第6章 第3节 第1课时
基 础 题 组
1．在19世纪中叶以前，英国曼彻斯特地区的桦尺蛾几乎都是浅色型(s)的，随着工业的发展，工厂排出的煤烟逐渐将树皮熏成黑褐色，到了20世纪中叶，黑色型(S)的桦尺蛾成了常见类型。下列与此相关的叙述正确的是( )
A．自然选择的方向发生了改变，所以自然选择是不定向的
B．桦尺蛾种群进化过程中接受选择的是各种基因型的个体
C．该地区桦尺蛾种群进化过程中Ss的基因型频率不会改变
D．长时间的环境污染导致s基因突变成S基因的频率增加
2．有一个随机交配的种群，在没有迁移等条件下，该种群两年内基因型频率的变化如表，根据现代生物进化理论，在这两年中，下列与这对基因有关的推断正确的是( )
时间 AA(%) Aa(%) aa(%)
第1年 30 40 30
第2年 25 50 25
A.该种群将朝着Aa增多的方向进化
B．该种群没有表现出生物的进化
C．该种群的生活环境有较大的变化
D．该种群将较容易发生基因突变
3．人类在生产和生活中大量使用抗生素是引起细菌抗药性增强的重要原因。如图是细菌抗药性形成示意图，下列有关叙述不正确的是( )
A．易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果
B．抗药性基因传递给其他细菌产生的变异属于基因重组
C．长期使用某种抗生素，就会使易感细菌产生抗药性变异，从而产生耐该抗生素的菌群
D．抗生素的不合理使用，会导致耐药菌群的出现或造成体内菌群失调
4．(2023·辽宁大连期末)在美国南部森林中生活着一种绿色变色蜥蜴，当人类在这一地区引入一种褐色蜥蜴后，褐色蜥蜴占据了森林地面上的区域，绿色蜥蜴被迫迁移到树上生活。研究发现仅仅经过20代的繁衍，绿色蜥蜴就长出更大、黏性更强的护趾，帮助它们在较高的领地上定居。推测下列说法正确的是( )
A．树上的绿色蜥蜴种群中一定产生了新的基因
B．环境改变导致绿色蜥蜴突变，从而形成适合在树上生活的护趾
C．护趾的变化表明绿色蜥蜴经过20代的繁衍已经进化形成新物种
D．绿色蜥蜴出现更大、黏性更强的护趾是自然选择的结果
5．囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型概率，检测并计算基因频率，结果如图。
下列叙述错误的是( )
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高
6．理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是( )
A．常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B．常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C．X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D．X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
7．下图中的小圆圈表示物种，箭头表示物种的变异，箭头线上有两条短线代表被淘汰的变异个体。请根据此图解完成下列关于达尔文自然选择学说的问题：
(1)此图说明了一个什么观点？___。
(2)图解中为什么有的箭头被淘汰？___。
(3)图解中画出的未被淘汰的箭头综合说明了什么？___。
能 力 提 升
1．(2023·皖南八校联考)考古学家发现，长尾巴恐龙是目前已知体形最大的窃蛋龙，其前肢具有流苏状羽毛，头上有像母鸡一样的冠毛，拥有鸵鸟般细长的双腿，前肢有尖锐的爪子，与鸟类有密切渊源，科学家戏称其为“来自地狱的鸡”。根据现代生物进化理论，下列相关叙述正确的是( )
A．窃蛋龙的翅膀由于长期不用而逐渐退化，形成前肢
B．窃蛋龙的基因库与鸟类的基因库存在一定的相似性
C．种群是生物进化的基本单位，不同种类的窃蛋龙应构成一个种群
D．在窃蛋龙进化历程中，基因型频率逐渐发生改变是其进化的实质
2．如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是( )
A．Q点表示环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境
B．P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%
C．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变
D．该种群中杂合体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体
3．如图所示是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变，下列相关叙述错误的是( )
A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因
B．抗性基因的根本来源是可遗传的变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传
C．若连续施用该杀虫剂，抗该杀虫剂基因的基因频率会越来越趋近100%
D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫对该杀虫剂的抗药性或不抗药性的表型
4．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．色盲患者中男性数量大于女性，说明男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
C．基因型为Aa的个体自交后代所形成的群体中，A的基因频率大于a的基因频率
D．一个种群中，控制相对性状的等位基因的基因频率之和、基因型频率之和都为1
5．假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色(B)对白色(b)为显性。一个随机交配多代的羊群中，白毛和黑毛的基因频率各占一半，现需对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法错误的是( )
A．淘汰前，该羊群中黑色个体数量多于白色个体数量
B．白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到25%
C．白色个体连续淘汰2代，羊群中Bb的比例为2/3
D．若每代均不淘汰，不论交配多少代，羊群中纯合子的比例均为1/2
6．某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这200人中，Xb的基因频率为( )
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 78 14 8 70 30
A.85% B．30%
C．20% D．15%
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)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可遗传的_变异__，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___个。
(3)随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型为AA(灰身)的个体35只，基因型为Aa(灰身)的个体60只，基因型为aa(黑身)的个体5只，则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进行遗传学研究，可得出生物进化的基本单位是___，生物进化的实质是___。
第6章 第3节 第1课时
基 础 题 组
1．在19世纪中叶以前，英国曼彻斯特地区的桦尺蛾几乎都是浅色型(s)的，随着工业的发展，工厂排出的煤烟逐渐将树皮熏成黑褐色，到了20世纪中叶，黑色型(S)的桦尺蛾成了常见类型。下列与此相关的叙述正确的是( B )
A．自然选择的方向发生了改变，所以自然选择是不定向的
B．桦尺蛾种群进化过程中接受选择的是各种基因型的个体
C．该地区桦尺蛾种群进化过程中Ss的基因型频率不会改变
D．长时间的环境污染导致s基因突变成S基因的频率增加
解析： 自然选择是定向的，A错误；自然选择直接作用于表型，选择的是各种基因型的个体，B正确；基因型Ss的个体受自然选择的作用，频率也会发生改变，C错误；通过自然选择，S基因的频率增加，D错误。
2．有一个随机交配的种群，在没有迁移等条件下，该种群两年内基因型频率的变化如表，根据现代生物进化理论，在这两年中，下列与这对基因有关的推断正确的是( B )
时间 AA(%) Aa(%) aa(%)
第1年 30 40 30
第2年 25 50 25
A.该种群将朝着Aa增多的方向进化
B．该种群没有表现出生物的进化
C．该种群的生活环境有较大的变化
D．该种群将较容易发生基因突变
解析： 第1年A的基因频率＝30%＋1/2×40%＝50%，a的基因频率＝50%，第2年A的基因频率＝25%＋1/2×50%＝50%，a的基因频率＝50%。可见两年中A和a的基因频率没有发生变化，故该种群没有表现出生物进化。
3．人类在生产和生活中大量使用抗生素是引起细菌抗药性增强的重要原因。如图是细菌抗药性形成示意图，下列有关叙述不正确的是( C )
A．易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果
B．抗药性基因传递给其他细菌产生的变异属于基因重组
C．长期使用某种抗生素，就会使易感细菌产生抗药性变异，从而产生耐该抗生素的菌群
D．抗生素的不合理使用，会导致耐药菌群的出现或造成体内菌群失调
解析： 抗生素刚被使用的时候，能够杀死易感细菌，但少数细菌因为变异而具有抵抗抗生素的特性，不能被抗生素杀死而生存下来，并将这些特性遗传给下一代，经过抗生素的长期选择，从而产生耐药菌群，C错误。
4．(2023·辽宁大连期末)在美国南部森林中生活着一种绿色变色蜥蜴，当人类在这一地区引入一种褐色蜥蜴后，褐色蜥蜴占据了森林地面上的区域，绿色蜥蜴被迫迁移到树上生活。研究发现仅仅经过20代的繁衍，绿色蜥蜴就长出更大、黏性更强的护趾，帮助它们在较高的领地上定居。推测下列说法正确的是( D )
A．树上的绿色蜥蜴种群中一定产生了新的基因
B．环境改变导致绿色蜥蜴突变，从而形成适合在树上生活的护趾
C．护趾的变化表明绿色蜥蜴经过20代的繁衍已经进化形成新物种
D．绿色蜥蜴出现更大、黏性更强的护趾是自然选择的结果
解析： 树上的绿色蜥蜴种群中不一定产生了新的基因，但种群的基因频率发生了变化，A错误；变异是不定向的，环境改变只是把绿色蜥蜴突变产生适合树上生活的护趾这种变异选择出来，B错误；褐色蜥蜴的入侵导致绿色蜥蜴种群发生了进化，但不一定形成了新物种，C错误；绿色蜥蜴出现更大、黏性更强的护趾，有利于它们在树上生活，这是自然选择的结果，D正确。
5．囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型概率，检测并计算基因频率，结果如图。
下列叙述错误的是( B )
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高
解析： 在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表型频率为0.18，则浅色表型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么x＋0.82＝0.9，可算出x＝0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表型频率为0.95，则浅色表型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.5，B项错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.5＝0.5，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
6．理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是( D )
A．常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B．常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C．X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D．X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
解析： 根据遗传平衡定律，满足一定条件的种群中，等位基因只有一对(Aa)时，设基因A的频率为p，基因a的频率为q，则基因频率p＋q＝1，AA、Aa、aa的基因型频率分别为p2、2pq、q2。基因频率和基因型频率关系满足(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2，若致病基因位于常染色体上，发病率与性别无关。常染色体上隐性遗传病的发病率应为aa的基因型频率，即q2，A错误；常染色体上显性遗传病的发病率应为AA和Aa的基因型频率之和，即p2＋2pq，B错误；若致病基因位于X染色体上，发病率与性别有关，女性的发病率计算方法与致病基因位于常染色体上的情况相同，X染色体显性遗传病女性的发病率为p2＋2pq，C错误；因男性只有一条X染色体，故男性的发病率为致病基因的基因频率，D正确。
7．下图中的小圆圈表示物种，箭头表示物种的变异，箭头线上有两条短线代表被淘汰的变异个体。请根据此图解完成下列关于达尔文自然选择学说的问题：
(1)此图说明了一个什么观点？_变异是不定向的，自然选择是定向的__。
(2)图解中为什么有的箭头被淘汰？_在生存斗争中，不利于生存的变异个体在斗争中被淘汰__。
(3)图解中画出的未被淘汰的箭头综合说明了什么？_说明在生存斗争中适于生存的变异个体被保留，并逐代通过遗传而不断积累加强(或说明了自然选择是定向的)__。
解析：依图所示，每个小圆圈表示的物种，都有多个变异的方向，但每次都只有一个方向(且同一方向)保留下来，其他变异均被淘汰。说明：①生物的变异可向各方向发展，一般是不定向的；②生物被保存下来的变异是与环境相适应的，即自然选择是定向的，当生物产生了变异后，由环境决定其生存还是被淘汰。图中大多数的箭头(即变异)被淘汰，就是因为不适应环境的缘故。图中未被淘汰的箭头始终朝向一个方向，除了说明外界环境未改变，选择方向没改变外，更重要的是物种在进化过程中，通过遗传，使有利变异在后代中不断积累和加强，并最终达到进化的目的。
能 力 提 升
1．(2023·皖南八校联考)考古学家发现，长尾巴恐龙是目前已知体形最大的窃蛋龙，其前肢具有流苏状羽毛，头上有像母鸡一样的冠毛，拥有鸵鸟般细长的双腿，前肢有尖锐的爪子，与鸟类有密切渊源，科学家戏称其为“来自地狱的鸡”。根据现代生物进化理论，下列相关叙述正确的是( B )
A．窃蛋龙的翅膀由于长期不用而逐渐退化，形成前肢
B．窃蛋龙的基因库与鸟类的基因库存在一定的相似性
C．种群是生物进化的基本单位，不同种类的窃蛋龙应构成一个种群
D．在窃蛋龙进化历程中，基因型频率逐渐发生改变是其进化的实质
解析： 翅膀长期不用而逐渐退化成前肢是拉马克的用进废退学说，不是现代生物进化理论的内容；窃蛋龙与鸟类有密切渊源且该恐龙前肢有羽毛，头顶有冠毛，所以两者的基因库应存在一定的相似性；不同种类的窃蛋龙不能构成一个种群；生物进化的实质是基因频率的定向改变。
2．如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是( D )
A．Q点表示环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境
B．P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%
C．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变
D．该种群中杂合体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体
解析： 分析题图可知，该种群的A的基因频率增加，a的基因频率减小，说明A基因控制的性状更适应环境，A正确；P点时，A与a的基因频率相等，由于二者基因频率之和为1，故P点时，A和a的基因频率都是50%，B正确；自然选择是定向的，使基因频率向一定的方向改变，C正确；A的基因频率越来越高，最后接近1，说明纯合子所占比例增加，D错误。
3．如图所示是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变，下列相关叙述错误的是( B )
A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因
B．抗性基因的根本来源是可遗传的变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传
C．若连续施用该杀虫剂，抗该杀虫剂基因的基因频率会越来越趋近100%
D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫对该杀虫剂的抗药性或不抗药性的表型
解析： 杀虫剂只起选择作用，①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因，A正确；②③类个体的抗性基因可能来源于遗传，也可能来源于自身基因突变，B错误；若连续施用该杀虫剂，不含抗性基因的个体逐渐被淘汰，而含抗性基因的个体所占比例越来越高，故抗该杀虫剂基因的基因频率会越来越接近100%，C正确；施用杀虫剂后，具有抗药性的个体生存下来，不具有抗药性的个体被淘汰，故杀虫剂直接选择的对象是昆虫对该杀虫剂的抗药性或不抗药性的表型，D正确。
4．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 ( D )
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．色盲患者中男性数量大于女性，说明男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
C．基因型为Aa的个体自交后代所形成的群体中，A的基因频率大于a的基因频率
D．一个种群中，控制相对性状的等位基因的基因频率之和、基因型频率之和都为1
解析： 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，A错误；色盲患者中男性数量大于女性，是因为男性X染色体上只要携带色盲基因就会患色盲，并不能说明男性群体中色盲的基因频率大于女性群体，B错误；在不发生突变、自然选择、隔离等情况下，基因型为Aa的个体自交后代所形成的群体中，A的基因频率等于a的基因频率，C错误；一个种群中，控制相对性状的等位基因的基因频率之和、基因型频率之和都为1，D正确。
5．假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色(B)对白色(b)为显性。一个随机交配多代的羊群中，白毛和黑毛的基因频率各占一半，现需对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法错误的是( C )
A．淘汰前，该羊群中黑色个体数量多于白色个体数量
B．白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到25%
C．白色个体连续淘汰2代，羊群中Bb的比例为2/3
D．若每代均不淘汰，不论交配多少代，羊群中纯合子的比例均为1/2
解析： 淘汰前，该羊群中白毛和黑毛的基因频率各占一半，黑色个体数量(B_)所占比例为0.5×0.5＋2×0.5×0.5＝0.75，多于白色个体数量，A正确；淘汰一次后，BB∶Bb＝1∶2，再自由交配一次，后代中BB∶Bb∶bb＝4∶4∶1，淘汰掉bb，BB∶Bb＝1∶1，b的基因频率是1/2×1/2＝1/4，B正确；淘汰一次后，BB∶Bb＝1∶2，再自由交配一次，后代中BB∶Bb∶bb＝4∶4∶1，淘汰掉bb，BB∶Bb＝1∶1，羊群中Bb的比例为1/2，C错误；若每代均不淘汰，不论交配多少代，基因频率不变，羊群中纯合子的比例均为1/2，D正确。
6．某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这200人中，Xb的基因频率为( C )
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 78 14 8 70 30
A.85% B．30%
C．20% D．15%
解析： XB与Xb的总数量为78×2＋14×2＋8×2＋70＋30＝300，Xb的数量是14＋8×2＋30＝60，故Xb的基因频率为×100%＝20%。
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)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_等位基因__，通过有性生殖过程中的_基因重组__而产生的，使种群中产生了大量可遗传的_变异__，它们都能为生物进化提供_原材料__。
(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_2×106__个。
(3)随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型为AA(灰身)的个体35只，基因型为Aa(灰身)的个体60只，基因型为aa(黑身)的个体5只，则A基因的基因频率为 65% ，a基因的基因频率为 35% 。
(4)通过对果蝇及其他生物进行遗传学研究，可得出生物进化的基本单位是_种群__，生物进化的实质是_种群基因频率的改变__。
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，基因重组会使生物的基因型产生多样性。(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数约为107，所以基因突变数目约为2×104×10－5×107＝2×106(个)。(3)A基因的基因频率＝×100%＝×100%＝65%，则a基因的基因频率为35%。(共63张PPT)
第6章 生物的进化
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第1课时 种群基因组成的变化
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。
1．阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。(生命观念)
2．运用数学方法讨论种群基因频率的变化。(生命观念、科学思维)
课堂达标 巩固训练
指点迷津 拨云见日
基础知识 双基夯实
1．种群是生物进化的基本单位
自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的_________，但个体的_________也会随着个体的死亡而消失，决定表型的_________却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散，因此，研究生物的进化，除了研究个体和表型外，还必须研究群体_______________的变化。
一、种群和种群基因库
表型
表型
基因
基因组成
2．种群和种群基因库
(1)种群概念：生活在一定区域的_________生物全部个体的集合。
(2)种群特点
a．种群中的个体并不是机械地集合在一起。
b．一个种群其实就是一个_________的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的_________遗传给后代。
c．种群在繁衍过程中，个体有新老交替，_________却代代相传。
同种
繁殖
基因
基因
(3)基因库和基因频率
a．基因库：一个种群中全部个体所含有的_______________，叫作这个种群的基因库。
b．基因频率
Ⅰ.概念：在一个种群基因库中，某个基因占__________________ 的比值。
全部基因
全部等位基因数
活|学|巧|练
1.一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率。( )
2．在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化。( )
3．若亲子代间基因频率不变，基因型频率也一定不变。( )
4．种群是生物进化的基本单位，自然选择的直接选择对象是个体的表型。( )
×
×
×
√
合|作|探|究
1.从遗传学上看，金鱼都是鲫鱼的“变种”。生活在同一个池塘中不同类型的金鱼可以杂交，产生表型差异较大的各种金鱼。
(1)生活在同一个池塘中的全部金鱼构成了一个种群。为什么生物进化的基本单位是种群而不是个体？
(2)这个种群中的金鱼所含有的基因相同吗？该种群的全部个体所含有的全部基因叫作什么？
提示：(1)种群中的个体并不是机械地集合在一起的。一个种群其实就是一个繁殖单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
(2)不完全相同；基因库。
2．某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，抽样调查100个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体数分别为30、60、10个。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，不同体色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因A和a都不产生突变。根据孟德尔的分离定律计算并回答问题：
(1)根据上述完成下表：
亲代基因型的比值 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的比值 A(________) A(________)a (________) a(________)
子一代基因型频率 AA(________) Aa(________) aa(________)
子一代基因频率 A(________) a(___________) 子二代基因型频率 AA(________) Aa(_________) aa(________)
子二代基因频率 A(__________) a(__________) 30%
30%
30%
10%
36%
48%
16%
60%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
(2)子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
(3)要使种群的基因频率不发生改变，此种群应具备哪些条件？
(4)同时具备(3)题条件的种群存在吗？这说明了什么？
提示：(2)子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
(3)要使种群基因频率世代不变，要满足以下条件：①种群非常大；②种群中所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；③没有基因突变；④没有迁入和迁出；⑤没有自然选择(不同个体生存和繁殖的机会是相等的)。
(4)不存在。自然界种群的基因频率一定发生改变。
归|纳|提|升
自交和自由交配时基因频率和基因型频率的变化规律
交配方式 基因频率 基因型频率
自交 不改变 改变，且纯合子增多，杂合子减少
自由 交配 处于遗传平衡 不改变 不改变
不处于遗传平衡 改变 改变
[易错警示](1)影响基因频率的因素不只是环境，还有突变、生物的迁移等。
(2)基因频率不改变，基因型频率不一定保持不变。如杂合子Aa自交后代，基因频率不变，而基因型频率改变。
已知一批豌豆种子中AA和Aa个体的数目之比为1∶2，在自然状态下种植，若不同植株结实率相同，每一代都淘汰aa的植株，则F2中AA∶Aa为( )
A．3∶2 B．5∶4
C．7∶2 D．19∶8
典例1
C
解析： 这批豌豆中，AA占1/3，Aa占2/3，其中1/3AA自交后代不发生性状分离，基因型均为AA；2/3Aa自交后代发生性状分离，后代为2/3×(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)，F1中，AA、Aa、aa的数量之比为(1/3＋2/3×1/4)∶(2/3×1/2)∶(2/3×1/4)＝3∶2∶1，淘汰aa的植株后，AA占3/5、Aa占2/5，其中3/5AA自交后代不发生性状分离，基因型均为AA；2/5Aa自交后代发生性状分离，后代为2/5×(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)，F2中，AA、Aa、aa的数量之比为(3/5＋2/5×1/4)∶(2/5×1/2)∶(2/5×1/4)＝7∶2∶1。
(2023·湖北省高一期末)现有一个由AA、Aa、aa三种基因型个体组成的动物种群，已知该种群中具有繁殖能力的个体之间通过随机交配进行繁殖，而aa个体不具有繁殖能力。该种群繁殖一代，若子代中AA∶Aa∶aa＝9∶6∶1，则亲代中AA、Aa和aa的数量比可能为( )
A．4∶3∶4 B．5∶5∶1
C．6∶2∶3 D．4∶1∶4
变式训练
B
解析： 设亲代具有繁殖能力的个体中AA的比例为x，则Aa的比例为1－x，产生的配子A的比例为x＋(1－x)/2＝(1＋x)/2，a配子的比例为(1－x)/2，随机交配的后代中，AA所占的比例为[(1＋x)/2]2＝9/16，可求得x＝1/2，即该种群具有繁殖能力的个体中AA和Aa所占比例均为1/2，但亲本中aa的数量无法计算，故选项B符合题意。
基础知识 双基夯实
1．种群基因频率的变化
二、种群基因频率的变化及自然选择
对种群基因频率变化的影响
基因突变
染色体变异
(2)可遗传变异的形成、特点和作用
a．形成：_______________产生新的等位基因；通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的____________。
b．特点：随机的、_______________。
c．作用：只是提供生物进化的____________，不能决定生物进化的方向。
(3)突变的有利和有害是相对的，是由_______________决定的。
基因突变
基因型
不定向的
原材料
生存环境
2．自然选择对种群基因频率变化的影响
(1)原因：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会_______________；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会_________。
(2)结果：在自然选择的作用下，________________________会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
不断提高
下降
种群的基因频率
活|学|巧|练
1.从根本上讲，没有突变，就没有生物的进化。( )
2．突变具有低频性，不能为生物进化提供原材料。( )
3．有害突变不能成为生物进化的原材料。( )
4．所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料。( )
√
×
×
×
合|作|探|究
桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色是显性的。
桦尺蛾种群的基因型频率分别为SS 10%，Ss 20%，ss 70%。S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下(假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存)，使得种群中浅色个体每年减少，黑色个体每年增加。
(1)请分析S、s基因产生的原因，并分析可遗传变异在生物进化中的意义。
(2)根据基因型频率计算每年基因频率，将结果写在下表中(结果取整数)。
计算项目 第1年占比 第2年占比 第3年占比
基因型 频率 SS 10% 11.5% 13%
Ss 20% 23% 26%
ss 70% 65.5% 61%
基因 频率 S 20% ①_______________ ③_______________
s 80% ②_______________ ④_______________
结论：自然选择会使种群基因频率发生_________改变。
23%
26%
77%
74%
定向
(3)根据上面的数据分析，树干变黑的环境对桦尺蛾浅色个体的出生率有影响吗？树干变黑的环境对桦尺蛾体色基因频率产生了什么影响？
(4)自然选择在基因频率改变的过程中有什么作用？
提示：(1)S和s基因是通过基因突变产生的。基因突变为生物进化提供了原材料，基因重组和染色体变异也是生物变异的重要来源。可遗传变异产生了大量的不定向的变异，为生物的进化提供了原材料。
(3)有影响。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。树干变黑的环境使控制浅色的s基因频率逐渐下降，S基因频率逐渐提高。
(4)自然选择使种群的基因频率发生定向改变，自然选择决定了生物的进化方向。
归|纳|提|升
有关基因频率与进化的分析和总结
(1)影响种群基因频率变化的因素
①外因：自然选择。
②内因：基因突变和部分染色体变异如缺失和重复等能直接引起基因频率的变化，基因重组只改变了基因型频率，在自然选择的作用下淘汰部分个体后可引起基因频率的变化。
(2)自然选择决定生物进化的方向
(3)进化的实质是种群基因频率的改变。
(4)进化中的定向与不定向
①变异是不定向的。
②自然选择是定向的。
③种群基因频率的变化是定向的。
④生物进化的方向是定向的。
(2023·山东潍坊高一期末)某果蝇种群中的个体自由交配，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多代繁殖过程，定期随机抽取100个个体，测得基因型为AA、aa的个体数量变化曲线如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．在Ⅰ时间段内A的基因频率是40%
B．在Ⅱ时间段内出现的变化是基因突变造成的
C．在Ⅰ→Ⅲ时间段内该果蝇种群发生了进化
D．同一基因型个体在不同时期适应环境的能力是不同的
典例2
B
解析： 分析题图可知，在Ⅰ时间段，AA＝20个，aa＝40个，Aa＝40个，该阶段a的基因频率＝(40×2＋40)÷200×100%＝60%，A的基因频率＝(20×2＋40)÷200×100%＝40%，A正确；在Ⅱ时间段内出现的变化是自然选择造成的，B错误；在Ⅲ时间段AA＝40个，aa＝20个，Aa＝40个，该时间段a的基因频率＝(20×2＋40)÷200×100%＝40%，A的基因频率＝(40×2＋40)÷200×100%＝60%。生物进化的实质是种群基因频率的改变，在Ⅰ→Ⅲ时间段，A和a的基因频率发生了改变，说明种群发生了进化，C正确；通过曲线图的变化可知，同一基因型个体在不同时期适应环境的能力是不同的，D正确。
镰状细胞贫血由基因突变引起，其致病基因为隐性基因(用a表示)。只有隐性纯合子才会发病，携带者不发病且对疟疾的抵抗力高于正常人。在非洲某些疟疾流行的地区，携带者比例在20%左右；现在美洲黑人中携带者的比例已降到了8%。下列叙述错误的是( )
A．非洲疟疾流行地区a基因的基因频率大约为30%
B．美洲黑人中a基因频率的下降是自然选择的结果
C．非洲疟疾流行地区，镰状细胞贫血致病基因携带者的比例可能会增加
D．在一定外界条件下，突变基因的有害性与有利性是可以转化的
变式训练
A
解析： 根据题干信息无法计算出非洲疟疾流行地区a基因的基因频率，A项错误；基因频率的改变是自然选择的结果，B项正确；非洲疟疾流行地区，镰状细胞贫血致病基因携带者不发病，且对疟疾的抵抗力更高，更适应环境，所以其所占比例可能会增加，C项正确；在一定外界条件下，突变基因的有害性与有利性是可以转化的，D项正确。
基础知识 双基夯实
1．原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生____________。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。
2．目的要求：通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的_______________。
三、探究抗生素对细菌的选择作用
耐药性
选择作用
3．方法步骤
(1)用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④。
(2)取少量细菌的培养液，用_____________________均匀地涂抹在培养基平板上。
(3)用无菌的镊子先夹取1张__________________的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张____________纸片放在②～④号区域的中央，盖上皿盖。
无菌的涂布器
不含抗生素
抗生素
(4)将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12～16 h。
(5)观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈？如果有，测量和记录每个实验组中_____________________，并取平均值。
(6)从__________________的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤(2)～(5)。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。
注意：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行_______________处理。
抑菌圈的直径
抑菌圈边缘
高温灭菌
4．结果：在培养基上______(填“有”或“无”)细菌生长，在放有抗生素纸片的区域______(填“有”或“无”)细菌生长。连续培养几代后，抑菌圈的直径会_________。
5．结论：抗生素对细菌具有_______________作用。
有
无
变小
定向选择
活|学|巧|练
1.细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因。( )
2．本实验所使用的涂布器、培养皿等都要进行灭菌处理。( )
×
√
合|作|探|究
1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
提示：抗生素能够杀死细菌，抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性的细菌，因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。
2．在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？你怎么理解变异是有利还是有害的？
提示：有利的，变异的有利或有害取决于生物所处的环境条件，在本实验的环境条件下，耐药性强的细菌的存活率高，故为有利变异。有利于细菌的变异对人类可能是有害的，面对不同的主体，应辩证地看待变异的有利或有害。
3．滥用抗生素的现象十分普遍。例如，有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？
提示：滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，具有抗药性的细菌不断增多，导致抗生素药物失效。
归|纳|提|升
(1)抗生素不是诱变因子，因此细菌耐药性变异的产生与抗生素无关。
(2)细菌产生耐药性变异的过程属于基因突变，而基因突变具有不定向性。
(3)滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使其不能形成菌落而出现抑菌圈。
(4)耐药菌产生的机理
(2023·青岛高一期末)利用“抗生素纸片扩散法”观察某细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，可探究抗生素对细菌的选择作用。下列关于该实验的说法，错误的是( )
A．实验中应将不含抗生素的纸片和抗生素纸片分别放置在培养基的不同区域
B．实验结果显示在抗生素纸片的区域出现抑菌圈，不能支持基因突变是普遍存在的
C．从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌继续培养，连续选择几代后抑菌圈的直径会变小
D．在本实验条件下，细菌产生的耐药性变异是有利变异
典例3
B
解析： 为研究抗生素对细菌的选择作用，实验中采用了不含抗生素的纸片作为对照，并将不含抗生素的纸片和抗生素纸片分别放置在培养基的不同区域，A正确；抗生素纸片区域出现抑菌圈，支持基因突变具有普遍性，B错误；抑菌圈边缘的菌落对该抗生素不敏感，从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌继续培养，连续选择几代后抑菌圈的直径会变小，C正确；在本实验中，能够耐药的细菌生存下来，不能耐药的细菌不能生长繁殖，因此在抗生素的选择下，细菌产生的耐药性变异是有利变异，D正确。
为探究两种抗生素对某细菌的抑菌效果，设计如下图所示实验方案，在无菌固体培养基表面上涂布被检测的细菌，放置甲、乙和丙三个圆形滤纸片(抗生素可在培养基扩散，滤纸片周围出现抑菌圈的大小能反映其抑菌效果)，下列说法错误的是( )
A．抑菌最有效的是抗生素b
B．浸泡滤纸片的抗生素a、b浓度应相同
C．丙滤纸片起到对照作用
D．此方法可检测抗生素对病毒的抑制效果
变式训练
D
解析： 分析题图可知，浸泡过抗生素b的滤纸片周围的抑菌圈最大，说明抗生素b的抑菌效果最好，A项正确；该实验中两种抗生素的浓度应相同，目的是保证单一变量，B项正确；浸泡过无菌水的丙组应为空白对照组，C项正确；抗生素可抑制细菌生长，但不能抑制病毒的繁殖，且病毒并不能在固体培养基上生长繁殖，故不能用此方法检测抗生素对病毒的抑制效果，D项错误。故选D项。
指点迷津 拨云见日
在一次红绿色盲的调查中，共调查男女各200名，调查发现，女性红绿色盲基因的携带者有15人，患者有5人，男性患者有11人。那么这个群体中红绿色盲基因的频率是( )
A．4.5% B．6%
C．9% D．7.8%
典例4
B
某小麦种群中TT个体占20%，Tt个体占60%，tt个体占20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是( )
A．50%、50% B．50%、62.5%
C．62.5%、50% D．50%、100%
典例5
B
三、运用男性基因型频率计算该地区X染色体上基因频率(以红绿色盲为例)
红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，色盲基因b位于X染色体上，男性中色盲占x%，则此地区Xb(男性中的＝女性中的＝人群中的)的基因频率也为x%，此地区女性中色盲率则为(x%)2。
(2023·湖南娄底质检)在一个种群中(雌∶雄＝1∶1)，XBXB的个体占20%，XbXb的个体占10%，XbY的个体占20%，则XB和Xb的基因频率分别是( )
A．60%,40% B．80%,20%
C．40%,60% D．70%,30%
解析： 因为这个种群中雌∶雄＝1∶1，XBXB的个体占20%，XbXb的个体占10%，所以XBXb的个体占20%；XbY的个体占20%，XBY应占30%，XB的基因频率＝(20%×2＋20%＋30%)÷(50%×2＋50%)＝60%，所以Xb的基因频率为40%，A正确，B、C、D错误。
典例6
A
四、根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
1．前提：在理想种群中。
(1)种群足够大。
(2)所有雌、雄个体之间自由交配并产生后代。
(3)没有迁入和迁出。
(4)没有自然选择。
(5)没有基因突变。
3．自交与自由交配后代的基因频率、基因型频率的变化分析
(1)某种群的所有个体自交，若没有进行选择，则自交后代的基因频率不变，基因型频率会改变，并且杂合子的基因型频率降低，纯合子的基因型频率升高。
(2)某种群的所有个体随机交配，在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不改变。
在某植物种群中，AA个体占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
典例7
C
课堂达标 巩固训练
1．现代生物进化理论认为，突变和基因重组产生生物进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴？( )
A．黄色×黄色→黄色、绿色
B．红眼果蝇中出现了白眼
C．猫叫综合征
D．无子西瓜
A
解析： 现代生物进化理论中的突变是广义的突变，包括基因突变和染色体变异两个方面。黄色×黄色出现绿色性状的变异属于性状分离，不属于此类突变的范畴。红眼果蝇中出现白眼的变异属于基因突变，猫叫综合征属于染色体结构变异，无子西瓜属于染色体数目变异，故选A项。
2．(2023·河北省石家庄市高一下学期期末)人类发展的历史也是一部生物进化史，下列有关叙述正确的是( )
A．自然选择的方向不同使各地区的种群基因库存在差异
B．物种是生物繁殖和进化的基本单位
C．自然选择决定了生物变异和进化的方向
D．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
A
解析：自然选择的方向不同使各地区的种群基因库存在的差异越来越多，A正确；种群是生物繁殖和进化的基本单位，B错误；自然选择决定了生物进化的方向，而生物变异是不定向的，C错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，D错误。故选A。
3．(2022·广西玉林市玉州区高一期末)从某果蝇种群中随机抽取250只个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是80只、150只、20只。该果蝇种群中，A与a的基因频率分别是( )
A．65%、35% B．62%、38%
C．95%、5% D．40%、60%
解析：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫作基因频率。根据题意可知，A基因的数量是2×80＋150＝310个，a基因的数量是2×20＋150＝190个，所以A的基因频率为310÷(250×2)＝62%，a的基因频率为190÷(250×2)＝38%，故B项正确，A、C、D项错误。
B
学|霸|记|忆
1.生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群，如一片草地上的所有蒲公英。
2．突变和基因重组都是随机的、不定向的，有利还是有害取决于生物的生存环境，不能决定生物进化的方向。
3．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。生物进化的实质是种群基因频率的改变，自然选择决定生物进化的方向。第6章 第3节 第2课时
基 础 题 组
1．为判断生活在不同地区的两个种群的植物是否属于同一物种，下列做法可行的是( )
A．观察二者的性状是否相同
B．观察二者能否相互传粉
C．观察二者的杂交子代是否可育
D．观察二者的花期是否相同
2．大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群，两个种群所发生的变化如下图所示，下列叙述正确的是( )
A．地球上新物种的形成都必须先经历a过程，最终达到生殖隔离
B．b过程的实质就是定向改变种群的基因频率，使生物能够定向进化
C．①～⑥只能表示新物种形成过程中的基因突变，基因突变是不定向的和随机的
D．品系1和品系2种群基因库出现了差异后，立刻形成物种1和物种2
3．下列有关物种的叙述正确的是( )
①一个种群就是一个物种
②物种是具有一定的形态结构和生理功能，能相互交配产生可育后代的一群生物个体的总和
③隔离是新物种形成的必要条件
④在物种形成过程中，地理隔离和生殖隔离是同时形成的
A．①②③ B．②③
C．②④ D．①④
4．下列现象属于生殖隔离的是( )
①动物因为求偶方式和繁殖期不同造成不能交配
②植物因开花季节和形态不同而不能杂交
③产生的杂种后代没有生育能力
A．①② B．①③
C．①②③ D．②③
5．如图为太平洋岛屿鸟类的分布情况，甲岛分布着S、L两种鸟，乙岛的鸟类是S鸟的迁移后代，下列相关叙述错误的是( )
A．甲岛所有的鸟类称为一个种群
B．可遗传的变异为乙岛鸟类进化提供了可能
C．乙岛的鸟类与S鸟可能具有生殖隔离
D．甲、乙岛的自然条件决定了鸟类的进化方向
6．有关种群和物种的形成，下列叙述不正确的是( )
A．发生在生物体内的基因突变，有可能使种群的基因频率发生变化
B．两个种群间的生殖隔离一旦形成，这两个种群就属于两个物种
C．物种都是经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离而形成的
D．一个物种的形成或绝灭，会影响到若干其他物种的进化
7．图1显示某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中甲虫的体色由基因A和a控制(如图2)，请据图回答下列问题。
(1)若在另一个基因型为AA的种群中出现了基因型为Aa的甲虫，a基因最可能的来源是 ，该来源为生物进化提供了___。当这个种群达到遗传平衡时，灰色个体占4%，则A的基因频率为 。
(2)因国家推行一系列的节能减排措施，种群1所在的地区环境污染持续改善，可预测该种群的后代中a的基因频率将___(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若想知道种群1和种群2是不是同一物种，应如何设计实验？___。
如何根据实验现象作出判断？___。
能 力 提 升
1．下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析不正确的是( )
A．a表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料
B．b表示生殖隔离，生殖隔离是新物种形成的标志
C．c表示新物种形成，与原物种不能进行基因交流
D．d表示地理隔离，新物种形成不一定需要地理隔离
2．黑麦(二倍体)具有许多普通小麦(六倍体)不具有的优良基因。为改良小麦品种，研究人员将黑麦与普通小麦杂交，再处理F1获得可育植株X。下列叙述正确的是( )
A．黑麦和普通小麦存在生殖隔离，是不同的物种
B．可育植株X的体细胞中含有16个染色体组
C．采用低温处理F1的种子即可获得可育植株X
D．该育种方法利用的遗传学原理主要是基因重组
3．如图为某哺乳动物种群因河道改变而发生的变化，下列与之相关的说法正确的是( )
A．河道的改变使同一种群的生物变成了不同的物种
B．河道的改变使两个种群失去了基因交流的机会
C．B种群和C种群基因频率的不同仅与环境的变化有关
D．地理隔离必然导致生殖隔离，生殖隔离必然源于地理隔离
4．穿梭育种是将一个地区的品种与其他地区的品种进行杂交，然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、鉴定，最终选育出优良作物新品种的育种方法。目前穿梭育种已经在小麦、水稻和玉米等作物上取得了成功。下列叙述错误的是( )
A．穿梭育种的遗传学原理是基因重组
B．不同地区作物种群的基因库之间存在着差异
C．人工选择作用的本质是提高作物种群中隐性基因的基因频率
D．穿梭育种打破了地理隔离，实现了不同种群之间的基因交流
5．油菜物种甲(2n＝20)与乙(2n＝16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是( )
A．秋水仙素通过促进着丝粒分裂，使细胞中染色体数目加倍
B．幼苗丁细胞分裂过程中，可观察到36或72条染色体
C．丙到丁发生的染色体变化，决定生物的进化方向
D．形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种
6．某地有两个习性相似的猴面花姐妹种——粉龙头(花瓣呈粉红色)和红龙头(花瓣呈红色)，起源于一个粉色花的祖先种，两者分布区重叠，前者由黄蜂传粉，后者由山蜂鸟传粉。下列分析正确的是( )
A．粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的
B．两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率改变所起的作用相同
C．粉龙头猴面花种群的突变对红龙头猴面花种群的基因频率无影响
D．因起源于同一祖先种，所以粉龙头和红龙头猴面花种群的基因库相同
7．科学家在研究北美两种不同种果蝇(物种1与物种2)的进化过程时发现：①在百万年之前，北美大陆只有一种果蝇，其基因型为aabbccDDeeff，随后不同区域的果蝇出现了不同的基因型(如图所示)；②当基因A与B同时出现在个体中时会发生胚胎早亡；同样，基因C与D或基因E与F同时出现也发生胚胎早亡。回答下列问题：
(1)甲地所有的果蝇可被称为___。
(2)北美大陆不同区域在阶段Ⅰ出现了基因结构的差异，这种变化说明基因突变是___的。
(3)果蝇最多只能飞越邻近两地的距离。对历史阶段Ⅰ而言，甲地与乙地果蝇之间差异的最高级别属于___(填“物种”“个体”或“基因”)之间的差异。判断的理由是___。
(4)北美大陆在阶段Ⅱ时，一些地区的果蝇类型消失，其消失的原因可能有___(填字母，多选)。
A．某些类型的果蝇不适应逐渐改变的环境
B．环境导致果蝇的基因发生定向突变
C．突变产生了新的致胚胎早亡的基因
D．某些类型的果蝇天敌大规模增加
第6章 第3节 第1课时
基 础 题 组
1．在19世纪中叶以前，英国曼彻斯特地区的桦尺蛾几乎都是浅色型(s)的，随着工业的发展，工厂排出的煤烟逐渐将树皮熏成黑褐色，到了20世纪中叶，黑色型(S)的桦尺蛾成了常见类型。下列与此相关的叙述正确的是( B )
A．自然选择的方向发生了改变，所以自然选择是不定向的
B．桦尺蛾种群进化过程中接受选择的是各种基因型的个体
C．该地区桦尺蛾种群进化过程中Ss的基因型频率不会改变
D．长时间的环境污染导致s基因突变成S基因的频率增加
解析： 自然选择是定向的，A错误；自然选择直接作用于表型，选择的是各种基因型的个体，B正确；基因型Ss的个体受自然选择的作用，频率也会发生改变，C错误；通过自然选择，S基因的频率增加，D错误。
2．有一个随机交配的种群，在没有迁移等条件下，该种群两年内基因型频率的变化如表，根据现代生物进化理论，在这两年中，下列与这对基因有关的推断正确的是( B )
时间 AA(%) Aa(%) aa(%)
第1年 30 40 30
第2年 25 50 25
A.该种群将朝着Aa增多的方向进化
B．该种群没有表现出生物的进化
C．该种群的生活环境有较大的变化
D．该种群将较容易发生基因突变
解析： 第1年A的基因频率＝30%＋1/2×40%＝50%，a的基因频率＝50%，第2年A的基因频率＝25%＋1/2×50%＝50%，a的基因频率＝50%。可见两年中A和a的基因频率没有发生变化，故该种群没有表现出生物进化。
3．人类在生产和生活中大量使用抗生素是引起细菌抗药性增强的重要原因。如图是细菌抗药性形成示意图，下列有关叙述不正确的是( C )
A．易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果
B．抗药性基因传递给其他细菌产生的变异属于基因重组
C．长期使用某种抗生素，就会使易感细菌产生抗药性变异，从而产生耐该抗生素的菌群
D．抗生素的不合理使用，会导致耐药菌群的出现或造成体内菌群失调
解析： 抗生素刚被使用的时候，能够杀死易感细菌，但少数细菌因为变异而具有抵抗抗生素的特性，不能被抗生素杀死而生存下来，并将这些特性遗传给下一代，经过抗生素的长期选择，从而产生耐药菌群，C错误。
4．(2023·辽宁大连期末)在美国南部森林中生活着一种绿色变色蜥蜴，当人类在这一地区引入一种褐色蜥蜴后，褐色蜥蜴占据了森林地面上的区域，绿色蜥蜴被迫迁移到树上生活。研究发现仅仅经过20代的繁衍，绿色蜥蜴就长出更大、黏性更强的护趾，帮助它们在较高的领地上定居。推测下列说法正确的是( D )
A．树上的绿色蜥蜴种群中一定产生了新的基因
B．环境改变导致绿色蜥蜴突变，从而形成适合在树上生活的护趾
C．护趾的变化表明绿色蜥蜴经过20代的繁衍已经进化形成新物种
D．绿色蜥蜴出现更大、黏性更强的护趾是自然选择的结果
解析： 树上的绿色蜥蜴种群中不一定产生了新的基因，但种群的基因频率发生了变化，A错误；变异是不定向的，环境改变只是把绿色蜥蜴突变产生适合树上生活的护趾这种变异选择出来，B错误；褐色蜥蜴的入侵导致绿色蜥蜴种群发生了进化，但不一定形成了新物种，C错误；绿色蜥蜴出现更大、黏性更强的护趾，有利于它们在树上生活，这是自然选择的结果，D正确。
5．囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型概率，检测并计算基因频率，结果如图。
下列叙述错误的是( B )
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高
解析： 在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表型频率为0.18，则浅色表型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么x＋0.82＝0.9，可算出x＝0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表型频率为0.95，则浅色表型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.5，B项错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.5＝0.5，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
6．理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是( D )
A．常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B．常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C．X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D．X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
解析： 根据遗传平衡定律，满足一定条件的种群中，等位基因只有一对(Aa)时，设基因A的频率为p，基因a的频率为q，则基因频率p＋q＝1，AA、Aa、aa的基因型频率分别为p2、2pq、q2。基因频率和基因型频率关系满足(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2，若致病基因位于常染色体上，发病率与性别无关。常染色体上隐性遗传病的发病率应为aa的基因型频率，即q2，A错误；常染色体上显性遗传病的发病率应为AA和Aa的基因型频率之和，即p2＋2pq，B错误；若致病基因位于X染色体上，发病率与性别有关，女性的发病率计算方法与致病基因位于常染色体上的情况相同，X染色体显性遗传病女性的发病率为p2＋2pq，C错误；因男性只有一条X染色体，故男性的发病率为致病基因的基因频率，D正确。
7．下图中的小圆圈表示物种，箭头表示物种的变异，箭头线上有两条短线代表被淘汰的变异个体。请根据此图解完成下列关于达尔文自然选择学说的问题：
(1)此图说明了一个什么观点？_变异是不定向的，自然选择是定向的__。
(2)图解中为什么有的箭头被淘汰？_在生存斗争中，不利于生存的变异个体在斗争中被淘汰__。
(3)图解中画出的未被淘汰的箭头综合说明了什么？_说明在生存斗争中适于生存的变异个体被保留，并逐代通过遗传而不断积累加强(或说明了自然选择是定向的)__。
解析：依图所示，每个小圆圈表示的物种，都有多个变异的方向，但每次都只有一个方向(且同一方向)保留下来，其他变异均被淘汰。说明：①生物的变异可向各方向发展，一般是不定向的；②生物被保存下来的变异是与环境相适应的，即自然选择是定向的，当生物产生了变异后，由环境决定其生存还是被淘汰。图中大多数的箭头(即变异)被淘汰，就是因为不适应环境的缘故。图中未被淘汰的箭头始终朝向一个方向，除了说明外界环境未改变，选择方向没改变外，更重要的是物种在进化过程中，通过遗传，使有利变异在后代中不断积累和加强，并最终达到进化的目的。
能 力 提 升
1．(2023·皖南八校联考)考古学家发现，长尾巴恐龙是目前已知体形最大的窃蛋龙，其前肢具有流苏状羽毛，头上有像母鸡一样的冠毛，拥有鸵鸟般细长的双腿，前肢有尖锐的爪子，与鸟类有密切渊源，科学家戏称其为“来自地狱的鸡”。根据现代生物进化理论，下列相关叙述正确的是( B )
A．窃蛋龙的翅膀由于长期不用而逐渐退化，形成前肢
B．窃蛋龙的基因库与鸟类的基因库存在一定的相似性
C．种群是生物进化的基本单位，不同种类的窃蛋龙应构成一个种群
D．在窃蛋龙进化历程中，基因型频率逐渐发生改变是其进化的实质
解析： 翅膀长期不用而逐渐退化成前肢是拉马克的用进废退学说，不是现代生物进化理论的内容；窃蛋龙与鸟类有密切渊源且该恐龙前肢有羽毛，头顶有冠毛，所以两者的基因库应存在一定的相似性；不同种类的窃蛋龙不能构成一个种群；生物进化的实质是基因频率的定向改变。
2．如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是( D )
A．Q点表示环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境
B．P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%
C．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变
D．该种群中杂合体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体
解析： 分析题图可知，该种群的A的基因频率增加，a的基因频率减小，说明A基因控制的性状更适应环境，A正确；P点时，A与a的基因频率相等，由于二者基因频率之和为1，故P点时，A和a的基因频率都是50%，B正确；自然选择是定向的，使基因频率向一定的方向改变，C正确；A的基因频率越来越高，最后接近1，说明纯合子所占比例增加，D错误。
3．如图所示是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变，下列相关叙述错误的是( B )
A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因
B．抗性基因的根本来源是可遗传的变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传
C．若连续施用该杀虫剂，抗该杀虫剂基因的基因频率会越来越趋近100%
D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫对该杀虫剂的抗药性或不抗药性的表型
解析： 杀虫剂只起选择作用，①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因，A正确；②③类个体的抗性基因可能来源于遗传，也可能来源于自身基因突变，B错误；若连续施用该杀虫剂，不含抗性基因的个体逐渐被淘汰，而含抗性基因的个体所占比例越来越高，故抗该杀虫剂基因的基因频率会越来越接近100%，C正确；施用杀虫剂后，具有抗药性的个体生存下来，不具有抗药性的个体被淘汰，故杀虫剂直接选择的对象是昆虫对该杀虫剂的抗药性或不抗药性的表型，D正确。
4．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 ( D )
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．色盲患者中男性数量大于女性，说明男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
C．基因型为Aa的个体自交后代所形成的群体中，A的基因频率大于a的基因频率
D．一个种群中，控制相对性状的等位基因的基因频率之和、基因型频率之和都为1
解析： 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，A错误；色盲患者中男性数量大于女性，是因为男性X染色体上只要携带色盲基因就会患色盲，并不能说明男性群体中色盲的基因频率大于女性群体，B错误；在不发生突变、自然选择、隔离等情况下，基因型为Aa的个体自交后代所形成的群体中，A的基因频率等于a的基因频率，C错误；一个种群中，控制相对性状的等位基因的基因频率之和、基因型频率之和都为1，D正确。
5．假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色(B)对白色(b)为显性。一个随机交配多代的羊群中，白毛和黑毛的基因频率各占一半，现需对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法错误的是( C )
A．淘汰前，该羊群中黑色个体数量多于白色个体数量
B．白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到25%
C．白色个体连续淘汰2代，羊群中Bb的比例为2/3
D．若每代均不淘汰，不论交配多少代，羊群中纯合子的比例均为1/2
解析： 淘汰前，该羊群中白毛和黑毛的基因频率各占一半，黑色个体数量(B_)所占比例为0.5×0.5＋2×0.5×0.5＝0.75，多于白色个体数量，A正确；淘汰一次后，BB∶Bb＝1∶2，再自由交配一次，后代中BB∶Bb∶bb＝4∶4∶1，淘汰掉bb，BB∶Bb＝1∶1，b的基因频率是1/2×1/2＝1/4，B正确；淘汰一次后，BB∶Bb＝1∶2，再自由交配一次，后代中BB∶Bb∶bb＝4∶4∶1，淘汰掉bb，BB∶Bb＝1∶1，羊群中Bb的比例为1/2，C错误；若每代均不淘汰，不论交配多少代，基因频率不变，羊群中纯合子的比例均为1/2，D正确。
6．某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这200人中，Xb的基因频率为( C )
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 78 14 8 70 30
A.85% B．30%
C．20% D．15%
解析： XB与Xb的总数量为78×2＋14×2＋8×2＋70＋30＝300，Xb的数量是14＋8×2＋30＝60，故Xb的基因频率为×100%＝20%。
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)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_等位基因__，通过有性生殖过程中的_基因重组__而产生的，使种群中产生了大量可遗传的_变异__，它们都能为生物进化提供_原材料__。
(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_2×106__个。
(3)随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型为AA(灰身)的个体35只，基因型为Aa(灰身)的个体60只，基因型为aa(黑身)的个体5只，则A基因的基因频率为 65% ，a基因的基因频率为 35% 。
(4)通过对果蝇及其他生物进行遗传学研究，可得出生物进化的基本单位是_种群__，生物进化的实质是_种群基因频率的改变__。
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，基因重组会使生物的基因型产生多样性。(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数约为107，所以基因突变数目约为2×104×10－5×107＝2×106(个)。(3)A基因的基因频率＝×100%＝×100%＝65%，则a基因的基因频率为35%。(共39张PPT)
第6章 生物的进化
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第2课时 隔离在物种形成中的作用
阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。
1．阐明物种、生殖隔离等概念。(生命观念)
2．说明隔离在物种形成中的作用。(科学思维)
课堂达标 巩固训练
指点迷津 拨云见日
基础知识 双基夯实
1．物种的概念
能够在自然状态下相互交配并且产生_________后代的一群生物。
2．隔离
(1)概念：不同群体间的个体，在自然条件下_________不能自由交流的现象。
一、隔离与物种的概念
可育
基因
(2)常见类型
项目 类型 发生范围 结果
生殖隔离 不同物种间 ①不能相互_________；
②即使交配成功，也不能产生_______________
地理隔离 _________生物 使种群间不能发生_______________
交配
可育后代
同种
基因交流
活|学|巧|练
1.二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜，因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种。( )
2．不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离。( )
3．交配后能产生后代的一定是同一物种。( )
×
×
×
合|作|探|究
三倍体牡蛎肉鲜味美，素有“海的玄米”之称。三倍体牡蛎培育的过程是：用适宜浓度的6－二甲氨基嘌呤诱导二倍体牡蛎处于减数分裂Ⅱ的次级卵母细胞，抑制第二极体的释放，然后让该细胞与二倍体牡蛎的精子结合。
1．形态、结构一致的三倍体牡蛎和二倍体牡蛎是一个物种吗？为什么？
提示：不是；三倍体和二倍体无法交配，不能产生后代。
2．如何判断两种生物是否为同一个物种？
提示：看两种群间是否存在生殖隔离。若能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代，则是一个物种；若在自然状态下不能相互交配，或即使能交配成功，也不能产生可育后代，则是两个物种。
归|纳|提|升
1.物种和种群的比较
项目 种群 物种
概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。种群是生物进化和繁殖的基本单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流 在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体
范围 较小范围内的同种生物的所有个体 由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
项目 种群 物种
判断 标准 ①种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；②同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代 ①主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)；②不同物种之间存在生殖隔离
联系 ①一个物种可以包括许多种群；②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的亚种，进而可形成多个新物种 2.判断是否形成新物种类试题的解法
(1)判断依据：是否产生生殖隔离。
(2)判断方法：不能相互交配，或即使能交配成功，也不能产生可育后代。
下列关于物种的说法不正确的是( )
A．不同种群的生物可能属于同一个物种
B．一个物种只含有一个生物
C．同一物种具有相似的形态和生理特征
D．同一物种在自然状态下，能通过有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖能力
解析： 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称为一个物种，所以不同种群的生物可能属于同一物种，A、D正确；一个物种一般含有多个生物，B错误；同一物种的形态结构和生理功能表现相似，C正确。
典例1
B
下列有关种群和物种的叙述，正确的是( )
A．同一种群个体间可以相互交配产生后代，同一物种的个体间也能相互交配产生后代
B．种群是生物进化的基本单位，物种是生物繁殖的基本单位
C．种群的基因频率总是在不断地变化，物种的基因频率往往保持不变
D．物种基因库的基因一般不如种群基因库的基因丰富
变式训练
A
解析： 同一种群内的个体都是同一物种，可以相互交配产生后代；物种是指能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物；种群是生物进化和繁殖的基本单位；种群的基因频率不是一成不变的，物种的基因频率也是不断变化的；物种基因库是同一物种的各个种群基因的总和，种群基因库是指该种群中全部个体所含有的全部基因，前者比后者更丰富。
基础知识 双基夯实
1．新物种的形成过程
二、隔离在物种形成中的作用
2．结论：_________是物种形成的必要条件。
隔离
活|学|巧|练
1.物种的形成可以不经过隔离。( )
2．地理隔离导致的结果是不能产生可育的后代。( )
3．地理隔离的出现导致基因频率改变，标志着新物种的形成。( )
4．生殖隔离一定来自地理隔离。( )
×
×
×
×
合|作|探|究
结合教材P117“思考·讨论”，回答下列问题：
1．南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，在不同岛屿上形成不同种群，在自然状态下，这些不同种群之间能进行基因交流吗？为什么？
提示：不能；因为存在地理隔离。
2．不同岛屿上的地雀种群进化方向相同吗？为什么？
提示：不同；因为不同岛屿上的环境不同，自然选择的方向不同。
3．研究表明，后来即使将不同岛屿上的地雀种群混合饲养，它们之间也不能繁殖，为什么？
提示：因为它们之间已存在生殖隔离，已进化为不同物种。
4．通过地雀的形成过程，说明物种形成需要以下环节：
(1)________________________为生物的进化提供原材料。
(2)_______________决定生物进化的方向。
(3)_________是物种形成的必要条件，_______________的出现意味着新物种的产生。
突变和基因重组
自然选择
隔离
生殖隔离
5．物种的形成必须经过长期的地理隔离吗？能否在短时间内就形成生殖隔离？请举例说明。
提示：地理隔离不是必须的；如用低温或秋水仙素处理萌发的二倍体西瓜幼苗即可获得四倍体西瓜，四倍体西瓜是新物种，没有经过长期的地理隔离。
归|纳|提|升
1.地理隔离和生殖隔离的比较
(1)图解
(2)表解
比较项目 地理隔离(图中A) 生殖隔离(图中B)
特点 一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合在一起 一旦形成就保持物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定
联系 地理隔离是物种形成的量变阶段；生殖隔离是物种形成的质变阶段，是形成新物种的标志 长期的地理隔离不一定形成生殖隔离，生殖隔离的形成也不一定经过地理隔离 2.“新物种”必须具备两个条件
(1)与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。
(2)物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因为它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育，意味着二者之间已产生生殖隔离，故已成为另一类物种。
下列关于新物种形成的叙述，正确的是( )
A．生物进化的结果就是形成新物种
B．生殖隔离是地理隔离的必然结果
C．产生生殖隔离是形成新物种的必要条件
D．基因突变一定能导致新物种的产生
解析： 生物进化的实质是种群基因频率的改变，但不一定形成新物种，A错误；地理隔离后杂交不一定导致生殖隔离，如东北虎和华南虎，二者打破地理隔离后杂交可以产生可育后代，B错误；基因突变可以产生新基因，但不一定形成新物种，D错误。
典例2
C
隔离在生物进化中发挥着非常重要的作用，下列有关隔离的叙述，错误的是( )
A．隔离是物种形成的必要条件
B．隔离阻止了种群间的基因交流
C．不同的物种之间必然存在着地理隔离
D．马和驴杂交产生了后代骡，但二者仍存在生殖隔离
解析： 不同的物种之间必然存在着生殖隔离，即使生活在同一个区域也不能进行基因交流，C错误。
变式训练
C
指点迷津 拨云见日
1．物种形成的三大模式
2．物种形成与生物进化的关系
内容 物种形成 生物进化
标志 生殖隔离出现 种群基因频率改变
变化后生物与 原生物的关系 属于不同物种 可能属于一个物种
二者关系 生物进化的实质是种群基因频率改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，生物进化不一定导致新物种的形成，但物种形成一定有生物进化 如图表示某类植物的进化过程：物种A先是进化为A1、A2、A3，后又分别进化成为B、C、D三个物种。下列叙述正确的是 ( )
A．A1、A2、A3应当生活在相同的地理空间
B．B与C存在生殖隔离，但有可能相互杂交产生后代
C．A2中一部分个体计入A3群体，两者间不能进行基因交流
D．A1、A2、A3的生存环境相似，则发生的基因突变也相似
典例3
B
解析： A1、A2、A3是由同一物种A进化而来的，它们又进化为B、C、D三个物种，但它们可能生活在不同的地理空间，A错误；B与C存在生殖隔离，但有可能相互杂交产生后代，只是后代不育，B正确；A2中一部分个体计入A3群体，两者间能进行基因交流，C错误；A1、A2、A3的生存环境相似，但基因突变具有不定向性，故发生的基因突变不一定相似，D错误。
课堂达标 巩固训练
1．甲岛分布着A、B两种鸟，乙岛分布着C鸟，C鸟是A鸟的迁移后代，下列叙述错误的是( )
A．生活在乙岛上的C鸟的全部个体构成一个种群
B．A、B两种鸟中出现的变异均可为生物进化提供原材料
C．自然选择导致A、B两种鸟种群基因频率发生定向改变
D．C鸟与A鸟产生了地理隔离，但不一定产生生殖隔离
B
解析： 种群是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合，生活在乙岛上的C鸟的全部个体构成一个种群，A项正确；变异分可遗传变异和不可遗传变异，可遗传变异为生物进化提供了原材料，B项错误；自然选择决定生物进化的方向，可引起种群基因频率发生定向改变，C项正确；A鸟迁移到乙岛成C鸟，C鸟与A鸟产生了地理隔离，但不一定产生生殖隔离，D项正确。
2．下列关于物种和种群的关系的叙述，正确的是( )
A．不同的生物种群通过自然选择而形成同一物种
B．同一物种可以形成多个不同的种群
C．种群间的个体相互交配而形成同一物种
D．一个种群中可有一个或多个物种
解析： 不同的生物种群通过自然选择可以形成不同的物种，A项错误；同一物种因为地理隔离可以形成多个不同的种群，B项正确；种群间的个体相互交配并能产生可育的后代，才属于同一物种，C项错误；一个种群中只有一个物种，一个物种可有多个种群，D项错误。
B
3．在一个果蝇种群中，雌雄果蝇数量相等，且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A的基因频率为80%，a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程，定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示。则下列说法错误的是( )
说明：实线表示A的基因频率变化，虚线表示a的基因频率变化
D
A．经历了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段，该种群产生了进化，但不一定有新物种产生
B．若该基因位于常染色体上，Ⅰ和Ⅲ的时间段中雌雄杂合子的基因型频率都是32%，Ⅱ时间段中杂合子的基因型频率可以达到最大值
C．在第Ⅰ和 Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变，多次繁殖的后代基因型频率也不变
D．若该对等位基因只位于X染色体上，经历三个时间段后，种群中XAXa、XAY的基因型频率分别为32%、20%
解析： 在三个时间段中基因频率发生了改变，所以该种群产生了进化，生物发生进化不一定产生新的物种，生殖隔离是新物种形成的标志，A正确；若该等位基因位于常染色体时，在Ⅰ和Ⅲ的两个时间段中，雌雄杂合子的基因型频率都是2×80%×20%＝32%，图中Ⅱ时间段中当A基因频率和a基因频率相等时，杂合子的基因型频率可以达到最大值，B正确；由于在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中，A和a的基因频率都不变，该个体是自由交配的个体，所以后代的基因型频率也不变，C正确；若该对等位基因只位于X染色体上，经历三个时间段后，则雌果蝇中XAXa的基因型频率为32%，雄果蝇中XAY的基因型频率为20%，雌雄果蝇数量相等，因此XAXa、XAY的基因型频率分别为16%、10%，D错误。故选D。
学|霸|记|忆
1.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称为一个物种。判断两个种群的生物是否属于同一物种就是看能否能自由交配并产生可育后代。物种形成的标志是产生生殖隔离。
2．物种形成的3个环节：(1)突变和基因重组；(2)自然选择；(3)隔离。一般的物种形成是经过长期的地理隔离，经过不同环境的选择，最终达到生殖隔离而形成新的物种。但不是都要经过地理隔离才能形成新物种，如二倍体植物形成四倍体植物。
