第七章 第2节
一、选择题
1．下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是( C )
A．一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因
B．生物的个体总是要死亡的，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的全部基因
D．基因突变可以改变基因库的组成
[解析] 基因库是一个种群的全部个体所含的全部基因，由于不同个体之间在基因上具有差异，所以不可能每个个体都含有种群基因库中的全部基因，A正确，C错误。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，应代代相传，B正确。可遗传的变异均可能改变基因库的组成，D正确。
2．(2019·临沂高一检测)如图表示从Q点环境条件发生变化后，某种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是( C )
A．Q点以后基因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．环境条件发生变化使得该种群产生了适应性变异
D．在自然选择的作用下，种群的基因频率发生了定向改变
[解析] 本题逐项分析如下表：
选项
具体分析
判断
A
Q点以后A的基因频率升高，a的基因频率降低，说明A控制的性状更加适应环境
正确
B
P点时两曲线相交，说明A与a的基因频率相等，此时A和a的基因频率均为50%
正确
C
生物产生适应性的变异不是由环境变化引起的，变异是不定向的，环境变化对不定向的变异起选择作用
错误
D
由于自然选择是定向的，所以种群的基因频率在自然选择的作用下会发生定向改变
正确
3．(2018·兰州一中高二期末)下列有关基因频率和生物进化关系的描述，正确的是( B )
A．生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变
B．生物只要发生进化，基因频率就会改变
C．基因频率的改变一定产生新物种
D．只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变
[解析] 只要生物发生了进化，就一定存在基因频率的改变，A错误；B正确；新物种形成的标志是产生生殖隔离，基因频率改变不一定产生新物种，C错误；只要生物发生了进化，不论新物种是否形成，都有基因频率变化，D错误。
4．以下关于生物变异和生物进化的叙述，正确的是( B )
A．抗生素的使用使病原体产生了适应性的变异
B．生物与生物之间、生物与环境之间共同进化形成了生物的多样性
C．由于种群基因频率的改变，生物进化后一定会形成新的物种
D．有性生殖的出现实现了生殖隔离，明显加快了生物进化的速度
[解析] 病原体本来就存在各种各样的变异，抗生素对其产生的适应性变异进行了选择，A错误；生物的多样性是生物与生物之间、生物与环境之间共同进化形成的结果，B正确；新物种形成的标志是生殖隔离，种群基因频率的改变只能说明生物进化了，C错误；有性生殖的出现大大增加了生物的变异类型和对环境的适应性，明显加快了生物进化的速度，D错误。
5．在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占总数的24%，基因型Aa的个体占总数的72%，基因型aa的个体占总数的4%，那么，基因A和a的基因频率分别是( D )
A．24%和72% B．36%和64%
C．57%和43% D．60%和40%
[解析] 根据题意，假如随机抽出的个体数X个，A、a所控制性状的基因总数为2X个，A基因的数目为(24%×X×2＋72%×X×1)＝1.2X个，a基因的数目为(4%×X×2＋72%×X×1)＝0.8X个。依据基因频率的概念——某种基因在某个种群中频率，知：A基因频率＝A基因在该种群中的数目÷控制该性状的基因的总数＝1.2X÷2X＝60%；a基因频率＝a基因在该种群中的数目÷控制该性状的基因的总数＝0.8X÷2X＝40%。
二、非选择题
6．(2018·兰州一中高二期末)某生物种群，AA基因型个体占20%，aa基因型个体占20%，回答问题：
(1)若该生物种群自交，后代中AA、aa基因型个体分别占 35% 、 35% 。这时，A的基因频率是 50% 。根据现代生物进化理论，这个种群在两年中是否发生了进化？__没有发生进化__为什么？__基因频率没有发生改变__。
(2)若该生物种群随机交配，子一代中AA、aa基因型个体分别占 25% 、 25% 。子二代中A的基因频率是 50% 。子三代中A的基因频率是 50% 。
(3)生物进化的基本单位是__种群__，进化的实质是__基因频率__的改变，进化的原材料由__突变和基因重组__提供，__自然选择__决定生物进化方向。
[解析] (1)该生物种群中，AA基因型个体占20%，aa基因型个体占20%，则Aa基因型个体占60%，A、a的基因频率均是20%＋60%×(1/2)＝50%。个体自交，纯合子后代不发生性状分离，杂合子后代发生性状分离，后代中AA、aa基因型个体所占比例均为20%＋60%×(1/4)＝35%，Aa基因型个体所占比例为60%×(1/2)＝30%，此时A的基因频率是35%＋30%×(1/2)＝50%。种群的基因频率不变，因此该种群在两年中未发生进化。
(2)若该生物种群随机交配，子一代中AA、aa基因型个体均占(50%)2＝25%。随机交配不改变种群的基因频率，子二代和子三代中A的基因频率均是50%。
(3)生物进化的基本单位是种群，进化的实质是种群基因频率的变化，突变和基因重组提供了进化的原材料，自然选择决定生物进化方向。
第七章 第2节
一、选择题
1．现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的观点相同的是( B )
A．变异、选择和隔离是生物进化的三个基本条件
B．自然选择决定生物进化的方向
C．种群基因频率的改变是生物进化的实质
D．生物进化的基本单位是种群
[解析] 自然选择决定生物进化方向，是现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的相同观点。
2．下列关于基因频率与生物进化关系的叙述中，正确的是( C )
A．种群基因频率的改变不一定引起生物的进化
B．只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变
C．生物进化的实质是种群基因频率的改变
D．生物性状的改变一定引起生物的进化
[解析] 只要种群基因频率发生改变，就一定能引起生物的进化；生物进化和物种形成是不同的概念，种群基因频率的改变就是生物进化，只有达到生殖隔离才能形成物种；由环境引起的性状的改变，并没有发生基因频率的改变，不会引起生物的进化。
3．下列关于现代生物进化理论的叙述，不正确的是( D )
A．自然选择使种群的基因频率发生定向改变
B．生殖隔离是新物种形成的标志
C．物种形成包括突变和基因重组、自然选择、隔离三个重要过程
D．变异为生物进化提供原材料
[解析] 本题考查对现代生物进化理论的内容的理解。变异分为可遗传变异和不可遗传变异，为生物进化提供原始材料的是可遗传变异。其他几项都是现代生物进化理论的主要内容。
4．如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况。下列有关叙述不正确的是( D )
A．A点种群中存在很多变异类型，这是选择的原始材料
B．A→B的变化是通过生存斗争实现的
C．B→C是逐代积累加强的结果
D．农药对害虫的抗药性变异的定向选择，使害虫抗药性增加
[解析] 农药对害虫抗药性变异的定向选择使具有抗药性的害虫增强。
5．(2019·潍坊高一检测)如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群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。下列有关叙述正确的是( B )
A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C．a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D．a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
[解析] b、d虽然有地理隔离，但是不一定形成了生殖隔离，A项错误；c与d之间可能存在生殖隔离，B项正确；a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但经过一段较长的时间后，有可能形成了生殖隔离，二者可能属于不同的物种，C项错误；a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，但二者之间可能不存在生殖隔离，是同一物种，D项错误。
6．(2018·湖北十堰市高二期末)藏羚羊是中国特有物种，属于国家一级保护动物。由于栖息地的破坏和盗猎导致其数量急剧减少。为拯救濒临灭绝的藏羚羊，国家建立了可可西里自然保护区、羌塘自然保护区。近些年来，保护区藏羚羊的数量明显增多。下列相关叙述正确的是( C )
A．两个保护区内的藏羚羊的基因频率相同
B．保护区内藏羚羊数量增加会导致种群基因频率定向改变
C．保护区藏羚羊数量增多，丰富了种群基因库
D．两个保护区内的藏羚羊产生了生殖隔离
[解析] 两个保护区因存在地理隔离，两个保护区内的藏羚羊种群可能出现不同的突变和基因重组，而且两个种群间没有影响，加之两个保护区内的食物和栖息条件存在差异，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用有差别，所以两个保护区内的藏羚羊的基因频率不同，A错误；保护区内藏羚羊数量增加，不一定会导致种群基因频率定向改变，B错误；保护区藏羚羊数量增多，使其种群基因库增大，丰富了种群基因库，C正确；两个保护区内的藏羚羊存在地理隔离，但不一定产生了生殖隔离，D错误。
二、非选择题
7．原产某地的某种一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如下图所示。回答下列问题：
(1)将植物a引种到低纬度和高纬度地区，这种原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成__地理隔离__，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生了__生殖隔离__。
(2)在对b植物的某一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%
和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？__没有__，理由__因为该种群的基因频率没有发生变化__。
(3)现代生物进化理论认为：__种群__是生物进化的基本单位；__自然选择__决定生物进化的方向；__突变和基因重组、自然选择和隔离__是物种形成和生物进化的机制。
[解析] 因计算b植物种群的基因频率并没有改变，所以该种群没有发生进化。种群b和种群c的生活环境是不同的，因此植物a在不同的环境中进化，形成了不同的植物b和c。b和c个体之间由于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生生殖隔离，形成了不同的物种。
8．小麦育种专家李振声曾被授予中国最高科技奖，其主要成就之一是将偃麦草与小麦杂交，育成了具有相对稳定的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种——小偃6号。小麦与偃麦草的杂交属于远缘杂交，远缘杂交的难题主要有三个：杂交不亲和、杂种不育和杂种后代“疯狂分离”。
(1)普通小麦(六倍体)与偃麦草(二倍体)杂交所得的F1不育说明了什么？
__普通小麦与偃麦草属于不同的物种，两者之间存在着生殖隔离__。
(2)F1不育的原因是什么？
__F1在减数分裂过程中联会紊乱，形成可育配子的概率很小__。
(3)要使F1可育，可采取什么方法？这样得到的后代是几倍体？这种新物种的形成方式与一般物种形成方式的不同之处在于哪个方面？
__用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗，使其染色体数目加倍__八倍体__此物种形成没有经过地理隔离而直接产生生殖隔离__。
(4)小麦与偃麦草属于不同的物种，这是在长期的自然进化过程中形成的。我们可以运用现代生物进化理论解释物种的形成(见图)，请在右图填出相应的生物学名词。
①__突变和重组(或可遗传的变异)__，
②__种群基因频率__，
③__生殖隔离__。
课件77张PPT。第七章现代生物进化理论第2节 现代生物进化理论的主要内容基 础 知 识一、种群基因频率的改变与生物进化
1．种群的含义及特点
(1)含义：生活在一定区域的______________________。
(2)特点：是生物进化的____________，彼此之间可以交配，并通过繁殖将______________________。
2．基因库与基因频率
(1)基因库：一个种群中____________所含有的____________。
(2)基因频率：一个种群基因库中，某个基因占________________数的比率。同种生物的全部个体 基本单位 各自的基因传给后代 全部个体 全部基因 全部等位基因 3．可遗传变异的来源：基因突变、____________和染色体变异，其中____________和______________统称为突变。
4．可遗传变异是原材料的原因
(1)基因突变产生的____________，通过有性生殖过程中的____________，可以形成多种多样的__________，从而使种群出现大量的______________。
(2)由于突变和基因重组都是__________、____________，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能________生物进化的方向。
5．在自然选择的作用下，种群的____________会发生____________，导致生物________________不断进化。等位基因 基因重组 基因型 可遗传变异 随机的 不定向的 决定 基因频率 定向改变 朝着一定方向 基因重组 基因突变 染色体变异 二、隔离与物种的形成
1．物种的概念：能够在______________相互交配并且产生____________的一群生物。
2．隔离
(1)概念：不同________间的个体，在____________下基因不能____________的现象。
(2)常见类型
①生殖隔离：____________之间一般是不能____________的，即使交配成功，也不能产生____________的现象。
②地理隔离：__________生物由于__________的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生____________的现象。自然状态下 可育后代 种群 自然条件 自由交流 不同物种 相互交配 可育后代 同一种 地理上 基因交流 3．以加拉帕戈斯群岛上地雀的进化为例，同一种地雀，从南美洲大陆迁来后，分布到不同的岛屿上，从而产生________隔离。
(1)内因：不同岛屿上的不同种群出现不同的突变和____________，而且不同种群之间不发生____________。
(2)外因：不同岛屿上的________和____________互不相同，自然选择对种群____________发生的变化起的作用不同。
(3)结果：________________形成明显的差异，并逐步出现____________。地理 基因重组 基因交流 食物 栖息条件 基因频率 种群的基因库 生殖隔离 三、共同进化与生物多样性的形成
1．生物与生物的共同进化
(1)任何生物都不是单独进化的，花矩细长的兰花有专门给它传粉的蛾，这两种生物的出现是____________的结果。
(2)捕食者与被捕食者：捕食者吃掉被捕食者中________、______________的个体，客观上起到促进____________的作用，此外，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存。
2．生物与无机环境变化的相互影响
由于地球上原始大气中是没有氧气的，因此最早出现的生物都是________的，最早的____________的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为________生物的出现创造了前提条件。共同进化 年老 病弱或年幼 种群发展 厌氧 光合生物 好氧 3．共同进化的含义
__________之间、_______________之间在相互影响中不断____________。
4．生物多样性的内容：___________、____________和_______________。
5．有些学者认为：大量的基因突变是__________，决定生物进化方向是____________的逐渐积累，而不是____________。
6．有些人认为：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群____________与__________________交替出现的过程。
7．在现有的生物进化理论中，影响最广泛和最深远的是以______________为核心的现代生物进化理论。不同物种 生物与无机环境 进化和发展 基因多样性 物种多样性 生态系统多样性 中性的 中性突变 自然选择 长期稳定 迅速形成新物种 自然选择学说
1．一个池塘中的全部的鱼是一个种群吗？
提示：不是。一个池塘中的鱼包括多个品种，而种群是同种生物所有个体的总和。
2．新物种的产生一定经过地理隔离才产生生殖隔离吗？
提示：不一定。如四倍体西瓜是二倍体西瓜经秋水仙素诱导产生的。四倍体西瓜的产生是经秋水仙素诱导就形成了不同的新物种。1．两个种群间的地理隔离一旦形成，这两个种群就属于两个物种。 ( )
提示：长期的地理隔离达到生殖隔离，才形成两个物种。
2．新物种形成不一定经过隔离。 ( )
提示：新物种形成一定经过生殖隔离。
3．若一个种群内的基因型频率发生了改变，则意味着该种群所属的生物发生了进化。 ( )
提示：生物进化的实质是种群基因频率的改变。× 判断题 × ×
4．生物发生了进化，并不意味着一定形成新物种。 ( )
5．生物多样性的形成导致共同进化。 ( )
提示：共同进化导致生物多样性的形成。
6．捕食者的存在有利于增加物种的多样性。 ( )
7．生物进化的方向与基因突变的方向一致。 ( )
8．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。 ( )√ × √ × √ 课 内 探 究知识点1 生物进化的实质是种群基因频率的改变1．种群、基因库和基因频率
(1)种群
①概念：生活在一定区域的(即同一地点的)同种生物的全部个体。种群是生物得以繁殖后代的基本单位。
说明：把种群作为生物进化的基本单位的原因是：种群是生物繁殖的基本单位。
②理解：
a．对于种群的概念，首先要抓住两个要素，一是“同种”，二是“全部”。如：树、鱼、鸟、蛇等都不是物种名，松树、竹子等也都不是具体的物种，而各是一类生物。一类生物可有很多种，如松树有马尾松、红松、白皮松等种。金环蛇、黑眉锦蛇、眼镜蛇是种，而蛇不是一个物种。
b．种群具有时空限制，离开一定的空间和时间，种群是不存在的。如：徐州云龙湖冬季有野鸭种群，不能说什么季节都有野鸭种群。
c．种群不是个体的简单相加、机械地结合在一起，因为一个种群内的个体相互间不是孤立存在的，而是通过种内关系组成了一个有机的整体。个体之间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代，因此，从宏观方面看，种群是生物繁殖的基本单位，从微观方面看，生物进化的实质是种群基因频率的改变。所以它又是进化的基本单位。
(2)种群的基因库
①概念：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做种群的基因库。
警示：一个种群的某个个体所含有的全部基因不能叫做种群的基因库。
②每一个种群都有自己的基因库，种群中的个体有生有灭，而基因库却在前后代遗传过程中保存和发展。
2．突变和基因重组产生进化的原材料
(1)可遗传变异是生物进化的原材料
①来源：基因突变、基因重组和染色体变异。
②基因突变和染色体变异统称为突变。
③突变能为生物进化提供原材料。
a．突变的普遍性：无论是低等生物，还是高等生物以及人，都可能发生基因突变。
b．突变的低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。但是，由于种群由许多个体组成，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样每一代就会产生大量的突变。
c．突变的多害少利性：虽然大多数基因突变对生物是有害的，但是，突变对生物体有害或者有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。
(2)可遗传变异不能决定进化的方向
①突变和基因重组使种群的基因频率发生不定向的改变。
由于基因突变是不定向的，突变的结果可产生相应的等位基因。如前所述，假如人的23对同源染色体上都有一对等位基因，通过减数分裂和受精作用，在后代中则可产生6×107个以上基因重组类型，使种群中出现大量的可遗传变异，从而使突变基因频率扩增。由于这些变异的产生是不定向的，故无法定向改变基因频率。
②由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。知识贴士
生物进化中，自然选择是定向的，它使基因频率的改变也是定向的，而变异是不定向的。 据某生物研究性学习小组调查，某校学生中基因型比例为XBXB∶XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY＝44∶5∶1∶43∶7，则Xb的基因频率为 ( )
A．13.2% B．5%
C．14% D．9.3%
典例 1D
[解析] 基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率。Xb的基因频率＝Xb/(XB＋Xb)×100%(因为B、b只位于X染色体上，Y染色体上没有)。女性体内有两条X染色体，因此有两个此类基因(包括B和b)，男性体内只有1条X染色体，因此只有1个此类基因(B或b)。被调查的种群中，Xb：5%＋1%×2＋7%＝14%；XB＋Xb：44%×2＋5%＋43%＋5%＋1%×2＋7%＝150%。所以，Xb的基因频率＝Xb/(XB＋Xb)×100%＝14%/150%×100%＝9.3%。
〔变式训练1〕 已知人眼的褐色(A)对蓝色a是显性。在一个有30 000人的人群中，蓝眼中有3 600人，褐眼的人26 400人，其中褐眼纯合子有12 000人。那么在这一个人群中A和a基因频率分别为 ( )
A．0.64和0.36 B．0.36和0.64
C．0.50和0.50 D．0.82和0.18A 知识点2 隔离与物种形成的必要条件(2)生殖隔离：指不同物种之间一般不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。
生殖隔离产生的根本原因是种群基因库的差异。如山羊和绵羊的杂种不活、马和驴的后代不育。
(3)地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍，使得种群间不能发生基因交流的现象。如：东北虎和华南虎。
注意：东北虎和华南虎仅是地理隔离，没有生殖隔离，是同一物种的两个不同亚种。
地理隔离造成自然选择方向不同，从而促使不同种群的遗传组成朝着不同的方向发展。地理隔离往往是生殖隔离的先决条件。(4)隔离在物种形成过程中的作用
①经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种——渐变式(物种形成的主要方式)。
②大致分为三个步骤：
a．地理隔离：通常是由地理屏障引起的，将同一种生物彼此隔开，阻碍了种群间个体交配，从而使基因交流受阻。
b．自然选择：地理上隔离的种群各自独立地进化，适应各自独特的环境。不同种群的基因频率出现差异。
c．生殖隔离：假定地理屏障消失，两个种群的个体可以再次相遇和接触，但由于遗传组成上的差异，建立了生殖隔离的机制，基因交流已成为不可能的，因而成为两个种，物种的形成过程完成。(5)隔离是物种形成的必要条件
①新物种形成的标志：生殖隔离的形成。
②物种形成的三个基本环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。知识贴士
生物进化是以种群为单位的，而不是以物种为单位的。因为同一物种的个体可能分布在不同地域而不能进行基因交流。知识贴士
生物进化是以种群为单位的，而不是以物种为单位的。因为同一物种的个体可能分布在不同地域而不能进行基因交流。典例 2A
[解析] A项错误，突变是内因，而不是外因；B项正确，b、c两种生物同时生存于乙岛中，不具有地理隔离，但独立进化为两种生物，说明它们具有生殖隔离；C项正确，d、c两种生物具有同一祖先，很可能生活方式类似，且它们位于同一岛屿，很可能具有竞争关系；D项正确，没有经过地理隔离，直接形成生殖隔离是可能出现的，如多倍体的产生。
〔变式训练2〕 (2018·兰州一中高二期末)下列形成了新物种的是 ( )
A．二倍体西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
B．桦尺蠖体色的基因频率由S(黑色)95%变为s(浅色)95%
C．马与驴之间交配产生了骡
D．克隆羊多利
[解析] 二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交所得的三倍体后代高度不育，说明二者之间存在生殖隔离，二倍体西瓜与四倍体西瓜属于不同的物种，A项正确；桦尺蠖体色的基因频率由S(黑色)95%变为s(浅色)95%，说明该种群在进化，但不能说明新物种形成，B项错误；骡与驴产生可育的后代，不属于一个物种，C项错误；克隆羊多利与原亲本之间不存在生殖隔离，不属于新物种，D项错误。A 知识点3 共同进化与生物多样性的形成1．共同进化
(1)实例(2)共同进化的概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
①不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。
②无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。
③共同进化是千姿百态的物种和多种多样的生态系统的形成原因。
说明：任何一个物种都不是单独进化的。
(3)共同进化的意义
通过漫长的进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统。2．生物多样性的形成
(1)生物多样性的内容：包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
三个层次之间的联系如图所示。(2)生物多样性形成的进化历程：(3)生物进化的大致过程归纳如图：知识贴士
基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。 下列有关共同进化的说法中，正确的是 ( )
A．共同进化是指各种生物在生存斗争中一起进化
B．捕食者对猎物起到选择的作用，但猎物对捕食者无此作用
C．生物多样性的形成，是长期共同进化的结果
D．个别物种的形成或灭绝对其他物种的进化没有影响
[解析] 共同进化是指生物与生物之间、生物与无机环境之间相互影响，共同发展，因而一种生物的形成或灭绝会影响其他物种的进化。典例 3C 〔变式训练3〕 (2019·河池中学高二期末)下列有关现代生物进化理论内容的叙述中，正确的是 ( )
A．突变和基因重组是随机的，种间关系决定生物进化的方向
B．新物种只能通过自然选择过程形成，形成的标志是生殖隔离
C．新物种的形成都是长期的地理隔离，最终达到生殖隔离的结果
D．不同物种之间、生物与无机环境之间通过相互影响实现了共同进化
D
[解析] 基因突变是随机的，自然选择决定生物进化的方向，A错误；自然选择决定进化方向，进化的实质是基因频率的改变，自然选择决定的基因频率的定向改变，并不一定能形成新物种，新物种形成的一般过程是从地理隔离到生殖隔离，也存在没有地理隔离的生殖隔离，如四倍体西瓜的形成，以及有地理隔离而不出现生殖隔离，如人，新物种形成的标志是生殖隔离，B 、C错误；不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，实现了共同进化，D正确。指 点 迷 津 在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占14%，基因型为Aa的个体占76%。求基因A和a的频率分别是______________。
[解析] 基因A的频率＝AA的频率＋1/2Aa的频率＝14%＋1/2×76%＝52%，基因a的频率＝1－基因A的频率＝1－52%＝48%。
典例 452%、48% 2．位于X染色体非同源区段上基因频率的计算
(1)已知各基因型个体的数量，求基因频率。此类题型可用定义公式计算。一定注意：Y染色体上不含与X染色体上相对应的等位基因，因此只能计算X染色体上的基因总数，绝不能将Y染色体计算在基因总数内。如求Xb的基因频率，可按如下公式求解：Xb的基因频率＝Xb/(Xb＋XB)，或Xb的基因频率＝[Xb的基因数/(2×雌性个体数＋1×雄性个体数)]×100%。
(2)已知各种基因型频率，求基因频率。此类题型可以将百分号去掉，当作个体数，按定义公式计算，但不能用“该基因纯合子的百分比＋杂合子百分比的1/2”来代替。 某社区全部人口刚好男女各400人，居委会进行红绿色盲普查，发现女性中有10人患色盲，12名未生育女性是红绿色盲基因携带者，18名色觉正常妇女的儿子患色盲，男性中共有22人不能区分红色和绿色。那么，这个群体中红绿色盲的基因频率为 ( )
A．7.5% B．6%
C．5.6% D．8.1%
[解析] 由于红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，Y染色体上没有红绿色盲基因的位点，所以红绿色盲相关的基因总数是400×2＋400＝1 200，Xb＝10×2＋12×1＋18×1＋22×1＝72(18名色觉正常妇女的儿子患色盲，这18名正常妇女的基因型是XBXb,22个男性是红绿色盲，其基因型是XbY)，所以红绿色盲的基因频率(Xb)＝72/1 200×100%＝6%。典例 5B 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%
[解析] 由题意可知，病害发生前T的基因频率为(20×2＋60)÷200＝50%；由于某种病害导致tt个体全部死亡，病害发生后T的基因频率为(20×2＋60)÷(200－20×2)＝62.5%。典例 6B 3．利用遗传平衡定律计算基因型频率
(1)前提条件：①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有突变发生。
(2)计算公式：当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2，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 (2019·山东济宁市高二期末)人群中，某常染色体显性遗传病的发病率为36%，一对夫妇妻子患病，丈夫正常，他们所生女儿正常的概率是 ( )
A．4/9 B．2/9
C．5/9 D．1/9
[解析] 设致病基因用A表示，则AA、Aa患病，aa正常。则AA＋Aa＝36%，所以aa＝64%，则a的概率为0.8，所以A为0.2。可以算得正常人群中：AA＝0.04，Aa＝0.32，aa＝0.64。已知丈夫正常，所以丈夫为aa。已知妻子患病，则妻子为AA或Aa，因为AA∶Aa＝0.04∶0.32＝1∶8，所以妻子基因型为：1/9AA,8/9Aa。妻子为AA时，后代一定患病；妻子为Aa时，Aa×aa，后代1/2可能正常。他们所生女儿正常的概率是： 8/9×1/2＝4/9，A正确。典例 7A 二、隔离在物种形成中的作用
物种形成的一般过程如下图所示(渐变式)。(1)一般情况下，地理隔离导致分离的种群(如种群I和种群Ⅱ)只能生活在特定空间中，各自发生突变和基因重组，使种群基因库发生变化。
(2)在各自的环境选择(自然选择)作用下，种群基因频率发生定向改变，导致不同种群独立进化。
(3)受精前隔离是指不能交配或不能发生受精作用；受精后隔离是指受精卵不能发育或发育成的后代不育。生殖隔离(即受精后隔离)是新物种形成的标志。
(4)自然界中多倍体(主要是植物)的形成是物种形成的另一种方式，这些物种的形成没有经过地理隔离。 达尔文发现在南美洲加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上生活着15种龟类(简称岛龟)，它们形态各异，食性和栖息场所也各不相同，但它们都保留着南美大陆西海岸陆地龟类的痕迹(简称大陆鱼)，研究发现这15种岛龟就是由大陆龟进化而来的。如下图所示，甲图是描述岛龟演化的模型，请分析并回答：典例 8(1)大陆龟刚开始分布到甲、乙两岛时，岛屿之间辽阔的海洋相当于________隔离；每个岛上的环境都不同，所以____________的方向也不同，导致进化方向产生差异。
(2)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是________。经过长期进化，分布在不同海岛上的岛龟的基因库发生很大的差异，最终出现________隔离，标志着两个新物种岛龟1和岛龟2的形成。
(3)岛龟脚趾的连趾(ww)和分趾(WW、Ww)是一对相对性状，若人为将岛龟1迁入乙岛，追踪调查50年间W和w的基因频率变化如图乙，则乙岛上的岛龟1是否发生了进化？______(选填“是”或“否”)，说明上述性状中________更适应乙岛的环境。地理 自然选择 种群 生殖 是 连趾
[解析] (1)当同一物种分开形成两个种群时，两者之间存在的是地理隔离；由于每个岛上的环境不同，所以自然选择的方向不同，从而导致进化的方向也不同。(2)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群，经过长期的地理隔离最终达到了生殖隔离，生殖隔离的形成标志着两个新物种的形成。(3)通过图乙中种群基因频率的变化可知，岛龟发生了进化；种群基因频率变大的等位基因控制的性状是适应环境的。
三、现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较 下列说法符合现代生物进化理论的是 ( )
A．进化的基本单位不是生物个体，而是生物的种群
B．基因突变虽对多数个体不利，但有利的基因突变决定了生物进化的方向
C．二倍体西瓜与四倍体西瓜可以杂交，所以它们之间不存在生殖隔离
D．隔离是形成新物种的必要条件，也是生物进化的必要条件
典例 9A
[解析] 达尔文的自然选择学说对生物进化的解释局限于个体水平，现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群，A项对；基因突变是不定向的，不论有利还是不利，由自然选择决定生物进化的方向，B项错；二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交形成三倍体，三倍体不可育，所以它们之间存在生殖隔离，C项错；隔离是物种形成的必要条件，不是生物进化的必要条件，D项错。故选A。问 题 释 疑
(一)问题探讨
提示：可按如下思路展开想像：一个基因所控制的性状，对个体生存和繁殖后代的贡献越大，拥有该基因的个体就可能越多。
(二)思考与讨论一
1．(1)A配子占60%、a配子占40%。
(2)子代基因型频率：AA占36%、Aa占48%、aa占16%。
(3)子代种群的基因频率：A占60%、a占40%。(4)种群的基因频率会同子一代一样。
2．对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。
3．突变产生新的基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率是增加还是减少要看这一突变对生物体是有益的还是有害的。
(三)探究
1．树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。
2．是表现型。比如：天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。
(四)资料分析
1．由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。
2．不一样。因为突变是随机发生的。
3．不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。
4．不会。因为个体间有基因的交流。(五)旁栏思考题
最先在裸露的岩石上生长的植物往往是地衣，地衣的出现促进岩石的分解，形成土壤，为苔藓植物的生长创造条件。
(六)技能训练
1．假说甲：红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼。假说乙：湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼混杂在一起。
2．假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作用，也没有考虑洪水的作用。
3．这一证据支持假说乙。
4．如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，若杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种。
(七)思考与讨论二
1．最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中。
2．多细胞生物大约是在寒武纪出现的，它们生活在海洋中。
3．最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿死。
4．当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
5．恐龙是在中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。学 霸 记 忆1．生物进化的标志是种群基因频率的改变。
2．隔离是新物种形成的必要条件，新物种形成的标志是生殖隔离。
3．变异是不定向的，变异的利害性取决于生物所生存的环境。
4．自然选择是定向的，决定生物进化的方向。
5．生物与生物之间的相互选择使两种生物共同进化。
6．共同进化形成了生物多样性，生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。训 练 巩 固课 时 作 业
