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第6章 生物的进化
章末整合
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体系构建 思想建模
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研究考题 有的放矢
A. 蝙蝠和蜻蜓都有适应飞翔的器官
B. 猫的前肢和鲸的鳍都有相似的骨骼结构
C. 人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂
D. 真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA
D
解析：蝙蝠和蜻蜓的飞翔器官属于同功器官，只能说明其生活方式相似，不能推断所 有细胞生命有共同祖先，A错误；猫前肢和鲸鳍具有相似的骨骼结构，属于同源器 官，表明其亲缘关系较近，但并不能推断所有细胞生命有共同祖先，B错误；鱼和人 的胚胎发育早期都具有鳃裂的胚胎学证据，支持人和鱼具有共同祖先的观点，但不能 推断所有细胞生命具有共同祖先，C错误；如果推断所有细胞生命具有共同祖先，只 能依据其均具有的共同特征，例如其遗传物质均为DNA，D正确。
A. 甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B. 在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快
C. 将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变
D. 甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
A
解析：甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两 物种生殖隔离具有重要作用，A正确；甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境 下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；基因库是指一个种群内 所有个体的全部基因，将A基因引入甲植物种群（本身不含A基因）后，甲植物种群 的基因库发生改变，C错误；若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变 （释放的挥发物质没有改变），但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠 颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物，D错误。
A. 52％ B. 27％ C. 26％ D. 2％
解析：分析题意可知，A1、A2、A3为复等位基因，每个个体的基因都是成对存在 的，故电泳结果上，只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。分析电泳图，含 A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是：（2×2＋15 ＋35）÷（100×2）×100％＝27％，B正确。
B
A. 爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离
B. 爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变
C. 无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实
D. 无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组
A
解析：生殖隔离是指在自然条件下，由于生物之间不能交配或者交配后不能产生可育 后代的现象。生物之间无法交配，不能完成受精或杂种不活、杂种不育等都属于生殖 隔离。将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，获得的葡萄中没有种 子，则爬山虎花粉中的精子与葡萄的卵细胞没有完成受精，所以爬山虎和葡萄之间存 在生殖隔离，A正确；涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上的爬山虎花粉不能引起葡萄果 实发生基因突变，而是促使葡萄产生生长素，促进子房发育成无子葡萄，B错误；这 种无子葡萄是经生长素作用产生的，其细胞中遗传物质未发生改变，所以该无子葡萄 经无性繁殖产生的植株在自然条件下结有子果实，C错误；无子葡萄的果肉细胞是由 母本子房壁细胞经有丝分裂和分化形成，而母本葡萄是二倍体，所以无子葡萄的果肉 细胞含二个染色体组，D错误。
大猩猩 黑猩猩 人
猩猩 96.61％ 96.58％ 96.70％
大猩猩 98.18％ 98.31％
黑猩猩 98.44％
D
A. 表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
B. 猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩
C. 人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的
祖先
D. 黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩
的亲缘关系远
解析：表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序，属于生物进化方面的分子水平证 据，A正确；表中数据显示，猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相 同度低于大猩猩和黑猩猩，因而推测，猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正 确；表中结果显示的是猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA 序列比，该结果说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正确；表中数 据显示黑猩猩和大猩猩同种蛋白质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与猩猩，因而 说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。第6章 生物的进化
第1节 生物有共同祖先的证据
第2节 自然选择与适应的形成
素养目标：1.生命观念：运用进化与适应观，说出适应是自然选择的结果。2.科学思维：掌握生物有共同祖先的证据；采用逻辑思维的方法，了解达尔文自然选择学说的要点，理解自然选择学说的进步意义和局限性。3.科学思维：比较拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说，深刻理解适应是自然选择的结果。4.社会责任：基于进化的事实，分析现实生活中诸如耐药菌产生等相关的问题。
@研习任务一 地层中陈列的证据－－化石
梳理 教材
1.达尔文生物进化论
2.地层中陈列的证据——化石
3.“口诀法”记忆利用化石来研究生物的进化
地层形成有早晚，化石形成有特点；
地层越深越简单，生物年代越久远。
由深到浅变复杂，生物进化是必然；
化石证据最直接，研究进化规律现。
[自查自纠]
（1）生物的遗体、遗物或生活痕迹就叫作化石。（ × ）
（2）（2023·广东卷）自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正。（ × ）
（3）古老地层中没有复杂生物的化石，新近地层中没有简单生物的化石。（ × ）
互动 探究
请结合如图分析：
（1）化石在地层中的分布有何规律？
（2）该图支持达尔文的共同由来学说吗？
（3）在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，反之则越复杂、越高等，这说明了什么？
提示：（1）在越早形成的地层里，形成化石的生物越简单、越低等；在越晚形成的地层里，形成化石的生物越复杂、越高等。
（2）支持。
（3）现代的生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
重点 理解
1.化石的形成
在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡之后会留下遗体或是生活过的痕迹，这些生物遗体中的有机物被分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，这些石化了的生物遗体、遗迹就称为化石。
2.化石的种类
（1）遗体化石：是指古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。
（2）遗迹化石：是指古生物活动或存在过的痕迹化石，其中最主要的是足迹。
（3）遗物化石：是指古代动物的粪便、卵（蛋）以及人类祖先使用的工具等。
3.化石作用的分析和总结
（1）利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。例如，从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况；从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式；从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位等。
（2）利用化石在地层中出现的位置可以揭示它们的相对年代。不同地层的形成年代不同，越早形成的地层中首次出现的生物越低等，生物结构越简单；越晚形成的地层中首次出现的生物越高等，生物结构越复杂。
（3）证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
（4）纵观各个地层的化石记录，呈现出生物体结构复杂性增加的总趋势。
（5）揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
随堂 练习
1.下列关于化石的叙述，正确的是（ B ）
A.化石是研究生物进化的唯一证据
B.挖掘出的恐龙骨骼、恐龙蛋及足印都是化石
C.和两栖类相比，恐龙的化石出现在更古老的地层中
D.对不同地质年代的化石进行比较，就能准确推断出生物进化的历程
解析：化石是研究生物进化最直接的证据，但不是唯一证据，如还有比较解剖学证据等，A错误；挖掘出的恐龙骨骼、恐龙蛋及足印都属于化石，B正确；恐龙属于爬行类，出现在两栖类之后，所以和两栖类相比，恐龙的化石出现在比较近的地层中，C错误；通过对不同地质年代的化石进行比较，可推断出生物进化的趋势，但不一定准确，因为在不同地质年代都有低等生物存在，都可能形成化石，D错误。
2.下列关于化石的说法，错误的是（ D ）
A.化石可以真实地反映生物的某些情况
B.生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石
C.化石是经过若干万年的复杂变化形成的
D.化石其实就是原来死去的生物
解析：化石主要是由生物遗体的坚硬部分形成的，生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石，化石是经过若干万年的复杂变化形成的，可以真实地反映生物的某些情况，A、B、C正确；生物化石是古代生物的遗体、遗物（如卵、粪便等）或生活痕迹（如动物的脚印、爬行痕迹等），被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的，D错误。
@研习任务二 当今生物体上进化的印迹－－其他方面的证据
梳理 教材
[自查自纠]
（1）通过对比不同物种的基因序列，可推断不同物种的进化关系。（ √ ）
（2）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂和尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说。（ √ ）
（3）比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。（ × ）
互动 探究
1.蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其排列顺序一致吗？
提示：都有。这些骨的排列顺序相同。
2.这四种前（上）肢骨骼的功能迥异，外形差别也很大，其内部结构为什么如此一致？
提示：可能是因为它们有共同祖先。
重点 理解
生物进化在其他方面的证据和结论
项目 证据 结论
比较解剖 学证据 蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢所在部位和结构组成相似 它们的起源相同，都是由共同的原始祖先进化而来的
胚胎学 证据 人和鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾，随着发育的进行，人的鳃裂和尾消失了，而成年的鱼仍然保留了鳃和尾；脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段 脊椎动物和人都是由共同的祖先进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系；原始祖先生活在水中
细胞水平 的证据 几乎所有生物都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础 支持生物由共同的祖先进化而来
分子水平 的证据 不同生物的DNA和蛋白质既有共同点，又有差异 生物有共同的祖先；差异的大小揭示了生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序
随堂 练习
（2024·山东滨州期末）下列关于证明生物进化证据的论述，正确的是（ D ）
A.化石是保存在地层中的古地质年代的动植物的遗体，是研究生物进化的直接证据
B.蝙蝠的翼和人的手的结构的相似性可以说明两种生物是由共同祖先演化而来的
C.比较人和其他脊椎动物的胚胎发育过程可知人和其他脊椎动物之间存在血缘关系
D.现存的不同生物之间亲缘关系越近，其DNA序列和蛋白质中氨基酸序列相似度越高
解析：化石是指保存于地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹，A错误；蝙蝠的翼和人的上肢是同源器官，B错误；比较人和其他脊椎动物的胚胎发育过程可知，人和其他脊椎动物之间存在亲缘关系，C错误；现存的不同生物之间亲缘关系越近，其DNA序列和蛋白质中氨基酸序列相似度越高，D正确。
@研习任务三 适应的普遍性和相对性
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适应的含义、普遍性和相对性
[自查自纠]
（1）适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应。（ √ ）
（2）（2021·河北卷）求偶时提供食物给雌蝇有利于繁殖是一种适应性行为。（ √ ）
（3）现存生物对环境的适应是完全的。（ × ）
互动 探究
有人认为，工蜂不能繁殖后代，因此，它们适于采集花粉的性状在进化上没有意义。你同意这种观点吗？为什么？
提示：不同意。工蜂虽然不能繁殖后代，但它们适于采集花粉的性状在进化上仍是有意义的。因为决定这些性状（有利变异）的基因存在于蜂王和雄蜂的基因组中，可以遗传给后代，且由于工蜂有这些性状，才能使蜂王获得充足的食物来繁殖后代。
重点 理解
1.适应的特点
（1）适应具有普遍性。
（2）适应具有相对性。即生物对环境的适应不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应。
2.适应具有相对性的原因
适应性特征来自于遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化之中，遗传基础的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
随堂 练习
甲、乙、丙三种萤火虫对环境条件的适应能力不尽相同，它们分布区域的温度和湿度的范围如图所示。据图分析下列叙述合理的是（ C ）
A.乙能适应的环境温度范围较甲窄
B.丙能适应的环境湿度范围较甲广
C.甲能适应的环境温度范围较丙窄
D.这三种萤火虫有可能同时分布于温度、湿度范围很窄的同一栖息地中
解析：仅考虑温度时，乙能适应的环境温度范围最广、丙其次、甲最窄；仅考虑湿度时，甲能适应的环境湿度范围最广、丙其次、乙最窄；另由于甲、乙、丙三者没有共同的部分，所以三者不可能同时分布于温度、湿度范围很窄的同一栖息地中。
@研习任务四 适应是自然选择的结果
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1.拉马克的进化学说
2.达尔文的自然选择学说
（1）自然选择学说的解释模型
（2）自然选择学说
[自查自纠]
（1）（2019·江苏卷）锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的变异，并被保留下来。（ × ）
（2）器官废而不用就会造成形态上的退化。（ √ ）
（3）生物进化的内因是生存斗争。（ × ）
（4）（2020·浙江1月选考）自然选择使有利变异得到保留并逐渐积累。（ √ ）
互动 探究
1.某同学认为“在自然选择学说中，变异的方向和自然选择的方向是一致的”，该同学的观点正确吗？说出原因。
提示：不正确。在自然选择之前，生物中存在多种变异，自然选择选择有利变异，淘汰不利变异。
2.自然选择学说中的生存斗争都是发生在生物与生物之间的，这句话是否正确？分析原因。
提示：不正确。生存斗争不仅发生在生物与生物之间，也发生在生物与环境之间。
重点 理解
达尔文自然选择学说
（1）内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
（2）关系图解
（3）分析
①过度繁殖
②生存斗争
③遗传变异
④适者生存
达尔文自然选择学说的几点提醒
（1）自然选择（定向选择）的对象。
①直接对象是生物的性状。
②间接对象是相关的基因型。
③根本对象是与性状相对应的基因。
（2）自然选择的因素：外界环境（环境不是诱变因素而是选择因素），包括无机环境和生物环境。
（3）自然选择的手段：生存斗争（包括生物与环境、生物与生物之间的斗争）。
（4）进化的内因：遗传和变异。
①生物的变异是不定向的，其中变异可分为有利变异和不利变异。
②遗传的作用：使生物微小的有利变异得以积累加强，从而形成适应特定环境的生物新类型。
（5）选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。一般外界环境条件变化越剧烈，选择越频繁，生物进化速度就越快。
随堂 练习
下列关于生物进化理论的叙述，错误的是（ C ）
A.拉马克认为生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传
B.达尔文认为生存斗争是生物进化的动力和选择手段，适者生存是自然选择的结果
C.达尔文的自然选择学说的优点是能很好地解释物种大爆发等现象
D.从以生物个体为单位发展到以种群为基本单位是现代生物进化理论的进步
解析：拉马克提出了生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传，A正确；达尔文的自然选择学说中，生存斗争是生物进化的动力和选择的手段，最终会造成适者生存的现象，B正确；达尔文的自然选择学说不能解释物种大爆发的现象，C错误；从以生物个体为单位发展到以种群为基本单位是现代生物进化理论的进步，D正确。
[知识结构]
[主题要点]
1.达尔文的生物进化论包括共同由来学说和自然选择学说。
2.化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
3.化石揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
4.从细胞和分子水平看，不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子差异的大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
5.拉马克进化学说的主要观点是用进废退和获得性遗传。
6.达尔文的自然选择学说的主要观点：过度繁殖，生存斗争，遗传和变异，适者生存。
7.达尔文生物进化论的意义
（1）使人们认识到生物是在自然选择的作用下不断发展变化的。
（2）揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先。
（3）科学地解释了生物的多样性和适应性是进化的结果。
8.可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
@课堂小测试
1.（2024·湖北高二期中）DNA分子杂交技术可比较不同种生物DNA分子的差异。将来自不同种生物的两条DNA单链进行杂交，两种生物的DNA分子碱基序列越相似，形成杂合双链区的部位就越多。某人用甲、乙、丙三种生物的DNA单链进行杂交实验，结果如图所示。据图判断，下列叙述正确的是（ C ）
A.游离的单链所对应的原物种DNA片段均不含遗传信息
B.游离区域的两条链控制合成的氨基酸序列一定不同
C.甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系远
D.甲与丙的亲缘关系比乙与丙的亲缘关系近
解析：游离的单链所对应的原物种DNA片段可能含有遗传信息，A错误；密码子具有简并性，所以虽然游离区域的两条链的碱基序列不同，但表达出的氨基酸序列可能相同，B错误；甲与乙形成的杂合双链区的部位比甲与丙的少，故甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系远，C正确；甲与丙形成的杂合双链区的部位比乙与丙形成的杂合双链区的部位少，故甲与丙的亲缘关系比乙与丙的亲缘关系远，D错误。
2.（2024·江西高二开学考试）中美科学家通过研究大熊猫的化石发现，距今600万至700万年前的大熊猫已具有伪拇指（如图），一直到现代，大熊猫的伪拇指并没有进一步改变。下列叙述错误的是（ D ）
A.化石是研究大熊猫进化最直接、最重要的证据
B.可从大熊猫的牙齿化石推测出它们的饮食情况
C.伪拇指的存在可使大熊猫更有效地抓握住竹子
D.人与大熊猫手部骨骼不同说明两者没有相同的起源
解析：利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。例如，从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况，因此，化石是研究大熊猫进化最直接、最重要的证据，A、B正确；大熊猫的伪拇指能与其他掌骨形成简单而有用的抓握功能，适度防止竹子从熊掌上滑落，因此伪拇指的存在可使熊猫更有效地抓握住竹子，C正确；人与大熊猫手部骨骼排列顺序一致说明两者有相同的起源，D错误。
3.（2024·福建宁德期中）下列关于生物进化研究的叙述，不正确的是（ B ）
A.通过对不同地层化石的研究，可以推断出生物进化的趋势
B.通过不同种类生物基因和蛋白质的比较，不可能知道生物之间亲缘关系的远近
C.化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹形成的，是研究生物进化的重要证据
D.通过对化石的纵向比较和现存生物的横向比较研究，可以推断出生物进化的大致过程
解析：化石在地层中出现的顺序，是人们研究生物进化的一个重要方面，不同生物化石的出现和地层的形成，有着平行的关系，也就是说，在越古老的地层中，挖掘出的化石所代表的生物，结构越简单，分类地位越低等；在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物，结构越复杂，分类地位越高等。这种现象说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的，A正确；通过对不同种类生物的基因和蛋白质进行比较，可以知道这些生物之间亲缘关系的远近，B错误；化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹形成的，是研究生物进化的重要证据，C正确；对化石的纵向比较和现存生物的横向比较研究，可以推断出生物进化的大致过程，D正确。
4.下列有关拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说的叙述，不正确的是（ B ）
A.拉马克是历史上第一个提出比较完整的进化学说的科学家
B.达尔文否定了拉马克用进废退和获得性遗传的观点
C.达尔文的自然选择学说揭示了生命现象的统一性和生物多样性
D.现代生物进化理论是建立在达尔文的自然选择学说基础之上的
解析：历史上第一个提出比较完整的进化学说的是法国博物学家拉马克，拉马克进化学说认为用进废退和获得性遗传是生物进化的主要原因，A正确；达尔文接受了拉马克获得性遗传的观点，B错误；达尔文的自然选择学说能科学地解释生物进化的原因，并揭示了生命现象的统一性和生物多样性，C正确；现代生物进化理论是建立在达尔文的自然选择学说基础之上的，是对达尔文自然选择学说的丰富和发展，D正确。
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
一 种群基因组成的变化
素养目标：1.生命观念：通过理解关键词的方法，把握种群、种群基因库、基因频率等核心概念的内涵和外延。2.科学思维：利用数学方法，探讨自然选择会导致种群基因频率发生定向改变。3.社会责任：通过探究抗生素对细菌的选择作用，理解耐药菌的出现是可遗传变异的结果，耐药菌比例的增大是抗生素选择的结果，初步建立合理使用抗生素的科学观念。
@研习任务一 种群和种群基因库
梳理 教材
[自查自纠]
（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）（2021·江苏卷）种群中个体的迁入与迁出会影响种群的基因频率。（ √ ）
（3）（2022·浙江6月选考）甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库。（ × ）
（4）（2019·江苏卷）种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象。（ √ ）
互动 探究
1.为什么进化的基本单位是种群而不是个体？
提示：因为在生物繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，因此，研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究种群基因组成的变化。
2.一个果蝇种群中，由于环境的变化，基因型为aa的个体不能存活，随机交配繁殖多代后，a的基因频率将如何变化？
提示：基因型为aa的个体不断被淘汰，但a基因随着杂合子保存下来，所以a基因的基因频率将越来越小，但不会为0。
重点 理解
1.基因频率的计算
（1）某基因
频率＝×100％。
例如，A％（A的基因频率）＝×100％。
（2）已知基因型频率计算基因频率
①常染色体上基因频率的计算
一对等位基因中某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率。
例如，A％（A的基因频率）＝AA％（AA的基因型频率）＋Aa％（Aa的基因型频率）。
②X染色体上基因频率的计算
如某种群中基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY，b％（b的基因频率）＝×100％。
（3）自由交配时基因频率与基因型频率的计算公式
①设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝1。
雄配子 雌配子 A（p） a（q）
A（p） AA（p2） Aa（pq）
a（q） Aa（pq） aa（q2）
即：AA的基因型频率＝p2，Aa的基因型频率＝2pq，aa的基因型频率＝q2。
②实例：若已知aa的基因型频率为m，则a的基因频率为（处于遗传平衡时）。
2.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
处于遗传平衡 改变 改变
（1）在种群中，一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
（2）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。
（3）根据遗传平衡定律计算基因频率。该定律指出：在一个有性生殖的群体中，在种群足够大，种群内个体随机交配，没有突变，没有新基因加入，没有自然选择等条件下，各等位基因的频率在一代代的遗传中是稳定不变的，即PA和Pa保持不变，所以PAA＝，Paa＝。
随堂 练习
现有两个非常大的某昆虫种群（两种群个体数量相近），个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80％，a基因频率为20％；种群2的A基因频率为60％，a基因频率为40％。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是（ C ）
A.75％ B.50％ C.42％ D.21％
解析：根据题意可知，合并后的种群中A基因频率为（80％＋60％）÷2＝70％，a基因频率为（20％＋40％）÷2＝30％，根据“两个种群完全合并为一个可随机交配的种群”可知，下一代中Aa的基因型频率是2×70％×30％＝42％，故C项正确。
@研习任务二 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
梳理 教材
1.可遗传变异为生物进化提供原材料
注意：突变的有害和有利不是绝对的，这往往取决于生物生存的环境。
2.自然选择对种群基因频率变化的影响
[自查自纠]
（1）（2021·福建卷）甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化。（ √ ）
（2）（2018·江苏卷）有害突变不能成为生物进化的原材料。（ × ）
（3）（2021·浙江1月选考）经自然选择，同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化。（ × ）
（4）（2021·广东卷）天敌存在与否决定斑点数量基因的变异方向。（ × ）
互动 探究
1.决定生物进化方向的是可遗传变异还是自然选择？为什么？
提示：自然选择。可遗传变异是不定向的，不能决定生物进化的方向，只能为生物进化提供原材料；自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。
2.变异的有利和有害是绝对的吗？为什么？
提示：不是。变异的有利或者有害取决于生物的生存环境，是相对的而非绝对的。
重点 理解
1.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）生物进化是定向的。
2.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。
3.变异先于环境选择
（1）变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发基因突变。
（2）变异是不定向的，而自然选择能定向改变种群基因频率，从而使种群发生定向进化。
（3）生物体内产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择和种群繁衍，控制有利变异的基因不断积累，控制不利变异的基因逐渐被淘汰，种群的基因频率发生定向改变，从而导致生物沿着一定方向缓慢进化。因此，生物进化的方向是由自然选择决定的。如下图所示：
随堂 练习
下列关于基因频率和基因型频率的叙述，不正确的是（ C ）
A.现代生物进化理论是以达尔文的自然选择学说为核心形成的
B.自然选择会使种群的基因频率发生定向改变，所以自然选择决定生物进化的方向
C.在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化
D.突变和基因重组只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向
解析：自然选择学说是现代生物进化理论的核心内容，A正确；自然选择通过定向改变种群基因频率而使生物朝着一定的方向进化，B正确；引起基因频率变化的因素有突变、自然选择、迁入和迁出、遗传漂变等，环境条件保持稳定的前提下，也会由于基因突变，迁入、迁出等因素引起种群基因频率的变化，C错误；突变和基因重组提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向，生物进化的方向是由自然选择决定的，D正确。
@研习任务三 探究抗生素对细菌的选择作用
梳理 教材
1.实验原理
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 耐药性 。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.实验步骤
步骤1 分组、编号 用记号笔在培养皿的 底部 画两条相互 垂直 的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④
步骤2 接种 取少量细菌的培养液，用 无菌的涂布器 （或无菌棉签）均匀地涂抹在 培养基平板 上
步骤3 自变量 控制 用无菌的镊子先夹取1张 不含抗生素 的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张 含抗生素 纸片放在②～④号区域的中央，盖上皿盖
步骤4 培养 将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12～16 h
步骤5 因变量 观测 观察培养基上纸片附近是否出现 抑菌圈 ，并测量、记录每个实验组中 抑菌圈 的直径，并取平均值
步骤6 重复实验 从 抑菌圈边缘 的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的 液体培养基 中培养，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
3.实验现象
与区域①相比，区域②③④纸片周围会出现抑菌圈；区域②③④抑菌圈的平均直径逐代变小。
4.实验结论
①细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异。
②抗生素的选择作用导致耐药菌比例逐代升高。
5.注意事项
实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。
[自查自纠]
（1）抗生素诱导细菌产生了耐药性的变异。（ × ）
（2）一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌。（ √ ）
（3）在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，所有的细菌都将被杀死。（ × ）
互动 探究
1.细菌耐药性变异的产生与抗生素有关吗？为什么？
提示：无关。因为抗生素并非诱变因子。
2.细菌产生耐药性变异的过程是定向的吗？为什么？
提示：不是。因为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.抗生素滤纸片周围的抑菌圈的直径为什么会逐代变小？
提示：因为经过抗生素的持续多代筛选，细菌中的耐药个体越来越多，种群的耐药性越来越强。
重点 理解
（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。
随堂 练习
（2024·北京平谷一模）为了探究抗生素对细菌的选择作用，某小组进行了图1所示实验，将大肠杆菌的培养液均匀涂抹在培养基上，再放4片含氨苄青霉素（Amp）的圆形滤纸片，培养一段时间后，挑取抑菌圈边缘的菌落，重复以上步骤，培养至第Ⅲ代，每代均测量并记录抑菌圈直径，结果如图2所示。下面说法正确的是（ C ）
A.细菌的抗性出现在接触氨苄青霉素后
B.抑菌圈直径越大说明细菌抗药性越强
C.抗生素的选择作用使细菌抗药基因的基因频率升高
D.可通过提高抗生素浓度避免“超级细菌”的产生
解析：细菌的抗性出现在接触氨苄青霉素之前，A错误；抑菌圈直径的大小可以反映细菌的抗药性，抑菌圈直径越大，说明其抗药性越弱，B错误；抗生素的存在对细菌的抗药性变异起到了选择作用，使细菌抗药基因的基因频率升高，C正确；提高抗生素浓度，会加强对细菌抗药性变异的选择作用，导致“超级细菌”的产生，D错误。
[知识结构]
[主题要点]
1.生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。
2.一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。
3.基因突变产生新的等位基因，可以使种群的基因频率发生变化。
4.可遗传的变异提供了生物进化的原材料。可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变。
5.突变和重组都是随机的、不定向的。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。
6.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。
@课堂小测试
1.下列关于种群基因库的叙述不正确的是（ C ）
A.同一物种不同种群的基因库可能有所差异
B.自然状态下，一个生物个体的死亡一般不会导致种群基因库的变化
C.种群中每个个体含有该种群基因库的全部基因
D.基因突变可改变种群基因库的组成
解析：同一物种不同种群生活的环境不同，其基因库可能存在差异，A正确；自然状态下一个种群含有许多个体，基因库一般不会因某个个体死亡而变化，而是在代代相传中保持和发展，B正确；种群中的每个个体含有种群基因库中的部分基因，C错误；可遗传的变异均可能改变种群基因库的组成，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，D正确。
2.关于“现代生物进化理论”观点的阐述，下列错误的是（ B ）
A.种群是生物进化的基本单位
B.基因库在代代相传的过程中保持稳定不变
C.生物进化实质上是种群基因频率发生变化的过程
D.自然选择决定生物进化的方向
解析：生物进化以种群为基本单位，A正确；基因库可在代代相传的过程中保持和发展，B错误；进化的实质是种群的基因频率的改变，C正确；自然选择决定生物进化的方向，D正确。
3.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 ）
A.非洲疟疾流行地区a基因的频率大约为30％
B.美洲黑人中a基因频率的下降是环境选择的结果
C.非洲疟疾流行地区，镰状细胞贫血携带者的比例可能会增加
D.在一定外界条件下，有害的突变基因可转变为有利的基因
解析：根据题干信息无法计算出非洲疟疾流行地区a基因的频率，A错误；基因突变能够改变基因频率，而基因频率的改变是自然选择的结果，B正确；非洲疟疾流行地区，镰状细胞贫血携带者不发病，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正确；在一定外界条件下，有害的突变基因可转变为有利的基因，D正确。
4.（2024·浙江绍兴高二期末）草甘磷是一种除草剂，通过抑制E酶的活性最终导致植物死亡。某地在连续15年使用草甘磷后发现，当地黑麦草种群草甘磷抗性提高了10倍。下列相关分析错误的是（ A ）
A.使用草甘磷导致E酶基因突变是植物产生抗性的根本原因
B.草甘磷抗性基因频率的升高意味着种群发生了进化
C.黑麦草种群草甘磷抗性提高是草甘磷定向选择的结果
D.轮换使用不同作用机理的除草剂有助于减缓抗性发展
解析：基因突变不是由于草甘磷的使用导致的，而是草甘磷发挥了选择作用，A错误；进化的实质是基因频率的改变，草甘磷抗性基因频率的升高意味着生物进化，B正确；草甘磷具有选择作用，黑麦草种群草甘磷抗性提高是草甘磷定向选择的结果，C正确；轮换使用不同的除草剂，选择也不同，故轮换使用不同作用机理的除草剂有助于减缓抗性发展，D正确。
5.研究小组对某公园的金鱼草种群进行调查及基因鉴定，得知红花（CC）金鱼草35株、粉红花（Cc）金鱼草40株、白花（cc）金鱼草25株。下列叙述正确的是（ D ）
A.金鱼草种群中全部C和c的总和构成其基因库
B.不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的
C.基因重组产生的粉红花为自然选择提供选择材料
D.种群中C的基因频率为55％，Cc的基因型频率为40％
解析：金鱼草种群中全部个体所含的全部基因构成基因库，不仅仅是C、c这对等位基因，A错误；不同花色数量的差异是自然选择的结果，B错误；产生粉红花不属于基因重组，C错误；种群中C的基因频率为（35×2＋40）/[（35＋40＋25）×2]×100％＝55％，Cc的基因型频率为40/（35＋40＋25）×100％＝40％，D正确。
6.细菌对各种抗生素的药敏程度实验方法如图，将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制被检菌生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈（图中里面的圈），结果如图1所示。
（1）衡量本实验结果的指标是 抑菌圈的大小 。
（2）图1中最有效的是B培养皿中的抗生素。用上述最有效的抗生素对细菌进行处理，并测定细菌数量变化，如图2所示：
①向培养基中加抗生素的时刻为 B 点。
②细菌种群的进化是定向的，而变异是不定向的，细菌的抗药性产生于环境变化之 前 （填“前”“中”或“后”），抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是 选择 。
③尽管有抗药性基因存在，但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染，原因在于细菌种群中 只有少数细菌有抗药性基因 。
解析：（1）衡量实验结果的指标即对实验结果的表述，本实验是利用抗生素抑制细菌的生长来表述实验结果。（2）①抗生素会使细菌中不具抗药性的个体大量死亡从而使其数量下降，所以B点是使用抗生素的起点。②变异是不定向的，而自然选择是定向的，细菌的抗药性在环境变化之前就已经产生了，自然选择是性状的选择者，而不是诱导者。③在细菌种群中，含有抗药性基因的个体只占极少数。
二 隔离在物种形成中的作用
素养目标：1.生命观念：运用进化和适应观，阐明隔离在物种形成中的作用。2.科学思维：运用归纳与综合的思维方法，概括出物种形成两种过程的概念模型。
@研习任务一 物种和隔离
梳理 教材
1.物种的概念
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。
2.隔离
[自查自纠]
（1）（2023·湖北卷）甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用。（ √ ）
（2）二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜，因此二倍体和四倍体西瓜是同一物种。（ × ）
（3）马和驴能自由交配产生骡子，因此马与驴之间不存在生殖隔离。（ × ）
（4）不同种群间的个体不能进行基因交流说明两种群存在生殖隔离。（ × ）
互动 探究
1.只要不同种群的基因库产生了明显差异，就一定产生新物种吗？
提示：不一定。不同种群的基因库产生了明显差异，不一定产生新物种，只有出现生殖隔离后才能形成新物种。
2.新物种形成的标志是什么？
提示：出现生殖隔离。
3.经过漫长的地理隔离，是否一定会产生生殖隔离？
提示：不一定产生生殖隔离。如果两个种群的生活环境都不发生变化、变化微小或发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，不会产生生殖隔离。
4.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：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。
5.用流程图的形式总结物种形成的一般过程。
提示：种群多个种群
基因库出现差别产生生殖隔离物种形成。
重点 理解
1.种群和物种
项目 种群 物种
范围 一定区域的同种生物全部个体的集合 由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
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相互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
2.地理隔离和生殖隔离的比较
关于地理隔离和生殖隔离的两点提醒
（1）地理隔离不一定形成生殖隔离，当地理隔离时间足够长，基因库差异明显时才可能形成生殖隔离。
（2）生殖隔离不一定来自地理隔离，如四倍体西瓜形成的过程。
随堂 练习
下列关于物种的叙述，不正确的是（ C ）
A.同一物种的个体之间在自然条件下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代
B.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的一种方式
C.区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离
D.不同物种的种群在自然条件下基因不能自由交流
解析：同一物种的个体之间不存在生殖隔离，能产生可育后代，A项正确；经过地理隔离会使基因库产生差异，长期进化就有可能产生生殖隔离，B项正确；物种的区分依据就是看是否存在生殖隔离，C项错误；不同物种种群间的个体，由于存在生殖隔离，所以在自然条件下基因不能自由交流，D项正确。
@研习任务二 隔离在物种形成中的作用
梳理 教材
1.新物种形成的过程
2.结论：隔离是物种形成的 必要 条件。
[自查自纠]
（1）生物进化一定会形成新物种。（ × ）
（2）（2021·江苏卷）不同种群的生物之间均存在生殖隔离。（ × ）
（3）（2021·浙江1月选考）人工选择可以培育新品种，自然选择不能形成新物种。（ × ）
互动 探究
1.四倍体西瓜是一个独立的新物种吗？为什么？
提示：是。因为四倍体西瓜植株之间可以自由交配，并能产生可育后代。
2.新物种四倍体西瓜形成过程中，有没有经过地理隔离？
提示：没有。
3.三倍体西瓜是不是一个独立的新物种，为什么？
提示：不是。因为三倍体西瓜减数分裂时同源染色体联会紊乱，无法产生正常的有性生殖细胞，因此无法自由交配并产生可育后代。
重点 理解
1.隔离与物种形成
（1）渐变式物种形成过程的概念模型
（2）爆发式物种形成过程的概念模型
2.物种形成的三个环节
（1）突变和基因重组产生进化的原材料。
（2）自然选择决定生物进化的方向。
（3）隔离导致物种形成。
3.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 原生物关系 属于不同物种 可能仍属于一个物种
二者关系 生物进化的实质是基因频率改变，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
随堂 练习
有关生物进化和物种形成的描述，正确的是（ B ）
A.是否形成新物种是生物进化的标志
B.生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生
C.环境条件保持稳定，种群的基因频率一定不会发生变化
D.只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料
解析：生物进化的实质是种群的基因频率的改变，A错误；生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生，B正确；环境条件保持稳定，种群的基因频率也会因基因突变等因素而发生变化，C错误；突变和基因重组产生进化的原材料，突变包括基因突变和染色体变异，D错误。
[知识结构]
[主题要点]
1.在遗传学和生物进化论的研究中，把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。
2.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，这种现象叫作生殖隔离。生殖隔离是新物种形成的标志。
3.同种生物由于地理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，叫作地理隔离。
4.地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，统称为隔离。隔离是物种形成的必要条件。
@课堂小测试
1.下列关于现代生物进化理论的叙述，正确的是（ B ）
A.地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离
B.两个种群间的隔离一旦形成，种群间的个体不能进行基因交流
C.外来物种入侵不能改变生物进化的速度和方向
D.自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致生物的定向变异
解析：地理隔离能使种群基因库产生差异，只有当差异达到一定程度才能导致生殖隔离，A错误；地理隔离使种群间的个体无法相遇而不能进行基因交流，生殖隔离是因为种群基因库之间的差异而不能进行基因交流，所以种群间隔离一旦形成，种群间个体便不能进行基因交流，B正确；外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向，C错误；自然选择过程中，直接受选择的是表型，生物的变异是不定向的，D错误。
2.骡是马（2n＝64）和驴（2n＝62）杂交产生的，具有力量大、耐力强、健壮等优点，其中公驴和母马所生为马骡，反之为驴骡。下列有关叙述错误的是（ A ）
A.母马和公驴能够杂交产生后代说明马和驴之间无生殖隔离
B.骡的力量大、耐力强等优点体现了杂种优势
C.马和驴杂交后代会形成61＋XX和61＋XY两种受精卵，分别发育成雌骡和雄骡
D.骡在自然状态下，因同源染色体联会紊乱，难以产生可育生殖细胞
解析：骡不可育，说明马和驴之间存在生殖隔离，A错误；骡是马和驴的种间杂交后代，具有比其亲本更优秀的肌肉耐力、抗病性等杂种优势表型，B正确；马和驴杂交后代的染色体组成若是61＋XX，则发育成雌骡，若是61＋XY，则发育成雄骡，C正确；骡在自然状态下高度不育的原因是减数分裂时同源染色体联会紊乱，难以产生可育生殖细胞，D正确。
3.下列关于生物进化的叙述，正确的是（ B ）
A.用某药物治疗皮肤病，使用一段时间后，药效下降。这是由于引起皮肤病的病原体接触药物后，产生了对药物有效成分的抗药性变异
B.海南热带野生动植物园的公狮和母虎交配，产下不育的“狮虎兽”，说明狮子和老虎存在生殖隔离
C.华南虎和东北虎的形成，是由于地理隔离导致生殖隔离的结果
D.19世纪的英国工业革命，使浅色桦尺蛾变成新物种——黑色桦尺蛾
解析：由于突变是不定向的，在使用药物之前，有的病原体就会因突变而对药物有抗性，药物对病原体进行了选择，保留了有抗药性的个体，A错误；狮和虎是不同物种，它们之间存在生殖隔离，B正确；华南虎和东北虎为同一物种，不存在生殖隔离，C错误；黑色桦尺蛾和浅色桦尺蛾之间不存在生殖隔离，两者仍为同一物种，D错误。
4.如图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述错误的是（ A ）
A.自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而基因频率会改变
B.自然选择使种群基因频率定向改变
C.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件
解析：自然选择过程中，直接接受选择的是表型，进而导致基因频率的改变，A错误；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，因此自然选择使种群基因频率发生定向改变，导致生物向一定方向进化，B正确；根据图中信息可知，种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因，种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件，C、D正确。
5.如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍被分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此过程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。
（1）该地区原来的物种a由许多个体组成，这些个体的总和称为 种群 。
（2）判断b和c是两个不同物种的依据是它们之间出现了 生殖隔离 。
（3）种群a1具有自身的基因库，请写出基因库的概念： 一个种群中全部个体所含有的全部基因 。
（4）种群b的过度繁殖，将会导致 生存斗争 加剧。
（5）a1种群中某一性状由等位基因M和m控制，当a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布后，基因M在种群中出现的比例逐渐加大，而基因m在该种群中出现的比例逐渐减小，基因M和m在该种群中出现的比例发生变化是 自然选择 的结果。
解析：（1）种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体，因此该地区原来的物种a的个体的总和称为种群。（2）不同物种之间存在生殖隔离，因此判断b和c是两个不同物种的依据是它们之间出现了生殖隔离。（3）种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。（4）种群b过度繁殖，其内个体会因争夺空间、资源等使生存斗争加剧。（5）种群基因频率的改变是自然选择的结果。
微专题六 基因频率和基因型频率的计算方法
@微考点1 定义法
1.若某基因在常染色体上或X、Y染色体同源区段上，则基因频率＝×100％。
2.若某基因只出现在X染色体上，则基因频率＝×100％。
因Y染色体上不含只位于X染色体上的基因及其等位基因，因此男性基因总数与女性体内等位基因总数有差别，故在确定种群某基因及其等位基因总数时应分别考虑。如红绿色盲基因只位于X染色体上，则红绿色盲基因频率＝[红绿色盲基因总数/（2×女性个体数＋男性个体数）]×100％。
[典例1] 已知人的褐眼（A）对蓝眼（a）是显性，基因A/a位于常染色体上。在一个有30 000人的群体中，蓝眼的有3 600人，褐眼的有26 400人（其中纯合子有12 000人）。那么，在这个人群中A、a的基因频率分别是（ A ）
A.64％和36％ B.36％和64％
C.50％和50％ D.82％和18％
解析：因等位基因成对存在，30 000人中共有基因30 000×2＝60 000（个），蓝眼（aa）的有3 600人，含a基因7 200个，褐眼（A_）的有26 400人，纯合子（AA）有12 000人，含A基因24 000个，杂合子（Aa）有14 400个，含28 800个基因，其中A基因14 400个，a基因14 400个。则A的基因频率＝×100％＝64％，a的基因频率＝×100％＝36％。
[典例2] 在一次红绿色盲的调查中，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（ B ）
A.4.5％ B.6％
C.9％ D.7.8％
解析：因为女性的性染色体组成为XX，男性为XY，红绿色盲基因（用b表示）及其等位基因（用B表示）只位于X染色体上，所以基因b共有15×1＋5×2＋11×1＝36（个），因此红绿色盲基因的频率＝×100％＝6％。
@微考点2 利用基因型计算法（针对位于常染色体上或X、Y染色体同源区段上的基因）
（1）已知基因型的个体数，求某基因的频率，则基因频率＝×100％。
（2）已知基因型频率，求基因频率，则A的基因频率＝AA的基因型频率＋Aa的基因型频率；a的基因频率＝aa的基因型频率＋Aa的基因型频率。
[典例3] 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（ B ）
A.50％、50％ B.50％、62.5％
C.62.5％、50％ D.50％、100％
解析：由题意可知，病害发生前的各种基因型频率是TT＝20％，Tt＝60％，tt＝20％，所以病害发生前T的基因频率＝20％＋×60％＝50％；病害发生后，tt个体全部死亡，TT的基因型频率为20％÷（20％＋60％）＝25％，Tt的基因型频率为60％÷（20％＋60％）＝75％，所以病害发生后T的基因频率＝25％＋×75％＝62.5％。
@微考点3 遗传平衡定律
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）没有突变。
2.计算公式：当等位基因只有两个（设为A、a）时，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＝p2；
基因型Aa的频率＝2pq；
基因型aa的频率＝q2；
（p＋q）2＝p2＋2pq＋q2＝1。
若已知某种纯合子的基因型频率，即可直接开平方求出相应基因的频率。如在进行有性生殖的理想种群中，某种群隐性性状（aa）的频率为0.01，则a基因的频率为＝0.1。
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。
[典例4] 一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状（由基因A、a控制）中显性性状的基因型的频率是0.36，则（ A ）
A.该种群繁殖一代后杂合子（Aa）的基因型频率是0.32
B.显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C.若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定发生了基因突变
D.若该种群中A基因的频率为0.4，则表现为A基因所控制的性状的个体在种群中占40％
解析：根据题意可知，aa的基因型频率为1－0.36＝0.64，则a的基因频率为0.8，A的基因频率为0.2，该种群繁殖一代后杂合子（Aa）的基因型频率为2×0.2×0.8＝0.32，A正确；显性基因的基因频率小于隐性基因的基因频率，B错误；种群的基因频率发生变化说明生物发生了进化，但不一定发生了基因突变，C错误；若A的基因频率为0.4，则a的基因频率为0.6，表现为A基因所控制的性状的个体（AA、Aa）在种群中所占的比例为0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64％，D错误。
[典例5] 已知某种群中，AA基因型频率为25％，aa基因型频率为39％，则该种群的个体自交一代后，基因型为AA的频率为（ B ）
A.50％ B.34％ C.25％ D.61％
解析：已知各基因型的比例，求该种群自交一代后，某基因型或某基因的频率时，不能用遗传平衡定律，要先计算出当代各种基因型的频率，再在自交后代中统计出各种基因型的频率。由于AA＝25％，aa＝39％，可知Aa＝1－25％－39％＝36％。AA个体自交后代的基因型为AA，在整个后代中的频率仍为25％，aa个体的自交后代为aa，在整个后代中的频率仍为39％，Aa的个体自交后代中AA基因型个体占1/4，因此占总后代的比例为36％×1/4＝9％。故该种群的个体自交一代，基因型为AA的频率为25％＋9％＝34％。
[典例6] 果蝇的体色由常染色体上的一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为地组成一个群体，其中80％为BB个体，20％为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例为 （ B ）
A.25％ B.32％ C.50％ D.64％
解析：因为BB＝80％，bb＝20％，所以B＝BB＋1/2×Bb＝80％＋0＝80％，b＝1－B＝1－80％＝20％，则有Bb＝2×80％×20％＝32％。
@微考点4 伴X染色体遗传病患病率与基因频率的关系
（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。
[典例7] （2024·甘肃金昌高一期末）在某一地区的遗传学调查中发现，该地区男性红绿色盲人口占该地区男性总人口的7％，且男性群体与女性群体的致病基因频率相等，则推测该地区Xb的基因频率、女性红绿色盲患者的基因型频率分别为（ C ）
A.93％ 49％ B.7％ 49％
C.7％ 0.49％ D.93％ 7％
解析：红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，男性群体中红绿色盲患者的比例为7％，则该男性群体中红绿色盲致病基因的频率为7％，即该地区Xb的基因频率也为7％；又因为男性群体和女性群体的该致病基因频率相等，则女性群体中红绿色盲致病基因的频率为7％，女性红绿色盲患者的基因型频率为7％×7％＝0.49％。
第4节 协同进化与生物多样性的形成
素养目标：1.生命观念：形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念；认同协同进化是普遍存在的。2.科学思维：结合具体实例明确协同进化与生物多样性形成的关系。
@研习任务一 协同进化
梳理 教材
[自查自纠]
（1）协同进化是指不同物种之间在相互影响中不断进化和发展。（ × ）
（2）（2022·海南卷）珊瑚生态系统多样性的形成是协同进化的结果。（ √ ）
（3）（2023·辽宁卷）昆虫与微生物共生的关系是长期协同进化的结果。（ √ ）
互动 探究
1.物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗？
提示：不是。物种之间的协同进化既可以通过物种间的生存斗争实现，也可通过种间互助来实现。
2.“精明的捕食者”策略对人类利用生物资源有什么启示？
提示：地球上的生物资源是有限的，人类不应该掠夺式地开发和利用生物资源，而应合理有度地利用生物资源，做一个“精明的捕食者”。
重点 理解
1.协同进化的范围及对无机环境的影响
（1）范围：生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间，同种生物之间不存在协同进化。
（2）对无机环境的影响：无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。
（3）生物多样性的形成过程分析
（4）协同进化的类型
协同进化 的类型 包含类型 举例
不同物 种之间 互利共生 豆科植物与根瘤菌
原始合作 海葵和寄居蟹
捕食 猎豹和斑马
寄生 蛔虫和人体
种间竞争 农作物和杂草
生物与 无机环 境之间 生物影响环境、环境影响生物 地球最早是无氧环境→厌氧生物；光合生物出现→空气中有了氧气→出现好氧生物
2.生物进化过程中捕食者的作用
（1）捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。
（2）关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
随堂 练习
协同进化就是“生态的舞台，共同的表演”，下列关于协同进化的说法，错误的是（ D ）
A.协同进化可发生在不同物种之间
B.协同进化可发生在生物与无机环境之间
C.猎豹与斑马之间的“军备竞赛”实现了二者的协同进化
D.研究协同进化无法预测某物种的存在
解析：协同进化既可发生在不同物种之间，也可发生在生物与无机环境之间，A、B两项正确；猎豹与斑马之间的“军备竞赛”淘汰了二者中的老、弱、病、残等个体，实现了二者的协同进化，C项正确；研究协同进化可预测某物种的存在，如达尔文根据某种兰花具有细长花距而预测出为其传粉的某种昆虫应具有吸管似的口器，D项错误。
@研习任务二 生物多样性的形成
梳理 教材
[自查自纠]
（1）生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程。（ × ）
（2）大量基因突变是中性的，在自然环境非益非害。（ √ ）
（3）只有基因突变和基因重组可为生物进化提供原材料。（ × ）
互动 探究
1.昆虫多以植物为食，它们的存在对植物的多样性只能是一种威胁吗？
提示：昆虫多数以植物为食，但对植物的传粉等有重要作用，所以昆虫的存在不一定会对植物的多样性造成威胁，反而可能是一种保护。
2.引进外来物种能丰富我国生物的多样性吗？
提示：引进外来物种可能会造成生物入侵，而若合理引进，可在某种程度上丰富我国生物的多样性。
3.通过对生物进化的学习，你能从多个角度归纳生物进化的趋势吗？
提示：简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→好氧，原核生物→真核单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。
重点 理解
1.生物多样性的关系及原因分析
（1）从分子水平看：DNA多样性（根本原因）→蛋白质多样性（直接原因）→物种多样性。
（2）从进化角度看：物种多样性和生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
（3）生物多样性≠物种多样性：物种多样性只是生物多样性的一个方面。
2.生物多样性的形成
协同进化是物种多样性和生态系统多样性形成的原因。
随堂 练习
下列关于生物多样性的说法不正确的是（ C ）
A.基因多样性不一定随个体数的增加而增大
B.生物多样性锐减，会降低生态系统的自我调节能力
C.出现外来物种后，生态系统的结构一定会越来越复杂
D.退耕还林、退耕还草，都是提高生物多样性的措施
解析：种群中个体数增多，基因种类数不一定增多，A正确；生态系统中的物种丰富度越大，营养结构越复杂，其自我调节能力就越强；生物多样性锐减，会降低生态系统的自我调节能力，B正确；若外来物种导致当地物种多样性锐减，则生态系统结构向简单化发展，C错误；农田生态系统物种少、结构简单，退耕还林、退耕还草可以提高生物多样性，D正确。
@研习任务三 生物进化理论在发展
梳理 教材
1.以自然选择为核心的现代生物进化理论
2.中性突变学说：大量的基因突变是 中性的 ，决定生物进化方向的是 中性突变 的逐渐积累，而不是 自然选择 。
3.间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种 长期稳定 与 迅速形成新种 交替出现的过程。
[自查自纠]
（1）现代生物进化理论认为，适应是自然选择的结果。（ √ ）
（2）以自然选择学说为核心的进化理论是以后各个方面研究的基础。（ √ ）
互动 探究
1.自然选择学说与现代生物进化理论的共同点有哪些？
提示：①可遗传变异是进化的原材料；②自然选择决定生物进化的方向；③解释了生物的多样性和适应性的形成。
2.达尔文的进化理论过时了吗？
提示：现代生物进化理论是在达尔文进化理论的基础上发展而来的，达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论的核心，因此并未过时。
重点 理解
用现代生物进化理论分析生物进化的原因和进化的结果
原因 内因 遗传和变异
外因 生物生存的各种环境条件
选择作用 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异
进 化 的 结 果 适应性 环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物种群中得到积累和加强，形成了生物的适应性
多样性、 新物种 形成 同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均体现了生物的多样性
进化 在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变（生物的进化）。新物种的形成是生物进化质的飞跃
（1）生物进化的“两个两”
（2）物种形成的“三个三”
随堂 练习
下列有关现代生物进化理论的说法中，错误的是（ C ）
A.达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论的基础和核心
B.种群是生物进化的基本单位，隔离是物种形成的必要条件
C.决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累
D.捕食者的存在有利于增加物种多样性
解析：现代生物进化理论认为，自然选择决定生物进化的方向，故选C。
[知识结构]
[主题要点]
1.协同进化发生于不同物种之间或生物与无机环境之间。
2.生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性。
3.生物多样性的形成是协同进化的结果。
@课堂小测试
1.在进化过程中，不同物种之间可相互影响，下列叙述错误的是（ B ）
A.任何一个物种都不是单独进化的
B.捕食者的存在对被捕食者有害无益
C.“精明的捕食者”策略是我们人类合理利用生物资源应该借鉴的
D.寄生关系使寄生者和宿主在生存斗争的过程中协同进化发展
解析：捕食者的存在对被捕食者并不是有害无益的，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。
2.（2024·河北秦皇岛高三开学考试）某地有两个猴面花姐妹种——粉龙头和红龙头，二者分布区重叠，前者由黄蜂授粉，后者由蜂鸟授粉。研究人员猜测它们起源于同一粉红花物种，由于祖先种A基因突变产生橙红色突变体，改由蜂鸟授粉，导致祖先种分裂进化。下列说法错误的是（ A ）
A.粉龙头和红龙头属于同一物种，自然条件下它们能进行基因交流
B.粉龙头由黄蜂授粉，红龙头由蜂鸟授粉的授粉方式是在长期的协同进化过程中形成的
C.粉龙头和红龙头在形成过程中发生了基因频率的定向改变
D.若要证明它们起源于同一祖先种，可以分析它们的DNA和蛋白质序列，从分子水平寻找证据
解析：题干表明粉龙头和红龙头猴面花是两个种，且粉龙头由黄蜂授粉，红龙头由蜂鸟授粉，粉龙头和红龙头无法进行基因交流，二者不属于同一物种，A错误；不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化，粉龙头由黄蜂授粉，红龙头由蜂鸟授粉的授粉方式是在长期的协同进化过程中形成的，B正确；粉龙头和红龙头猴面花属于不同的物种，二者起源于同一粉红花物种，粉龙头和红龙头在形成过程中发生了基因频率的定向改变，最终导致它们的基因库存在差异，从而形成了两个物种，C正确；分子水平的证据是指不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，若要证明粉龙头和红龙头起源于同一祖先种，可以分析它们的DNA和蛋白质序列，从分子水平寻找证据，D正确。
3.下列关于生物多样性的说法，不正确的是（ D ）
A.地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性
B.过度的人为干扰会导致生物多样性降低
C.对人类来说，生物多样性具有非常重要的价值
D.保护生物多样性就是在物种及生态系统两个层次上采取保护战略和措施
解析：生物的多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性及生态系统多样性，故在保护生物多样性时应在三个层次上进行，A、B、C正确，D错误。
4.如图为现代生物进化理论的概念图，请据图回答相关问题：
（1）现代进化理论认为，生物进化的实质①是 种群基因频率的改变 ，②导致①改变的内因是生物的 突变 和 基因重组 ，它为生物进化提供原材料；②导致①改变的外因是 自然选择 。
（2）图中③指 自然选择学说 ，③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件，隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象，也就是物种形成必须要有 生殖 隔离。
（3）④指 遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性 。
（4）某植物种群中基因型AA的个体占20％，基因型aa的个体占50％，此时种群中A的基因频率为 35％ ，由于某种病害导致aa个体全部死亡，则病害发生后该种群中A的基因频率为 70％ 。
解析：分析概念图可知①是种群基因频率的改变；②是导致种群基因频率改变的原因，内因是突变和基因重组，外因是自然选择；③是自然选择学说；④是生物多样性的三个层次，即遗传（基因）多样性、物种多样性、生态系统多样性。（1）生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组是导致生物进化（种群基因频率的改变）的内因，为进化提供原材料，环境可对已有的变异进行选择，因此自然选择是生物进化（种群基因频率的改变）的外因。（2）现代生物进化理论的核心内容仍然是自然选择学说。自然选择学说的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件，隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象，包括地理隔离和生殖隔离。生殖隔离一旦形成就意味着新物种形成。因此，新物种的形成必须要有生殖隔离。（3）生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称，它包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。（4）某植物种群中基因型AA的个体占20％，基因型aa的个体占50％，则Aa的个体占30％，所以A的基因频率＝20％＋1/2×30％＝35％，由于某种病害导致aa个体全部死亡，则AA的个体占40％，Aa的个体占60％，则A的基因频率＝40％＋1/2×60％＝70％。
章末整合
@体系构建 思想建模
@研究考题 有的放矢
1.（2023·河北卷）大量证据表明，地球上所有细胞生命具有共同祖先。下列可推断出此观点的证据是（ D ）
A.蝙蝠和蜻蜓都有适应飞翔的器官
B.猫的前肢和鲸的鳍都有相似的骨骼结构
C.人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂
D.真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA
解析：蝙蝠和蜻蜓的飞翔器官属于同功器官，只能说明其生活方式相似，不能推断所有细胞生命有共同祖先，A错误；猫前肢和鲸鳍具有相似的骨骼结构，属于同源器官，表明其亲缘关系较近，但并不能推断所有细胞生命有共同祖先，B错误；鱼和人的胚胎发育早期都具有鳃裂的胚胎学证据，支持人和鱼具有共同祖先的观点，但不能推断所有细胞生命具有共同祖先，C错误；如果推断所有细胞生命具有共同祖先，只能依据其均具有的共同特征，例如其遗传物质均为DNA，D正确。
2.（2023·湖北高考）现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是（ A ）
A.甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B.在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快
C.将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变
D.甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
解析：甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；基因库是指一个种群内所有个体的全部基因，将A基因引入甲植物种群（本身不含A基因）后，甲植物种群的基因库发生改变，C错误；若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变（释放的挥发物质没有改变），但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物，D错误。
3.（2023·湖北高考）某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（ B ）
A.52％ B.27％ C.26％ D.2％
解析：分析题意可知，A1、A2、A3为复等位基因，每个个体的基因都是成对存在的，故电泳结果上，只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是：（2×2＋15＋35）÷（100×2）×100％＝27％，B正确。
4.（2023·辽宁卷）葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物，将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，可获得无子葡萄。下列叙述正确的是（ A ）
A.爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离
B.爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变
C.无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实
D.无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组
解析：生殖隔离是指在自然条件下，由于生物之间不能交配或者交配后不能产生可育后代的现象。生物之间无法交配，不能完成受精或杂种不活、杂种不育等都属于生殖隔离。将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，获得的葡萄中没有种子，则爬山虎花粉中的精子与葡萄的卵细胞没有完成受精，所以爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离，A正确；涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上的爬山虎花粉不能引起葡萄果实发生基因突变，而是促使葡萄产生生长素，促进子房发育成无子葡萄，B错误；这种无子葡萄是经生长素作用产生的，其细胞中遗传物质未发生改变，所以该无子葡萄经无性繁殖产生的植株在自然条件下结有子果实，C错误；无子葡萄的果肉细胞是由母本子房壁细胞经有丝分裂和分化形成，而母本葡萄是二倍体，所以无子葡萄的果肉细胞含二个染色体组，D错误。
5.（2023·浙江6月选考）不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。下列叙述错误的是（ D ）
大猩猩 黑猩猩 人
猩猩 96.61％ 96.58％ 96.70％
大猩猩 98.18％ 98.31％
黑猩猩 98.44％
A.表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
B.猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩
C.人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D.黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远
解析：表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序，属于生物进化方面的分子水平证据，A正确；表中数据显示，猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相同度低于大猩猩和黑猩猩，因而推测，猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确；表中结果显示的是猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比，该结果说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正确；表中数据显示黑猩猩和大猩猩同种蛋白质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与猩猩，因而说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。
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