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6.3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成（第1課時(shí)）
學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心素養(yǎng)
1．闡明具有優(yōu)勢(shì)性狀的個(gè)體在種群中所占比例將會(huì)增加； 2．說明自然選擇促進(jìn)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(dǎo)致新物種形成。 科學(xué)思維：歸納演繹進(jìn)化學(xué)說的提出，掌握基因頻率的相關(guān)計(jì)算，培養(yǎng)邏輯分析能力； 科學(xué)探究：探討耐藥菌的出現(xiàn)與抗生素濫用的關(guān)系，培養(yǎng)科學(xué)探究能力； 社會(huì)責(zé)任：正確使用抗生素，關(guān)注人體健康
基礎(chǔ)知識(shí)梳理：（閱讀教材，完成下列填空，在教材相應(yīng)位置進(jìn)行標(biāo)注后，識(shí)記相關(guān)內(nèi)容）
1．種群和種群基因庫
(1)概念
①種群：生活在一定區(qū)域的__同種__生物____的集合。
種群是生物進(jìn)化的基本單位，也是生物繁殖的單位。
②基因庫：一個(gè)種群中__全部__個(gè)體所含有的____________基因，叫作這個(gè)種群的基因庫。
(2)種群特點(diǎn)：不是機(jī)械地集合在一起，一個(gè)種群是一個(gè)繁殖的單位，雌雄個(gè)體可以通過繁殖將各自的基因遺傳給后代。
(3)基因頻率
①概念：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占_____________的比值。
②計(jì)算：基因頻率＝×100%。
③影響因素：突變、自然選擇、遷入和遷出等。
2．種群基因頻率的變化
(1)原因：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。
(2)可遺傳的變異提供了生物進(jìn)化的__原材料__。
①來源
②特點(diǎn)：__隨機(jī)性__、__不定向性__。
③作用：只是提供了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。
④變異的有利和有害是相對(duì)的，是由______________決定的。
3．自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響
學(xué)習(xí)目標(biāo)一：生物進(jìn)化的單位？種群的概念與舉例？
學(xué)習(xí)目標(biāo)二：什么是種群的基因庫？基因頻率？已知基因型頻率如何計(jì)算基因頻率？哈代溫伯格定律成立的條件是什么？
學(xué)習(xí)目標(biāo)三：可遺傳變異的來源及特點(diǎn)？自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響？
學(xué)習(xí)目標(biāo)四：自學(xué)檢測(cè)：1到10題為單選題，11到14題為不定項(xiàng)選擇題，選全得5分，選對(duì)但不全的3分，每小題4分，共70分
1．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為，生物進(jìn)化的基本單位是（ ）
A．基因 B．個(gè)體 C．種群 D．群落
2．生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是（　?。?br/>A．用進(jìn)廢退的過程
B．不斷地產(chǎn)生新基因的過程
C．適者生存，不適者被淘汰的過程
D．種群基因頻率發(fā)生改變的過程
3．經(jīng)過多年的精心保護(hù)，大熊貓數(shù)量得到明顯的提升。種群數(shù)量上升一定會(huì)導(dǎo)致（ ）
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
4．哈迪—溫伯格定律告訴我們，如果一個(gè)種群處于遺傳平衡狀態(tài)，那么（ ）
A．種群沒有進(jìn)化
B．自然選擇正在發(fā)生
C．種群發(fā)生了可遺傳變異
D．種群基因頻率發(fā)生改變
5．2022年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭曉，瑞典科學(xué)家斯萬特·佩博獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)，以表彰他在已滅絕古人類基因組和人類進(jìn)化研究方面所作出的貢獻(xiàn)。下列關(guān)于生物進(jìn)化理論內(nèi)容的敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．進(jìn)化不一定有新物種的產(chǎn)生，新物種的產(chǎn)生一定伴隨著進(jìn)化
B．自然選擇中，種群基因頻率的定向改變是生物進(jìn)化的原因
C．自然選擇通過直接作用于個(gè)體的表現(xiàn)型進(jìn)而改變種群的基因頻率
D．抗菌藥使用一段時(shí)間后療效會(huì)下降，原因是用藥后病菌產(chǎn)生了抗藥性變異
6．囊鼠的體毛深色對(duì)淺色為顯性，由基因A/a控制。調(diào)查發(fā)現(xiàn)某區(qū)域淺色囊鼠的比例為64%，純合深色囊鼠的比例為16%，則該區(qū)域囊鼠種群中a基因的頻率為（ ）
A．74% B．80% C．60% D．40%
7．下列說法正確的是（ ）
A．一片森林中的全部蛇是一個(gè)種群
B．在自然條件下，種群的基因頻率可以保持永久穩(wěn)定
C．當(dāng)生物體的體細(xì)胞出現(xiàn)基因突變時(shí)，這個(gè)生物體就成為了新物種的個(gè)體了
D．生殖隔離一旦形成，新的物種也就產(chǎn)生了
8．研究人員調(diào)查了某地區(qū)同種生物的兩個(gè)種群的基因頻率。甲種群: AA個(gè)體為24%， aa個(gè)體為4%。乙種群: Aa個(gè)體為48%， aa個(gè)體為16%。下列有關(guān)敘述正確的是（ ）
A．甲種群所處的環(huán)境變化劇烈
B．乙種群基因突變率很高
C．乙種群所處的環(huán)境變化劇烈
D．甲、乙兩種群所處的環(huán)境基本相同
9．基因庫是指（ ）
A．一個(gè)生物種群中全部個(gè)體性狀的總和
B．一個(gè)生物種群的全部等位基因的總和
C．一定區(qū)域中全部生物所含的基因
D．種群中控制某一性狀的全部基因
10．殺螟丹是一種殺蟲劑，可用于殺滅稻田中的稻飛虱。某村民在自家稻田中長(zhǎng)期使用殺螟丹，隨著使用年數(shù)的增加，殺螟丹對(duì)稻飛虱的殺除效果越來越差。下列敘述正確的是（ ）
A．稻田中的全部稻飛虱的抗殺螟丹基因構(gòu)成了一個(gè)基因庫
B．殺螟丹對(duì)稻飛虱殺除效果越來越差，說明稻飛虱發(fā)生了進(jìn)化
C．在使用殺螟丹之前，稻飛虱種群中不存在抗殺螟丹個(gè)體
D．殺螟丹對(duì)稻飛虱起到人工選擇的作用
學(xué)習(xí)目標(biāo)五：11．（不定項(xiàng)選擇）以下與生物遺傳變異相關(guān)的敘述正確的是（　　）
A．同種生物前后代的染色體數(shù)目是相同的，起決定作用的過程是減數(shù)分裂和受精作用
B．等位基因位于同源染色體上，非等位基因都位于非同源染色體上
C．自由組合定律是以分離定律為基礎(chǔ)的，也能用于分析一對(duì)等位基因的遺傳
D．基因頻率變化是由基因突變和基因重組引起的，不受環(huán)境的影響
12（不定項(xiàng)選擇）．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的新觀點(diǎn)是（ ）
A．種群是生物進(jìn)化的基本單位
B．自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
C．自然選擇是通過生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的
D．自然選擇使種群基因頻率定向改變
13（不定項(xiàng)選擇）．海豚與鯊魚分別屬于哺乳綱和魚綱，二者體型和運(yùn)動(dòng)器官的外觀具有許多相似之處。下列有關(guān)進(jìn)化的敘述正確的是（ ）
A．自然選擇使海豚和鯊魚適應(yīng)水環(huán)境的基因頻率定向提高
B．海豚與其他哺乳動(dòng)物的基因庫差異一般小于海豚與魚類基因庫的差異
C．海豚具有與鯊魚外觀相似的體型和運(yùn)動(dòng)器官，是對(duì)水生環(huán)境的適應(yīng)
D．相同的環(huán)境因素誘導(dǎo)兩者控制體型和運(yùn)動(dòng)器官的基因發(fā)生定向突變
14（不定項(xiàng)選擇）．某較大的植物種群中AA和aa的基因型頻率分別是25%和36%。不考慮變異、致死和遷入遷出的情況下，下列有關(guān)分析中，不正確的是（ ）
A．該種群全部個(gè)體的A與a基因構(gòu)成種群的基因庫
B．該種群中A的基因頻率為50%
C．該種群自由交配兩代后，a的基因頻率為55.5%
D．種群基因頻率的改變是通過環(huán)境對(duì)生物基因型的選擇來實(shí)現(xiàn)的
請(qǐng)將選擇題答案填寫到下面表格中：
題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
題號(hào) 11 12 13 14
答案
學(xué)習(xí)目標(biāo)六：15．（30分）回答關(guān)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的幾個(gè)問題。
(1)_________ 是生物進(jìn)化的基本單位。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群________________ 的改變._________決定生物進(jìn)化的方向。
(2)某個(gè)種群由100個(gè)體，測(cè)知基因型為RR、Rr、rr的個(gè)體各占30%、60%、10%，則R基因的頻率為_________，r的基因的頻率為____________。
16（選做題）．圖示為某害蟲種群在先后使用兩種殺蟲劑后的種群密度變化曲線，請(qǐng)回答相關(guān)問題：
(1)在害蟲種群內(nèi)部存在著________變異類型，_______________對(duì)害蟲起到了選擇作用。所以，害蟲抗藥性的產(chǎn)生是__________的結(jié)果，抗藥個(gè)體的增加是_______________的結(jié)果。
(2)該實(shí)驗(yàn)說明害蟲對(duì)環(huán)境的適應(yīng)是__________的，這是因?yàn)檫z傳是穩(wěn)定的，環(huán)境是______________的。
(3)如果抗藥基因r是由其等位基因R突變來的，那么R與r基因的本質(zhì)區(qū)別是__________。一個(gè)種群淘汰隱性基因比淘汰顯性基因更加困難，原因是______________
6.3 種群基因組成的變化與物種的形成（第1課時(shí)）答案
基礎(chǔ)知識(shí)梳理：全部個(gè)體 全部 全部等位基因數(shù) 生存環(huán)境
1．C 【詳解】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為生物進(jìn)化的基本單位是種群，種群也是生物繁殖的基本單位。
2．D 【詳解】生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生改變的過程，D正確，ABC錯(cuò)誤。
3．A 【詳解】大熊貓數(shù)量得到明顯的提升，代表著全部個(gè)體所含的全部基因的數(shù)量增多，即種群的基因庫增大，A正確；析題意可知：大熊貓數(shù)量得到明顯的提升，代表著全部個(gè)體所含的全部基因的數(shù)量增多，而基因突變頻率依舊未改變，且基因突變頻率可以通過人工誘變改變，B錯(cuò)誤；在自然選擇作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化，而大熊貓數(shù)量得到明顯的提升，不能定向改變種群基因頻率，C錯(cuò)誤；基因突變屬于變異，變異都是不定向的，D錯(cuò)誤。
4．A 【詳解】A、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變，哈迪-溫伯格定律基因頻率不變，因此生物沒有進(jìn)化，A正確；B、哈迪-溫伯格定律的前提是沒有自然選擇，B錯(cuò)誤；C、哈迪-溫伯格定律的前提是不發(fā)生變異，C錯(cuò)誤；D、哈迪-溫伯格定律的內(nèi)容是種群基因頻率不發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。
5．D 【詳解】進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，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，所以進(jìn)化不一定產(chǎn)生新物種，但新物種的產(chǎn)生一定伴隨著進(jìn)化，A正確；自然選擇中，在環(huán)境的選擇作用下種群基因頻率的定向改變，是生物進(jìn)化的原因，B正確；自然選擇直接對(duì)個(gè)體的表現(xiàn)型進(jìn)行選擇，相應(yīng)表型對(duì)應(yīng)相應(yīng)的基因型，使種群的基因頻率發(fā)生改變，C正確；病菌的抗藥性變異本身就存在，藥物對(duì)其進(jìn)行了選擇，而不是使用藥物后病菌才產(chǎn)生抗藥性變異，D錯(cuò)誤。
6．A 【詳解】由題可知，aa所占比例為64%、AA所占比例為16%，故Aa所占比例為20%，a%=aa%+12Aa%，即64%+1/2×20%=74%，故選A。
7．D 【詳解】A、一片森林中的全部蛇有很多種，所以不是一個(gè)種群，A錯(cuò)誤；B、在理想種群中，種群的基因頻率才可以保持永久穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；C、新物種形成的標(biāo)志是出現(xiàn)生殖隔離，C錯(cuò)誤；D、新物種形成的標(biāo)志是出現(xiàn)生殖隔離，D正確。
8．D 【分析】已知甲種群AA個(gè)體為24%， aa個(gè)體為4%，則Aa個(gè)體為72%。A的基因頻率=24%+1/2×72%=60%，a的基因頻率為40%。已知乙種群Aa個(gè)體為48%， aa個(gè)體為16%，則AA個(gè)體為36%，A的基因頻率=48%+1/2×36%=60%，a的基因頻率為40%。
9．B 【詳解】種群基因庫是指一個(gè)種群中，該種群的所有個(gè)體的全部基因，即一定區(qū)域中全部生物所含的基因。故B符合題意。
10．B 【分析】1、基因庫: 一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，叫做這個(gè)種群的基因庫。2、害蟲產(chǎn)生抗藥性的原因并不是由外因引起的，而是內(nèi)在的遺傳與變異引起的；在未使用農(nóng)藥前，某些害蟲個(gè)體已具有這種抗藥性，農(nóng)藥對(duì)害蟲的抗藥性進(jìn)行了定向選擇。
11．A 【詳解】A、減數(shù)分裂使成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞減少一半，而受精作用使染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目。因此對(duì)于進(jìn)行有性生殖的生物體來說，減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于遺傳和變異都很重要，A正確；B、等位基因位于同源染色體上，非等位基因位于同源染色體和非同源染色體上，B錯(cuò)誤；C、自由組合定律是以分離定律為基礎(chǔ)的，但不能分析一對(duì)等位基因的遺傳，C錯(cuò)誤；D、可遺傳變異(突變和基因重組)可為生物進(jìn)化提供原材料，故可遺傳變異、環(huán)境都可能引起種群基因頻率的變化，D錯(cuò)誤。
12．AD 【詳解】A、種群是生物進(jìn)化的基本單位，也是生物繁衍的基本單位，A正確；B、達(dá)爾文的自然學(xué)則學(xué)說認(rèn)為，自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，自然選擇是定向的，B正確；C、自然選擇是通過生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的，是達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的觀點(diǎn)，C錯(cuò)誤；D、現(xiàn)代生物進(jìn)化論認(rèn)為，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率定向的改變，自然選擇使種群基因頻率定向改變，D正確。故選AD。
13．ABC 【分析】在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。
14．ABD 【詳解】A、該種群全部個(gè)體的所有等位基因構(gòu)成種群的基因庫，A錯(cuò)誤；B、由題意可知，該種群中AA=25%、Aa=39%、aa=36%，基因頻率A=0.25+1/2×0.39=0.445，B錯(cuò)誤；C、該種群自由交配若干代，A和a的基因頻率均不變，a的基因頻率為a=1-0.445=0.555，C正確；D、種群基因頻率的改變是通過環(huán)境對(duì)生物表型的選擇來實(shí)現(xiàn)的，D錯(cuò)誤。
15．(1)種群 基因頻率 自然選擇 (2)60% 40%
【詳解】（1）通過對(duì)生物的群體遺傳學(xué)的研究，可得出生物進(jìn)化的基本單位是種群，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變；自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定進(jìn)化的方向。（2）R的基因頻率=R基因個(gè)數(shù)/(R+r的基因個(gè)數(shù))=(30×2+60)÷(100×2)=60%，r的基因的頻率=1-R的基因頻率=1-60%=40%。
16．(1)抗藥性 殺蟲劑 變異 自然選擇 (2)相對(duì) 可變 (3)堿基的排列順序不同 隱性基因可通過雜合子保存下

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