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生物必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化优秀课时训练
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这是一份生物必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化优秀课时训练，文件包含人教版必修二高中生物同步精品讲义63种群基因组成的变化与物种的形成原卷版doc、人教版必修二高中生物同步精品讲义63种群基因组成的变化与物种的形成教师版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共53页， 欢迎下载使用。
6.3 种群基因组成的变化与物种的形成
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教学目标
课程标准
目标解读
适应是自然选择的结果。
1. 举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。
2. 阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。
3. 说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。
4. 概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。
阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。
1. 阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。
2. 运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
3. 阐时自然选择对种群基因频率变化的影响。
4. 说明隔离在物种形成中的作用。
教学重点
1. 种群、物种、基因频率、隔离等概念。
2. 变异、选择和隔离在生物进化中的作用。
教学难点
1. 自然选择对种群基因频率变化的影响。
2. 隔离在物种形成中的作用。
知识精讲
知识点01 种群是生物进化和繁殖的基本单位
1.种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
2.种群中个体的特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。个体之间有年龄和性别差别。
3.种群基因组成的变化：
（1）基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。
（2）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因数占全部等位基因数的比率。
（3）基因型频率：在一个种群中，某基因型个体占种群内全部个体的比率。
（4）影响基因频率变化的因素有：突变、基因迁移、自然选择、遗传漂变、非随机交配
①基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化；
②在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。
（5）遗传平衡定律：
①该种群非常大
②种群中个体能自由交配并产生后代
③没有迁入和迁出
④生存能力相同（没有自然选择）
⑤等位基因不发生突变
由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变，我们称为遗传平衡。这就是哈代－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。
知识点02 突变和基因重组产生进化的原材料
影响种群基因频率变化的因素：
①突变和基因重组：生物自发突变的频率很低，而且许多突变是有害的，但是由于种群是由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，每一代就会产生大量的突变。
②生物的生存环境：突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
③有性生殖过程中的基因重组：基因突变产生的等位基因，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，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。
变异是不定向的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。
基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
知识点03 自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质：种群基因频率的定向改变
变异与环境的关系：变异在环境变化之前已经产生，环境只起选择作用，并不影响变异的方向。通过环境选择将生物个体产生的适应环境的变异保留下来。
原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。
结果（实质）：种群的基因频率发生定向改变。
自然选择和人工选择的区别与联系
自然选择
人工选择
选择因素
自然环境条件
人
选择目的
有利于生物生存
有利于人类
实例
害虫和病菌抗药性
肉食鸡、蛋鸡等
联系
都能改变基因频率，使生物进化
知识点04 隔离导致物种形成 隔离是物种形成的必要条件
1.物种：能给自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
（1）物种与种群的区别：
种群
物种
概念
生活在一定区域的同种生物的全部个体
能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物
范围
较小范围内的同种生物的个体，有其空间的界限
分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成，没有空间的界限
判断标准
种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；具有种群密度、性别比例、年龄组成、出生率和死亡率等特征
主要在于形态特征是能否自由交配并产生可育后代；不同物种之间有明显的形态差异，不同物种之间一般不能交配或交配成功也不能产生可育后代。
联系
一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。
（2）二者的关系图解：
2.隔离：指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。
地理隔离：同一种生物由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，而分成不同的种群，使得种群间不能相遇而不能交配（不能发生基因交流）的现象。
（1）地理隔离和生殖隔离
a．地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是新物种形成的质变阶段。
b．若只有地理隔离而不形成生殖隔离，则不能产生生物新类型；若地理隔离时间不够长，则不能产生生殖隔离。
（2）地理隔离和生殖隔离的区别与联系：
类型
定义
特点
举例
关系
地理隔离
同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。
同种生物地理隔离消失后仍然可以进行基因交流
山东的玉米和河北的玉米
①一般先经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离；
②有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离，例如多倍体的产生
生殖隔离
不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。
永久性不能进行基因交流
驴和马
（3）隔离实质：基因不能自由交流
3.隔离在物种形成中的作用
A． 形成过程
如上图所示，物种4中的种群1、2、3经过长期的地理隔离，由于突变、基因重组和自然选择，种群基因库出现明显的差异，从而达到生殖隔离，出现新的物种1、2、3。
B.物种形成的两种方式
①渐变式:大多经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。
②暴发式
有些物种，如：多倍体，不需要经过地理隔离就可以产生生殖隔离，形成新物种。
物种的形成主要是由异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，可以很快形成生殖隔离。
物种A×物种B杂种植物异源多倍体物种
拓展：人工创造新物种--通过植物体细胞杂交（如：番茄--马铃薯）、多倍体远缘杂交（如：甘蔗--萝卜）、多倍体育种（如：八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。
C.物种形成的三个基本环节：突变和基因重组、自然选择及隔离。
D.新物种形成的标志：生殖隔离
4.隔离与生物进化的关系：
生物进化不一定形成新物种，但形成新物种一定发生了进化。物种的形成本身表示生物类型的增加。
能力拓展
考点01 基因频率和基因型频率的相关计算
1．已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
某基因频率＝
A＝×100% a＝×100%
A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数。
2．已知基因型频率求基因频率
一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2×杂合子的频率
A＝AA＋1/2Aa；a＝aa＋1/2Aa
3．X染色体上基因的基因频率的计算
Xb＝；XB＝
不涉及Y染色体，XB＋Xb＝1。
4．利用哈代—温伯格定律，由基因频率计算基因型频率
(1)成立前提：①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式
当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因型频率应符合：p2＋2pq＋q2＝1。
5. 拓展：遗传平衡群体中伴性基因的遗传平衡定律公式（以人类色盲基因遗传为例）
在整个人群中、男性群体中、女性群体中XB的频率均为p，Xb的频率均为q。在整个人群中、男性群体中、女性群体中的各基因型频率如下：
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
在整个人群中
1/2P2
pq
1/2q2
1/2P
1/2q
在男性群体中
P
q
在女性群体中
P2
2pq
q2
【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. Aa自交后代所形成的群体中A基因的频率大于a基因的频率
B. 一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和总是为1
C. 男性群体中色盲的基因频率大于女性群体，所以色盲患者中男性多于女性
D. 一个种群中，控制一对相对性状的基因型频率的改变说明生物在不断进化
分层提分
题组A 基础过关练
一、单项选择题
1. 根据现代生物进化理论，下列说法正确的是（）
A. 在自然选择过程中，黑色与灰色桦尺蠖表现为共同进化
B. 超级细菌感染病例的出现，是因为抗生素的滥用导致细菌发生了基因突变
C. 持续选择条件下，决定某不良性状的基因的基因频率将逐渐减小
D. 达尔文也提出了“隔离是新物种形成的必要条件”
2. 下列根据现代生物进化理论所作出的判断中，正确的是（）
A. 长期使用抗生素使病原体产生适应性突变
B. 人工诱变因突变率的提高而实现了定向变异
C. 二倍体西瓜与四倍体西瓜之间不存在生殖隔离
D. 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
3. 下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（）
A. 生物的进化与无机环境的变化相互影响 B. 基因重组会使种群基因频率定向改变
C. 进化一定导致生殖隔离，形成新物种 D. 青霉素使细菌产生抗药性突变
4. 下列关于生物进化的叙述，正确的是（）
A. 在一个数量足够大的种群中，迁入和迁出不会改变种群基因频率
B. 长期服用青霉素治病，会出现抗药性强的细菌，说明青霉素诱导细菌产生了突变
C. 斑马（2N=44）和驴（2N=62）杂交能产下“斑驴兽”，说明斑马与驴不存在生殖隔离
D. 捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的发展腾出空间，有利于增加生物多样性
5. 某种群基因库中有一对等位基因A和a，且A和a的基因频率都是50%，一段时间后，若a的基因频率变为95%，由此判断错误的是（ ）
A. 此时该种群中A的基因频率为5%
B. 该种群所处的环境发生了一定的变化
C. 种群基因频率发生改变，产生了新物种
D. a的基因频率提高，说明a基因控制的性状更适应环境
6. D、d 分别控制豌豆的高茎和矮茎性状，现有一自然条件下的豌豆种群，DD 基因型个体占30%， dd 基因型个体占 20%，则下列说法错误的是（）
A. 亲代中 D 基因频率为 55%
B. F1中 dd 的基因型频率为 32.5%
C. 该种群基因型频率发生了改变，可以判断该种群发生了进化
D. F1中高茎豌豆和矮茎豌豆的比例为 27:13
7. 椒花蛾有两种体色，一种浅色有黑色素斑点，另一种完全黑色，受一对等位基因A（黑色）、a（浅色）控制，19世纪浅色的地衣覆盖在树干和岩石上，椒花蛾体色多为浅色，之后工业排出的煤烟将树干变成黑色，椒花蛾体色多为黑色。根据进化理论分析，下列叙述正确的是（）
A. 椒花蛾进化的原材料是基因突变和基因重组
B. 自然选择导致椒花蛾朝着适应环境的方向进化
C. 浅色椒花蛾的消失，会导致一个基因库的消失
D. 黑色椒花蛾与浅色椒花蛾之间产生了生殖隔离
二、填空题
8. 图1为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图，图2为在某段时间内，种群甲中的A基因频率的变化情况。请回答下列问题：
（1）图1中a是由于河流产生________隔离将原种群分为甲、乙两个种群，经过长期的过程b产生品系1和品系2，过程b的实质是________，物种1和物种2形成的标志c是________隔离。
（2）图2中在________时间段内种群甲发生了进化，在T时________（填“是”、“否”或“不一定”）形成新物种。
（3）若时间单位为年，在某年时，种群甲AA、Aa和aa的基因型频率分别为10％、30％和60％，则此时A基因频率为________。若种群甲生存的环境发生改变，aa个体不适应环境遭到淘汰，其他基因型个体随机交配一代，则该种群显性︰隐性＝________。
9. 某研究小组研究某地的两个湖泊，这一地区有时会发洪水，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色鱼和金黄色鱼。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是做出两种假设，如图所示：
（1）湖泊Ⅱ中红褐色鱼出现的原因，请你写出“假说甲”的观点是________________________；“假说乙”的观点是 ____________。
（2）根据现代生物进化理论，如果湖泊Ⅱ中的红褐色鱼和金黄色鱼的繁殖季节不同，说明它们之间已产 生了____。
（3）对湖泊Ⅱ中的某一种群进行调查时，发现基因型为 DD 和 dd 的鱼所占的比例分别为 15%和 75%（各种基因型个体生存能力相同），多年以后（期间未发洪水）对同一种群进行的调查中，发现基因型为 DD 和 dd 的个体所占的比例分别为 5%和 65%，在这些年中，该鱼种群是否发生了进化？_________________________________，理由是 ___________________________。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1. 下列有关遗传、变异、生物进化的相关叙述中，错误的是（）
A. 基因型为AaBb的个体产生配子时发生了基因重组，自交后代一定有4种表现型和9种基因型
B. 减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的交换可引起基因重组，非同源染色体之间交换一部分片段导致染色体结构变异
C. 新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，种群基因频率发生改变，不一定会形成新物种
D. 一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0.32
2. 下列关于现代生物进化理论内容的说法，正确的是（）
A. 达尔文在自然选择学说中提出，生物进化的实质是种群基因频率的改变
B. 只有定向的突变和基因重组才能为生物进化提供原材料
C. 瓢虫种群的黑色（B）、红色（b）两种体色是由一对等位基因控制的相对性状，如果该种群中BB个体占16%，Bb个体占20%，则该种群b的基因频率为74%
D. 新物种形成不一定需要隔离，但隔离一定能形成新物种，因此隔离是新物种形成的必要条件
3. F-statistics(Fixation indices)是衡量种群中基因型实际频率偏离遗传平衡理论频率的差值,Hp是指杂合子的基因型频率。野兔的体毛深色(D)对浅色(d)为完全显性,毛色与环境差异大则易被天敌捕食,现将一较大的处于遗传平衡的家兔种群(D和d的初始基因频率均为0.5)随机平均分成2份,分别放在深色熔岩床区和浅色岩区,70年后调查不同区域中野兔的深色表型频率并计算基因频率,结果如图所示,下列说法错误的是（）
A. 深色熔岩床区中浅色野兔的F-statistics比浅色岩区的小
B. 理论上家兔种群Hp值最初时最大,70年后深色熔岩床区Hp值比浅色岩区高
C. 天敌的捕食可以使浅色岩区野兔的Hp值下降,但理论上不会降至0
D. 两个调查区域野兔的F-statistics和Hp值不同,表明两个种群产生了生殖隔离
4. 据央视报道, 最近有一群来自江苏大丰的麋鹿在湖北洞庭湖安家落户(两地区麋鹿为同一物种) ,至此国内的麋鹿三大种群(还有北京南海子的麋鹿) 齐聚洞庭湖。下列叙述正确的是（）
A. 北京南海子的麋鹿、江苏大丰的麋鹿到达湖北后, 通过变异来适应新的生存环境
B. 外来麋鹿种群迁入湖北洞庭湖之前, 三大麋鹿种群之间存在地理隔离和生殖隔离
C. 判断若干年后湖北洞庭湖麋鹿种群是否进化的依据是统计基因型频率有无改变
D. 麋鹿三大种群齐聚洞庭湖, 扩大了原住麋鹿种群的基因库, 提升了种群的遗传多样性
5. 甜菜夜蛾幼虫啃食玉米叶片后，玉米会释放出吲哚和萜类等物质吸引小茧蜂在甜菜夜蛾幼虫体内产卵寄生。为降低甜菜夜蛾幼虫对玉米产生的危害，人们喷施有机磷农药消灭甜菜夜蛾幼虫，但几年后药效下降,下列说法正确的是( )
A. 玉米释放出吲哚和萜类等物质吸引小茧蜂的过程体现了生态系统的物质循环功能
B. 甜菜夜蛾幼虫、玉米和小茧蜂之间的关系是长期自然选择、共同进化的结果
C. 有机磷农药的使用，某甜菜夜蛾个体中抗药基因频率增大
D. 在有机磷农药选择作用下，甜菜夜蛾种群抗药性增强，说明已经形成新的物种
6. 下表表示一个随机交配的种群中，在没有迁移等条件下，第1年和第20年该种群三种基因型的占比在20年内的变化。下列有关说法中，正确的是（ ）
时间
AA（%）
Aa（%）
aa（%）
第1年
24
72
4
第20年
36
48
16
A. 该种群没有表现出生物进化 B. 该种群的生活环境有较大变化
C. 该种群将朝着Aa增多的方向进化 D. 该种群生物已形成与原来不同的新物种
7. 如图表示太平洋岛屿上部分鸟类的分布及迁移情况，其中S鸟有AA、Aa、aa三种基因型，调查发现Y岛上S鸟随机交配产生的后代中aa个体占1%。下列相关叙述正确的是（）
A. 岛上的所有生物构成生物多样性，Y岛上的生物多样性小于X岛
B. Y岛上，S鸟种群中A基因的频率为90%，Aa个体占18%
C. S鸟种群中所有个体含有的A、a基因构成了该种群的基因库
D. Y岛上的S鸟与X岛上的S鸟既存在地理隔离，也存在生殖隔离
8. 下列有关基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是( )
A. 若人群中血友病致病基因Xh的频率为P, 男性中的患病率为P2
B. 若人群中白化病致病基因频率为a, 人群中正常个体概率为1-a2
C. 一个种群中，控制一对相对性状的基因型频率改变说明生物在进化
D. 新物种的形成必须经过长期的地理隔离从而产生生殖隔离
9. 美国白蛾是一种森林害虫，对阔叶林的危害很大，某地林场施用苦参碱水杀虫剂防治美国白蛾的效果如下图所示（a点开始施用苦参碱水杀虫剂）。下列叙述错误的是 （ ）
A. a点、c点施用苦参碱水杀虫剂的浓度比b点施用苦参碱水杀虫剂的浓度小
B. 美国白蛾种群抗药性基因频率的大小关系为c＞b＞a
C. b点种群数量最小，种群基因库的规模也会比较小
D. 若几种杀虫剂交替使用，则bc段曲线会变得比较平缓
10. 已知物种乙和丙均由甲演化而来，形成过程如下图所示（乙和丙种群处于遗传平衡状态）。图中A、B、C分别表示不同的3个地区。E/e位于常染色体上，G/g位于X染色体上。下列有关说法正确的是（）
A. 物种乙和丙存在生殖隔离，不能交配
B. 迁入与迁出一定使种群基因频率发生定向改变
C. 若种群丙中XgXg约占32%，则雄性中XgY约占80%
D. 若种群乙中E和e的基因频率相等，则显性个体与隐性个体的数量相同
二、填空题
11. 根据下列材料回答有关生物进化和生物多样性的问题。
材料1：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2：蛙是幼体生活在水中、成体可生活在水中或陆地上的动物。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，这两个种群不能自然交配。
根据以上材料，请回答下列问题。
（1）材料1中的这种蛾已经发生了进化，原因是_____________________________________。材料1中，蛾复杂飞行模式的形成是__________的结果。
（2）在材料2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。
（3）如表为A种群和B种群中的基因型及个体数。
基因型
A种群/个
B种群/个
XDXD
200
0
XDXd
50
160
XdXd
100
200
XDY
180
0
XdY
170
270
①D基因在A种群中的基因频率为__________。你认为造成B种群的基因型分布的最可能原因是____________________________。
②就D基因而言，A种群的遗传多样性__________（填“大于”“等于”或“小于”）B种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据：____________________________________。
题组C 培优拔尖练
一、单项选择题
1. 下列有关遗传、变异、生物进化的相关叙述中，错误的是（ ）
A. 基因型为AaBb的个体自交，其后代一定有4种表现型和9种基因型；该生物体中rRNA的合成一定与核仁有关
B. 新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，种群基因频率发生变化，不一定会形成新物种
C. 减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的交换可引起基因重组；非同源染色体之间交换一部分片段导致染色体结构变异
D. 一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0.32
2. 如图是某物种迁入新环境后一对等位基因的基因频率变化情况，分析这些数据能得出的结论是（ ）
A. 1950～1980年问该种群始终没有发生进化
B. 1990年该生物已经进化成了两个物种
C. 1960年该种群Aa基因型的频率为48%
D. 变异的有利还是有害取决于生物生存的环境
3. 家蝇对某类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸被另一氨基酸替换。对甲、乙、丙三个地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析结果如下图所示。以下叙述错误的是（）
A. 上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因中碱基对替换的结果
B. 甲地区家蝇种群中敏感性基因频率为88%
C. 丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果
D. 比较三地区抗性基因频率可知，乙地区抗性基因突变率最高
4. 目前科学家了解生物进化的主要依据是化石，但迄今的化石记录仍有许多“缺失”环节。“间断平衡论”能对该现象给出较合理解释：进化过程是由一种在短时间内爆发式产生的进化与在长时间稳定状态下的一系列渐变进化之间交替进行的过程。新物种可在地质史中忽略不计的短时间中突然产生，则在生物演化史中一些代表“连续环节”的“过渡物种”的缺失也就可以理解了。下列有关叙述不正确的是（）
A. 按照达尔文的进化理论，化石记录下的生物进化应该是一个连续渐变的过程
B. 变异为生物进化提供了原材料，环境对生物表型有选择作用
C. “间断平衡论”能较好解释物种大爆发现象
D. 新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离等环节
5. 白纹伊蚊是登革热的重要传播媒介，拟除虫菊酯类杀虫剂是化学防治白纹伊蚊的常用药剂。白纹伊蚊在基因组1532位点发生的突变，导致相关蛋白质一个氨基酸发生改变，产生针对拟以除虫菊酯类杀虫剂的抗性。下表是对甲、乙两个地区白纹伊蚊种群的拟除虫菊酯类杀虫剂敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列说法错误的是（ ）
地区
甲
乙
表型
抗性
抗性
敏感
抗性
抗性
敏感
基因型
纯合子
杂合子
纯合子
纯合子
杂合子
纯合子
频率
6．60%
26．70%
66．70%
16．60%
6．70%
76．70%
A. 上述突变是基因中碱基替换的结果
B. 乙地区白纹伊蚊种群中抗性基因频率约为20%
C. 继续使用拟除虫菊酯类杀虫剂能使抗性基因频率升高
D. 乙地区白纹伊蚊种群该抗性性状的进化速度快于甲地区
6. 自然界中桦尺蠖有灰色和黑色两种类型。当树干和岩石呈现深暗颜色时，绝大多数为黑色桦尺蠖，在灰色环境中，绝大多数为灰色桦尺蠖。下列叙述正确的是( )
A. 灰色桦尺蠖和黑色桦尺蠖是两个不同物种
B. 不同的环境条件中，灰色基因和黑色基因的频率不同
C. 灰色桦尺蠖全部基因的总和称为基因库
D. 在深暗的环境中，大多数灰色的桦尺蠖突变成了黑色桦尺蠖
7. 中国境内生存着四川大熊猫和陕西大熊猫两个亚种，前者更像熊，后者更像猫。两者虽然是近亲，但它们近30万年来一直处于地理隔离状态。已知四川大熊猫的X染色体上有一对等位基因M/m。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在陕西大熊猫的X染色体上可能也存在基因M/m或其等位基因
B. 两地区大熊猫的形态差异是在遗传变异的基础上自然选择的结果
C. 两地区大熊猫形态差异是长期种群内个体间以及生物与无机环境间协同进化的结果
D. 加快同一亚种内大熊猫碎片化小种群之间的基因交流，有助于减少遗传衰退问题
8. 某一种群由于地理隔离形成种群甲和种群乙。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 甲和乙经长期地理隔离，就会产生生殖隔离
B. 若甲和乙仍为同一物种，则它们具有相同的种群基因库
C. 突变和基因重组使甲、乙的种群基因频率发生定向改变
D. 即使甲和乙能自由交配，也不能确定它们是否存在生殖隔离
9. 黑腹裂籽雀是一种非洲雀，同一种群中其喙的宽度有宽喙和窄喙两种类型，它们在处理不同种莎草种子（它们的主要食物）的效率上有差异：宽喙善于处理硬种子，而窄喙鸟能更有效地处理软种子，宽喙和窄喙分别由等位基因B和b控制。现有一个较大的黑腹裂籽雀种群，雌雄数量相等，雌雄之间自由交配，种群中B基因频率为60%、b基因频率为40%，则下列有关说法错误的是（ ）
A. 腹裂籽雀种群中全部B和b的总和不能构成腹裂籽雀种群的基因库
B. 黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟适应不同的资源环境，这是协同进化的结果
C. 若这对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌黑腹裂籽雀概率为28.6%
D. 黑腹裂籽雀宽窄喙的长期共存有利于维持基因的多样性
二、填空题
10. 人血友病是伴X隐性遗传病。现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚，并已怀孕。回答下列问题：
（1）用“◇”表示尚未出生的孩子，请画出该家系的系谱图，以表示该家系成员血友病的患病情况。_______
（2）小女儿生出患血友病男孩的概率为_______；假如这两个女儿基因型相同，小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为_______。
（3）已知一个群体中，血友病的基因频率和基因型频率保持不变，且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。假设男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为_______；在女性群体中携带者的比例为_______。
11. 一个鼠的种群生活在一个山谷（甲区域）中。后来由于山洪爆发，导致一条大河发生了改道，又分隔出乙、丙两个区域，原生活在甲区域中的鼠种群也被分隔成三部分，彼此之间不能往来接触。下图所示为刚分隔时和分隔多年后决定鼠毛颜色的相关基因的调查结果。回答下列关于进化与物种形成的问题：
（1）现代进化论与达尔文进化论的重要区别之一是关于遗传变异的研究从________水平深入到________水平。
（2）甲区域中的一部分鼠被分隔到乙、丙两区域后，三区域中的全部鼠形成________个基因库，三区域中的鼠发生的突变________（填“相同”或“不相同”），这是因为________。
（3）甲、丙两个区域中的鼠毛的颜色________（填“是”或“不是”）朝着相同方向进化的，理由是：________。
6.3 种群基因组成的变化与物种的形成
目标导航
教学目标
课程标准
目标解读
适应是自然选择的结果。
1. 举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。
2. 阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。
3. 说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。
4. 概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。
阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。
1. 阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。
2. 运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
3. 阐时自然选择对种群基因频率变化的影响。
4. 说明隔离在物种形成中的作用。
教学重点
1. 种群、物种、基因频率、隔离等概念。
2. 变异、选择和隔离在生物进化中的作用。
教学难点
1. 自然选择对种群基因频率变化的影响。
2. 隔离在物种形成中的作用。
知识精讲
知识点01 种群是生物进化和繁殖的基本单位
1.种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
2.种群中个体的特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。个体之间有年龄和性别差别。
3.种群基因组成的变化：
（1）基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。
（2）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因数占全部等位基因数的比率。
（3）基因型频率：在一个种群中，某基因型个体占种群内全部个体的比率。
（4）影响基因频率变化的因素有：突变、基因迁移、自然选择、遗传漂变、非随机交配
①基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化；
②在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。
（5）遗传平衡定律：
①该种群非常大
②种群中个体能自由交配并产生后代
③没有迁入和迁出
④生存能力相同（没有自然选择）
⑤等位基因不发生突变
由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变，我们称为遗传平衡。这就是哈代－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。
知识点02 突变和基因重组产生进化的原材料
影响种群基因频率变化的因素：
①突变和基因重组：生物自发突变的频率很低，而且许多突变是有害的，但是由于种群是由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，每一代就会产生大量的突变。
②生物的生存环境：突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
③有性生殖过程中的基因重组：基因突变产生的等位基因，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，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。
变异是不定向的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。
基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
知识点03 自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质：种群基因频率的定向改变
变异与环境的关系：变异在环境变化之前已经产生，环境只起选择作用，并不影响变异的方向。通过环境选择将生物个体产生的适应环境的变异保留下来。
原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因。
结果（实质）：种群的基因频率发生定向改变。
自然选择和人工选择的区别与联系
自然选择
人工选择
选择因素
自然环境条件
人
选择目的
有利于生物生存
有利于人类
实例
害虫和病菌抗药性
肉食鸡、蛋鸡等
联系
都能改变基因频率，使生物进化
知识点04 隔离导致物种形成 隔离是物种形成的必要条件
1.物种：能给自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
（1）物种与种群的区别：
种群
物种
概念
生活在一定区域的同种生物的全部个体
能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物
范围
较小范围内的同种生物的个体，有其空间的界限
分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成，没有空间的界限
判断标准
种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；具有种群密度、性别比例、年龄组成、出生率和死亡率等特征
主要在于形态特征是能否自由交配并产生可育后代；不同物种之间有明显的形态差异，不同物种之间一般不能交配或交配成功也不能产生可育后代。
联系
一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。
（2）二者的关系图解：
2.隔离：指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。
地理隔离：同一种生物由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，而分成不同的种群，使得种群间不能相遇而不能交配（不能发生基因交流）的现象。
（1）地理隔离和生殖隔离
a．地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是新物种形成的质变阶段。
b．若只有地理隔离而不形成生殖隔离，则不能产生生物新类型；若地理隔离时间不够长，则不能产生生殖隔离。
（2）地理隔离和生殖隔离的区别与联系：
类型
定义
特点
举例
关系
地理隔离
同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。
同种生物地理隔离消失后仍然可以进行基因交流
山东的玉米和河北的玉米
①一般先经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离；
②有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离，例如多倍体的产生
生殖隔离
不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。
永久性不能进行基因交流
驴和马
（3）隔离实质：基因不能自由交流
3.隔离在物种形成中的作用
A． 形成过程
如上图所示，物种4中的种群1、2、3经过长期的地理隔离，由于突变、基因重组和自然选择，种群基因库出现明显的差异，从而达到生殖隔离，出现新的物种1、2、3。
B.物种形成的两种方式
①渐变式:大多经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。
②暴发式
有些物种，如：多倍体，不需要经过地理隔离就可以产生生殖隔离，形成新物种。
物种的形成主要是由异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，可以很快形成生殖隔离。
物种A×物种B杂种植物异源多倍体物种
拓展：人工创造新物种--通过植物体细胞杂交（如：番茄--马铃薯）、多倍体远缘杂交（如：甘蔗--萝卜）、多倍体育种（如：八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。
C.物种形成的三个基本环节：突变和基因重组、自然选择及隔离。
D.新物种形成的标志：生殖隔离
4.隔离与生物进化的关系：
生物进化不一定形成新物种，但形成新物种一定发生了进化。物种的形成本身表示生物类型的增加。
能力拓展
考点01 基因频率和基因型频率的相关计算
1．已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
某基因频率＝
A＝×100% a＝×100%
A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数。
2．已知基因型频率求基因频率
一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2×杂合子的频率
A＝AA＋1/2Aa；a＝aa＋1/2Aa
3．X染色体上基因的基因频率的计算
Xb＝；XB＝
不涉及Y染色体，XB＋Xb＝1。
4．利用哈代—温伯格定律，由基因频率计算基因型频率
(1)成立前提：①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式
当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因型频率应符合：p2＋2pq＋q2＝1。
5. 拓展：遗传平衡群体中伴性基因的遗传平衡定律公式（以人类色盲基因遗传为例）
在整个人群中、男性群体中、女性群体中XB的频率均为p，Xb的频率均为q。在整个人群中、男性群体中、女性群体中的各基因型频率如下：
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
在整个人群中
1/2P2
pq
1/2q2
1/2P
1/2q
在男性群体中
P
q
在女性群体中
P2
2pq
q2
【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. Aa自交后代所形成的群体中A基因的频率大于a基因的频率
B. 一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和总是为1
C. 男性群体中色盲的基因频率大于女性群体，所以色盲患者中男性多于女性
D. 一个种群中，控制一对相对性状的基因型频率的改变说明生物在不断进化
分层提分
题组A 基础过关练
一、单项选择题
1. 根据现代生物进化理论，下列说法正确的是（）
A. 在自然选择过程中，黑色与灰色桦尺蠖表现为共同进化
B. 超级细菌感染病例的出现，是因为抗生素的滥用导致细菌发生了基因突变
C. 持续选择条件下，决定某不良性状的基因的基因频率将逐渐减小
D. 达尔文也提出了“隔离是新物种形成的必要条件”
2. 下列根据现代生物进化理论所作出的判断中，正确的是（）
A. 长期使用抗生素使病原体产生适应性突变
B. 人工诱变因突变率的提高而实现了定向变异
C. 二倍体西瓜与四倍体西瓜之间不存在生殖隔离
D. 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
3. 下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（）
A. 生物的进化与无机环境的变化相互影响 B. 基因重组会使种群基因频率定向改变
C. 进化一定导致生殖隔离，形成新物种 D. 青霉素使细菌产生抗药性突变
4. 下列关于生物进化的叙述，正确的是（）
A. 在一个数量足够大的种群中，迁入和迁出不会改变种群基因频率
B. 长期服用青霉素治病，会出现抗药性强的细菌，说明青霉素诱导细菌产生了突变
C. 斑马（2N=44）和驴（2N=62）杂交能产下“斑驴兽”，说明斑马与驴不存在生殖隔离
D. 捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的发展腾出空间，有利于增加生物多样性
5. 某种群基因库中有一对等位基因A和a，且A和a的基因频率都是50%，一段时间后，若a的基因频率变为95%，由此判断错误的是（ ）
A. 此时该种群中A的基因频率为5%
B. 该种群所处的环境发生了一定的变化
C. 种群基因频率发生改变，产生了新物种
D. a的基因频率提高，说明a基因控制的性状更适应环境
6. D、d 分别控制豌豆的高茎和矮茎性状，现有一自然条件下的豌豆种群，DD 基因型个体占30%， dd 基因型个体占 20%，则下列说法错误的是（）
A. 亲代中 D 基因频率为 55%
B. F1中 dd 的基因型频率为 32.5%
C. 该种群基因型频率发生了改变，可以判断该种群发生了进化
D. F1中高茎豌豆和矮茎豌豆的比例为 27:13
7. 椒花蛾有两种体色，一种浅色有黑色素斑点，另一种完全黑色，受一对等位基因A（黑色）、a（浅色）控制，19世纪浅色的地衣覆盖在树干和岩石上，椒花蛾体色多为浅色，之后工业排出的煤烟将树干变成黑色，椒花蛾体色多为黑色。根据进化理论分析，下列叙述正确的是（）
A. 椒花蛾进化的原材料是基因突变和基因重组
B. 自然选择导致椒花蛾朝着适应环境的方向进化
C. 浅色椒花蛾的消失，会导致一个基因库的消失
D. 黑色椒花蛾与浅色椒花蛾之间产生了生殖隔离
二、填空题
8. 图1为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图，图2为在某段时间内，种群甲中的A基因频率的变化情况。请回答下列问题：
（1）图1中a是由于河流产生________隔离将原种群分为甲、乙两个种群，经过长期的过程b产生品系1和品系2，过程b的实质是________，物种1和物种2形成的标志c是________隔离。
（2）图2中在________时间段内种群甲发生了进化，在T时________（填“是”、“否”或“不一定”）形成新物种。
（3）若时间单位为年，在某年时，种群甲AA、Aa和aa的基因型频率分别为10％、30％和60％，则此时A基因频率为________。若种群甲生存的环境发生改变，aa个体不适应环境遭到淘汰，其他基因型个体随机交配一代，则该种群显性︰隐性＝________。
9. 某研究小组研究某地的两个湖泊，这一地区有时会发洪水，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色鱼和金黄色鱼。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是做出两种假设，如图所示：
（1）湖泊Ⅱ中红褐色鱼出现的原因，请你写出“假说甲”的观点是________________________；“假说乙”的观点是 ____________。
（2）根据现代生物进化理论，如果湖泊Ⅱ中的红褐色鱼和金黄色鱼的繁殖季节不同，说明它们之间已产 生了____。
（3）对湖泊Ⅱ中的某一种群进行调查时，发现基因型为 DD 和 dd 的鱼所占的比例分别为 15%和 75%（各种基因型个体生存能力相同），多年以后（期间未发洪水）对同一种群进行的调查中，发现基因型为 DD 和 dd 的个体所占的比例分别为 5%和 65%，在这些年中，该鱼种群是否发生了进化？_________________________________，理由是 ___________________________。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1. 下列有关遗传、变异、生物进化的相关叙述中，错误的是（）
A. 基因型为AaBb的个体产生配子时发生了基因重组，自交后代一定有4种表现型和9种基因型
B. 减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的交换可引起基因重组，非同源染色体之间交换一部分片段导致染色体结构变异
C. 新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，种群基因频率发生改变，不一定会形成新物种
D. 一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0.32
2. 下列关于现代生物进化理论内容的说法，正确的是（）
A. 达尔文在自然选择学说中提出，生物进化的实质是种群基因频率的改变
B. 只有定向的突变和基因重组才能为生物进化提供原材料
C. 瓢虫种群的黑色（B）、红色（b）两种体色是由一对等位基因控制的相对性状，如果该种群中BB个体占16%，Bb个体占20%，则该种群b的基因频率为74%
D. 新物种形成不一定需要隔离，但隔离一定能形成新物种，因此隔离是新物种形成的必要条件
3. F-statistics(Fixation indices)是衡量种群中基因型实际频率偏离遗传平衡理论频率的差值,Hp是指杂合子的基因型频率。野兔的体毛深色(D)对浅色(d)为完全显性,毛色与环境差异大则易被天敌捕食,现将一较大的处于遗传平衡的家兔种群(D和d的初始基因频率均为0.5)随机平均分成2份,分别放在深色熔岩床区和浅色岩区,70年后调查不同区域中野兔的深色表型频率并计算基因频率,结果如图所示,下列说法错误的是（）
A. 深色熔岩床区中浅色野兔的F-statistics比浅色岩区的小
B. 理论上家兔种群Hp值最初时最大,70年后深色熔岩床区Hp值比浅色岩区高
C. 天敌的捕食可以使浅色岩区野兔的Hp值下降,但理论上不会降至0
D. 两个调查区域野兔的F-statistics和Hp值不同,表明两个种群产生了生殖隔离
4. 据央视报道, 最近有一群来自江苏大丰的麋鹿在湖北洞庭湖安家落户(两地区麋鹿为同一物种) ,至此国内的麋鹿三大种群(还有北京南海子的麋鹿) 齐聚洞庭湖。下列叙述正确的是（）
A. 北京南海子的麋鹿、江苏大丰的麋鹿到达湖北后, 通过变异来适应新的生存环境
B. 外来麋鹿种群迁入湖北洞庭湖之前, 三大麋鹿种群之间存在地理隔离和生殖隔离
C. 判断若干年后湖北洞庭湖麋鹿种群是否进化的依据是统计基因型频率有无改变
D. 麋鹿三大种群齐聚洞庭湖, 扩大了原住麋鹿种群的基因库, 提升了种群的遗传多样性
5. 甜菜夜蛾幼虫啃食玉米叶片后，玉米会释放出吲哚和萜类等物质吸引小茧蜂在甜菜夜蛾幼虫体内产卵寄生。为降低甜菜夜蛾幼虫对玉米产生的危害，人们喷施有机磷农药消灭甜菜夜蛾幼虫，但几年后药效下降,下列说法正确的是( )
A. 玉米释放出吲哚和萜类等物质吸引小茧蜂的过程体现了生态系统的物质循环功能
B. 甜菜夜蛾幼虫、玉米和小茧蜂之间的关系是长期自然选择、共同进化的结果
C. 有机磷农药的使用，某甜菜夜蛾个体中抗药基因频率增大
D. 在有机磷农药选择作用下，甜菜夜蛾种群抗药性增强，说明已经形成新的物种
6. 下表表示一个随机交配的种群中，在没有迁移等条件下，第1年和第20年该种群三种基因型的占比在20年内的变化。下列有关说法中，正确的是（ ）
时间
AA（%）
Aa（%）
aa（%）
第1年
24
72
4
第20年
36
48
16
A. 该种群没有表现出生物进化 B. 该种群的生活环境有较大变化
C. 该种群将朝着Aa增多的方向进化 D. 该种群生物已形成与原来不同的新物种
7. 如图表示太平洋岛屿上部分鸟类的分布及迁移情况，其中S鸟有AA、Aa、aa三种基因型，调查发现Y岛上S鸟随机交配产生的后代中aa个体占1%。下列相关叙述正确的是（）
A. 岛上的所有生物构成生物多样性，Y岛上的生物多样性小于X岛
B. Y岛上，S鸟种群中A基因的频率为90%，Aa个体占18%
C. S鸟种群中所有个体含有的A、a基因构成了该种群的基因库
D. Y岛上的S鸟与X岛上的S鸟既存在地理隔离，也存在生殖隔离
8. 下列有关基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是( )
A. 若人群中血友病致病基因Xh的频率为P, 男性中的患病率为P2
B. 若人群中白化病致病基因频率为a, 人群中正常个体概率为1-a2
C. 一个种群中，控制一对相对性状的基因型频率改变说明生物在进化
D. 新物种的形成必须经过长期的地理隔离从而产生生殖隔离
9. 美国白蛾是一种森林害虫，对阔叶林的危害很大，某地林场施用苦参碱水杀虫剂防治美国白蛾的效果如下图所示（a点开始施用苦参碱水杀虫剂）。下列叙述错误的是 （ ）
A. a点、c点施用苦参碱水杀虫剂的浓度比b点施用苦参碱水杀虫剂的浓度小
B. 美国白蛾种群抗药性基因频率的大小关系为c＞b＞a
C. b点种群数量最小，种群基因库的规模也会比较小
D. 若几种杀虫剂交替使用，则bc段曲线会变得比较平缓
10. 已知物种乙和丙均由甲演化而来，形成过程如下图所示（乙和丙种群处于遗传平衡状态）。图中A、B、C分别表示不同的3个地区。E/e位于常染色体上，G/g位于X染色体上。下列有关说法正确的是（）
A. 物种乙和丙存在生殖隔离，不能交配
B. 迁入与迁出一定使种群基因频率发生定向改变
C. 若种群丙中XgXg约占32%，则雄性中XgY约占80%
D. 若种群乙中E和e的基因频率相等，则显性个体与隐性个体的数量相同
二、填空题
11. 根据下列材料回答有关生物进化和生物多样性的问题。
材料1：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2：蛙是幼体生活在水中、成体可生活在水中或陆地上的动物。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，这两个种群不能自然交配。
根据以上材料，请回答下列问题。
（1）材料1中的这种蛾已经发生了进化，原因是_____________________________________。材料1中，蛾复杂飞行模式的形成是__________的结果。
（2）在材料2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。
（3）如表为A种群和B种群中的基因型及个体数。
基因型
A种群/个
B种群/个
XDXD
200
0
XDXd
50
160
XdXd
100
200
XDY
180
0
XdY
170
270
①D基因在A种群中的基因频率为__________。你认为造成B种群的基因型分布的最可能原因是____________________________。
②就D基因而言，A种群的遗传多样性__________（填“大于”“等于”或“小于”）B种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据：____________________________________。
题组C 培优拔尖练
一、单项选择题
1. 下列有关遗传、变异、生物进化的相关叙述中，错误的是（ ）
A. 基因型为AaBb的个体自交，其后代一定有4种表现型和9种基因型；该生物体中rRNA的合成一定与核仁有关
B. 新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，种群基因频率发生变化，不一定会形成新物种
C. 减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的交换可引起基因重组；非同源染色体之间交换一部分片段导致染色体结构变异
D. 一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0.32
2. 如图是某物种迁入新环境后一对等位基因的基因频率变化情况，分析这些数据能得出的结论是（ ）
A. 1950～1980年问该种群始终没有发生进化
B. 1990年该生物已经进化成了两个物种
C. 1960年该种群Aa基因型的频率为48%
D. 变异的有利还是有害取决于生物生存的环境
3. 家蝇对某类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸被另一氨基酸替换。对甲、乙、丙三个地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析结果如下图所示。以下叙述错误的是（）
A. 上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因中碱基对替换的结果
B. 甲地区家蝇种群中敏感性基因频率为88%
C. 丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果
D. 比较三地区抗性基因频率可知，乙地区抗性基因突变率最高
4. 目前科学家了解生物进化的主要依据是化石，但迄今的化石记录仍有许多“缺失”环节。“间断平衡论”能对该现象给出较合理解释：进化过程是由一种在短时间内爆发式产生的进化与在长时间稳定状态下的一系列渐变进化之间交替进行的过程。新物种可在地质史中忽略不计的短时间中突然产生，则在生物演化史中一些代表“连续环节”的“过渡物种”的缺失也就可以理解了。下列有关叙述不正确的是（）
A. 按照达尔文的进化理论，化石记录下的生物进化应该是一个连续渐变的过程
B. 变异为生物进化提供了原材料，环境对生物表型有选择作用
C. “间断平衡论”能较好解释物种大爆发现象
D. 新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离等环节
5. 白纹伊蚊是登革热的重要传播媒介，拟除虫菊酯类杀虫剂是化学防治白纹伊蚊的常用药剂。白纹伊蚊在基因组1532位点发生的突变，导致相关蛋白质一个氨基酸发生改变，产生针对拟以除虫菊酯类杀虫剂的抗性。下表是对甲、乙两个地区白纹伊蚊种群的拟除虫菊酯类杀虫剂敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列说法错误的是（ ）
地区
甲
乙
表型
抗性
抗性
敏感
抗性
抗性
敏感
基因型
纯合子
杂合子
纯合子
纯合子
杂合子
纯合子
频率
6．60%
26．70%
66．70%
16．60%
6．70%
76．70%
A. 上述突变是基因中碱基替换的结果
B. 乙地区白纹伊蚊种群中抗性基因频率约为20%
C. 继续使用拟除虫菊酯类杀虫剂能使抗性基因频率升高
D. 乙地区白纹伊蚊种群该抗性性状的进化速度快于甲地区
6. 自然界中桦尺蠖有灰色和黑色两种类型。当树干和岩石呈现深暗颜色时，绝大多数为黑色桦尺蠖，在灰色环境中，绝大多数为灰色桦尺蠖。下列叙述正确的是( )
A. 灰色桦尺蠖和黑色桦尺蠖是两个不同物种
B. 不同的环境条件中，灰色基因和黑色基因的频率不同
C. 灰色桦尺蠖全部基因的总和称为基因库
D. 在深暗的环境中，大多数灰色的桦尺蠖突变成了黑色桦尺蠖
7. 中国境内生存着四川大熊猫和陕西大熊猫两个亚种，前者更像熊，后者更像猫。两者虽然是近亲，但它们近30万年来一直处于地理隔离状态。已知四川大熊猫的X染色体上有一对等位基因M/m。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在陕西大熊猫的X染色体上可能也存在基因M/m或其等位基因
B. 两地区大熊猫的形态差异是在遗传变异的基础上自然选择的结果
C. 两地区大熊猫形态差异是长期种群内个体间以及生物与无机环境间协同进化的结果
D. 加快同一亚种内大熊猫碎片化小种群之间的基因交流，有助于减少遗传衰退问题
8. 某一种群由于地理隔离形成种群甲和种群乙。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 甲和乙经长期地理隔离，就会产生生殖隔离
B. 若甲和乙仍为同一物种，则它们具有相同的种群基因库
C. 突变和基因重组使甲、乙的种群基因频率发生定向改变
D. 即使甲和乙能自由交配，也不能确定它们是否存在生殖隔离
9. 黑腹裂籽雀是一种非洲雀，同一种群中其喙的宽度有宽喙和窄喙两种类型，它们在处理不同种莎草种子（它们的主要食物）的效率上有差异：宽喙善于处理硬种子，而窄喙鸟能更有效地处理软种子，宽喙和窄喙分别由等位基因B和b控制。现有一个较大的黑腹裂籽雀种群，雌雄数量相等，雌雄之间自由交配，种群中B基因频率为60%、b基因频率为40%，则下列有关说法错误的是（ ）
A. 腹裂籽雀种群中全部B和b的总和不能构成腹裂籽雀种群的基因库
B. 黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟适应不同的资源环境，这是协同进化的结果
C. 若这对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌黑腹裂籽雀概率为28.6%
D. 黑腹裂籽雀宽窄喙的长期共存有利于维持基因的多样性
二、填空题
10. 人血友病是伴X隐性遗传病。现有一对非血友病的夫妇生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚，并已怀孕。回答下列问题：
（1）用“◇”表示尚未出生的孩子，请画出该家系的系谱图，以表示该家系成员血友病的患病情况。_______
（2）小女儿生出患血友病男孩的概率为_______；假如这两个女儿基因型相同，小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为_______。
（3）已知一个群体中，血友病的基因频率和基因型频率保持不变，且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。假设男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为_______；在女性群体中携带者的比例为_______。
11. 一个鼠的种群生活在一个山谷（甲区域）中。后来由于山洪爆发，导致一条大河发生了改道，又分隔出乙、丙两个区域，原生活在甲区域中的鼠种群也被分隔成三部分，彼此之间不能往来接触。下图所示为刚分隔时和分隔多年后决定鼠毛颜色的相关基因的调查结果。回答下列关于进化与物种形成的问题：
（1）现代进化论与达尔文进化论的重要区别之一是关于遗传变异的研究从________水平深入到________水平。
（2）甲区域中的一部分鼠被分隔到乙、丙两区域后，三区域中的全部鼠形成________个基因库，三区域中的鼠发生的突变________（填“相同”或“不相同”），这是因为________。
（3）甲、丙两个区域中的鼠毛的颜色________（填“是”或“不是”）朝着相同方向进化的，理由是：________。
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