D。自然选择决定生物进化的方向。落粒性突变有利于种群的扩散，对普通野生稻和普通栽培稻的生存都是有利的。
二、非选择题（本题包括2小题，共32分）
7.（14分）（思维拓展题）原产某地的一年生植物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，开花植株比例如图所示，回答下列问题。
（1）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。
（2）在对b植物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？________，理由是____________。
（3）预测上述b植物中D基因频率可能会如何变化？
①_______________________________________________，
②_______________________________________________，
③_______________________________________________。
（4）若要使c植物的后代基因频率维持在这一理想状态下，除了具有庞大的种群外，还应具有哪些条件？______________________________________________。
【解析】（1）种群是生物进化的基本单位，自然选择决定生物进化的方向。
（2）生物进化的实质为种群基因频率的变化，若种群基因频率不变则生物没有进化。（3）根据自然选择的不同可以分为三种情况，即上升、不变、下降。
（4）基因频率维持不变的条件有：①种群足够大；②没有迁入和迁出；③没有基因突变；
④自然选择不起作用；⑤个体间自由交配。
答案：（1）种群自然选择
（2）否种群基因频率没有变化
（3）①若D控制的性状更能适应环境，则D基因频率上升
②若D控制的性状对环境适应性差，则D基因频率下降
③若环境对各性状无选择作用，则D基因频率不变
（4）没有迁入和迁出，自然选择不起作用，个体间自由交配，无基因突变
［实验·探究］
8.（18分）自然选择学说的创立，为生物进化提供了可行性的依据，阅读以下材料：
材料一：
科学家做了下面的实验：把家蝇分成多组，每组再分为A、B两部分，用DDT处理每组的A部分，B部分不接触DDT。处理后选死亡率最低的那一组的B部分饲养繁殖，再把后代分成许多组：每组分成A、B两部分，重复上述实验。这样一代一代选择下去，就可以从B 部分选出强抗药性的家蝇。
材料二：
镰刀型细胞贫血症患者在幼年时期会夭折，但在疟疾流行的地区，镰刀型细胞贫血症基因的携带者对疟疾的感染率比正常人低得多。现对A、B两地区进行调查，其中B地区流行疟疾。
回答下列问题：
（1）材料一的实验说明：
①抗药性的出现是_____的结果，DDT起_____作用。
②_______是不定向的，_______是定向的。
(2)材料一中，若家蝇的长翅（T）对残翅（t）为显性，长肢（R）对短肢（r）为显性，在随机交配后，表现型比例为长翅长肢63%，长翅短肢21%，残翅长肢12%，残翅短肢为4%，则基因型为TT_ _和TTRR的个体所占的比例分别为_____、_____。
（3）材料二中A地区人群中各种基因型比例如下图：
①计算A地区中A的基因频率为____________。
②画出B地区人群中各种基因的大致比例图。
③镰刀型细胞贫血症的出现反映了基因对性状控制的途径是
________________________________________________。
④通过上述材料充分说明了生物进化的实质为______________
_________________________________________。
【解析】本题主要考查了变异与自然选择的关系，及基因频率的相关计算。
（1）由于每组中的B部分以及重复多次后，它自始至终没有接触过DDT，而其中有较多的抗药性个体，说明抗药性的出现不是来自于DDT的诱导，DDT对其有选择作用。
（2）此题的突破点为随机交配，说明不会改变基因频率，可用遗传平衡定律来解题，由题干中数据可知短肢（rr）个体占25%，残翅（tt）个体占16%，则t的基因频率为40%，r 的基因频率为50%。故TT_ _个体所占比例为：(T)60%×(T)60%=36%，而TTRR个体所占比例为60%(T)×60%(T)×50%(R)×50%(R)=9%。
（3）①由图中数据可知：A的基因频率为：
②Aa对疟疾有较强抗性，所以Aa个体所占比例最大，AA对疟疾抗病能力弱故所占比例较小，aa个体既是镰刀型细胞贫血症患者又对疟疾无抗性故比例最小。
③镰刀型细胞贫血症是血红蛋白结构改变而直接引起的一种疾病。
答案：（1）①基因突变选择②基因突变自然选择
（2）36% 9%
（3）①94%
②
③通过控制蛋白质的结构直接控制性状
④种群基因频率的定向改变
【精品题库】
1.在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，把它们饲养起来，结果活下来64只，在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的，下列有关叙述正确的是( )
A.突变和基因重组决定生物进化的方向
B.自然选择会改变种群的基因频率
C.特殊的变异类型都是不利的
D.不产生变异的生物才能生存
【解析】选B。突变和基因重组为生物的进化提供原材料，这种变异是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的。产生有利变异的个体存活下来，产生不利变异的个体会在自然选择中被淘汰，自然选择的过程就是种群基因频率发生变化的过程。
2.据调查，某小学的学生中基因型比率为XＢXＢ∶XＢXb∶XbXb
∶XBY∶XbY=44%∶5%∶1%∶43%∶７%，则Xb的基因频率为( )
A.13.2%
B.5%
C.14%
D.9.3%
【解析】选D。由于XBY、XbY中分别只有一个XB、Xb，在计算时不能乘以2，所以Xb 的基因频率=
3.（2009·三亚模拟）某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（）
A.9/800
B.1/22
C.7/2 200
D.1/88
【解析】选D。本题主要考查与基因频率相关计算的方法，分析如下：
设某隐性遗传病是由a基因控制的，
4.下列关于种群的说法中错误的是( )
A.一个种群中的个体间是相互影响的
B.一个种群中存在着年龄、性别不同的各种生物个体
C.对一个种群有利的环境，可能对另一个种群是不利的
D.种群中的个体在不断死亡，但基因库却能保持和发展
【解析】选B。一个种群内的个体是属于同一物种的，它们之间存在着个体差异，它们之间相互影响，并可相互交配而不断繁衍。不同种群对环境的适应能力存在着一定的差异。5.如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA=Aa>aa，则在长期的选择过程中，下列能比较正确地表示A基因和a基因之间的比例变
化的曲线是( )
【解析】选A。AA和Aa个体生存能力较强，而aa被淘汰的可能性最大，所以a的基因频率会降低，由于Aa的存在，a的基因频率不可能降至为0。
6.许多生物特别是动物，在不同生活季节中，数量有很大差异：春季繁殖，夏季数量增加到最多，到了冬季，由于寒冷、缺少食物等种种原因而大量死亡。第二年春季，又由残存的少量个体繁殖增多。因此形成一个如瓶颈样的模式（如图所示，●为抗药性个体），其中瓶颈部分即为动物数量减少的时期。
据图回答：
（1）在图中所示的三年间，该生物种群是否发生了进化？为什么？
（2）在使用杀虫剂防治害虫时，敏感性个体大多被杀死了，保留下来的大都是抗药性个体，这是由于__________的选择作用，其实质是增加了______的频率。而在自然越冬无杀虫剂作用时，敏感性个体反而被选择，导致下一代害虫中敏感性基因频率升高，出现这种现象是由于___________。
【解析】（1）生物进化的实质在于种群基因频率的不断变化，由于图中所示的三年间种群中（·）基因频率发生了改变，因此该种群进化了。
（2）由于杀虫剂对害虫的选择作用，具抗性的个体大都被保留下来，抗药性基因的频率逐
渐增大；但是到了越冬时期，由于敏感性个体的生活适应力一般都强于抗性个体，因而越冬后存活的个体多数为敏感性个体。
答案：（1）该种群进化了。因为该种群的基因频率在不断改变。
（2）杀虫剂抗药性基因变异的有利有害取决于环境的变化，在冬天敏感性个体适应力强于抗药性个体
专题八变异、育种和进化 1.基因重组及其意义(B) 2.基因突变的特征和原因(B) 3.染色体结构变异和数目变异(B) 4．生物变异在育种上的应用(C) 5.转基因食品的安全性(A) 6.现代生物进化理论的主要内容(B)7.生物进化与生物多样性的形成(B) ?[疏漏诊断] 1．有关生物变异的正误判断 (1)A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因(√) (2)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化(×) (3)低温可抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极导致染色体加倍(×) (4)多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会(×) (5)在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异(√) 2．有关生物进化的正误判断 (6)长舌蝠为长筒花的唯一传粉者，两者相互适应，共同(协同)进化(√) (7)生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素(×) (8)生物的种间竞争是一种选择过程(√) (9)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向(√) (10)一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境(√) (11)生物进化过程的实质在于有利变异的保存(×)
?[长句冲关] 1．概述性知识 (1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。 (2)人工诱导多倍体时，秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成。 (3)影响种群基因频率的因素有突变和基因重组、自然选择、迁移等。 (4)共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。 2．程序性诱问 (5)原核生物可遗传变异的来源不只有基因突变，其依据是原核生物在特殊情况下，也可能因DNA的转移而发生基因重组(如将加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养时，会因基因重组使R型活菌转化为S型菌)。 (6)杂合二倍体植株经单倍体育种所得植株是二倍体，其原因是杂合二倍体进行单倍体育种，首先是花药离体培养得到只含1个染色体组的单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合的二倍体植株，筛选得到所需的新品种。 (7)一般生物体的体细胞内同源染色体成对存在，有些生物的体细胞中染色体数目减少一半，但仍能正常生活，请作出解释。有些生物的体细胞中染色体数目虽减少一半，但可能含一个染色体组，即贮存着控制生物的生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息。 热考命题1生物变异的类型、特点及生物育种[学生用书P50] 1．(2019·高考江苏卷，T18)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是() A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数 B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变 C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂 D．该病不属于染色体异常遗传病 详细分析：选A。密码子由GAG变为GUG，则模板链对应的碱基由CTC变为CAC，并不影响DNA中A与T和C与G的对数，故DNA碱基对内的氢键数不会发生改变，A项错误；由于血红蛋白β链中一个氨基酸发生了改变，故血红蛋白β链的结构会发生改变，B项正确；镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在缺氧状态下呈镰刀状，容易破裂，C项正确；镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病，D项正确。 2．(2019·高考江苏卷，T4)下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是()
归纳总结有关基因频率的计算题 基因频率的计算题对高二学生来说是个重点也是个难点，为此我把这部分知识进行整理、归纳，总结如下： 一、由基因型频率来计算基因频率 （一）常染色体 若已经确定了基因型频率，用下面公式很快就可以计算出基因频率。 A的基因频率=（AA的频率+1/2Aa的频率）＝（AA的个数×2＋Aa的个数）/2 a的基因频率=（aa的频率+1/2Aa的频率）＝(aa的个数×2＋Aa的个数)/2 例1 、在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，aa的个体占4%，那么，基因A和a的频率分别是 解：这是最常见的常染色体基因频率题：A=（AA的频率+1/2Aa的频率）=24%+72%÷2=60%，a=1-60%=40% （二）性染色体 XA=（XAXA个数×2 + XAXa个数+ XAY个数）/（雌性个数×2 + 雄性个数） Xa=（XaXa个数×2 + XAXa个数+ XaY个数）/（雌性个数×2 + 雄性个数） 注意：基因总数=女性人数×2 + 男性人数×1 例1.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现：女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率为。 解：这是最常见的性染色体基因频率题：由XAXa：15，XaXa：5，XaY：11，得Xa=（XaXa个数×2 + XAXa个数+ XaY个数）/（雌性个数×2 + 雄性个数）=（5×2+15+11）/（200×2+200）=6% 例2．对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现，血友病患者占0.7%（男：女=2：1）；血友病携带者占5%，那么，这个种群的Xh的频率是（） A 2.97% B 0.7% C 3.96% D 3.2% 解析：该题稍有难度，解本题的关键在于确定各基因型的频率，而且还要注意男性的Y染色体上是没有相关基因 1：1） 由表格数据，Xh基因的总数是1.4%/3+5%+1.4%/3，Xh的基因频率=(1.4%/3+5%+1.4%/3)/150%=3.96%。 二、根据基因频率求基因型频率 做这种题时一般要用到遗传平衡定律，如果一个种群符合下列条件： 1. 种群是极大的； 2. 种群个体间的交配是随机的，那么其后代可用遗传平衡来计算。 3. 没有突变发生；种群之间不存在个体的迁移或基因交流；没有自然选择。 那么，这个种群的基因频率（包括基因型频率）就可以一代代稳定不变，保持平衡。就可以用遗传平衡定律，也称哈迪——温伯格平衡。公式是：AA=A2. aa=a2. Aa=2×A×a （一）一个大的群体可用遗传平衡定律计算 （1）、常染色体 例1、在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病率约为25万分之一，患者无生育能力，现有一对表现型正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因丈夫车祸死亡，该妇女又与一个没任何血缘关系的男子婚配，则这位妇女再婚后再生一患病孩子的概率是： A.1/4 B. 1/250000 C.1/1000 D.1/50000 解析：由aa=1/250000，得a=1/500。由题干可知该妇女的基因型为Aa，她提供a配子的概率为1/2，没有任何亲缘关系的男子提供a配子的概率为1/500，所以他们生出一个有病孩子aa的概率是：1/2×1/500=1/1000。 例2．某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因携带者。那么他们所生小孩患病的概率是 A．1/88 B．1/22 C．7/2200 D．3/800
第七章：现代生物进化理论 第一节：现代生物进化理论的由来 1.历史上第一个提出比较完整的进化学说的是法国的博物学家拉马克。 拉马克进化学说基本观点：用进废退和获得性遗传，这是生物不断进化的主要原因（先选择后变异，定向变异） (1)地球上所有的生物都不是神造的，而是由更古老的生物进化来的； (2)生物是由低等到高等逐渐进化的； (3)生物的各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。 错误观点赏析： （1）抗菌素的使用，病菌向抗药能力增强的方向变异 （2）工业煤烟使浅色桦尺蠖变成黑色 （3）在长期有毒农药的作用下，农田害虫产生了抗药性 （4）北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们的身体就产生了定向的白色变异 （5）长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长 注意：变异与环境的关系：变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素，通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，其余变异遭到淘汰。例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，而不是使害虫产生抗药性。 2．达尔文的自然选择学说 自然选择学说的主要内容： 过度繁殖(进化的基础)、生存斗争(进化的动力、外因、条件)、遗传变异(进化的内因)、适者生存(选择的结果) 自然选择：在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程。 意义：科学地解释了生物进化的原因以及生物多样性与适应性，第一次摆脱神学的束缚，走上科学的轨道。 局限：由于受到当时科学发展水平的限制，达尔文不能解释遗传和变异；他对生物进化的解释也仅限于个体水平。达尔文强调物种形成都是渐变的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。 3.现代生物进化理论发展
高考考点7 基因的突变 本类考题解答锦囊 基因突变是基因分子结构的变化，只有基因突变才能产生新的基因，进而形成等位基因，产生新的性状，它是生物进化的主要原因，但是由于DNA分子结构稳定，所以以DNA为遗传物质的生物，基因突变率非常低，而以DNA为遗传物质的生物，如某些病毒，突变率就会稍高一点。 【例题】自然界中一种化物某一基因及其二种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因梢氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因1 精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因2 精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因3 精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是 A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添 B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添 C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添 D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个基因的增添 高考考目的与解题技巧：考查基因突变后，密码子改变丁，所合成的蛋白质是否一定会改变。在本题中要知道，合成生物蛋白质的氨基酸共有20种，但决定氨基酸的密码子有61种，所以对某种氨基酸来讲，有可能有几种密码子决定。 【解析】基因在指挥蛋白质合成时，有严格的碱基密码，一个碱基的改变就全造成密码不同，tRNA携带的氨基酸发生错误，从题目所示的情境可以看出，突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3是一个碱基的增添，从而导致DNA分子的改变。 【答案】 A 1人类16号染色体上有一段DNA序列决定血红蛋白的氨基酸组成，这个DNA序列的某一对碱基发生改变而引起镰刀型贫血症，这种改变属于 A.3基因突变 B．基因重组 C．染色体结构的变化 D．染色体数目的变化 A 指导：考查基因突变的原因。基因突变是指DNA分子结构的改变，包括碱基对的增添、缺失和改变，从而改变了遗传信息。 2据调查统计，近年来我国青少年的平均身高有所增加，与此现象有关的是 A．基因突变 B．营养素供给充分 C.食人生长激素(蛋白质化合物) D．染色体变异 答案： B 指导：考查生物变异的原因。基因突变和染色体变异属于遗传物质的改变，这些突变能够对种群进化产生普遍影响，但需要一个漫长的时间过程，因此青少年在近几年身高的增加，不可能是遗传物质的改变引起的。尽管青少年身高的增加与生长激素有关，但由于生长激素属于蛋白质，在人体食人后会被消化成氨基酸而失去作用，所以食人生长激素不会对人体产生影响。近几年来随着我国人民生活水平的不断提高，营养素的供给量明显增多，是青少年身高增加的主要原因，这属于环境条件引起的变异。 3下面叙述的变异现象，可遗传的是 A．割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植，因而部分改变第二性征 B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C．用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无籽 D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花 答案： D 指导：A、B、C选项都是人工利用激素的作用来改变生物的性状，由于其遗传物质没有发生改变，
高中生物生物的进化知识点归纳 名词： 1、过度繁殖：任何一种生物的繁殖能力都很强，在不太长的时间内能产生大量的后代表现为过度繁殖。 2、自然选择：达尔文把这种适者生存不适者被淘汰的过程叫作自然选择。 3、种群：生活在同一地点的同种生物的一群个体，是生物繁殖的基本单位。个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。 4、基因库：种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库，其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。 5、基因频率：某种基因在整个种群中出现的比例。 6、物种：指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。 7、隔离：指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括： a、地理隔离：由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配。（如: 东北虎和华南虎） b、生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。 语句： 1、达尔文自然选择学说的内容有四方面：过度繁殖；生存斗争；遗传变异；适者生存。 2、达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。 3、现代生物进化理论的基本内容也有四点：种群是生物进化的单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择改变基因频率；隔离导致物种形成。 4、种群基因频率改变的原因：基因突变、基因重组、自然选择。生物进化其实就是种群基因频率改变的过程。 5、基因突变和染色体变异都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。 6、种群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择和种群的繁殖使有利变异基因不断积累，不利变异基因逐代淘汰，使种群的基因频率发生了定向改变，导致生物朝一定方向缓慢进化。因此，定向的自然选择决定了生物进化的方向。（实例——桦尺蠖在工业区体色变黑：a、从宏观上看：19世纪中期桦尺蠖的浅色性状与环境色彩相似，属于保护色，较能适应环境而大量生存；黑色性状与环境色彩差异很大，不能适应环境，易被捕食者捕食，因此，突变产生后，后代的个体数受到限制。19世纪中期到20世纪中期，由于地衣死亡，桦尺蠖栖息的树干裸露并被烟熏黑，使得黑色性状与环境色彩相似而大量生存，浅色性状与环境色彩差异很大，易被捕食者捕食而大量被淘汰。表现为适者生存，不适者被淘汰。
伴性遗传基因频率计算 特别提示：请同学们先做完再看解析 1某工厂有男女职工各200名，调查发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的频率是（） A. 4.5% B. 6% C. 9% D. 7.8% 2、从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为X B X B、X B X b、X b X b和X B Y、X b Y的个体分别是44、5、1和4 3、7，则X B和X b的基因频率为（） A、43%、7% B、21.5%、3.5% C、90.7%、9.3% D、45.35%、4.65% 3、.在某个岛上，每1万人中有500名男子患红绿色盲。则该岛上的人群中，女性携带者的数量为每万人中有（）人（设男女比例1：1） A、1000 B、 900 C、 800 D、700 4、在对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现，血友病患者占0.7%（男：女=2：1），血友病携带者占5%，那么，这个种群中X h的频率是（） A、3.96% B、7.92% C、0.7% D、12.1% 5、若在果蝇种群中，X B的基因频率为90%，X b的基因频率为10%，雌雄果蝇数相等，理论上X b X b、X b Y的基因型比例依次为( ) A．1%、2% B．0.5%、5% C．10%、10% D．5%、0.5% 6、（2010四川卷）果蝇的某一对相对性状由等位基因（N，n）控制，其中一个基因在纯合时能使合子致死（注：NN,X n X n,X n Y等均视为纯合子）。有人用一对果蝇杂交，得到F1代果蝇共185只，其中雄蝇63只。 ①控制这一性状的基因位于___________染色体上，成活果蝇的基因型共有________种。 ②若F1代雌蝇仅有一种表现型，则致死基因是________，F1代雌蝇基因型为_________。 ③若F1代雌蝇共有两种表现型，则致死基因是___________。让F1代果蝇随机交配，理论上F2代成活个体构成的种群中基因N的频率为__________。 方法总结 1、随机抽取的小样本中： ①该种群可能未达遗传平衡（如第1、2题），或不具备种群特点（第4题），因此 不能用遗传平衡定律计算，只能根据概念直接计算。 ②由于男女性（雌雄性）中X染色体数量不等，因此，来自男女性（雌雄性） 中的基因总数就不等，计算时要注意区别对待。 【解析】：第1题：X b的基因频率：（15+5×2+11）/(200×2+200)=0.06 第2题;随机抽取的100个个体中，男女比例应该相等，各有50个。则X B的基因频率：（44×2+5+43）/（50×2+50）≈0.907，X b的基因频率：1-0.907=0.093 第4题：假定有学生100人，男女生各50人，血友病患者共有0.7个；由于患病男女比为2：1，则X h X h的个数为0.7×1/3, X h Y的个数为0.7×2/3。X H X h的个数为5个。则X h的基因频率为：(0.7×1/3×2+0.7×2/3+5)/(50×2+50)=0.0396 2、随机交配的大样本中 ①一个随机交配的或较大的自然种群可视作遗传平衡种群（第3题、第5题）。在这类 种群中，算基因频率一般用遗传平衡定律法（或配子随机结合法）
《生物进化理论》教学设计 一、教材分析 本节课是高中生命科学第九章第二节的内容，教材首要介绍达尔文进化思想的来源——拉马克的进化学说，进而说明达尔文进化论形成过程——“贝格尔号”舰的环球航行，以及代表著作《物种起源》。然后通过对自然选择学说的核心内容：遗传变异、繁殖过剩、生存斗争和适者生存，以及自然选择作用例子的介绍，向学生展示达尔文进化论的主要思想和观点。学习本节内容，不仅能使学生获得有关生物进化发展的知识，更能使学生接受生动的辩证唯物主义教育。二、学情分析 学生在初中阶段已经接触过生物进化的内容，对于达尔文提出的进化理论有所了解，但是仍停留在表面，对于自然选择学说的四个要点以及它们在进化过程中所起的作用不是很清楚，并且对达尔文进化论的贡献及其局限性尚不了解。因此介绍生物进化理论的发展过程，分析达尔文进化理论的重要贡献和历史局限性，有助于学生更深刻地理解生物进化的过程，理解科学不是一个静态的体系，而是一个不断发展的动态过程。 三、教学目标 1. 知识与技能 （1）学会概述自然选择学说的基本论点。 （2）学会运用自然选择学说观点描述生物适应性的形成。 （3）学会评述达尔文自然选择学说的贡献性和局限性。 2. 过程与方法 （1）通过对拉马克和达尔文进化理论分别进行讲解，了解生物进化理论的形成过程。 （2）通过对自然选择学说四个主要论点的探讨，学会描述生物适应性的形成。 3. 情感态度与价值观 通过对达尔文生物进化学说的学习，感悟生命延续的规律，形成生物进化的观点，强化辩证唯物主义世界观。 四、教学重点和难点
1. 教学重点 达尔文自然选择学说的四个基本论点 2. 教学难点： （1）生物的适应性 （2）自然选择的作用 五、教学主线 六、教学过程设计 1. 情景导入 由地球上多种多样的物种导入，引导学生思考如此多样的物种的由来，从而引出本节课所要学习的内容。 2. 拉马克的进化学说 介绍拉马克的观点，让学生了解达尔文自然选择学说的基础之一。屏幕展示
基因突变及其他变异~现代生物进化理论 (90分钟100分) 第Ⅰ卷(选择题共50分) 一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。) 1.某种自花传粉植物连续多代只开红花,偶尔一株开出一朵白花,且该白花的自交子代也出现了开白花,其原因是 A.基因突变 B.基因重组 C.基因分离 D.环境条件改变 解析:基因突变后产生了新的基因,从而出现了新的性状。 答案:A 来自 2.田间种植的三倍体香蕉某一性状发生了变异,该变异一般不可能 ．．． A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.环境影响 解析:三倍体香蕉不能进行有性生殖,因而不会发生基因重组。 答案:A 发生基因重组的是 3.依据基因重组概念的发展判断,下列图示过程中没有 ．． 解析:基因重组有三种类型,分别是自由组合重组、交叉互换重组、通过基因工程实现的人工重组。A 选项属于诱变育种,利用的是基因突变。 答案:A 的是 4.下列关于隔离的叙述,错误 ．． A.隔离阻止了种群间的基因交流 B.生殖隔离的形成必然经过地理隔离 C.基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因 D.不同物种之间存在着生殖隔离 解析:地理隔离是形成生殖隔离的常见形式,某些四倍体植物的出现不经过地理隔离。 答案:B 5.某研究小组以“研究遗传病的遗传方式”为子课题,调查人群中的遗传病,下列调查的遗传病与选择的方法最合理的是 A.白化病,在学校内随机抽样调查 B.红绿色盲,在患者家系中调查 C.软骨发育不全,在市中心随机抽样调查 D.糖尿病,在患者家系中随机调查 解析:调查人群中的遗传病,应选择群体中发病率高的单基因遗传病,而青少年型糖尿病是多基因遗传病;研究遗传病的遗传方式最好在患者家系中调查,并绘出系谱图进行判断。 答案:B 发生染色体变异的是 6.下列情况中,没有 ．． A.用二倍体西瓜培育三倍体无子西瓜
基因频率和基因频率计 算 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
基因频率与基因型频率计算 1.某植物种群中，AA个体点16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百 分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为（） A．增大，不变；不变，不变B．不变，增大；增大，不变 C．不变，不变；增大，不变D．不变，不变；不变，增大 2.某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%，55%和30%。 若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1代中 V的基因频率约为（） A．43%%%% 3.在调查某小麦种群时发现T（抗锈病）对t（易感染锈病）为显性，在自然情况下该小麦 种群可以自由传粉，据统计TT为20%，Tt为60%，tt为20%。该小麦种群突然大面积 感染锈病，，致使全部的易感染锈病的小麦在开花之前全部死亡。则该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是（） A．50%和50%%和%和50%%和100% 4.某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他 们所生的子女患该病的概率是（） A．10/19B．9/19C．1/19D．1/2 5.当地人群中约2500人中有一个白化病患者，现在有一个表现型正常，其双亲也正常，但 其弟弟是白化病患者的女性，与当地一个无亲缘关系的正常男性婚配，他们所生男孩患白化病的概率为_______。 6.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现：女性色盲基因的携带者为15人， 患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率为。 7.对欧洲某学校的学生进行遗传调查时发现，血友病患者占%（男∶女=2∶1）；血友病携 带者占5%，那么，这个种群的Xh的频率是() %%% 8.在欧洲人中有一种罕见的遗传病，在人群中的发病率约为25万分之一，患者无生育能 力，现有一对表现型正常的夫妇，生了一个患病的女儿和正常的儿子。后因丈夫车祸
第16章《生命起源和生物进化》知识点总结 苏教版 1、化学演化学说生命起源过程 原始地球火山爆发 ↓ 第一步 第二步 第三步 原始大气──→有机小分子──→有机大分子──→原始生命──→原始单细胞生物 （氨基酸等）（蛋白质、核酸等）（能生长、繁殖、遗传）。 原始大气的成分：二氧化碳、甲烷、氮气、氨、氢气和水蒸气（注意：没有氧气） 原始生命诞生的场所：原始海洋 2、生命起源的实验证据 米勒模拟原始地球条件的实验： ①火花放电的作用：模拟原始地球的闪电 ②向装置内输入的气体主要是：甲烷、氨、氢气和水蒸气 ③米勒提出的问题是：原始地球有没有可能产生生命
④米勒作出的假设是：原始地球有可能产生生命 ⑤米勒在实验中搜集到的证据是：容器中产生了原先不存在的各种氨基酸等有机小分子 ⑥米勒得出的结论是：在一定的条件下，原始大气中各种成分能够转变为有机小分子。 3、生物进化的证据 生物进化的直接证据：化石。化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹 马的进化趋势是体型由小到大，四肢越来越长，多趾着地逐渐变成只有中趾发达并惟一着地。 在德国发现的“始祖鸟”化石就是爬行类进化成鸟类的典型证据。我国辽宁省发现的孔子鸟化石为爬行类进化成鸟类提供了新证据。 越简单、越低等的生物的化石总是出现在越古老的地层里； 越复杂、越高等的生物的化石总是出现在越新近形成的地层里。 4、生物进化的主要历 生物进化的规律：从单细胞到多细胞、从低等到高等、从简单到复杂、从水生到陆生 5、达尔文的进化学说自然选择学说（“19世纪自然科学三大发现之一”）
达尔文认为，地球上的生物一般具有很强的生殖能力，但是由于食物和生活空间等条件有一定限度，因而生物会为争夺必需的食物和生活空间等进行生存斗争。生物进化是自然选择的结果。生物多样性是生物长期进化的结果 在生存斗争中，通过激烈的竞争，适者生存、不适者被淘汰的过程称为自然选择。 尝试用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿颈长的原因：古代的长颈鹿，有颈长的和颈短的，颈的长短是可以遗传的。在环境条件发生变化，如缺乏青草的时候，颈长的可以吃到高处的树叶，就容易生存下来，并且繁殖后代。颈短的长颈鹿吃不到足够的树叶，活下来的可能性就很小，留下来的后代也更少，经过许多代以后，颈短的就被淘汰。因此，我们现在看到的长颈鹿都是颈长的。 尝试用达尔文的自然选择学说解释桦尺蛾在污染地区的黑化现象：桦尺蛾的变异会产生黑色和灰色。在污染区，黑色桦尺蛾是有利变异，在生存斗争中获胜，适者生存，并繁殖后代；灰色个体在自然选择中易被淘汰。这样在一代代的繁殖过程中，黑色个体就会越来越多，出现了在污染地区的黑化现象。 6、加拉帕戈斯雀进化的原因B 原因：自然选择
《共同进化与生物多样性的形成》教学设计 临泽一中柳咏霞 一．教学理念 新课程倡导“以人为本”、“以培养学生的生物学素养为根本”，使学生能更好地适应社会、适应生活。因此，教师授课时要变决策者为参与者，提高学生的质疑和批判性思维能力，以及用理论知识解决实际问题的能力，最终实现全面提高学生生物学素养为目的。 二．指导思想： 教材分析：本节课是人教版生物必修2第7章第2节的最后一部分内容。课程标准对本节内容的具体要求是：概述生物进化与生物多样性的形成。探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。本节的知识目标主要有两个：生物进化的历程和生物多样性的形成。相对知识目标，本节课的能力目标和情感态度价值观目标更是本节课的重点。 学情分析：高二学生已经能够适应“发现问题--提出问题--探究讨论--总结得出结论”这样的教学模式。在此之前，学生已经掌握了现代生物进化理论的主要内容，对生物进化的历程也有了自己的理解。所以本节内容以学生为主体的学，教师引导为主的教。 教学策略： 1．以学生自主学习生物进化的历程为基础，教师提出一些具有启发性的问题串，师生共同讨论归纳总结的方式推进教学过程。 2 ．通过资料分析使学生理解共同进化的含义，无机环境的变化，无机环境的复杂化和多样化，有性生殖的出现和生态系统结构的复杂化和多样化对生物多样性形成的作用。 3 ．最后组织学生讨论或辩论生物进化理论在发展这一主题。 三．教学目标： 知识目标： 1．概述生物进化历程 2．举例说明共同进化和生物多样性形成的原因 能力目标：通过对生物进化历程的短片、图片观察和文字资料的阅读，发展学生分析资料、交流信息、获取信息的能力 情感态度与价值观目标： 1．形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念 2．通过生物多样性的形成的认识，使学生增加环保意识。 四．教学重点与难点： 1．重点：概述生物进化的历程；说明生物多样性形成的原因。 2．难点：生物进化的历程；共同进化概念的理解。 五．教学手段：多媒体演示、学生观察讨论、教师讲授相结合
一模冲刺专题：突变与生物进化【考情解读】 【知识梳理】 一、基因突变 1．基因突变：以镰刀型细胞贫血症为例 2．基因突变要点归纳： 3．诱发基因突变的因素：
二、基因重组 1．实质：控制不同性状的基因重新组合。 2．类型????? 1自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因 的自由组合 2交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交叉 互换3人工重组型：转基因技术，即基因工程 3．结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。 4．意义：基因重组的结果是导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。 三、染色体变异 1．染色体结构变异的类型： 2．染色体的数目变异： （1）单倍体、二倍体和多倍体： ①单倍体：体细胞中含有配子中染色体数目的个体。 ②二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。 ③多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。 （2）单倍体育种和多倍体育种： 四倍体――→a 二倍体――→b 单倍体 ――→ c 纯合二倍体
①图中a和c操作是秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，其作用原理是秋水仙素抑制纺锤体形成。 ②图中b过程是花药离体培养。 ③单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。 四、染色体结构变异 1．染色体的结构变异： 2．染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别： 3．染色体组数量的判断： （1）根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体共有几条，则该细胞中含有几个染色体组。如图甲中与1号(或2号)相同的染色体共有4条，此细胞有4个染色体组。 （2）根据基因型判断：控制同一性状的基因(读音相同的大、小写字母)出现几次，则含有几个染色体组。如图乙中基因型为AaaaBbbb，任一种基因有4个，则该细胞中含有4个染色体组。
基因频率计算类型及其公式推导 摘要：生物进化的实质是种群基因库基因频率在环境选择作用下的定向改变。运用数学方法计算种群基因频率有利于理解种群进化情况，本文结合实例探讨种群在不同情况下种群基因频率计算类型和计算公式的推导过程。 关键词：遗传平衡基因频率 基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比例。种群中某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于1。对于一个种群来说，理想状态下种群基因频率在世代相传中保持稳定，然而在自然条件下却受基因突变、基因重组、自然选择、迁移和遗传漂变的影响，种群基因频率处于不断变化之中，使生物不断向前发展进化。因此，通过计算某种群的基因频率有利于理解该种群的进化情况。为了进一步加深对这部分知识的理解和掌握，现将基因频率计算类型和计算公式推导归纳如下：1．理想状态下种群基因频率的计算 理想状态下的种群就是处于遗传平衡状况下的种群，遵循“哈迪──温伯格平衡定律”。遗传平衡指在一个极大的随机自由交配的种群中，在没有突变发生，没有自然选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率在代代相传中稳定不变，保持平衡。 一个具有Aa基因型的大群体(处于遗传平衡状态的零世代或某一世代），A基因的频率P(A)=p，a基因的频率P(a)=q，显性基因A的基因频率与隐性基因a的基因频率之和p+q=1，其雌雄个体向后代传递基因A型配子的频率为p，与其相对应的传递隐性基因a型配子的频率为q，则可用下表1来表示各类配子的组合类型、子代基因型及其出现的概率：表1 由上表可知该种群后代中出现三种基因型AA、Aa、aa，并且三种基因型出现的频率分别为P（AA）= p×p= p2=D；P（Aa）=2p×q=2pq=H； P（aa）= q×q = q 2=R。且它们的频率之和为p2+2pq+q2=（p+q）2=1。其基因频率为A基因的频率P（A）=D+1/2H= p2+ pq=p（p+q）=p；a基因的频率P（a）= R+1/2H=q2+ pq=q（p+q）=q。可见子代基因频率与亲代基因频率一样。所以，在以后所有世代中，如果没有突变、迁移和选择等因素干扰，这个群体的遗传成分将永远处于p2+ 2pq+q2平衡状态。伴性基因和多等位基因遗传平衡的计算仍遵循上述规律。运用此规律，已知基因型频率可求基因频率；反之，已知基因频率可求基因型频率。 例题：已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该苯丙酮尿症隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率分别是（） A．1% 和0．99% B．1% 和1．98% C．1% 和3．96% D．1% 和0．198%解析：苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病。由于该病则发病基因型为aa,即 a2=0．0001，a=0．01，A= 1-a=1-0．01=0．99，携带者基因型为Aa的频率 = 2×0．01×0．99=0．0198。 答案：D
《生物的进化》知识点整理 《生物的进化》知识点整理 第七生物的进化名词： 1、过度繁殖：任何一种生物的繁殖能力都很强，在不太长的时间内能产生大量的后代表现为过度繁殖。 2、自然选择：达尔把这种适者生存不适者被淘汰的过程叫作自然选择。 3、种群：生活在同一地点的同种生物的一群个体，是生物繁殖的基本单位。个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。 4、基因库：种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库，其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分。 、基因频率：某种基因在整个种群中出现的比例。 6、物种：指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。 7、隔离：指同一物种不同种群间的个体，在自然条下基因不能自由交流的现象。包括：a、地理隔离：由于高、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配。(如: 东北虎和华南虎)b、生殖
隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。 语句：1、达尔自然选择学说的内容有四方面：过度繁殖;生存斗争;遗传变异;适者生存。 2、达尔认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力(过度繁殖);它们都要吃树叶而树叶不够吃(生存斗争);它们有颈长和颈短的差异(遗传变异);颈长的能吃到树叶生存下，颈短的因吃不到树叶而最终饿死了(适者生存)。 2、现代生物进化理论的基本内容也有四点：种群是生物进化的单位;突变和基因重组产生进化的原材料;自然选择改变基因频率;隔离导致物种形成。 3、种群基因频率改变的原因：基因突变、基因重组、自然选择。生物进化其实就是种群基因频率改变的过程。 4、基因突变和染色体变异都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。 、种群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择和种群的繁殖使有利变异基因不断积累，不利变异基因逐代淘汰，使种群的基因频率发生了定向改变，导致生物朝一定方向缓慢进化。因此，定向的自然选择决定了生物进化的方向。(实例——桦尺蠖在工业区体色变黑：a、
寒武纪物种大爆发是病毒的产物 is the result of virus creation 1984年6月中旬，中国科学院南京古生物所硕士毕业生侯先光，来到云南澄江县的帽天山，寻找曾经生存于寒武纪的高肌虫化石。7月1日下午3点左右，发现一块形状奇特又保存完整的化石，使他欣喜若狂，他用自己所学的知识判断，这是一块寒武纪早期的无脊椎动物化石。他再接再厉，当天就发现了三块重要化石，这三块经进一步鉴定，分别是纳罗虫、腮虾虫和尖峰虫化石。至此他打开了一扇古生物宝藏的大门，在以后的数天里，侯先光陆续发现了节肢动物、水母、蠕虫等许许多多同时期的古生物化石。返回南京后，他与导师张文堂教授，撰写了《纳罗虫在亚洲大陆的发现》，后来将在澄江发现的化石经技术处理复原后，展现在人们面前的是各种生物姿态奇特、色彩斑斓让人称奇的5.3亿年前的海洋全景图，澄江的动物化石因此闻名于世界，被定名为“澄江动物群”。在此之前的1909年，在加拿大发现的寒武纪中期的布尔吉斯动物化石群曾经轰动过世界，这个化石群距今有5.1亿年，比澄江动物群晚1500万年以上，澄江动物群是目前世界所发现的最古老、保存最完好的多门类动物群。1947年在澳大利亚发现了距今5.8亿年前寒武纪末期的埃迪卡拉动物化石群。奇异的是这个化石群与前上两化石群比较，物种间发生的突然性变化难以证明物种的连续性进化。这个化石动物群中没有发现任何寒武纪的属种，就如各类的动物是在寒武纪时期迅速起源，不是经过长时间的演化慢慢变来的，澄江动物群记录了这段特殊时期生物群的全貌。几乎现生动物的所有门类，都能在澄江化石群里找到它们的远祖代表，是寒武纪物种大爆发的最重要的记实。 寒武纪的物种大爆发是古生物学研究中的重大事件，因为其对达尔文的进化理论提出了严重的挑战，使其至今不能完善其说。古生物学研究表明，地球的“年龄”大约有46亿年，从地球生命出现到今天已经38亿年，但在距今5.4亿年前的寒武纪之前，生命只是以藻类和菌类的简单形式或个别简单的多细胞物种存在于海洋里。寒武纪之后，大量后生动物突然在海洋里出现，从单细胞藻类、菌类到多细胞后生动物演化特别快，短短千万年的时间里突然出现了大量不同门类的动物，这个星球上现存的物种几乎都是它们的后代。因此有学者用“神迹”来描述这个寒武纪的物种大爆发，这么多门类、多形态的生命在同一时期产生，并且已具备生命物种最初的复杂性，使人有理由认为是上帝选择了寒武纪作为创造生命的时期，对达尔文提出的渐进连续的生物进化论提出诘难。 按照达尔文的自然进化思想，物种的变化是各种微小变化的累积，进化应该是连续不断的。但这种设想显然与寒武纪的物种变化的实际情况不符，当科学家发现在寒武纪突然出现的三叶虫时，便认为可能会动摇进化论的基础。在当时的社会环境，如果谁提出快速进化，就有神创论的嫌疑。然而随着时间的推移和研究的深入，这些矛盾变得越发尖锐而不可调和。因此人们对达尔文的渐变论做了修正，“达尔文在他的时代由于研究条件的限制，对生物演化的历史了解并不是很全面，他认为进化应该是慢速进化。进入20世纪以来，大量的科学证据表明，进化应该是个快速的过程，澄江动物群就很典型。”但为什么在寒武纪的几百万年的时间中物种发生快速发展，而寒武纪之前的几十亿年中生命长期停留在藻类、菌类或简单多细胞的形式，其间找不到任何过渡物种的化石；寒武纪之后的几亿年中各种物种各自向高等类别缓慢进化，再也没有出现一次物种的快速发展，以至出现一个全新类型的物种呢？寒武纪前地球必定出现了什么。 为了达尔文学说与现实之间的矛盾，学术界争议了上百年，物种进化是连续性还是跳跃式发展？全力支持达尔文的赫胥黎曾私下多次劝告达尔文接受跳跃式的进化观点，并警告说，“你这样毫无保留地接受自然界绝无跃进的观点，使你陷入不必要的困难之中。”而达尔文深知，他的学说最具吸引力、最独到的地方乃是摒弃一切超然主义，用纯自然的观点解释生物的起源，他只有用渐进、微小的变化来解释复杂的大变化，才能持守他这种彻
第三章生物多样性演化及其影响因素 教学大纲 一、生物多样性的演化； 1.物种； 2.物种的形成； 二、影响生物多样性演化的因素； 1.地质年代(Geological age)； 2.生物进化(Bio-Evolution)； 3.地球板块运动(Plate movement)； 4.青藏高原(Qinghai-Tibet Plateau)。 一、物种： 1、每一个物种由它不变的本质形成特征，并通过一个明显的非连续性与其他物种分开。 2、物种完全是人为的，是存在于生物学家脑子里的具有相同名称的生物集合体，不是自我组织及在自然界发生的真实实体。 3、具有不变性状的生物与其他具有非常相近结构的生物一起构成一个物种（达尔文）。 4、生物学物种概念 A 、一个杂交集群，是有性生殖的（Poulton ）； B 、靠血缘关系联接的个体在一个区域中形成一个单独的动物区系的单位； C 、物种是实际的或者潜在的杂交自然种群的类群（Mayr, 1942 ）； D 、物种是在自然界中占据特殊生态位的种群的一个生殖集群（Mayr, 1982 ）；
3.1.1物种的特征 1、真实性； 2、非连续性； 3、生殖属性与形型属性； 3.1.2 隔离机制与物种形成 一、物种形成机制； 隔离机制：Dobzhansky (1987)创造了隔离机制，根据他的观点，有一套重要的分布和表型的生物性状，这些性状能区分开两个不同的物种，它们在生殖上相互隔离。 Mayr与Dobzhansky都认为地理隔离导致生殖隔离，后者反过来导致两个新近分衍的物种之间一般表型分异的巩固和进一步发展； 二、物种形成模型 A、异域物种形成：物种形成主要源于地理隔离的初始原动力； A…、同域物种形成：物种的形成主要源于生殖隔离，而生殖断裂产生于生物之间的常规接触部分。 B、跳跃模式：物种形成不受自然选择的影响； B?、趋异模式：隔离阻障以一种连续的方式（不必很慢）进化，伴随着一些自然选择的形式，或者直接或间接作为导致生殖隔离的动力，即此物种形成模式因为自然选择而发生。 3.1.3 物种演化与生物多样性演化 一、物种暴发式形成 见幻灯 四、物种灭绝 3.2 Four Impact factors
2020年高考生物重难点专练二变异与进化 （建议用时：30分钟） 【命题趋势】 本专题包括基因突变、基因重组、染色体变异、遗传育种、达尔文的自然选择学说、现代生物进化理论。变异育种的考查重在概念理解与实际问题的解决，常在高考非选题中作为“压轴”难题，试题设计重点体现考查学生的科学思维过程；而进化部分的基因频率的计算是难点之一，但较少以独立的非选题出现，而常作为选择题的一个选项分析。 【满分技巧】 1.在选择题中，巧妙使用排除法去除不正确的选项，找出正选项，往往更节省时间，在题目涉及复杂计算的选项时，可以先分析概念性的选项是否正确， 2.在非选题中，先通读全题，注意先易后难进行解题，当后续问题涉及前面小题的结论时，要特别注意检查前面小题的答案是否有充分的把握，避免“一着棋错，满盘皆输”。 3.注意时间分配，把时间投入在自己能力所及的试题上，避免在一两个小题中纠结，浪费过多时间。 【必备知识】 1.可遗传变异的类型、特点、在进化上的意义、育种应用，不同育种方法的优缺点。 2.单倍体与多倍体的概念、形成原因，诱变育种和转基因技术具体操作步骤，符合要求的育种后代筛选方法。 3.自然选择学说与现代生物进化理论的内容、区别，基因频率或基因型频率的计算方法。
【限时检测】 1．（2019江苏卷·4）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是 A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异 B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异 C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种 D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种 2．（2019江苏卷·18）人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子 由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误 ．．的是A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数 B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变 C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂 D．该病不属于染色体异常遗传病 3.(2020厦门市高三上期末质检·16).图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体，图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体，图中字母表示基因。下列叙述正确的是 A. 基因突变具有不定向性，图甲中A/a基因可能突变成D/d或E/e基因 B. 图乙染色体上的d基因一定来自基因突变 C. 图甲中的非等位基因在减数分裂过程中一定不能发生自由组合 D. 基因D、d的本质区别是碱基对的种类、数目和排列顺序不同