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第21講　生物的進化
內容要求 4.1.1.嘗試通過化石記錄、比較解剖學和胚胎學等事實，說明當今生物具有共同的祖先。4．1.2.嘗試通過細胞生物學和分子生物學等知識，說明當今生物在新陳代謝、DNA的結構與功能等方面具有許多共同特征。4．2.1.舉例說明種群內的某些可遺傳變異將賦予個體在特定環境中的生存和繁殖優勢。4．2.2.闡明具有優勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加。4．2.3.說明自然選擇促進生物更好地適應特定的生存環境。4．2.4.概述現代生物進化理論以自然選擇學說為核心，為地球上的生命進化史提供了科學的解釋。4．2.5.闡述變異、選擇和隔離可導致新物種形成。
與舊教材對比 增：①生物有共同祖先的證據；②抗生素對細菌的選擇作用的探究實踐活動；③適應的普遍性和相對性。改：共同進化改為協同進化。
考點一　達爾文的生物進化論
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
(1)地層中陳列的證據——化石
①概念：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作用：是研究生物進化最直接、最重要的證據。
(2)當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據
①比較解剖學證據：蝙蝠的翼、鯨的鰭、貓的前肢、人的上肢都有一些共同特點。
②胚胎學證據：人和其他脊椎動物在胚胎發育早期都有彼此相似的階段。
③細胞和分子水平的證據
a．細胞有共同的物質基礎和結構基礎等。
b．不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子既有共同點，又存在差異性。
3．適應的普遍性和相對性
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
②意義：徹底否定了物種不變論，奠定了科學生物進化論的基礎。
(2)達爾文的自然選擇學說
　變異先于環境選擇。變異在環境變化之前已經產生且是不定向的，環境只是起選擇作用。
(1)有共同祖先的生物個體在形態結構上沒有差異。(　　)
(2)親緣關系越近的生物，其蛋白質或核酸分子的相似性越高。(　　)
(3)適應有助于生物在一定環境條件下生存和延續。(　　)
(4)不遺傳的變異對進化也有意義。(　　)
(5)自然選擇在淘汰不利變異的同時使有利變異積累。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√
1．(必修2 P102圖6－3及思考·討論)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，由于它們生活的環境不同，為適應不同的生活環境，這些器官在進化過程中，逐漸出現了形態和功能上的不同
2．(必修2 P103思考·討論)人和類人猿在DNA的堿基序列方面高度接近說明___________________________。不同生物的細胞色素c
中氨基酸序列的差異大小不一表明_____________________________。
同時也能反映______________________________。
提示：人和類人猿有共同的祖先，并且親緣關系很近　現存各種生物有著或遠或近的親緣關系，差異大說明親緣關系遠，反之則近　各種生物在進化史上出現的順序
突破1 共同由來學說
核心素養 生命觀念
1．化石、比較解剖學、胚胎學、分子生物學等在研究生物進化過程中起了重要的作用。下列有關生物進化的敘述，錯誤的是(　　)
A．化石可作為生物進化的直接證據
B．鯨的鰭和蝙蝠的翼在外部形態、功能上不同，說明它們是由不同的祖先進化而來的
C．人和魚的胚胎發育經歷了有鰓裂及有尾的階段，可以用人和魚有共同祖先來解釋
D．親緣關系越近的生物，在細胞代謝、DNA的結構與功能等方面共同特征越多
解析：選B。鯨的鰭和蝙蝠的翼雖然具有不同的外形、功能，但卻有相同的基本結構，說明它們可能是由共同的原始祖先進化而來的，B錯誤。
2．下圖為三種脊椎動物前肢和人的上肢骨骼比較的示意圖，下列分析不正確的是(　　)
A．這四種上(前)肢沒有一致性
B．這四種上(前)肢的骨骼相似說明了這些生物來源于共同的祖先
C．這四種上(前)肢的骨骼結構類似，但功能差異很大
D．這四種上(前)肢的骨骼在解剖學上證明了生物的進化
解析：選A。以上四種上(前)肢都具有肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨，具有一致性，A項錯誤。
比較解剖學證據
　
突破2 自然選擇學說
核心素養 生命觀念
3．達爾文于1859年出版了《物種起源》，提出了進化論的兩大學說：共同由來學說和自然選擇學說。達爾文的生物進化論對人類社會產生了深刻的影響，并且隨著生物科學的發展，形成了以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論。下列有關闡述不合理的是(　　)
A．根據共同由來學說可以推斷，現在的生物都有共同的原始祖先
B．達爾文是在了解了遺傳和變異本質的基礎上提出自然選擇學說的
C．現代生物進化理論認為，大部分物種是通過長期的地理隔離逐漸形成的
D．達爾文的自然選擇學說能科學地解釋生物多樣性的成因
解析：選B。達爾文并不是在了解了遺傳和變異本質的基礎上提出自然選擇學說的，達爾文對遺傳和變異的認識還局限于性狀水平，B不合理。
4．(2022·山東菏澤期中)大量使用抗生素是細菌抗藥性增強的重要原因。下圖是細菌抗藥性形成的示意圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．抗生素使用前，細菌中就含有抗藥個體，說明變異是不定向的
B．抗生素起選擇作用，使抗藥性個體保留，不抗藥個體被淘汰
C．抗生素使種群的抗藥基因頻率增加，并通過基因表達完成世代傳遞
D．短期內交替使用兩種不同的抗生素，可以提高抗生素的殺菌效果
解析：選C。抗生素使用前，細菌中就有具有抗藥性的個體，說明變異是不定向的，A正確；抗生素起選擇的作用，具有抗藥性的細菌存活，不抗藥的細菌被淘汰，B正確；抗生素使種群的抗藥基因頻率增加，并不能通過基因表達完成世代傳遞，而是通過遺傳完成世代傳遞，C錯誤；短期內交替使用兩種不同的抗生素，使含單一抗藥基因的細菌死亡，可以提高抗生素的殺菌效果，D正確。
適應的相對性的三點警示
(1)生物適應環境是暫時性的，因為環境是不斷變化的。
(2)生物保護性適應是不完善的，因為適應的產生是自然選擇的結果，自然選擇是一個漫長的過程。
(3)生物的適應依賴于環境，有些生物的形態結構完全取決于環境的差異。　
考點二　現代生物進化理論
1．種群是生物進化的基本單位
　(1)基因庫一般針對種群而言，不是針對物種。
(2)基因庫≠基因文庫。
2．種群基因頻率的變化
(1)可遺傳變異的來源
(2)可遺傳變異提供了生物進化的原材料的原因
①
②可遺傳變異的結果：只提供了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。
　環境改變導致生物變異一般是不能遺傳的，不能為生物進化提供原材料。
3．自然選擇對種群基因頻率變化的影響
4．隔離在物種形成中的作用
(1)物種的概念：能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物。
(2)隔離
(3)新物種的形成過程
　①種群≠物種。
②物種的形成不一定要經過地理隔離。
5．協同進化
　同種生物之間不存在協同進化。
6．生物多樣性的形成
(1)內容：生物多樣性主要包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。
(2)形成原因：生物的進化。
(3)研究生物進化歷程的主要依據：化石。
(4)生物多樣性三個層次間的關系
7．生物進化理論在發展
(1)自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率。(　　)
(2)環境條件的改變導致了生物適應性變異的產生。(　　)
(3)交配后能產生后代的一定是同一物種，沒有地理隔離也可形成新物種。(　　)
(4)一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應環境。(　　)
(5)受農藥處理后種群中抗藥性強的個體有更多機會將基因傳遞給后代。(　　)
(6)生物進化的基本單位是群落，生物多樣性的形成是生物協同進化的結果。(　　)
(7)生態系統的多樣性就是生物對環境影響的結果。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×
(7)×
1．(必修2 P112～113探究·實踐T1)樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率嗎？_____________。原因是______________________________。
提示：會　許多淺色個體可能在沒有交配、產卵前就已被天敵捕食
2．(必修2 P117思考·討論)通過地雀的形成過程，說明物種形成需要以下環節：(1)_________________________；(2)__________________________；
(3)__________________________________。
______________的出現意味著新物種的產生。
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2 P122思考·討論T1、T2)地球上最早出現的是哪一類生物？______________________________。
就植物和動物而言，最早登陸的是哪類？________。原因是_______________________。
提示：厭氧的單細胞生物　植物　沒有植物，動物登陸后就會餓死
1．自然選擇學說與現代生物進化理論的異同點
2．地理隔離與生殖隔離的比較
項目 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，使得種群間不能發生基因交流的現象 不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產生可育的后代
特點 自然條件下不進行基因交流 種群間不進行基因交流
聯系 ①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變階段；②一般經過長期的地理隔離，然后形成生殖隔離，也可能不經過地理隔離直接形成生殖隔離，如多倍體的產生；③只有地理隔離不一定形成生殖隔離，但能產生亞種，如東北虎和華南虎；④生殖隔離是物種形成的標志，是物種形成的最后階段，是物種間的真正界限
3.“圖解法”把握物種形成的三大模式
4．物種形成與生物進化的比較
比較內容 物種形成 生物進化
標志 出現生殖隔離 基因頻率改變
變化后生物與原生物的關系 屬于不同物種 可能屬于同一物種
二者關系 ①生物進化的實質是種群基因頻率的改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導致新物種的形成，進化是量變，物種形成是質變；②新物種的形成是長期進化的結果
突破1 現代生物進化理論
核心素養 生命觀念
1．(2021·湖南適應性考試)中美洲東海岸與西海岸分布著兩種形態差異明顯的海龜。經DNA檢測，發現它們曾經是同一物種：因火山爆發導致中美洲形成，它們被分隔成兩個地區的不同種群，現已進化成兩個不同物種。下列敘述錯誤的是(　　)
A．種群是生物進化的基本單位
B．地理隔離是物種形成的必要條件
C．兩種海龜的基因庫存在明顯差異
D．東西海岸的不同環境影響海龜進化的方向
解析：選B。種群是生物進化的基本單位，A正確；隔離是物種形成的必要條件，有的物種形成不需要地理隔離，如多倍體的形成，B錯誤；兩種海龜現已進化成兩個不同物種，故其基因庫存在明顯差異，C正確；東西海岸的不同環境影響海龜進化的方向，即自然選擇決定進化的方向，D正確。
2．(2021·湖北省選擇性考試模考)線蟲的npr 1基因編碼一種G蛋白偶聯受體，該基因突變后(突變基因NPR 1)，其編碼的蛋白質第215位氨基酸殘基由纈氨酸變為苯丙氨酸，導致線蟲覓食行為由“獨立覓食”變為“聚集覓食”。覓食行為的改變，在食物匱乏時，使線蟲活動范圍受限，能量消耗減少，有利于交配，對線蟲生存有利。針對以上現象，下列敘述錯誤的是(　　)
A．npr 1基因發生的上述突變屬于堿基替換
B．食物匱乏時，npr 1基因頻率會提高
C．新基因的產生為線蟲的進化提供了原始材料
D．這兩種覓食行為的存在有利于線蟲適應環境
解析：選B。npr 1基因使線蟲“獨立覓食”，在食物匱乏時，該基因使線蟲活動范圍大，能量消耗多，不利于交配，對線蟲生存有害，故npr 1基因頻率會下降，B錯誤。
突破2 生物進化及物種形成
核心素養 科學思維
3．(2022·山東濟南期中)下圖表示生物多樣性的形成過程，下列說法錯誤的是(　　)
A．圖中P決定生物進化的方向
B．生物多樣性主要包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性
C．圖中R表示生殖隔離，它標志新物種的形成
D．若兩只動物交配后能產生后代，則它們一定屬于同一物種
解析：選D。圖中P使有利基因頻率上升，不利基因頻率下降，P表示自然選擇，決定生物進化的方向，A正確；生物多樣性主要包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性，B正確；圖中R表示生殖隔離，它是新物種形成的標志，C正確；能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物稱為一個物種，如果兩只動物交配產生的后代不可育，則它們不屬于同一物種，D錯誤。
4．(2022·山東棗莊模擬)跳蝻腹節綠條紋對黃條紋為顯性，由基因A、a控制。生物興趣小組的同學調查了某沙化草原不同區域的跳蝻腹節表型，并計算了A基因頻率，結果如下表所示。下列分析正確的是(　　)
沙化草地M區 綠草地L區 沙化草地N區
綠條紋頻率 0.36 0.91 0.64
A基因頻率 0.20 0.70 0.40
A.跳蝻A基因頻率低是M區草地比N區草地沙化嚴重的原因
B．草地沙化及天敵捕食等環境因素是跳蝻腹節顏色進化的外因
C．M區與N區存在的地理隔離將導致兩個地區的跳蝻進化為不同的物種
D．三個調查區的雜合綠條紋跳蝻所占比例的大小關系是L區>N區>M區
解析：選B。跳蝻A基因頻率低是N區和M區草地沙化對A基因控制的性狀進行選擇的結果，A錯誤；草地沙化及天敵捕食等環境因素對跳蝻的黃條紋性狀進行了定向選擇，是跳蝻腹節顏色進化的外因，B正確；M區與N區是某沙化草原的不同區域，兩地區的地理隔離不會導致兩個地區的跳蝻進化為不同的物種，C錯誤；根據遺傳平衡定律計算，三個調查區的雜合綠條紋跳蝻所占比例依次為0.32、0.42、0.48，因此三地區調查的雜合綠條紋跳蝻所占比例的大小關系是N區>L區>M區，D錯誤。
突破3 協同進化和生物多樣性的形成
核心素養 生命觀念、科學思維
5．(2021·江蘇適應性考試模考)下列關于生物進化和生物多樣性的敘述，正確的是(　　)
A．熱帶任何地區的物種多樣性一定高于溫帶
B．外來物種一定會導致本地物種多樣性降低
C．協同進化既存在于食植動物和食肉動物之間，也存在于植物和食植動物之間
D．生物多樣性會隨群落演替的進程而逐漸增加，但該群落中不會發生生物進化
解析：選C。并非熱帶任何地區的物種多樣性都一定高于溫帶，因為生物的多樣性不僅取決于環境溫度，也取決于其他環境條件，A錯誤；引入的外來物種若不適應引入地的環境條件，而且還有天敵制約其生長，則一般不會導致本地物種多樣性銳減，B錯誤；協同進化是指不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，所以食植動物和食肉動物之間、植物和食植動物之間都存在協同進化，C正確；群落的演替是隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，是生物和環境反復相互作用的過程，該過程中種群的基因頻率可能發生變化，發生生物進化，D錯誤。
6．(不定項)北美洲某種臭蟲以當地無患子科植物的氣球狀蔓生果為食，臭蟲需要用鋒利的喙刺穿果實，據統計喙長如下圖1所示；1920年，有人從亞洲引進平底金蘇雨樹，其果實的果皮比較薄，據統計到1980年以它為食的臭蟲的喙長如下圖2所示。下列敘述合理的是(　　)
A．平底金蘇雨樹與臭蟲間發生了協同進化
B．平底金蘇雨樹與當地植物存在種間競爭關系
C．臭蟲體內控制喙長度的基因發生突變可能早于引進平底金蘇雨樹
D．生活在無患子科植物和平底金蘇雨樹上的臭蟲間形成了地理隔離
解析：選ABC。平底金蘇雨樹果實的果皮比較薄，臭蟲喙長度變短，便于取食平底金蘇雨樹果實，平底金蘇雨樹與臭蟲間發生了協同進化，A合理；平底金蘇雨樹與當地植物爭奪陽光、空間等，它們存在種間競爭關系，B合理；平底金蘇雨樹只對臭蟲喙的長度起選擇作用，不能引起其發生基因突變，C合理；地理隔離是同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發生基因交流的現象，生活在無患子科植物和平底金蘇雨樹上的臭蟲間沒有地理上的隔離，D不合理。
[事實概述類]
1．物種是指________________________。
答案：能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物
2．協同進化是指_________________________。
答案：不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展
3．加拉帕戈斯群島由13個主要島嶼組成，這些島嶼上生活著13種形態各異的地雀，這些地雀來自共同的祖先——南美大陸地雀。一種地雀如何形成了13種形態各異的地雀？__________________________。
答案：南美大陸地雀飛到了各個島嶼上，各個島嶼的種群可能產生了不同的突變和基因重組。各個島嶼上的食物和棲息環境不同，自然選擇對不同種群基因頻率的改變有差異。由于地理隔離各個種群不能進行基因交流，久而久之不同島嶼上地雀種群的基因庫就會形成明顯差異，最終出現了生殖隔離，原來同一物種的不同種群形成了不同的物種
4．洄游產卵是很多長江淡水魚長期進化形成的遺傳特性，而水壩往往會阻斷魚類的洄游通道。請結合所學知識，分析水壩建設對生物多樣性帶來的影響：__________________________。
答案：水壩會阻斷魚類的洄游通道，導致魚的數量下降，甚至導致某些魚類滅絕，最終導致遺傳多樣性、物種多樣性降低(合理即可)
[原因分析類]
5．若甲、乙水草雜交，可產生三倍體的后代。甲、乙水草________(填“是”或“不是”)同一物種，理由是________________________。
答案：不是　甲、乙水草雜交產生的后代是三倍體，三倍體不能產生正常的配子，不具有正常的生殖能力
6．若存在一個種群，種群數量足夠大，個體間可隨機交配。在一對相對性狀中，表現隱性性狀的個體數與表現顯性性狀的個體數之比一直維持3∶1，不考慮突變、自然選擇、遷入和遷出等因素，種群維持該比例的原因是____________________________。
答案：種群基因頻率不變，隱性性狀的基因頻率為/2時，通過隨機交配形成的種群中隱性性狀個體數∶顯性性狀個體數＝3∶1
7．DNA分子雜交技術可以用來比較不同種生物DNA分子的差異。當兩種生物的DNA分子的單鏈具有互補的堿基序列時，互補的堿基序列就會結合在一起，形成雜合雙鏈區；在沒有互補堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈(如下圖)。形成雜合雙鏈區的部位越多，說明這兩種生物的親緣關系越近，原因是__________________________________。
答案：形成雜合雙鏈區的部位越多，DNA堿基序列的一致性越高，說明在生物進化的過程中，DNA堿基序列發生的變化越小，因此親緣關系越近
8．下圖表示將某種植物分別移栽到低緯度和高緯度地區種植，經過多年的演化后最終形成了不同的五個物種。
(1)可以幫助你確定D和C不是同一個物種的依據是____________________________。
(2)圖示中B物種進化為D、E兩個物種的機理是__________________________。
(3)C種群內部個體間形態和大小方面的差異，體現的是________多樣性。
答案：(1)D和C不能交配或交配后不能產生可育后代(或D和C之間存在生殖隔離)　(2)地理隔離阻斷了基因的交流，不同環境的自然選擇造成不同基因頻率的變化，當基因頻率變化積累到一定的程度，形成生殖隔離，從而形成物種D和E　(3)遺傳
考點三　基因頻率及基因型頻率的計算
1．基因頻率與基因型頻率
項目 基因頻率 基因型頻率
公式 某基因頻率＝該基因的數目÷該基因與其等位基因的總數×100% 某基因型頻率＝該基因型的個體數÷總個體數×100%
外延 生物進化的實質是指種群基因頻率的改變 基因型頻率改變，基因頻率不一定改變
2.基因頻率的計算
3．利用遺傳平衡定律計算基因型頻率
突破1 基因頻率和基因型頻率的計算
核心素養 科學思維
1．(2022·山東德州模擬)某小鼠群體中，A＋、A、a互為等位基因，該種群基因型及個體數如下表所示：
基因型 A＋A＋ A＋A A＋a AA Aa aa
個體數 100 200 300 100 200 100
下列說法錯誤的是(　　)
A．A＋基因的頻率是35%
B．A＋、A、a是基因突變的結果
C．A＋和A的根本區別是堿基序列不同
D．該小鼠群體所有的A＋、A、a基因，構成小鼠的基因庫
解析：選D。由題表可知，該小鼠種群共有1 000個個體，則該等位基因共有2 000個，其中A＋基因共有100×2＋200＋300＝700(個)，所以A＋基因的頻率為(700÷2 000)×100%＝35%，A正確；新基因的產生是基因突變的結果，B正確；等位基因的根本區別是堿基的排列順序不同，C正確；小鼠種群全部個體的所有基因才能構成小鼠的基因庫，D錯誤。
2．果蠅的紅眼、白眼基因位于X染色體上，某果蠅種群足夠大，個體間自由交配，自然選擇對果蠅眼色沒有影響，不發生基因突變，沒有遷入和遷出；其中白眼雄果蠅(XaY)占5%，下列有關分析錯誤的是(　　)
A．可以估算該種群中白眼雌果蠅約占2.5%
B．若以上條件不變，該種群將不會發生進化
C．該種群Xa基因頻率是5%
D．該種群下一代，基因頻率和基因型頻率可能都不會發生改變
解析：選A。白眼雄果蠅(XaY)占5%，說明Xa基因頻率為5%，則可以估算該種群中白眼雌果蠅約占5%×5%＝0.25%，A錯誤，C正確；若以上條件不變，則種群基因頻率不變，因此該種群將不會發生進化，B正確；該種群下一代，基因頻率和基因型頻率可能都不會發生改變，D正確。
3．(2022·山西太原高三質檢)某常染色體隱性遺傳病在人群中的發病率為1%，紅綠色盲在男性中的發病率為7%。現有一對表現正常的夫婦，妻子為該常染色體遺傳病致病基因和紅綠色盲致病基因攜帶者。那么，他們所生孩子同時患上述兩種遺傳病的概率是(　　)
A．1/88　　　　　　　　　　　 B．1/22
C．7/2 200 D．3/800
解析：選A。該常染色體隱性遺傳病(設其由A、a控制)的發病率為1%，根據遺傳平衡定律，可以算出該隱性致病基因a的頻率＝＝10%，基因A的頻率＝1－10%＝90%；那么人群中AA、Aa、aa個體的基因型頻率依次是90%×90%＝81%、2×90%×10%＝18%、10%×10%＝1%，則該對夫婦中丈夫的基因型是AA或者Aa，概率分別是81%/(81%＋18%)、18%/(81%＋18%)，妻子的基因型為Aa。所以，這對夫婦的孩子中患該常染色體隱性遺傳病的概率是(1/4)×[18%/(81%＋18%)]＝1/22。設控制紅綠色盲的基因用B、b表示，妻子的基因型是XBXb，丈夫的基因型是XBY，他們生出患紅綠色盲孩子的概率是1/4。綜上可知，他們所生的孩子同時患以上兩種遺傳病的概率是(1/4)×(1/22)＝1/88。
(1)利用遺傳平衡定律計算人類遺傳病的患病概率的解題模板
(2)人群中紅綠色盲基因的頻率＝男性中紅綠色盲基因的頻率＝女性中紅綠色盲基因的頻率(都約為7%)
　
突破2 基因頻率的綜合應用
核心素養 科學思維
4．(2022·山東濰坊高三模擬)假設某一地區白化病的致病基因頻率為a，紅綠色盲的致病基因頻率為b，抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為c。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．該地區正常個體中白化病致病基因攜帶者所占的比例為2a/(1＋a)
B．該地區男性個體中患紅綠色盲的個體所占的比例為b2
C．該地區女性個體中不患抗維生素D佝僂病的個體所占的比例為(1－c)2
D．該地區女性個體中同時患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的個體所占的比例為b2(2c－c2)
解析：選B。已知白化病為常染色體隱性遺傳病，致病基因頻率為a，則正常基因頻率為1－a，因此該地區正常個體中白化病致病基因攜帶者所占的比例＝[2×(1－a)×a]/[2×(1－a)×a＋(1－a)×(1－a)]＝2a/(1＋a)，A正確；已知紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，致病基因頻率為b，則該地區男性個體中患紅綠色盲的個體所占的比例為b，B錯誤；已知抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病，致病基因頻率為c，則正常基因頻率為1－c，因此該地區女性個體中不患抗維生素D佝僂病的個體所占的比例為(1－c)2，C正確；該地區女性個體中，患紅綠色盲的概率為b2，患抗維生素D佝僂病的概率為1－(1－c)2＝2c－c2，因此同時患兩種病的概率為b2(2c－c2)，D正確。
5．(不定項)玉米的高稈(H)對矮稈(h)為顯性。現有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時，每個群體內隨機交配一代后獲得F1。各F1中基因型頻率與H基因頻率(p)的關系如下圖。下列敘述正確的是(　　)
A．0B．只有p＝b時，親代群體才可能只含有雜合子
C．p＝a時，顯性純合子在F1中所占的比例為1/9
D．p＝c時，F1自交一代，子代中純合子比例為5/9
答案：ABC
自交和自由交配時基因(型)頻率的變化
(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)某種群的所有個體自由交配，若沒有基因突變且各種基因型的個體生活能力相同，則后代的基因頻率不變。后代的基因型頻率是否改變有以下兩種情況：如果沒有達到遺傳平衡，則后代的基因型頻率會改變并達到遺傳平衡；如果已達到遺傳平衡，則后代的基因型頻率不會改變。　
1．(2021·高考湖南卷)金魚系野生鯽魚經長期人工選育而成，是中國古代勞動人民智慧的結晶。現有形態多樣、品種繁多的金魚品系。自然狀態下，金魚能與野生鯽魚雜交產生可育后代。下列敘述錯誤的是(　　)
A．金魚與野生鯽魚屬于同一物種
B．人工選擇使鯽魚發生變異，產生多種形態
C．鯽魚進化成金魚的過程中，有基因頻率的改變
D．人類的喜好影響了金魚的進化方向
解析：選B。金魚能與野生鯽魚雜交產生可育后代，故二者屬于同一物種，A正確；鯽魚的變異是隨機的、不定向的，不是人工選擇的結果，B錯誤；生物進化的實質是種群基因頻率發生改變，C正確；人類的喜好決定了人工選擇的方向，故也影響了金魚的進化方向，D正確。
2．(2021·高考廣東卷)兔的脂肪白色(F)對淡黃色(f)為顯性，由常染色體上一對等位基因控制。某兔群由500只純合白色脂肪兔和1 500只淡黃色脂肪兔組成，F、f的基因頻率分別是(　　)
A．15%、85%　　　　　　 B．25%、75%
C．35%、65% D．45%、55%
解析：選B。依據題干可知，兔群由500只純合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黃色脂肪兔(ff)組成，則F的基因頻率為×100%＝25%，f的基因頻率為1－25%＝75%。
3．(2021·高考河北卷)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：選B。分析題意可知，①向雌蠅提供食物可能是雄性縫蠅求偶方式中最原始的一種，隨著生物的進化，由①單純的提供食物，到②簡單的“包裝”，再到③包裝變得復雜，最終演化出④僅送空絲球的求偶方式，④的出現對縫蠅繁殖仍具有進化意義，B錯誤。
4．(2021·高考廣東卷)孔雀魚雄魚的魚身具有艷麗的斑點，斑點數量多的雄魚有更多機會繁殖后代，但也容易受到天敵的捕食。關于種群中雄魚的平均斑點數量，下列推測錯誤的是(　　)
A．缺少天敵，斑點數量可能會增多
B．引入天敵，斑點數量可能會減少
C．天敵存在與否決定斑點數量相關基因的變異方向
D．自然環境中，斑點數量增減對雄魚既有利也有弊
解析：選C。孔雀魚雄魚的斑點數量越多，越利于繁殖后代，但易被天敵捕食，故自然環境中斑點數量的增減對孔雀魚雄魚既有利也有弊，在缺少天敵時，孔雀魚雄魚的斑點數量可能會增多，A、D正確；引入天敵后，斑點數量多的孔雀魚雄魚易被天敵捕食逐漸被淘汰，而斑點數量少的孔雀魚雄魚更易長期生存下去，孔雀魚雄魚的平均斑點數量可能會減少，B正確；變異具有不定向性，因此孔雀魚雄魚的斑點數量相關基因的變異方向并非由天敵存在與否決定，C錯誤。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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