【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（中图版）必修2教师用书：第4单元第1章 生物进化理论
文档属性
| 名称 | 【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（中图版）必修2教师用书：第4单元第1章 生物进化理论 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 中图版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2014-07-29 18:03:53 | ||
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文档简介
遗传变异与进化
第一章 生物进化理论
第一节现代生物进化理论
(教师用书独具)
●课标要求
评述现代生物进化理论的主要内容。
●课标解读
1．说明现代生物进化理论的主要内容。
2．了解隔离的类型以及隔离与物种形成的关系。
●教学地位
本课时是必修二第四单元第一章第一节内容， ( http: / / www.21cnjy.com )教材以达尔文的自然选择为主线，在此基础上介绍现代进化理论，阐述了生物进化的基本单位、实质、方向及新物种形成的必要条件，回答了生物是怎样进化的问题。本部分内容和基因突变、基因重组和染色体变异联系紧密，经常在一起进行综合考察。
●教法指导
1．通过对比学习，应加深对几组基本概念的理 ( http: / / www.21cnjy.com )解和掌握。种群与物种、基因频率与基因型频率、基因库与基因文库、物种形成与生物进化、地理隔离与生殖隔离等。
2．物种形成可由学生仔细观察课件动画展示的加拉帕戈斯群岛上13种地雀形成的过程，小组讨论物种形成需要的三个基本环节，由教师进行评述并总结完成。
(教师用书独具)
●新课导入建议
世界上到底是先有鸡还是先有蛋？这个问题困扰 ( http: / / www.21cnjy.com )了人类几千年！对于这个问题，首先是神学家们作出了“解释”：先有鸡，因为上帝创造了鸡，然后让鸡下蛋！随着科学的发展人们不相信上帝了！没了上帝，上帝创造了鸡的“解释”也就没人相信了。 通过初中生物知识的学习，我们已经知道生物是进化的，而不是女娲造人，也不是上帝造物。那么生物是怎样进化的呢？这节课，让我们共同讨论生物进化的一些学说。
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材相关 ( http: / / www.21cnjy.com )内容，填写【课前自主导学】一、二，完成“思考交流”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】方式，创设情景，导出本课时题目——现代生物进化理论。 步骤2：检测预习效果：(1)课件出示现代综合进化论内容的填空？(2)分组抢答【正误判断】并进行校正。 步骤3：结合【探究1】及教材有关内容，对物种和种群、地理隔离和生殖隔离进行比较分析。分析审题导析，共同完成【例1】。
步骤7：构建本课时知识网络，诵读【结论 ( http: / / www.21cnjy.com )语句】，课下完成【课时作业】。 步骤6：课堂完成【当堂双基达标】，小组交流完成教材【巩固提高】。 步骤5：阅读教材有关内容，对现代综合进化论的内容进行综合分析。指导学生分析审题导析，完成【例2】的解答。 步骤4：课件展示现代综合进化论导析问题，学生在阅读【探究2】的基础上尝试回答，注意【名师点拨】的指导。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.说明现代生物进化理论的主要内容。2．了解隔离的类型以及隔离与物种形成的关系。 1.解释生物进化的实质。(重点)2．分析隔离在物种形成中的作用。(重难点)
现代综合进化论
1.种群是生物进化的基本单位
(1)种群的概念
种
群
一片草地上的所有蒲公英
(2)基因库
基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因
(3)进化发生在种群而不是个体。
2．进化的实质是基因频率的改变
基因频率一个种群的基因库×100%突变、迁移和自然选择
3．自然选择决定生物进化的方向
自然选择保存了有利变异，消除了有害变异，从而使种群的基因频率发生定向改变。
4．隔离导致新物种的形成
(1)隔离的类型：地理隔离和生殖隔离。
由于突变是不定向的，同时环境条件也 ( http: / / www.21cnjy.com )不同，因此，对不同种群的选择方向也不同，使不同种群的基因库改变的方向不同，最终形成了生殖隔离，产生了新的物种。
(2)生殖隔离的类型
生殖季节不同(如植物开花期、传粉期不同，动物发情期、交配期不同)；雌雄配子不能结合的受精隔离；求偶行为不同的心理隔离；杂种不活、杂种不育。
(3)生物进化的三个基本环节是突变、选择和隔离。
地理隔离一定会导致生殖隔离吗？试分析原因。
【提示】 不一定。地理隔离是形成生殖隔离的先决条件，但如果两地环境条件相同，自然选择的方向相同，则两种群不能形成生殖隔离。
1．生物进化基因频率一定改变。(√)
2．自然选择的过程中，直接接受选择的是生物的基因型。(×)
【提示】 自然选择的过程中，直接接受选择的是生物的表现型。
3．自然选择决定了生物变异和进化的方向。(×)
【提示】 变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向。
4．基因频率的改变标志着新物种的形成。(×)
【提示】 生殖隔离的形成标志着新物种的形成。
物种与种群、隔离与物种的形成
【问题导思】
①物种与种群有什么区别与联系？
②隔离与物种形成有什么关系？
1．物种和种群的比较
物种 种群
区别
概念 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物 生活在一定区域的同种生物的全部个体
范围 不同区域的同种生物的不同种群 较小范围的同种生物的全部个体
判断标准 不同物种之间存在生殖隔离 不存在生殖隔离
联系 (1)同一物种是由不同的种群构成的(2)同一物种的不同种群在一定条件下可以进行基因交流
2.物种与种群和隔离的关系
3．地理隔离与生殖隔离的比较
地理隔离 生殖隔离
区别
概念 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 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
特点 自然条件下基因不能交流，一定条件下可以进行基因交流 种群间不能发生基因交流
结果 形成不同的亚种 形成不同的物种
联系 地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖 ( http: / / www.21cnjy.com )隔离是物种形成的质变阶段；长期的地理隔离通常会形成生殖隔离，生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段
1．生物进化是以种群为单位，而不是以物种为单位的。因为同一物种个体可能分布在不同地域而不能进行基因交流。
2．是否存在生殖隔离是判断生物个体间是否为同一物种的标准。若存在，则相关的生物分别属于不同物种；若不存在，则属于同一物种。
如图是生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是( )
A．图中A表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料
B．种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提
C．图中B表示地理隔离，是新物种形成的必要条件
D．图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代
【审题导析】 正确解答本题须明确以下几点：
(1)物种形成的标志。
(2)地理隔离与生殖隔离的关系。
【精讲精析】
选项 分析判断
A 突变和基因重组为生物进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，A项错误
B 种群基因频率的定向改变说明生物发生了进化，只有生物进化了才有可能形成新物种，B项正确
C 图中B表示地理隔离，但存在地理隔离不一定形成新物种，C项错误
D 图中C表示生殖隔离，生殖隔离指两种生物不能杂交或即便杂交也产生不可育的后代，D项错误
【答案】 B
现代综合进化论
【问题导思】
①现代综合进化论的内容是什么？
②隔离是否一定能形成新物种？
1．进化的基本单位是种群
种群是指生活在同一地域的同种生物的所有成员。 ( http: / / www.21cnjy.com )既包括幼年个体、中年个体，又包括老年个体。一个种群所含有的全部基因构成这个种群的基因库。生物在进化的过程中，只有通过相互交配，才能使种群保持一个相对稳定的基因库，因此，生物进化的基本单位是种群，而不是生物个体。
2. 进化的实质是基因频率的改变
在种群的基因库中，各种基因 ( http: / / www.21cnjy.com )所占的比例，即基因频率是不同的。由于不同种群基因频率的改变不同，导致不同种群朝不同的方向进化。在一个种群中，基因频率的改变导致生物进化。
3．自然选择使基因频率定向改变
在生物进化过程中，自然选择起到重要作用，它可以对变异类型进行选择，进而选择基因频率。
自然选择是指在生存斗争中 ( http: / / www.21cnjy.com )适者生存，不适者被淘汰的过程。即自然选择的结果是使一个环境中只有适应的才能生存下来，进而保留了适应的基因，淘汰了不适应的基因，从而使基因频率发生定向改变，生物向前发展进化。
4．隔离导致新物种的形成
物种是一个具有共同基因库、与其他类群生 ( http: / / www.21cnjy.com )物有生殖隔离的生物类群。同一物种的不同种群由于地理条件等的限制，阻碍了种群间生物个体的相互交配和基因交流，最终产生了生殖隔离，从而形成了新物种。只有基因频率的改变而无生殖隔离的产生，并不能导致新物种的形成。
生物进化≠物种的形成
1．生物进化的标志是种群基因频率的改变。
2．物种形成的标志是出现生殖隔离。
3．物种的形成需要进化，但进化并不必然导致物种的形成。
下列符合现代生物进化理论的叙述是( )
A．物种的形成可以不经过隔离
B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C．基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
【审题导析】 正确理解现代生物进化理论是解答本题的关键。包括以下几点：
(1)进化的基本单位是种群。
(2)进化的实质是种群基因频率的改变。
(3)突变、选择和隔离是生物进化的三个基本环节。
【精讲精析】
选项 分析判断
A 隔离包括地理隔离和生殖隔离，物种的形成可以不经过地理隔离，但必须经过生殖隔离，A项错误
B 生物进化过程的实质是种群中基因频率的定向改变，B项错误
C 基因突变产生的有利变异在自然选择的作用下，有更多机会产生后代，故种群中相应基因的频率会不断提高，但进化的方向由自然选择决定，C项错误
D 自然选择通过作用个体，选择个体，从而影响种群的基因频率，D项正确
【答案】 D
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．种群是生物进化的基本单位。
2．突变和基因重组提供了进化的原材料。
3．自然选择决定生物进化的方向。
4．进化的实质是种群基因频率的改变。
5．隔离是物种形成的必要条件。
6．突变、选择和隔离是生物进化的三个基本环节。
1．(2013·海淀期末)下列生物属于种群的是( )
A．一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物
B．一个蜂巢中全部的雌蜂
C．一块棉田中的全部幼蚜，有翅和无翅的成蚜
D．两个池塘中的全部鲤鱼
【解析】 A项中的生物不属于同种生物；B项中没有包括全部性别的个体；D项中的生物不符合同一区域的特点。
【答案】 C
2．(2011·江苏高考)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是( )
A．自然选择决定了生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减少
【解析】 生物变异的方向是不定向的，而 ( http: / / www.21cnjy.com )自然选择是定向的，故生物进化的方向是由定向的自然选择决定的，A项错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是种群基因型频率的改变，B项错误；种群内基因频率的改变可在世代间逐渐变化，即在世代间具有连续性，C项正确；种群内基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的，D项错误。
【答案】 C
3．(2012·厦门高一检测)新物种形成的标志是( )
A．具有新的生理功能
B．出现新的形态结构
C．出现地理隔离
D．形成生殖隔离
【解析】 物种是指能够在自然状态下 ( http: / / www.21cnjy.com )相互交配并且产生可育后代的一群生物，不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代。存在生殖隔离标志着新物种形成。
【答案】 D
4．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】 基因库是一个种群的全部个体所含 ( http: / / www.21cnjy.com )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，会代代相传。可遗传的变异均可能改变基因库的组成。
【答案】 C
5．19世纪后期，英国曼彻斯特地区的 ( http: / / www.21cnjy.com )“煤烟型”桦尺蛾种类的90%以上分布在污染工业区内，而西部乡村里却很少，科学家杜威尔在1956年做了一个有趣的试验，把野生型和煤烟型桦尺蛾分别在不同地区放出，几天后重新捕获，得到下表的结果，试分析下列问题。
地区 煤烟型 野生型
未污染的(多赛特)
放出数 473 496
重新捕获数 30 62
重新捕获数的百分比 6.3 12.5
已污染的(伯明翰)
放出数 601 201
重新捕获数 205 32
重新捕获数的百分比 34.1 15.9
(1)在未污染地区煤烟型桦尺蛾存活率_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______，野生型桦尺蛾存活率________，在污染地区则______________。这有效地证明了________能有效地避免被敌害攻击和捕食。
(2)工业黑化是________对桦尺蛾选择的主要因素。这说明________一般是不定向的，而________是定向的。只有适应环境的________才能逐代积累，从而使种群的________发生定向改变，导致桦尺蛾朝着适应变化环境的方向进化。
【解析】 桦尺蛾的体色是一种保护色，种 ( http: / / www.21cnjy.com )群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变。因此，生物进化的方向是由自然选择决定的。
【答案】 (1)较低 较高 相反 保护色 (2)环境 生物的变异 自然选择 变异类型 基因频率课时作业(十九) 现代生物进化理论
一、选择题
1．下列关于物种的叙述，正确的是( )
A．一个种群就是一个物种
B．隔离就有新物种形成
C．在物种形成的过程中，地理隔离和生殖隔离是同时出现的
D．物种是一个具有共同基因库、与其他类群生物有生殖隔离的生物类群
【解析】 本题考查物种的概念。一个物种包括很多种群；生殖隔离形成时，才有新物种的形成；新物种形成时，不一定有地理隔离。
【答案】 D
2．(2013·常州期末)下列说法正确的是( )
A．骡是一个物种
B．骡是不育的，说明马和驴之间存在地理隔离
C．隔离是物种形成的必要条件
D．存在地理隔离，必然会形成生殖隔离
【解析】 骡是不可育的，不是一个物种，说明马和驴之间存在生殖隔离。存在地理隔离未必形成生殖隔离，但没有隔离一定不会形成新物种。
【答案】 C
3．根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是( )
A．人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B．生物进化的方向与基因突变的方向一致
C．冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D．受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
【解析】 抗药性强的个体更能适应环境，生存 ( http: / / www.21cnjy.com )下来的个体有更多的机会将基因传给后代，D项正确；通过人工培育获得的新物种也能生活在自然环境中；生物进化的方向是定向的，而基因突变是不定向的，二者的方向不一定相同；C项不符合现代生物进化理论的观点。
【答案】 D
4．(2013·海淀高一期末)达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀，用现代进化理论解释错误的是( )
A．经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在的地雀物种
B．生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种
C．这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来后，逐渐分布在不同的群岛，出现不同的突变和基因重组
D．自然选择对不同的种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离
【解析】 现代进化理论对群岛 ( http: / / www.21cnjy.com )上各种地雀的进化过程的正确解释是经过长期的地理隔离，建立生殖隔离而形成的。那些原属于同一物种的地雀，从南美大陆迁来后，因分布在不同群岛上(地理隔离)而出现不同的突变和基因重组。由于每个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起到的作用就有差别。在一个种群中，某些基因被保留下来，而在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。久而久之，这些基因库会变得很不相同，并逐步出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀就成了不同的物种，二者是一致的，而不必要再继续进化。
【答案】 B
5．(2012·渭南高一检测)下列关于隔离的叙述中，不正确的是( )
A．阻碍了种群间的基因交流
B．对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离
C．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
D．不同的物种间必然存在着生殖隔离
【解析】 隔离是指不同物种的个体在自然 ( http: / / www.21cnjy.com )条件下不能自由交配的现象，其中的生殖隔离是指种群间的个体不能交配或交配后不能产生可育的后代，即存在着基因差异。
【答案】 B
6．(2013·西城高一期末)自然状态下，若一个种群中某一可遗传的变异性状出现的频率增加，这最可能是( )
A．这种性状对环境具有更大的适应性
B．这种性状的变异是由种群所处的环境改变引起的
C．控制这种性状的基因是显性基因
D．这个种群中的所有个体都有控制该变异性状的基因
【解析】 种群中生物原来就存在着变异， ( http: / / www.21cnjy.com )环境只对变异起选择作用，自然选择淘汰了具有不利性状的个体，保留了适应环境的变异个体，所以适应环境的变异性状的频率增加。实质是种群中控制该性状的基因的频率发生定向变化，从而决定了生物进化的方向。
【答案】 A
7．在某一地区，生物学家发现两个形态特征 ( http: / / www.21cnjy.com )相近，而鸣叫声不同的青蛙种群。生物学家将这两个类型的青蛙通过人工授精的方式取得受精卵，发现绝大多数的受精卵在胚胎发育的原肠胚时期死亡。实验结果表明这两个类型的青蛙( )
A．存在地理隔离 B．存在生殖隔离
C．属于同一物种 D．存在亲缘关系
【解析】 当两个种群不能进行交配，或者交配后 ( http: / / www.21cnjy.com )产生的后代不可育时，说明这两个种群已经形成了生殖隔离。本题中通过人工授精的方式取得受精卵，绝大多数在胚胎发育的原肠胚时期就死亡，说明这两个种群之间已经形成了生殖隔离。
【答案】 B
8．现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的。现代生物进化理论对自然选择学说的完善和发展表现在( )
①突变和基因重组产生进化的原材料 ② ( http: / / www.21cnjy.com )种群是进化的单位 ③自然选择是通过生存斗争实现的 ④自然选择决定生物进化的方向 ⑤生物进化的实质是基因频率的改变 ⑥隔离导致物种形成 ⑦适者生存，不适者被淘汰
A．②④⑤⑥⑦ B．②③④⑥
C．①②⑤⑥ D．①②③⑤⑦
【解析】 现代生物进化理论解释了遗传和 ( http: / / www.21cnjy.com )变异的本质，即突变和基因重组产生了进化的原材料，生物进化的实质是种群基因频率的改变，强调了种群是生物进化的基本单位，而不是个体；解释了隔离导致物种的形成。至于自然选择是通过生存斗争实现的以及自然选择决定生物进化的方向，是达尔文提出的观点。
【答案】 C
9．(2013·江苏高考)右图为四个物种 ( http: / / www.21cnjy.com )的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度)。DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是( )
A．四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成
B．生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素
C．人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积
D．大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同
【解析】 解答本题需充分利用题干提 ( http: / / www.21cnjy.com )供的信息，如“DNA碱基进化速率按1%/百万年计算”。由题图可知，四个物种是由共同祖先经过长期的自然选择而形成的，基因突变、染色体变异和基因重组产生进化的原材料，A项错误；自然选择决定生物进化的方向，B项错误；比较图示可知，人类与黑猩猩DNA的差异为0.99%，DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，则人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积，C项正确；比较题图中数据，大猩猩与人类的亲缘关系比大猩猩与非洲猴的亲缘关系要近，D项错误。
【答案】 C
10．(2012·广东高考)科学家用 ( http: / / www.21cnjy.com )人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述，错误的是( )
A．还可能发生变异
B．表现型仍受环境的影响
C．增加了酵母菌的遗传多样性
D．改变了酵母菌的进化方向
【解析】 因酵母菌中替换的是第6号和第 ( http: / / www.21cnjy.com )9号染色体的部分片段，这种变异属于染色体结构变异，这样的重组酵母菌还有可能再发生基因突变等可遗传的变异，A项正确；生物的表现型是基因型与环境条件共同作用的结果，B项正确；替代的人工合成的染色体片段中含有原酵母菌所没有的基因，故增加了酵母菌的遗传多样性，C项正确；生物的进化方向是由定向的自然选择决定的，D项错误。
【答案】 D
二、非选择题
11．(2013·延安期末)回答下列有关生物进化的问题：
图1
(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是__________、__________。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为________，这是生物进化的________。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的________。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。
图2
①由于蜥蜴过度繁殖，导致________加剧。
②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个 ( http: / / www.21cnjy.com )体比例反而逐渐上升，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的________发生了改变。
【解析】 本题主要考查生物进化的相关知识， ( http: / / www.21cnjy.com )核心是现代生物进化理论。(1)生物进化的基本环节是突变、自然选择和隔离；(2)小岛上原有蜥蜴个体构成种群，是进化的基本单位；(3)小岛上生存的蜥蜴个体含有的全部基因称为基因库；(4)蜥蜴过度繁殖导致生存斗争(种内斗争)加剧，使小岛上食物短缺，而联趾型蜥蜴能游泳可以获取更多食物，适应环境，个体数逐渐增加，这种变化的本质是种群基因频率的变化。
【答案】 (1)突变(变异) 自然选择 (2 ( http: / / www.21cnjy.com ))种群 基本单位 (3)基因库 (4)①生存斗争(种内斗争) ②联趾型个体趾间有蹼，适合游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多 ③基因频率
12．下图是对某甲虫成灾的马铃薯地块先后使用两种杀虫剂的试验结果曲线，请分析回答下列问题。
(1)甲虫抗药性的增强是________的结果。在这里杀虫剂是________因素，而内因是________。
(2)使用杀虫剂后均有少数甲虫生存，其内在因素是
________________________________________________________________________。
(3)曲线回升是通过________与________之间的______________来实现的。
(4)根据图示，写出提高灭虫效果的有效方法。
________________________________________________________________________。
【解析】 生物的变异是不定向的， ( http: / / www.21cnjy.com )杀虫剂对甲虫的选择作用是定向的，并且是通过甲虫的生存斗争实现的。选择的结果是对甲虫抗药性强的个体保留，对不抗药的和抗药性差的个体进行淘汰，再通过遗传，使种群基因频率不断发生变化，有利基因频率逐渐增大，使种群的抗药性逐渐增强。因此甲虫抗药性的增强是自然选择的结果，其内因是遗传和变异。
【答案】 (1)自然选择 外界环境 遗传和变异 (2)甲虫的变异是不定向的 (3)甲虫 杀虫剂 生存斗争 (4)杀虫剂Ⅰ和杀虫剂Ⅱ轮流使用第二节自然选择对基因频率的影响
(教师用书独具)
●课标要求
阐述现代生物进化理论的主要内容。
●课标解读
1．运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
2．解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。
3．举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变。
●教学地位
本课时是必修二第四单元第一章的核心内容，也 ( http: / / www.21cnjy.com )是对以前学过的生物学知识的综合应用。本节课的核心是介绍遗传平衡定律以及基因频率和基因型频率的计算方法。本节与生物的遗传变异、环境对生物的影响、种群的特征、免疫与病原体的抗性等密切相关。近三年的高考中，常利用新材料考查对现代生物进化理论的主要内容的理解以及在实例中的分析、应用，和对基因频率变化的特点与相关计算。易与遗传变异及种群相联系综合考查。
●教法指导
对于自然选择对种群基因频率的影响可采取比较法进行讲述，即分别无自然选择条件下与有环境条件选择下种群的基因频率和基因型频率是否都发生改变，结合教材有关表格由学生分组讨论完成，并点拨生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变。
(教师用书独具)
●新课导入建议
多媒体展示图片，情境创设：假如你是老虎体内的一个控制有利性状的基因，你有个愿望“我真的还想再活五百年！”。你觉得这个愿望可能实现吗？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材相关内容，填写【 ( http: / / www.21cnjy.com )课前自主导学】一、二，完成“思考交流”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】方式，创设情景，导出本课时题目——现代生物进化理论。 步骤2：(1)教师检测【正误判断】内容，检测预习情况。(2)学生尝试表述现代生物进化理论包括哪些主要内容。 步骤3：结合【探究】中基因频率和基因型频率的计算方法，对【例题】中的基因型频率及基因频率进行板书推导，师生共同完成解答。
步骤7: 默诵【结论语句】，尝试构 ( http: / / www.21cnjy.com )建最佳知识网络，课下完成【课时作业】。能准确表述自然选择对基因频率的影响。 步骤6：(1)以小组为单位完成【当堂双基达标】。(2)课下完成教材【巩固提高】 步骤5：引导学生阅读教材有关材料，设计探究方案的表格，由学生通过计算填充第4、5年有关数据，总结自然选择对种群基因频率的影响。 步骤4：指导学生认真阅读【名师点拨】的内容，对X染色体上基因频率的计算方法重点分析，以课时作业T2为例进行巩固。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。2．解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。3．举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变。 1.种群基因频率的计算和影响因素分析。(重难点)2．举例说明自然选择可使种群基因频率发生定向改变。(重点)
遗传平衡定律
1.基因频率：指种群中某基因在全部等位基因数中所占的比例。
2．基因型频率：指某种基因型的个体在该种群中所占的比例。
3．基因频率的计算
(1)某个种群中，AA、Aa、aa的个体分别有100、400、200个，则A、a的基因频率分别是多少？
A的基因频率：＝0.43。
a的基因频率：1－0.43＝0.57。
(2)某个种群中，AA、Aa、aa的个体分别占20%、40%、40%，则A、a的基因频率分别是多少？
A的基因频率：20%＋40%÷2＝40%。
a的基因频率：40%＋40%÷2＝60%。
4．遗传平衡定律的内容
在种群极大，且没有发生迁移、突变和选择的时候，种群的基因频率和基因型频率是不会发生变化的。
1．种群中一对等位基因的基因频率有什么关系？
【提示】 一对等位基因的基因频率之和等于1。
自然选择使基因频率变化
1.基因频率变化的原因
在自然界不会有极大的随机交配的种群，也不可能不发生突变，最重要的是自然选择无处不在。在诸多影响因素中，自然选择是重要因素。
2．自然选择对基因频率的影响
自然选择引起等位基因频率的变化，从而使种群基因库也发生了改变，导致了种内进化，最终将形成新的物种。
2．自然选择作用是如何使基因频率发生变化的？
【提示】 自然选择通过淘汰不利变异个体引起种群基因型频率发生变化的同时，导致了种群基因频率的变化。
1．自然选择是影响种群基因频率变化的重要因素。(√)
2．基因型频率改变时，基因频率也一定发生改变。(×)
【提示】 基因型频率改变时，基因频率不一定改变。如杂合体自交。
3．种群的基因型频率发生改变，则生物一定会进化。(×)
【提示】 基因型频率发生改变，但基因频率不一定改变，生物不一定发生进化。
基因频率和基因型频率的计算方法
【问题导思】
①若已知基因频率，如何计算基因型频率？
②如色盲基因是位于X染色体上的，在Y染色体上无等位基因，在这种情况下如何计算基因频率？
1．已知基因型的个体数计算基因频率
某基因频率＝×100%
例如：A的基因频率＝×100%
2．已知基因型频率求基因频率
计算公式：一对等位基因中某基因的频率＝该基因纯合体的基因型频率＋1/2杂合体的基因型频率
例如：A的基因频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率
3．根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
(1)遗传平衡定律
在一个有性生殖的自然种群中，在符 ( http: / / www.21cnjy.com )合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。这5个条件是：①种群是极大的；②种群中个体间的交配是随机的；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。
设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝1。
(2)基因频率与基因型频率的特点
雄配子雌配子 A(p) a(q)
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a(q) Aa(pq) aa(q2)
AA、Aa、aa三种基因型频率之和为：p2＋2pq＋q2＝1，即为(p＋q)2＝1。
(3)实例：AA的基因型频率为m，则A的基因频率为。
1．在种群中控制一对相对性状的各种基因频率之和及各种基因型频率之和等于1。
2．在一个有性生殖的种群中，在种群足够 ( http: / / www.21cnjy.com )大，种群内个体随机交配，没有突变，没有发生迁移，没有选择的条件下，各等位基因的频率在一代代的遗传中是稳定不变的。所以AA＝p2，aa＝q2，Aa＝2pq(p是A的基因频率，q是a的基因频率)。
3．X染色体上基因频率的计算方法
XA＝
Xa＝
(2013·安丘高一检测)某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：
(1)该种群中a基因的频率为________。
(2)如果该种群满足四个基本条件， ( http: / / www.21cnjy.com )即种群________、不发生________、不发生________、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。
(3)假定该动物种群满足上述四个基本 ( http: / / www.21cnjy.com )条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为________、________和________；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。
【思维导图】
种群的基
因型改变基因
频率―→自交后代的基因
频率和基
因型频率随机交配后代的基因
频率和基
因型频率
【精讲精析】 (1)AA＝0.3、Aa ( http: / / www.21cnjy.com )＝0.4、aa＝0.3，所以a＝0.4×1/2＋0.3＝0.5；(2)由a＝0.5，可以计算出后代中aa的基因型频率是(0.5)2＝0.25，且该基因型的频率不会发生改变，但是该结论的前提条件是种群足够大、不发生基因突变(或突变)、不发生选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配；(3)AA＝0.3、Aa＝0.4、aa＝0.3，题中叙述的情况下相当于植物的自交，结果如下：0.3(AA×AA)得到0.3AA,0.4(Aa×Aa)得到0.1AA、0.2Aa、0.1aa,0.3(aa×aa)得到0.3aa，所以相同基因型之间进行交配后代中AA＝0.3＋0.1＝0.4、Aa＝0.2、aa＝0.3＋0.1＝0.4，同理可以计算该代相同基因型个体之间的交配后代中AA＝0.45、Aa＝0.1、aa＝0.45，所以基因型频率会发生改变。
【答案】 (1)0.5
(2)足够大 基因突变(或突变) 选择 0.25 不会
(3)0.4 0.2 0.4 会本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．遗传平衡定律成立的条件是：种群极大，个体间的交配是随机的，且没有发生迁移、突变和选择。
2．种群表现为遗传平衡时，基因频率和基因型频率的关系可表示为p2＋2pq＋q2＝1。
3．影响种群基因频率变化的因素有突变、迁移、自然选择，其中自然选择是重要因素。
4．自然选择通过淘汰不利变异个体引起种群基因型频率发生变化的同时，导致种群基因频率的变化。
1．对种群的基因频率没有影响的是( )
A．自然选择 B．基因突变
C．染色体变异 D．自由交配
【解析】 影响种群基因频率的因素主要有突变和基因重组、迁入和迁出、自然选择等。
【答案】 D
2．下列关于基因频率的叙述中，正确的是( )
A．某种群中某基因的突变率
B．某种群中某种基因在全部等位基因数中所占的比例
C．某种基因在基因库中所占的比例称为基因频率
D．一对等位基因的基因频率之和为1/2
【解析】 基因频率是指种群中某基因占全部等位基因的比例。
【答案】 B
3．(2013·四平高一检测)一个随机交配的群体，某一对相对性状中，显性性状表现型的频率是0.19，则杂合体Aa的基因型频率是( )
A．0.1 B．0.6
C．0.9 D．0.18
【解析】 设控制这对相对 ( http: / / www.21cnjy.com )性状的基因为A、a，显性性状表现型的频率是0.19，则隐性性状(aa)表现型的频率是0.81，可推出a的基因频率为0.9，则A的基因频率为0.1，那么Aa的基因型频率为2×0.1×0.9＝0.18。
【答案】 D
4．(2013·江门期末)已知某种 ( http: / / www.21cnjy.com )群中，AA的基因型频率为30%，aa的基因型频率为26%，如果该群体的个体自交，则F1基因型AA的频率为( )
A．20% B．41%
C．50% D．74%
【解析】 自交过程中，A ( http: / / www.21cnjy.com )A和aa基因型的个体不会发生性状分离，只有Aa基因型的个体后代会发生性状分离，分离比为：AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，所以F1基因型AA的频率为30%＋(1－30%－26%)×1/4＝41%。
【答案】 B
5．镰刀型细胞贫血症是由常染色体上 ( http: / / www.21cnjy.com )的隐性致病基因引起的，患者在幼年时期夭折，但致病基因的携带者却能对疟疾有较强的抵抗力。现在甲、乙两地区进行调查，其中乙地区流行疟疾。两地区人群中各种基因型的比例如下图所示。
(1)在甲地区人群中A的基因频率为__________，乙地区人群中A的基因频率为__________。
(2)若干年后再进行调查，甲地区人群中A的基因型频率将________，乙地区人群中AA的基因型频率将________。
(3)如果在乙地区消灭疟疾，若干年后再调查，将会发现AA的基因型频率将会________。
(4)疟疾盛行期间，乙地区人__ ( http: / / www.21cnjy.com )______(填“有”或“没有”)进化，甲地区人________(填“有”或“没有”)发生进化。上述现象说明________________________________________________________________________。
【解析】 甲地区A的基因频率为95 ( http: / / www.21cnjy.com )%＋3%÷2＝96.5%，乙地区A的基因频率为3%＋95%÷2＝50.5%。经过长期的自然选择，甲地区A的基因频率会变高，因为aa幼年夭折。乙地区AA的频率会下降，原因是只有Aa能抵抗疟疾。疟疾消灭后，AA的基因型频率会上升，因为AA和Aa均适应环境。
【答案】 (1)96.5% 50.5%
(2)上升 下降
(3)上升
(4)有 有 自然选择导致人种群的基因频率发生定向变化课时作业(二十) 自然选择对基因频率的影响
一、选择题
1．(2013·龙岩高一期 ( http: / / www.21cnjy.com )末)某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是( )
A．55%和32.5% B．55%和42.5%
C．45%和42.5% D．45%和32.5%
【解析】 由题可推知亲代中Aa ( http: / / www.21cnjy.com )基因型的个体占的比例为1－30%－20%＝50%，则亲代A的基因频率为30/100 AA＋50/100 Aa×1/2＝55%；基因型为AA的个体自交后代全部为AA，基因型为Aa的个体自交后代中有1/4为AA，所以F1中AA的基因型频率为30/100 AA×1＋50/100 Aa×1/4＝42.5%。
【答案】 B
2．对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现： ( http: / / www.21cnjy.com )780名女生中有患者23人、携带者52人，820名男生中有患者65人。那么该群体中色盲基因的频率为( )
A．4.4% B．5.1%
C．6.8% D．10.2%
【解析】 女生中XbXb有23人，XBXb有52人，男生中XbY有65人，则Xb的频率＝×100%＝6.8%。
【答案】 C
3．某植物种群中，AA个体占16%， ( http: / / www.21cnjy.com )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
【解析】 由遗传平衡定律 ( http: / / www.21cnjy.com )可知，该种群随机交配产生的后代中基因频率和基因型频率都不会变化。该种群自交，没有选择，基因频率不变，纯合体概率增加。
【答案】 C
4．(2013·四平高一期末)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．会提高杂合体的比例
【解析】 种群的基因频率 ( http: / / www.21cnjy.com )随着种群中相应基因型个体的变化而变化，如果每一代隐性基因型的个体不能产生后代，则后代中隐性个体越来越少，使隐性基因的频率逐渐降低。
【答案】 B
5．关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是( )
A．在某种条件下两种基因的频率可以相等
B．该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
C．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境
D．持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零
【解析】 突变、迁移也是造成种群基因 ( http: / / www.21cnjy.com )频率发生变化的重要原因，故B项错误。在自然条件下，通过选择两种基因的频率可能相等；持续选择条件下，某种基因的频率可以降为零；优胜劣汰的结果是频率高的基因所控制的性状更适应环境。
【答案】 B
6．(2013·烟台期末)已知某环境条 ( http: / / www.21cnjy.com )件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是( )
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶1
【解析】 由题可知，该动物群体中，AA的 ( http: / / www.21cnjy.com )基因型频率为1/3，Aa的基因型频率为2/3，则A的基因频率为2/3，a的基因型频率为1/3，则后代中AA∶Aa＝(2/3A×2/3A)∶(2/3A×1/3a＋1/3a×2/3A)＝4/9∶4/9＝1∶1。
【答案】 A
7．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多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
【解析】 生物进化的实质是种群基因频率 ( http: / / www.21cnjy.com )的改变，基因频率是指种群中某基因在全部等位基因数中所占的比例。控制一对相对性状的基因频率之和为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染色体隐性遗传病，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的基因频率是相同的。
【答案】 B
8．(2013·海南高考)果蝇长翅(V)和残 ( http: / / www.21cnjy.com )翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是( )
A．v基因频率降低了50%
B．V基因频率增加了50%
C．杂合果蝇比例降低了50%
D．残翅果蝇比例降低了50%
【解析】 因该果蝇种群长期保持 ( http: / / www.21cnjy.com )vv的基因型频率为4%，由此算出v的基因频率为0.2，V的基因频率为0.8，进而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.04×20 000＝800只，Vv基因型的果蝇有2×0.2×0.8×20 000＝64 00只，VV基因型的果蝇有0.8×0.8×20 000＝12 800只。引入纯合长翅果蝇后，v基因频率为(800×2＋6 400)/(40 000×2)＝0.1，V的基因频率为1－0.1＝0.9，A正确、B错误；因Vv、vv基因型的果蝇的数目不变，而该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。
【答案】 B
9．(2013·荆州模拟)假设在某 ( http: / / www.21cnjy.com )一个群体中，AA、Aa、aa三种基因型的个体数量相等，A和a的基因频率均为50%。当自然选择分别对隐性基因或显性基因不利时，对应的有利基因的基因频率就会上升，但其上升的幅度不同，如下图所示。下列有关叙述中不正确的是( )
A．甲为自然选择对显性基因不利时的曲线
B．自然选择作用于表现型而不是基因型
C．该种群将因基因频率的改变而进化为新的物种
D．生物体内有害的显性基因一般都少于隐性基因
【解析】 生物对环境是否适应 ( http: / / www.21cnjy.com )是一种性状表现，故自然选择作用于表现型而不是基因型。当隐性基因不利时，自然选择仅对隐性纯合子起作用，对杂合子不起作用；但当显性基因不利时，自然选择对显性纯合子和杂合子均起作用。所以，甲、乙分别为自然选择对显性基因不利时和对隐性基因不利时的曲线。正是这个原因，生物体内有害的显性基因一般都少于隐性基因。生物进化不等于新物种的产生。
【答案】 C
10．(2012·海南高考)关于现代生物进化理论的叙述，错误的是( )
A．基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要
B．不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同
C．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变
D．同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落
【解析】 基因突变率虽然低，却是生物变异的根 ( http: / / www.21cnjy.com )本来源，是生物进化的原材料，A项正确；生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，基因型不同，表现型相同，对环境的适应性相同，也可能表现型不同，对环境的适应性也不同，B项正确；环境发生的变化如果影响到某些基因型，由于环境的选择作用，就会使种群的基因频率改变，如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性，也可能不起选择作用，使基因频率不变，C项正确；种群内个体之间才有基因交流，所以生物进化的基本单位是种群而非群落，D项错误。
【答案】 D
二、非选择题
11．(2012·石家庄高一检测)某地区从 ( http: / / www.21cnjy.com )1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因。据图回答：
(1)R基因的出现是________的结果。
(2)在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为________。
(3)1969年中期，RR基因型几近消失，表 ( http: / / www.21cnjy.com )明在________________的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力________。
(4)该地区从此不再使用杀虫剂 ( http: / / www.21cnjy.com )。预测未来种群中，最终频率最高的基因型是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)野生敏感型 ( http: / / www.21cnjy.com )基因通过基因突变产生了抗性基因。(2)由题意知：基因型RS＝4%，SS＝1%，则RR＝95%。故R基因的频率＝95%＋1/2×4%＝97%。(3)1967年中期停用杀虫剂后，RR基因型频率减少，SS基因型频率增加，说明在不使用杀虫剂的环境下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。(4)若长期不使用杀虫剂，会使R基因的频率降低，S基因的频率增加，使SS基因型频率达到最高。
【答案】 (1)基因突变 (2)97% (3)不再使用杀虫剂 低 (4)SS 在不使用杀虫剂环境下，持续的选择作用使R基因频率越来越低
12．[探究创新] 某中学 ( http: / / www.21cnjy.com )生物研究小组为证明人工选择对种群基因频率的影响，选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b)为显性，基因位于常染色体上。他们的实验过程如下：
a．选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇。
b．让子一代果蝇连续自由交配五代，同时在每一代中除去残翅果蝇。
c．当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比。
d．根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率，得出结论。
请分析回答：
(1)如果按照上述步骤进行，在子三代长翅果蝇中纯合子占________。
(2)如果在每代中不除去残翅果蝇，在子三代长翅果蝇中纯合子占________。
(3)请判断该实验过程的设计是否科学 ( http: / / www.21cnjy.com )？________。你的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进后的实验步骤。
①选择一只纯种长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请预期这种人工选择对种群基因频 ( http: / / www.21cnjy.com )率的影响________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)在逐代去 ( http: / / www.21cnjy.com )除残翅果蝇的条件下，F2中产生的两类配子B∶b＝2∶1，故F3中bb＝1/3×1/3＝1/9，BB＝2/3×2/3＝4/9，Bb＝2×1/3×2/3＝4/9，长翅果蝇中的纯合子所占比例为1/2。(2)在没有去除残翅果蝇的条件下，F2中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，产生两类配子B∶b＝1∶1，F3中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，长翅果蝇中的纯合子所占比例为：BB/(BB＋Bb)＝1/3。(3)该实验没有设置对照实验，应将果蝇分为两组，对照组不进行人工选择。
【答案】 (1)1/2 (2)1/3
(3)不科学 没有设置对照(没有对照实验)
(4)②将子一代果蝇随机分成性状相同的甲、乙两组，让甲、乙两组果蝇分别连续自由交配5次，同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇
③当子六代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比
④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论
(5)这种人工选择将导致B基因的频率增大，b基因的频率减小
第一章 生物进化理论
第一节现代生物进化理论
(教师用书独具)
●课标要求
评述现代生物进化理论的主要内容。
●课标解读
1．说明现代生物进化理论的主要内容。
2．了解隔离的类型以及隔离与物种形成的关系。
●教学地位
本课时是必修二第四单元第一章第一节内容， ( http: / / www.21cnjy.com )教材以达尔文的自然选择为主线，在此基础上介绍现代进化理论，阐述了生物进化的基本单位、实质、方向及新物种形成的必要条件，回答了生物是怎样进化的问题。本部分内容和基因突变、基因重组和染色体变异联系紧密，经常在一起进行综合考察。
●教法指导
1．通过对比学习，应加深对几组基本概念的理 ( http: / / www.21cnjy.com )解和掌握。种群与物种、基因频率与基因型频率、基因库与基因文库、物种形成与生物进化、地理隔离与生殖隔离等。
2．物种形成可由学生仔细观察课件动画展示的加拉帕戈斯群岛上13种地雀形成的过程，小组讨论物种形成需要的三个基本环节，由教师进行评述并总结完成。
(教师用书独具)
●新课导入建议
世界上到底是先有鸡还是先有蛋？这个问题困扰 ( http: / / www.21cnjy.com )了人类几千年！对于这个问题，首先是神学家们作出了“解释”：先有鸡，因为上帝创造了鸡，然后让鸡下蛋！随着科学的发展人们不相信上帝了！没了上帝，上帝创造了鸡的“解释”也就没人相信了。 通过初中生物知识的学习，我们已经知道生物是进化的，而不是女娲造人，也不是上帝造物。那么生物是怎样进化的呢？这节课，让我们共同讨论生物进化的一些学说。
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材相关 ( http: / / www.21cnjy.com )内容，填写【课前自主导学】一、二，完成“思考交流”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】方式，创设情景，导出本课时题目——现代生物进化理论。 步骤2：检测预习效果：(1)课件出示现代综合进化论内容的填空？(2)分组抢答【正误判断】并进行校正。 步骤3：结合【探究1】及教材有关内容，对物种和种群、地理隔离和生殖隔离进行比较分析。分析审题导析，共同完成【例1】。
步骤7：构建本课时知识网络，诵读【结论 ( http: / / www.21cnjy.com )语句】，课下完成【课时作业】。 步骤6：课堂完成【当堂双基达标】，小组交流完成教材【巩固提高】。 步骤5：阅读教材有关内容，对现代综合进化论的内容进行综合分析。指导学生分析审题导析，完成【例2】的解答。 步骤4：课件展示现代综合进化论导析问题，学生在阅读【探究2】的基础上尝试回答，注意【名师点拨】的指导。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.说明现代生物进化理论的主要内容。2．了解隔离的类型以及隔离与物种形成的关系。 1.解释生物进化的实质。(重点)2．分析隔离在物种形成中的作用。(重难点)
现代综合进化论
1.种群是生物进化的基本单位
(1)种群的概念
种
群
一片草地上的所有蒲公英
(2)基因库
基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因
(3)进化发生在种群而不是个体。
2．进化的实质是基因频率的改变
基因频率一个种群的基因库×100%突变、迁移和自然选择
3．自然选择决定生物进化的方向
自然选择保存了有利变异，消除了有害变异，从而使种群的基因频率发生定向改变。
4．隔离导致新物种的形成
(1)隔离的类型：地理隔离和生殖隔离。
由于突变是不定向的，同时环境条件也 ( http: / / www.21cnjy.com )不同，因此，对不同种群的选择方向也不同，使不同种群的基因库改变的方向不同，最终形成了生殖隔离，产生了新的物种。
(2)生殖隔离的类型
生殖季节不同(如植物开花期、传粉期不同，动物发情期、交配期不同)；雌雄配子不能结合的受精隔离；求偶行为不同的心理隔离；杂种不活、杂种不育。
(3)生物进化的三个基本环节是突变、选择和隔离。
地理隔离一定会导致生殖隔离吗？试分析原因。
【提示】 不一定。地理隔离是形成生殖隔离的先决条件，但如果两地环境条件相同，自然选择的方向相同，则两种群不能形成生殖隔离。
1．生物进化基因频率一定改变。(√)
2．自然选择的过程中，直接接受选择的是生物的基因型。(×)
【提示】 自然选择的过程中，直接接受选择的是生物的表现型。
3．自然选择决定了生物变异和进化的方向。(×)
【提示】 变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向。
4．基因频率的改变标志着新物种的形成。(×)
【提示】 生殖隔离的形成标志着新物种的形成。
物种与种群、隔离与物种的形成
【问题导思】
①物种与种群有什么区别与联系？
②隔离与物种形成有什么关系？
1．物种和种群的比较
物种 种群
区别
概念 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物 生活在一定区域的同种生物的全部个体
范围 不同区域的同种生物的不同种群 较小范围的同种生物的全部个体
判断标准 不同物种之间存在生殖隔离 不存在生殖隔离
联系 (1)同一物种是由不同的种群构成的(2)同一物种的不同种群在一定条件下可以进行基因交流
2.物种与种群和隔离的关系
3．地理隔离与生殖隔离的比较
地理隔离 生殖隔离
区别
概念 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 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
特点 自然条件下基因不能交流，一定条件下可以进行基因交流 种群间不能发生基因交流
结果 形成不同的亚种 形成不同的物种
联系 地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖 ( http: / / www.21cnjy.com )隔离是物种形成的质变阶段；长期的地理隔离通常会形成生殖隔离，生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段
1．生物进化是以种群为单位，而不是以物种为单位的。因为同一物种个体可能分布在不同地域而不能进行基因交流。
2．是否存在生殖隔离是判断生物个体间是否为同一物种的标准。若存在，则相关的生物分别属于不同物种；若不存在，则属于同一物种。
如图是生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是( )
A．图中A表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料
B．种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提
C．图中B表示地理隔离，是新物种形成的必要条件
D．图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代
【审题导析】 正确解答本题须明确以下几点：
(1)物种形成的标志。
(2)地理隔离与生殖隔离的关系。
【精讲精析】
选项 分析判断
A 突变和基因重组为生物进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，A项错误
B 种群基因频率的定向改变说明生物发生了进化，只有生物进化了才有可能形成新物种，B项正确
C 图中B表示地理隔离，但存在地理隔离不一定形成新物种，C项错误
D 图中C表示生殖隔离，生殖隔离指两种生物不能杂交或即便杂交也产生不可育的后代，D项错误
【答案】 B
现代综合进化论
【问题导思】
①现代综合进化论的内容是什么？
②隔离是否一定能形成新物种？
1．进化的基本单位是种群
种群是指生活在同一地域的同种生物的所有成员。 ( http: / / www.21cnjy.com )既包括幼年个体、中年个体，又包括老年个体。一个种群所含有的全部基因构成这个种群的基因库。生物在进化的过程中，只有通过相互交配，才能使种群保持一个相对稳定的基因库，因此，生物进化的基本单位是种群，而不是生物个体。
2. 进化的实质是基因频率的改变
在种群的基因库中，各种基因 ( http: / / www.21cnjy.com )所占的比例，即基因频率是不同的。由于不同种群基因频率的改变不同，导致不同种群朝不同的方向进化。在一个种群中，基因频率的改变导致生物进化。
3．自然选择使基因频率定向改变
在生物进化过程中，自然选择起到重要作用，它可以对变异类型进行选择，进而选择基因频率。
自然选择是指在生存斗争中 ( http: / / www.21cnjy.com )适者生存，不适者被淘汰的过程。即自然选择的结果是使一个环境中只有适应的才能生存下来，进而保留了适应的基因，淘汰了不适应的基因，从而使基因频率发生定向改变，生物向前发展进化。
4．隔离导致新物种的形成
物种是一个具有共同基因库、与其他类群生 ( http: / / www.21cnjy.com )物有生殖隔离的生物类群。同一物种的不同种群由于地理条件等的限制，阻碍了种群间生物个体的相互交配和基因交流，最终产生了生殖隔离，从而形成了新物种。只有基因频率的改变而无生殖隔离的产生，并不能导致新物种的形成。
生物进化≠物种的形成
1．生物进化的标志是种群基因频率的改变。
2．物种形成的标志是出现生殖隔离。
3．物种的形成需要进化，但进化并不必然导致物种的形成。
下列符合现代生物进化理论的叙述是( )
A．物种的形成可以不经过隔离
B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C．基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
【审题导析】 正确理解现代生物进化理论是解答本题的关键。包括以下几点：
(1)进化的基本单位是种群。
(2)进化的实质是种群基因频率的改变。
(3)突变、选择和隔离是生物进化的三个基本环节。
【精讲精析】
选项 分析判断
A 隔离包括地理隔离和生殖隔离，物种的形成可以不经过地理隔离，但必须经过生殖隔离，A项错误
B 生物进化过程的实质是种群中基因频率的定向改变，B项错误
C 基因突变产生的有利变异在自然选择的作用下，有更多机会产生后代，故种群中相应基因的频率会不断提高，但进化的方向由自然选择决定，C项错误
D 自然选择通过作用个体，选择个体，从而影响种群的基因频率，D项正确
【答案】 D
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．种群是生物进化的基本单位。
2．突变和基因重组提供了进化的原材料。
3．自然选择决定生物进化的方向。
4．进化的实质是种群基因频率的改变。
5．隔离是物种形成的必要条件。
6．突变、选择和隔离是生物进化的三个基本环节。
1．(2013·海淀期末)下列生物属于种群的是( )
A．一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物
B．一个蜂巢中全部的雌蜂
C．一块棉田中的全部幼蚜，有翅和无翅的成蚜
D．两个池塘中的全部鲤鱼
【解析】 A项中的生物不属于同种生物；B项中没有包括全部性别的个体；D项中的生物不符合同一区域的特点。
【答案】 C
2．(2011·江苏高考)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是( )
A．自然选择决定了生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减少
【解析】 生物变异的方向是不定向的，而 ( http: / / www.21cnjy.com )自然选择是定向的，故生物进化的方向是由定向的自然选择决定的，A项错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是种群基因型频率的改变，B项错误；种群内基因频率的改变可在世代间逐渐变化，即在世代间具有连续性，C项正确；种群内基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的，D项错误。
【答案】 C
3．(2012·厦门高一检测)新物种形成的标志是( )
A．具有新的生理功能
B．出现新的形态结构
C．出现地理隔离
D．形成生殖隔离
【解析】 物种是指能够在自然状态下 ( http: / / www.21cnjy.com )相互交配并且产生可育后代的一群生物，不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代。存在生殖隔离标志着新物种形成。
【答案】 D
4．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】 基因库是一个种群的全部个体所含 ( http: / / www.21cnjy.com )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，会代代相传。可遗传的变异均可能改变基因库的组成。
【答案】 C
5．19世纪后期，英国曼彻斯特地区的 ( http: / / www.21cnjy.com )“煤烟型”桦尺蛾种类的90%以上分布在污染工业区内，而西部乡村里却很少，科学家杜威尔在1956年做了一个有趣的试验，把野生型和煤烟型桦尺蛾分别在不同地区放出，几天后重新捕获，得到下表的结果，试分析下列问题。
地区 煤烟型 野生型
未污染的(多赛特)
放出数 473 496
重新捕获数 30 62
重新捕获数的百分比 6.3 12.5
已污染的(伯明翰)
放出数 601 201
重新捕获数 205 32
重新捕获数的百分比 34.1 15.9
(1)在未污染地区煤烟型桦尺蛾存活率_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______，野生型桦尺蛾存活率________，在污染地区则______________。这有效地证明了________能有效地避免被敌害攻击和捕食。
(2)工业黑化是________对桦尺蛾选择的主要因素。这说明________一般是不定向的，而________是定向的。只有适应环境的________才能逐代积累，从而使种群的________发生定向改变，导致桦尺蛾朝着适应变化环境的方向进化。
【解析】 桦尺蛾的体色是一种保护色，种 ( http: / / www.21cnjy.com )群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变。因此，生物进化的方向是由自然选择决定的。
【答案】 (1)较低 较高 相反 保护色 (2)环境 生物的变异 自然选择 变异类型 基因频率课时作业(十九) 现代生物进化理论
一、选择题
1．下列关于物种的叙述，正确的是( )
A．一个种群就是一个物种
B．隔离就有新物种形成
C．在物种形成的过程中，地理隔离和生殖隔离是同时出现的
D．物种是一个具有共同基因库、与其他类群生物有生殖隔离的生物类群
【解析】 本题考查物种的概念。一个物种包括很多种群；生殖隔离形成时，才有新物种的形成；新物种形成时，不一定有地理隔离。
【答案】 D
2．(2013·常州期末)下列说法正确的是( )
A．骡是一个物种
B．骡是不育的，说明马和驴之间存在地理隔离
C．隔离是物种形成的必要条件
D．存在地理隔离，必然会形成生殖隔离
【解析】 骡是不可育的，不是一个物种，说明马和驴之间存在生殖隔离。存在地理隔离未必形成生殖隔离，但没有隔离一定不会形成新物种。
【答案】 C
3．根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是( )
A．人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B．生物进化的方向与基因突变的方向一致
C．冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D．受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
【解析】 抗药性强的个体更能适应环境，生存 ( http: / / www.21cnjy.com )下来的个体有更多的机会将基因传给后代，D项正确；通过人工培育获得的新物种也能生活在自然环境中；生物进化的方向是定向的，而基因突变是不定向的，二者的方向不一定相同；C项不符合现代生物进化理论的观点。
【答案】 D
4．(2013·海淀高一期末)达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀，用现代进化理论解释错误的是( )
A．经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在的地雀物种
B．生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种
C．这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来后，逐渐分布在不同的群岛，出现不同的突变和基因重组
D．自然选择对不同的种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离
【解析】 现代进化理论对群岛 ( http: / / www.21cnjy.com )上各种地雀的进化过程的正确解释是经过长期的地理隔离，建立生殖隔离而形成的。那些原属于同一物种的地雀，从南美大陆迁来后，因分布在不同群岛上(地理隔离)而出现不同的突变和基因重组。由于每个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起到的作用就有差别。在一个种群中，某些基因被保留下来，而在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。久而久之，这些基因库会变得很不相同，并逐步出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀就成了不同的物种，二者是一致的，而不必要再继续进化。
【答案】 B
5．(2012·渭南高一检测)下列关于隔离的叙述中，不正确的是( )
A．阻碍了种群间的基因交流
B．对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离
C．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
D．不同的物种间必然存在着生殖隔离
【解析】 隔离是指不同物种的个体在自然 ( http: / / www.21cnjy.com )条件下不能自由交配的现象，其中的生殖隔离是指种群间的个体不能交配或交配后不能产生可育的后代，即存在着基因差异。
【答案】 B
6．(2013·西城高一期末)自然状态下，若一个种群中某一可遗传的变异性状出现的频率增加，这最可能是( )
A．这种性状对环境具有更大的适应性
B．这种性状的变异是由种群所处的环境改变引起的
C．控制这种性状的基因是显性基因
D．这个种群中的所有个体都有控制该变异性状的基因
【解析】 种群中生物原来就存在着变异， ( http: / / www.21cnjy.com )环境只对变异起选择作用，自然选择淘汰了具有不利性状的个体，保留了适应环境的变异个体，所以适应环境的变异性状的频率增加。实质是种群中控制该性状的基因的频率发生定向变化，从而决定了生物进化的方向。
【答案】 A
7．在某一地区，生物学家发现两个形态特征 ( http: / / www.21cnjy.com )相近，而鸣叫声不同的青蛙种群。生物学家将这两个类型的青蛙通过人工授精的方式取得受精卵，发现绝大多数的受精卵在胚胎发育的原肠胚时期死亡。实验结果表明这两个类型的青蛙( )
A．存在地理隔离 B．存在生殖隔离
C．属于同一物种 D．存在亲缘关系
【解析】 当两个种群不能进行交配，或者交配后 ( http: / / www.21cnjy.com )产生的后代不可育时，说明这两个种群已经形成了生殖隔离。本题中通过人工授精的方式取得受精卵，绝大多数在胚胎发育的原肠胚时期就死亡，说明这两个种群之间已经形成了生殖隔离。
【答案】 B
8．现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的。现代生物进化理论对自然选择学说的完善和发展表现在( )
①突变和基因重组产生进化的原材料 ② ( http: / / www.21cnjy.com )种群是进化的单位 ③自然选择是通过生存斗争实现的 ④自然选择决定生物进化的方向 ⑤生物进化的实质是基因频率的改变 ⑥隔离导致物种形成 ⑦适者生存，不适者被淘汰
A．②④⑤⑥⑦ B．②③④⑥
C．①②⑤⑥ D．①②③⑤⑦
【解析】 现代生物进化理论解释了遗传和 ( http: / / www.21cnjy.com )变异的本质，即突变和基因重组产生了进化的原材料，生物进化的实质是种群基因频率的改变，强调了种群是生物进化的基本单位，而不是个体；解释了隔离导致物种的形成。至于自然选择是通过生存斗争实现的以及自然选择决定生物进化的方向，是达尔文提出的观点。
【答案】 C
9．(2013·江苏高考)右图为四个物种 ( http: / / www.21cnjy.com )的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度)。DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是( )
A．四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成
B．生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素
C．人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积
D．大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同
【解析】 解答本题需充分利用题干提 ( http: / / www.21cnjy.com )供的信息，如“DNA碱基进化速率按1%/百万年计算”。由题图可知，四个物种是由共同祖先经过长期的自然选择而形成的，基因突变、染色体变异和基因重组产生进化的原材料，A项错误；自然选择决定生物进化的方向，B项错误；比较图示可知，人类与黑猩猩DNA的差异为0.99%，DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，则人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积，C项正确；比较题图中数据，大猩猩与人类的亲缘关系比大猩猩与非洲猴的亲缘关系要近，D项错误。
【答案】 C
10．(2012·广东高考)科学家用 ( http: / / www.21cnjy.com )人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述，错误的是( )
A．还可能发生变异
B．表现型仍受环境的影响
C．增加了酵母菌的遗传多样性
D．改变了酵母菌的进化方向
【解析】 因酵母菌中替换的是第6号和第 ( http: / / www.21cnjy.com )9号染色体的部分片段，这种变异属于染色体结构变异，这样的重组酵母菌还有可能再发生基因突变等可遗传的变异，A项正确；生物的表现型是基因型与环境条件共同作用的结果，B项正确；替代的人工合成的染色体片段中含有原酵母菌所没有的基因，故增加了酵母菌的遗传多样性，C项正确；生物的进化方向是由定向的自然选择决定的，D项错误。
【答案】 D
二、非选择题
11．(2013·延安期末)回答下列有关生物进化的问题：
图1
(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是__________、__________。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为________，这是生物进化的________。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的________。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。
图2
①由于蜥蜴过度繁殖，导致________加剧。
②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个 ( http: / / www.21cnjy.com )体比例反而逐渐上升，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的________发生了改变。
【解析】 本题主要考查生物进化的相关知识， ( http: / / www.21cnjy.com )核心是现代生物进化理论。(1)生物进化的基本环节是突变、自然选择和隔离；(2)小岛上原有蜥蜴个体构成种群，是进化的基本单位；(3)小岛上生存的蜥蜴个体含有的全部基因称为基因库；(4)蜥蜴过度繁殖导致生存斗争(种内斗争)加剧，使小岛上食物短缺，而联趾型蜥蜴能游泳可以获取更多食物，适应环境，个体数逐渐增加，这种变化的本质是种群基因频率的变化。
【答案】 (1)突变(变异) 自然选择 (2 ( http: / / www.21cnjy.com ))种群 基本单位 (3)基因库 (4)①生存斗争(种内斗争) ②联趾型个体趾间有蹼，适合游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多 ③基因频率
12．下图是对某甲虫成灾的马铃薯地块先后使用两种杀虫剂的试验结果曲线，请分析回答下列问题。
(1)甲虫抗药性的增强是________的结果。在这里杀虫剂是________因素，而内因是________。
(2)使用杀虫剂后均有少数甲虫生存，其内在因素是
________________________________________________________________________。
(3)曲线回升是通过________与________之间的______________来实现的。
(4)根据图示，写出提高灭虫效果的有效方法。
________________________________________________________________________。
【解析】 生物的变异是不定向的， ( http: / / www.21cnjy.com )杀虫剂对甲虫的选择作用是定向的，并且是通过甲虫的生存斗争实现的。选择的结果是对甲虫抗药性强的个体保留，对不抗药的和抗药性差的个体进行淘汰，再通过遗传，使种群基因频率不断发生变化，有利基因频率逐渐增大，使种群的抗药性逐渐增强。因此甲虫抗药性的增强是自然选择的结果，其内因是遗传和变异。
【答案】 (1)自然选择 外界环境 遗传和变异 (2)甲虫的变异是不定向的 (3)甲虫 杀虫剂 生存斗争 (4)杀虫剂Ⅰ和杀虫剂Ⅱ轮流使用第二节自然选择对基因频率的影响
(教师用书独具)
●课标要求
阐述现代生物进化理论的主要内容。
●课标解读
1．运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
2．解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。
3．举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变。
●教学地位
本课时是必修二第四单元第一章的核心内容，也 ( http: / / www.21cnjy.com )是对以前学过的生物学知识的综合应用。本节课的核心是介绍遗传平衡定律以及基因频率和基因型频率的计算方法。本节与生物的遗传变异、环境对生物的影响、种群的特征、免疫与病原体的抗性等密切相关。近三年的高考中，常利用新材料考查对现代生物进化理论的主要内容的理解以及在实例中的分析、应用，和对基因频率变化的特点与相关计算。易与遗传变异及种群相联系综合考查。
●教法指导
对于自然选择对种群基因频率的影响可采取比较法进行讲述，即分别无自然选择条件下与有环境条件选择下种群的基因频率和基因型频率是否都发生改变，结合教材有关表格由学生分组讨论完成，并点拨生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变。
(教师用书独具)
●新课导入建议
多媒体展示图片，情境创设：假如你是老虎体内的一个控制有利性状的基因，你有个愿望“我真的还想再活五百年！”。你觉得这个愿望可能实现吗？
●教学流程设计
课前自主探究：阅读教材相关内容，填写【 ( http: / / www.21cnjy.com )课前自主导学】一、二，完成“思考交流”。 步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】方式，创设情景，导出本课时题目——现代生物进化理论。 步骤2：(1)教师检测【正误判断】内容，检测预习情况。(2)学生尝试表述现代生物进化理论包括哪些主要内容。 步骤3：结合【探究】中基因频率和基因型频率的计算方法，对【例题】中的基因型频率及基因频率进行板书推导，师生共同完成解答。
步骤7: 默诵【结论语句】，尝试构 ( http: / / www.21cnjy.com )建最佳知识网络，课下完成【课时作业】。能准确表述自然选择对基因频率的影响。 步骤6：(1)以小组为单位完成【当堂双基达标】。(2)课下完成教材【巩固提高】 步骤5：引导学生阅读教材有关材料，设计探究方案的表格，由学生通过计算填充第4、5年有关数据，总结自然选择对种群基因频率的影响。 步骤4：指导学生认真阅读【名师点拨】的内容，对X染色体上基因频率的计算方法重点分析，以课时作业T2为例进行巩固。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。2．解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。3．举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变。 1.种群基因频率的计算和影响因素分析。(重难点)2．举例说明自然选择可使种群基因频率发生定向改变。(重点)
遗传平衡定律
1.基因频率：指种群中某基因在全部等位基因数中所占的比例。
2．基因型频率：指某种基因型的个体在该种群中所占的比例。
3．基因频率的计算
(1)某个种群中，AA、Aa、aa的个体分别有100、400、200个，则A、a的基因频率分别是多少？
A的基因频率：＝0.43。
a的基因频率：1－0.43＝0.57。
(2)某个种群中，AA、Aa、aa的个体分别占20%、40%、40%，则A、a的基因频率分别是多少？
A的基因频率：20%＋40%÷2＝40%。
a的基因频率：40%＋40%÷2＝60%。
4．遗传平衡定律的内容
在种群极大，且没有发生迁移、突变和选择的时候，种群的基因频率和基因型频率是不会发生变化的。
1．种群中一对等位基因的基因频率有什么关系？
【提示】 一对等位基因的基因频率之和等于1。
自然选择使基因频率变化
1.基因频率变化的原因
在自然界不会有极大的随机交配的种群，也不可能不发生突变，最重要的是自然选择无处不在。在诸多影响因素中，自然选择是重要因素。
2．自然选择对基因频率的影响
自然选择引起等位基因频率的变化，从而使种群基因库也发生了改变，导致了种内进化，最终将形成新的物种。
2．自然选择作用是如何使基因频率发生变化的？
【提示】 自然选择通过淘汰不利变异个体引起种群基因型频率发生变化的同时，导致了种群基因频率的变化。
1．自然选择是影响种群基因频率变化的重要因素。(√)
2．基因型频率改变时，基因频率也一定发生改变。(×)
【提示】 基因型频率改变时，基因频率不一定改变。如杂合体自交。
3．种群的基因型频率发生改变，则生物一定会进化。(×)
【提示】 基因型频率发生改变，但基因频率不一定改变，生物不一定发生进化。
基因频率和基因型频率的计算方法
【问题导思】
①若已知基因频率，如何计算基因型频率？
②如色盲基因是位于X染色体上的，在Y染色体上无等位基因，在这种情况下如何计算基因频率？
1．已知基因型的个体数计算基因频率
某基因频率＝×100%
例如：A的基因频率＝×100%
2．已知基因型频率求基因频率
计算公式：一对等位基因中某基因的频率＝该基因纯合体的基因型频率＋1/2杂合体的基因型频率
例如：A的基因频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率
3．根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
(1)遗传平衡定律
在一个有性生殖的自然种群中，在符 ( http: / / www.21cnjy.com )合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。这5个条件是：①种群是极大的；②种群中个体间的交配是随机的；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。
设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝1。
(2)基因频率与基因型频率的特点
雄配子雌配子 A(p) a(q)
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a(q) Aa(pq) aa(q2)
AA、Aa、aa三种基因型频率之和为：p2＋2pq＋q2＝1，即为(p＋q)2＝1。
(3)实例：AA的基因型频率为m，则A的基因频率为。
1．在种群中控制一对相对性状的各种基因频率之和及各种基因型频率之和等于1。
2．在一个有性生殖的种群中，在种群足够 ( http: / / www.21cnjy.com )大，种群内个体随机交配，没有突变，没有发生迁移，没有选择的条件下，各等位基因的频率在一代代的遗传中是稳定不变的。所以AA＝p2，aa＝q2，Aa＝2pq(p是A的基因频率，q是a的基因频率)。
3．X染色体上基因频率的计算方法
XA＝
Xa＝
(2013·安丘高一检测)某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：
(1)该种群中a基因的频率为________。
(2)如果该种群满足四个基本条件， ( http: / / www.21cnjy.com )即种群________、不发生________、不发生________、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。
(3)假定该动物种群满足上述四个基本 ( http: / / www.21cnjy.com )条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为________、________和________；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________(填“会”或“不会”)发生改变。
【思维导图】
种群的基
因型改变基因
频率―→自交后代的基因
频率和基
因型频率随机交配后代的基因
频率和基
因型频率
【精讲精析】 (1)AA＝0.3、Aa ( http: / / www.21cnjy.com )＝0.4、aa＝0.3，所以a＝0.4×1/2＋0.3＝0.5；(2)由a＝0.5，可以计算出后代中aa的基因型频率是(0.5)2＝0.25，且该基因型的频率不会发生改变，但是该结论的前提条件是种群足够大、不发生基因突变(或突变)、不发生选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配；(3)AA＝0.3、Aa＝0.4、aa＝0.3，题中叙述的情况下相当于植物的自交，结果如下：0.3(AA×AA)得到0.3AA,0.4(Aa×Aa)得到0.1AA、0.2Aa、0.1aa,0.3(aa×aa)得到0.3aa，所以相同基因型之间进行交配后代中AA＝0.3＋0.1＝0.4、Aa＝0.2、aa＝0.3＋0.1＝0.4，同理可以计算该代相同基因型个体之间的交配后代中AA＝0.45、Aa＝0.1、aa＝0.45，所以基因型频率会发生改变。
【答案】 (1)0.5
(2)足够大 基因突变(或突变) 选择 0.25 不会
(3)0.4 0.2 0.4 会本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1．遗传平衡定律成立的条件是：种群极大，个体间的交配是随机的，且没有发生迁移、突变和选择。
2．种群表现为遗传平衡时，基因频率和基因型频率的关系可表示为p2＋2pq＋q2＝1。
3．影响种群基因频率变化的因素有突变、迁移、自然选择，其中自然选择是重要因素。
4．自然选择通过淘汰不利变异个体引起种群基因型频率发生变化的同时，导致种群基因频率的变化。
1．对种群的基因频率没有影响的是( )
A．自然选择 B．基因突变
C．染色体变异 D．自由交配
【解析】 影响种群基因频率的因素主要有突变和基因重组、迁入和迁出、自然选择等。
【答案】 D
2．下列关于基因频率的叙述中，正确的是( )
A．某种群中某基因的突变率
B．某种群中某种基因在全部等位基因数中所占的比例
C．某种基因在基因库中所占的比例称为基因频率
D．一对等位基因的基因频率之和为1/2
【解析】 基因频率是指种群中某基因占全部等位基因的比例。
【答案】 B
3．(2013·四平高一检测)一个随机交配的群体，某一对相对性状中，显性性状表现型的频率是0.19，则杂合体Aa的基因型频率是( )
A．0.1 B．0.6
C．0.9 D．0.18
【解析】 设控制这对相对 ( http: / / www.21cnjy.com )性状的基因为A、a，显性性状表现型的频率是0.19，则隐性性状(aa)表现型的频率是0.81，可推出a的基因频率为0.9，则A的基因频率为0.1，那么Aa的基因型频率为2×0.1×0.9＝0.18。
【答案】 D
4．(2013·江门期末)已知某种 ( http: / / www.21cnjy.com )群中，AA的基因型频率为30%，aa的基因型频率为26%，如果该群体的个体自交，则F1基因型AA的频率为( )
A．20% B．41%
C．50% D．74%
【解析】 自交过程中，A ( http: / / www.21cnjy.com )A和aa基因型的个体不会发生性状分离，只有Aa基因型的个体后代会发生性状分离，分离比为：AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，所以F1基因型AA的频率为30%＋(1－30%－26%)×1/4＝41%。
【答案】 B
5．镰刀型细胞贫血症是由常染色体上 ( http: / / www.21cnjy.com )的隐性致病基因引起的，患者在幼年时期夭折，但致病基因的携带者却能对疟疾有较强的抵抗力。现在甲、乙两地区进行调查，其中乙地区流行疟疾。两地区人群中各种基因型的比例如下图所示。
(1)在甲地区人群中A的基因频率为__________，乙地区人群中A的基因频率为__________。
(2)若干年后再进行调查，甲地区人群中A的基因型频率将________，乙地区人群中AA的基因型频率将________。
(3)如果在乙地区消灭疟疾，若干年后再调查，将会发现AA的基因型频率将会________。
(4)疟疾盛行期间，乙地区人__ ( http: / / www.21cnjy.com )______(填“有”或“没有”)进化，甲地区人________(填“有”或“没有”)发生进化。上述现象说明________________________________________________________________________。
【解析】 甲地区A的基因频率为95 ( http: / / www.21cnjy.com )%＋3%÷2＝96.5%，乙地区A的基因频率为3%＋95%÷2＝50.5%。经过长期的自然选择，甲地区A的基因频率会变高，因为aa幼年夭折。乙地区AA的频率会下降，原因是只有Aa能抵抗疟疾。疟疾消灭后，AA的基因型频率会上升，因为AA和Aa均适应环境。
【答案】 (1)96.5% 50.5%
(2)上升 下降
(3)上升
(4)有 有 自然选择导致人种群的基因频率发生定向变化课时作业(二十) 自然选择对基因频率的影响
一、选择题
1．(2013·龙岩高一期 ( http: / / www.21cnjy.com )末)某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是( )
A．55%和32.5% B．55%和42.5%
C．45%和42.5% D．45%和32.5%
【解析】 由题可推知亲代中Aa ( http: / / www.21cnjy.com )基因型的个体占的比例为1－30%－20%＝50%，则亲代A的基因频率为30/100 AA＋50/100 Aa×1/2＝55%；基因型为AA的个体自交后代全部为AA，基因型为Aa的个体自交后代中有1/4为AA，所以F1中AA的基因型频率为30/100 AA×1＋50/100 Aa×1/4＝42.5%。
【答案】 B
2．对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现： ( http: / / www.21cnjy.com )780名女生中有患者23人、携带者52人，820名男生中有患者65人。那么该群体中色盲基因的频率为( )
A．4.4% B．5.1%
C．6.8% D．10.2%
【解析】 女生中XbXb有23人，XBXb有52人，男生中XbY有65人，则Xb的频率＝×100%＝6.8%。
【答案】 C
3．某植物种群中，AA个体占16%， ( http: / / www.21cnjy.com )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
【解析】 由遗传平衡定律 ( http: / / www.21cnjy.com )可知，该种群随机交配产生的后代中基因频率和基因型频率都不会变化。该种群自交，没有选择，基因频率不变，纯合体概率增加。
【答案】 C
4．(2013·四平高一期末)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．会提高杂合体的比例
【解析】 种群的基因频率 ( http: / / www.21cnjy.com )随着种群中相应基因型个体的变化而变化，如果每一代隐性基因型的个体不能产生后代，则后代中隐性个体越来越少，使隐性基因的频率逐渐降低。
【答案】 B
5．关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是( )
A．在某种条件下两种基因的频率可以相等
B．该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
C．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境
D．持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零
【解析】 突变、迁移也是造成种群基因 ( http: / / www.21cnjy.com )频率发生变化的重要原因，故B项错误。在自然条件下，通过选择两种基因的频率可能相等；持续选择条件下，某种基因的频率可以降为零；优胜劣汰的结果是频率高的基因所控制的性状更适应环境。
【答案】 B
6．(2013·烟台期末)已知某环境条 ( http: / / www.21cnjy.com )件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是( )
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶1
【解析】 由题可知，该动物群体中，AA的 ( http: / / www.21cnjy.com )基因型频率为1/3，Aa的基因型频率为2/3，则A的基因频率为2/3，a的基因型频率为1/3，则后代中AA∶Aa＝(2/3A×2/3A)∶(2/3A×1/3a＋1/3a×2/3A)＝4/9∶4/9＝1∶1。
【答案】 A
7．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多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
【解析】 生物进化的实质是种群基因频率 ( http: / / www.21cnjy.com )的改变，基因频率是指种群中某基因在全部等位基因数中所占的比例。控制一对相对性状的基因频率之和为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染色体隐性遗传病，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的基因频率是相同的。
【答案】 B
8．(2013·海南高考)果蝇长翅(V)和残 ( http: / / www.21cnjy.com )翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是( )
A．v基因频率降低了50%
B．V基因频率增加了50%
C．杂合果蝇比例降低了50%
D．残翅果蝇比例降低了50%
【解析】 因该果蝇种群长期保持 ( http: / / www.21cnjy.com )vv的基因型频率为4%，由此算出v的基因频率为0.2，V的基因频率为0.8，进而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.04×20 000＝800只，Vv基因型的果蝇有2×0.2×0.8×20 000＝64 00只，VV基因型的果蝇有0.8×0.8×20 000＝12 800只。引入纯合长翅果蝇后，v基因频率为(800×2＋6 400)/(40 000×2)＝0.1，V的基因频率为1－0.1＝0.9，A正确、B错误；因Vv、vv基因型的果蝇的数目不变，而该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。
【答案】 B
9．(2013·荆州模拟)假设在某 ( http: / / www.21cnjy.com )一个群体中，AA、Aa、aa三种基因型的个体数量相等，A和a的基因频率均为50%。当自然选择分别对隐性基因或显性基因不利时，对应的有利基因的基因频率就会上升，但其上升的幅度不同，如下图所示。下列有关叙述中不正确的是( )
A．甲为自然选择对显性基因不利时的曲线
B．自然选择作用于表现型而不是基因型
C．该种群将因基因频率的改变而进化为新的物种
D．生物体内有害的显性基因一般都少于隐性基因
【解析】 生物对环境是否适应 ( http: / / www.21cnjy.com )是一种性状表现，故自然选择作用于表现型而不是基因型。当隐性基因不利时，自然选择仅对隐性纯合子起作用，对杂合子不起作用；但当显性基因不利时，自然选择对显性纯合子和杂合子均起作用。所以，甲、乙分别为自然选择对显性基因不利时和对隐性基因不利时的曲线。正是这个原因，生物体内有害的显性基因一般都少于隐性基因。生物进化不等于新物种的产生。
【答案】 C
10．(2012·海南高考)关于现代生物进化理论的叙述，错误的是( )
A．基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要
B．不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同
C．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变
D．同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落
【解析】 基因突变率虽然低，却是生物变异的根 ( http: / / www.21cnjy.com )本来源，是生物进化的原材料，A项正确；生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，基因型不同，表现型相同，对环境的适应性相同，也可能表现型不同，对环境的适应性也不同，B项正确；环境发生的变化如果影响到某些基因型，由于环境的选择作用，就会使种群的基因频率改变，如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性，也可能不起选择作用，使基因频率不变，C项正确；种群内个体之间才有基因交流，所以生物进化的基本单位是种群而非群落，D项错误。
【答案】 D
二、非选择题
11．(2012·石家庄高一检测)某地区从 ( http: / / www.21cnjy.com )1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因。据图回答：
(1)R基因的出现是________的结果。
(2)在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为________。
(3)1969年中期，RR基因型几近消失，表 ( http: / / www.21cnjy.com )明在________________的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力________。
(4)该地区从此不再使用杀虫剂 ( http: / / www.21cnjy.com )。预测未来种群中，最终频率最高的基因型是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)野生敏感型 ( http: / / www.21cnjy.com )基因通过基因突变产生了抗性基因。(2)由题意知：基因型RS＝4%，SS＝1%，则RR＝95%。故R基因的频率＝95%＋1/2×4%＝97%。(3)1967年中期停用杀虫剂后，RR基因型频率减少，SS基因型频率增加，说明在不使用杀虫剂的环境下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。(4)若长期不使用杀虫剂，会使R基因的频率降低，S基因的频率增加，使SS基因型频率达到最高。
【答案】 (1)基因突变 (2)97% (3)不再使用杀虫剂 低 (4)SS 在不使用杀虫剂环境下，持续的选择作用使R基因频率越来越低
12．[探究创新] 某中学 ( http: / / www.21cnjy.com )生物研究小组为证明人工选择对种群基因频率的影响，选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b)为显性，基因位于常染色体上。他们的实验过程如下：
a．选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇。
b．让子一代果蝇连续自由交配五代，同时在每一代中除去残翅果蝇。
c．当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比。
d．根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率，得出结论。
请分析回答：
(1)如果按照上述步骤进行，在子三代长翅果蝇中纯合子占________。
(2)如果在每代中不除去残翅果蝇，在子三代长翅果蝇中纯合子占________。
(3)请判断该实验过程的设计是否科学 ( http: / / www.21cnjy.com )？________。你的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进后的实验步骤。
①选择一只纯种长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请预期这种人工选择对种群基因频 ( http: / / www.21cnjy.com )率的影响________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)在逐代去 ( http: / / www.21cnjy.com )除残翅果蝇的条件下，F2中产生的两类配子B∶b＝2∶1，故F3中bb＝1/3×1/3＝1/9，BB＝2/3×2/3＝4/9，Bb＝2×1/3×2/3＝4/9，长翅果蝇中的纯合子所占比例为1/2。(2)在没有去除残翅果蝇的条件下，F2中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，产生两类配子B∶b＝1∶1，F3中BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，长翅果蝇中的纯合子所占比例为：BB/(BB＋Bb)＝1/3。(3)该实验没有设置对照实验，应将果蝇分为两组，对照组不进行人工选择。
【答案】 (1)1/2 (2)1/3
(3)不科学 没有设置对照(没有对照实验)
(4)②将子一代果蝇随机分成性状相同的甲、乙两组，让甲、乙两组果蝇分别连续自由交配5次，同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇
③当子六代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比
④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论
(5)这种人工选择将导致B基因的频率增大，b基因的频率减小