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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及探究抗生素对细菌的选择作用
(1)阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。(2)运用数学方法讨论种群基因频率的变化。(3)阐明自然选择对种群基因频率变化的影响。
课时学习目标
目录 CONTENTS
1.种群和种群基因库
2.种群基因频率的变化及自然
选择对其的影响
4.随堂检测
自主梳理
合作探究
合作探究
自主梳理
3.探究抗生素对细菌的
选择作用
合作探究
思维导图
自主梳理
1.种群的概念及特点
(1)概念：生活在一定区域的______生物__________的集合。如一片树林中的全部猕猴或一片草地上的所有蒲公英都可以看作一个种群。
(2)特点：种群是生物进化的__________，种群中的雌雄个体可以通过繁殖将____________遗传给后代。种群也是生物繁殖的单位。
2.基因库
一个种群中______个体所含有的______基因，叫作这个种群的基因库。
同种
全部个体
基本单位
各自的基因
全部
全部
3.基因频率
(1)概念：在一个种群基因库中，某个基因占________________的比值。
全部等位基因数
×
√
[辨正误]
(1)一个池塘中全部的鱼是一个种群。( )
提示：一个池塘中有多种鱼，一个池塘中全部的鱼不能构成一个种群。
(2)一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率。( )
提示：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)自然选择的直接作用对象是个体的表型。( )
(4)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。( )
提示：在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率可能受基因突变、迁入和迁出等因素的影响而发生变化。
×
×
某桦尺蛾种群中，黑色体色的基因为S，浅色体色的基因为s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体数分别为10个、20个、70个。假设该桦尺蛾种群非常大、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S和s都不产生突变等。根据孟德尔的分离定律计算并回答问题：
(1)该种群产生的S配子和s配子的比值各是多少？子一代基因型频率是多少？
提示：S配子占20%，s配子占80%。子一代基因型频率：SS占4%，Ss占32%，ss占64%。
(2)子一代种群的基因频率各是多少？
提示：子一代种群的基因频率S占20%，s占80%。
(3)子二代、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？请完成下表。
提示：子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
4%
32%
64%
20%
80%
(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。
【 学以致用 】
C
1.(2024·中原名校联考)种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。下列叙述正确的是(　　)
A.某草原所有的狗尾草幼苗共同构成一个种群
B.某大熊猫种群中的全部A和a基因构成其基因库
C.自然选择使种群中具有优势性状的个体所占比例增加
D.种群的基因库在世代相传过程中一定发生变化
解析：某草原所有的狗尾草属于一个种群，A错误；
大熊猫种群中的全部基因构成其基因库，B错误；
处于遗传平衡状态的种群的基因库在世代相传过程中不发生变化，D错误。
D
2.(2024·四川成都树德中学月考)下列有关基因频率的叙述，错误的是(　　)
A.当某种群数量剧减时，可能增加该种群基因频率改变的偶然性
B.种群中杂合子的频率减小不一定导致基因频率改变
C.基因频率改变的快慢与其控制的性状和环境适应的程度有关
D.男性色盲患者较多，所以男性群体中色盲基因频率大于女性群体
解析：种群基因频率改变的偶然性会随种群数量剧减而增加，A正确；
种群中杂合子的频率减小不一定会引起种群基因频率的改变，如杂合子(Aa)自交，导致杂合子的频率减小，但基因频率不变，B正确；
色盲是伴X染色体隐性遗传病，故男性患者较多，但男性群体中色盲基因频率和女性群体中色盲基因频率相等，D错误。
1.种群基因频率的变化
基因突变
提醒　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。
染色体变异
等位基因
基因重组
基因型
随机的
生物进化的方向
2.自然选择对种群基因
频率变化的影响
有利变异
提高
不利变异
下降
表型
基因
基因频率
定向
基因频率
×
[辨正误]
(1)有害突变不能成为生物进化的原材料。( )
提示：突变的有利和有害是相对的，都可以为生物的进化提供原材料。
(2)自然选择决定了生物进化和变异的方向。( )
提示：自然选择决定生物进化的方向，但不能决定生物变异的方向，变异是不定向的。
(3)生物进化的原材料源于基因突变和基因重组。( )
提示：基因突变、染色体变异和基因重组是产生生物进化的原材料。
×
×
(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。( )
提示：不可遗传的变异不能为生物的进化提供原材料。
(5)生物进化的实质是种群基因型频率的改变。( )
提示：生物进化的实质是种群基因频率的改变。
×
×
根据教材“探究·实践”提供的资料，回答下列问题：
●树干变黑对桦尺蛾浅色个体的出生率有影响吗？为什么？
提示：有影响。树干变黑后，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食，导致其个体数量减少，影响出生率。
●在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？
提示：在自然选择过程中直接受选择的是表型。因为天敌看到的是桦尺蛾的体色(表型)，而不是控制体色的基因。　　　
(1)根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？判断的依据是什么？
提示：桦尺蛾种群发生了进化。依据是桦尺蛾种群的基因频率发生了改变。
(2)根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的是什么？为什么？
提示：自然选择。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不断提高；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下降。
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。
【 学以致用 】
B
3.(2024·中原名校联盟)下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确的是(　　)
A.种群基因频率的改变不一定引起生物的进化
B.生物进化的实质是种群基因频率的改变
C.只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变
D.生物性状的改变一定引起生物的进化
解析：生物进化的实质是种群基因频率的改变，所以种群基因频率发生改变一定会引起生物的进化，A错误，B正确；
只要生物发生了进化，就会发生基因频率的改变，但不一定形成新物种，C错误；
生物的性状受基因和外界环境的共同作用，性状改变，基因不一定改变，故基因频率不一定改变，生物也不一定进化，D错误。
B
4.(2024·广东深圳高一期末)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(ss)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基因定向突变成S基因
解析：自然选择是定向的，A错误；
自然选择直接作用于个体的表型，选择的是各种基因型的个体，B正确；
基因型为Ss的个体对应的表型为黑色，适应环境，通过选择，其基因型频率增加，C错误；
基因突变是不定向的，D错误。
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________。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，________有可能存活下来。
耐药性
耐药菌
2.方法步骤
相互垂直
涂布器
不含抗生素
抗生素纸片
12～16 h
抑菌圈
[微思考]
(1)为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
提示：因为抑菌圈边缘的菌落接触一定量的抗生素，并能够在这样的环境下生存，说明这些菌落中的细菌具有一定的耐药性。
(2)连续培养几代后，抑菌圈的直径会发生什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？
提示：抑菌圈由大变小。说明经过抗生素的持续多代筛选，细菌的耐药性越来越强，抗生素对细菌生长的抑制作用越来越弱。
×
√
[辨正误]
(1)细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因。( )
提示：抗生素只起选择作用，不能诱导细菌产生抗药性基因。
(2)本实验所使用的涂布器、培养皿等都要进行灭菌处理。( )
碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为2005～2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
(1)依据表中数据分析，这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在什么关系？
提示：正相关的关系(这种细菌耐药率随抗生素使用量的增加而提高)。
(2)该种细菌抗药性变异的来源是什么？是使用抗生素导致的吗？抗生素起的作用是什么？
提示：基因突变。不是。抗生素起自然选择作用。
●细菌耐药率逐渐升高的实质是什么？
提示：细菌抗药性基因频率升高。
●请概括自然选择与种群基因频率、生物进化的关系。
提示：在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
(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的使用无关。
(2)滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使该部位不能形成菌落，而出现抑菌圈。
(3)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。
【 学以致用 】
C
5.(2024·华师一附中高一调研)生活中滥用抗生素的现象十分普遍。下列关于“探究抗生素对细菌的选择作用”实验的叙述，错误的是(　　)
A.在培养基的特定区域放置不含抗生素的纸片，作为空白对照
B.实验中抑菌圈的直径越大，抗生素的抑菌作用越强
C.抗生素的使用可诱导细菌产生耐药性变异
D.抗生素的选择作用会导致耐药菌比例逐代提高
解析：在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中，在培养基的特定区域放置不含抗生素的纸片，作为空白对照，A正确；
一定浓度的抗生素可杀死细菌，故实验中抑菌圈的直径越大，说明抗生素的抑菌作用越强，B正确；
抗生素只是起选择作用，C错误；
抗生素的选择作用会导致耐药菌比例逐代提高，D正确。
D
6.(2024·东北育才中学高一下质检)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
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
解析：分析题图，浸泡过抗生素b的抑菌圈最大，说明抗生素b的抑菌效果最强，A正确；
该实验的自变量是是否浸泡抗生素和抗生素的种类，两种抗生素的浓度应相同，目的是保证单一变量，B正确；
浸泡过无菌水的丙滤纸片应为空白对照组，C正确；
抗生素可抑制细菌生长，但不能抑制病毒的繁殖，故不能检测其对病毒的抑制效果，D错误。
C
1.(2024·重庆八中高一检测)下列关于种群基因库的叙述，错误的是(　　)
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.种群中每个个体都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，基因库一般不会因为某个生物个体死亡而变化，而是在代代相传中保持稳定和发展，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。
B
2.(2024·辽宁大连高一测试)生物的变异可以为进化提供原材料。下列关于变异与进化的叙述，错误的是(　　)
A.自然选择直接选择的是个体的表型
B.种群中控制某一性状的全部等位基因的总和称为种群基因库
C.自然选择导致种群的基因频率发生定向改变
D.桦尺蛾种群颜色的变化是一种适应性变化，这种适应性变化是自然选择所造成的
解析：一个种群中全部个体所含有的全部基因，称为这个种群的基因库，B错误。
A
3.(2024·广东深圳高一期末)科学家根据两块头骨化石碎片鉴别了一个新的小型鳄鱼物种，它与恐龙生活在同一时期，其体长约61厘米，却长着锋利的牙齿。下列有关叙述不符合现代生物进化理论的是(　　)
A.恐龙与小型鳄鱼没有亲缘关系，小型鳄鱼的进化与恐龙没有关联
B.突变为小型鳄鱼的进化提供了原材料
C.小型鳄鱼进化的基本单位是生活在一定区域的同种鳄鱼群体
D.自然选择决定了小型鳄鱼的进化方向
解析：恐龙与小型鳄鱼没有直接的亲缘关系，但它们具有共同的祖先，且它们之间的进化是相互影响的，故小型鳄鱼的进化与恐龙有关联，A错误；
突变和基因重组产生生物进化的原材料，故突变为小型鳄鱼的进化提供了原材料，B正确；
种群是生物进化的基本单位，小型鳄鱼进化的基本单位是生活在一定区域的同种鳄鱼群体，C正确；
自然选择决定了小型鳄鱼的进化方向，D正确。
D
4.(2024·中原名校联盟)人工养殖了一群鸡，下列措施不会造成该鸡群基因库发生变化的是(　　)
A.淘汰鸡群中体质较弱的个体
B.从外地引进新的品种加入鸡群
C.将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养
D.让该鸡群中的雌、雄个体自由交配
解析：淘汰鸡群中体质较弱的个体、从外地引进新的品种加入鸡群，都会使鸡群的个体数发生改变，从而使该鸡群基因库发生变化，A、B不符合题意；
将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养，因环境的选择作用，可能会导致该鸡群基因库发生变化，C不符合题意；
让该鸡群中的雌、雄个体自由交配，不会造成该鸡群基因库发生变化，D符合题意。
B
5.(2024·江苏淮安高一调研)为探究抗生素对细菌的选择作用，某生物兴趣小组将大肠杆菌在含卡那霉素的培养基上连续培养三代，通过测量抑菌圈的直径大小，检测大肠杆菌对卡那霉素的耐药性。下列相关叙述错误的是(　　)
A.抑菌圈的直径越小表示大肠杆菌的耐药性越强
B.卡那霉素的使用导致大肠杆菌种群中出现了耐药菌
C.滥用抗生素将改变细菌种群进化的速度和方向
D.连续培养时应优先从抑菌圈的边缘挑取菌落，因为此处出现耐药菌的概率更大
解析：抑菌圈的直径越小表示大肠杆菌的生长受到的影响越小，即大肠杆菌的耐药性越强，A正确；
大肠杆菌种群中耐药菌在使用卡那霉素前就已经存在，并不是由于卡那霉素的使用而出现的，B错误；
抗生素的使用次数及使用量的增加，会使不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少，耐药菌生存和繁殖的机会增加，从而使耐药性基因的频率逐渐上升，由于生物进化的实质是种群基因频率的改变，故滥用抗生素将改变细菌种群进化的速度和方向，C正确；
进行连续培养时，优先从抑菌圈边缘挑取菌落的原因是抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌，D正确。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及探究抗生素对细菌的选择作用
课时学习目标　(1)阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。(2)运用数学方法讨论种群基因频率的变化。(3)阐明自然选择对种群基因频率变化的影响。
一、种群和种群基因库
1.种群的概念及特点
(1)概念：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。如一片树林中的全部猕猴或一片草地上的所有蒲公英都可以看作一个种群。
(2)特点：种群是生物进化的基本单位，种群中的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。种群也是生物繁殖的单位。
2.基因库
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。
3.基因频率
(1)概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
(2)计算：基因频率＝×100%。
(3)影响因素：突变、选择、迁移等。
[辨正误]
(1)一个池塘中全部的鱼是一个种群。(×)
提示：一个池塘中有多种鱼，一个池塘中全部的鱼不能构成一个种群。
(2)一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率。(×)
提示：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)自然选择的直接作用对象是个体的表型。(√)
(4)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。(×)
提示：在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率可能受基因突变、迁入和迁出等因素的影响而发生变化。
某桦尺蛾种群中，黑色体色的基因为S，浅色体色的基因为s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体数分别为10个、20个、70个。假设该桦尺蛾种群非常大、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S和s都不产生突变等。根据孟德尔的分离定律计算并回答问题：
(1)该种群产生的S配子和s配子的比值各是多少？子一代基因型频率是多少？
提示：S配子占20%，s配子占80%。子一代基因型频率：SS占4%，Ss占32%，ss占64%。
(2)子一代种群的基因频率各是多少？
提示：子一代种群的基因频率S占20%，s占80%。
(3)子二代、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？请完成下表。
提示：子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
(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。
【学以致用】
1.(2024·中原名校联考)种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。下列叙述正确的是(　　)
A.某草原所有的狗尾草幼苗共同构成一个种群
B.某大熊猫种群中的全部A和a基因构成其基因库
C.自然选择使种群中具有优势性状的个体所占比例增加
D.种群的基因库在世代相传过程中一定发生变化
答案　C
解析　某草原所有的狗尾草属于一个种群，A错误；大熊猫种群中的全部基因构成其基因库，B错误；处于遗传平衡状态的种群的基因库在世代相传过程中不发生变化，D错误。
2.(2024·四川成都树德中学月考)下列有关基因频率的叙述，错误的是(　　)
A.当某种群数量剧减时，可能增加该种群基因频率改变的偶然性
B.种群中杂合子的频率减小不一定导致基因频率改变
C.基因频率改变的快慢与其控制的性状和环境适应的程度有关
D.男性色盲患者较多，所以男性群体中色盲基因频率大于女性群体
答案　D
解析　种群基因频率改变的偶然性会随种群数量剧减而增加，A正确；种群中杂合子的频率减小不一定会引起种群基因频率的改变，如杂合子(Aa)自交，导致杂合子的频率减小，但基因频率不变，B正确；色盲是伴X染色体隐性遗传病，故男性患者较多，但男性群体中色盲基因频率和女性群体中色盲基因频率相等，D错误。
二、种群基因频率的变化及自然选择对其的影响
1.种群基因频率的变化
提醒　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
[辨正误]
(1)有害突变不能成为生物进化的原材料。(×)
提示：突变的有利和有害是相对的，都可以为生物的进化提供原材料。
(2)自然选择决定了生物进化和变异的方向。(×)
提示：自然选择决定生物进化的方向，但不能决定生物变异的方向，变异是不定向的。
(3)生物进化的原材料源于基因突变和基因重组。(×)
提示：基因突变、染色体变异和基因重组是产生生物进化的原材料。
(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。(×)
提示：不可遗传的变异不能为生物的进化提供原材料。
(5)生物进化的实质是种群基因型频率的改变。(×)
提示：生物进化的实质是种群基因频率的改变。
根据教材“探究·实践”提供的资料，回答下列问题：
●树干变黑对桦尺蛾浅色个体的出生率有影响吗？为什么？
提示：有影响。树干变黑后，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食，导致其个体数量减少，影响出生率。
●在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？
提示：在自然选择过程中直接受选择的是表型。因为天敌看到的是桦尺蛾的体色(表型)，而不是控制体色的基因。　　　
(1)根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？判断的依据是什么？
提示：桦尺蛾种群发生了进化。依据是桦尺蛾种群的基因频率发生了改变。
(2)根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的是什么？为什么？
提示：自然选择。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不断提高；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下降。
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。
【学以致用】
3.(2024·中原名校联盟)下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确的是(　　)
A.种群基因频率的改变不一定引起生物的进化
B.生物进化的实质是种群基因频率的改变
C.只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变
D.生物性状的改变一定引起生物的进化
答案　B
解析　生物进化的实质是种群基因频率的改变，所以种群基因频率发生改变一定会引起生物的进化，A错误，B正确；只要生物发生了进化，就会发生基因频率的改变，但不一定形成新物种，C错误；生物的性状受基因和外界环境的共同作用，性状改变，基因不一定改变，故基因频率不一定改变，生物也不一定进化，D错误。
4.(2024·广东深圳高一期末)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(ss)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基因定向突变成S基因
答案　B
解析　自然选择是定向的，A错误；自然选择直接作用于个体的表型，选择的是各种基因型的个体，B正确；基因型为Ss的个体对应的表型为黑色，适应环境，通过选择，其基因型频率增加，C错误；基因突变是不定向的，D错误。
三、探究抗生素对细菌的选择作用
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.方法步骤
[微思考]
(1)为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
提示：因为抑菌圈边缘的菌落接触一定量的抗生素，并能够在这样的环境下生存，说明这些菌落中的细菌具有一定的耐药性。
(2)连续培养几代后，抑菌圈的直径会发生什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？
提示：抑菌圈由大变小。说明经过抗生素的持续多代筛选，细菌的耐药性越来越强，抗生素对细菌生长的抑制作用越来越弱。
[辨正误]
(1)细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因。(×)
提示：抗生素只起选择作用，不能诱导细菌产生抗药性基因。
(2)本实验所使用的涂布器、培养皿等都要进行灭菌处理。(√)
碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为2005～2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
(1)依据表中数据分析，这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在什么关系？
提示：正相关的关系(这种细菌耐药率随抗生素使用量的增加而提高)。
(2)该种细菌抗药性变异的来源是什么？是使用抗生素导致的吗？抗生素起的作用是什么？
提示：基因突变。不是。抗生素起自然选择作用。
●细菌耐药率逐渐升高的实质是什么？
提示：细菌抗药性基因频率升高。
●请概括自然选择与种群基因频率、生物进化的关系。
提示：在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
(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的使用无关。
(2)滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使该部位不能形成菌落，而出现抑菌圈。
(3)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。
【学以致用】
5.(2024·华师一附中高一调研)生活中滥用抗生素的现象十分普遍。下列关于“探究抗生素对细菌的选择作用”实验的叙述，错误的是(　　)
A.在培养基的特定区域放置不含抗生素的纸片，作为空白对照
B.实验中抑菌圈的直径越大，抗生素的抑菌作用越强
C.抗生素的使用可诱导细菌产生耐药性变异
D.抗生素的选择作用会导致耐药菌比例逐代提高
答案　C
解析　在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中，在培养基的特定区域放置不含抗生素的纸片，作为空白对照，A正确；一定浓度的抗生素可杀死细菌，故实验中抑菌圈的直径越大，说明抗生素的抑菌作用越强，B正确；抗生素只是起选择作用，C错误；抗生素的选择作用会导致耐药菌比例逐代提高，D正确。
6.(2024·东北育才中学高一下质检)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
答案　D
解析　分析题图，浸泡过抗生素b的抑菌圈最大，说明抗生素b的抑菌效果最强，A正确；该实验的自变量是是否浸泡抗生素和抗生素的种类，两种抗生素的浓度应相同，目的是保证单一变量，B正确；浸泡过无菌水的丙滤纸片应为空白对照组，C正确；抗生素可抑制细菌生长，但不能抑制病毒的繁殖，故不能检测其对病毒的抑制效果，D错误。
随堂检测
1.(2024·重庆八中高一检测)下列关于种群基因库的叙述，错误的是(　　)
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.种群中每个个体都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
答案　C
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，基因库一般不会因为某个生物个体死亡而变化，而是在代代相传中保持稳定和发展，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.(2024·辽宁大连高一测试)生物的变异可以为进化提供原材料。下列关于变异与进化的叙述，错误的是(　　)
A.自然选择直接选择的是个体的表型
B.种群中控制某一性状的全部等位基因的总和称为种群基因库
C.自然选择导致种群的基因频率发生定向改变
D.桦尺蛾种群颜色的变化是一种适应性变化，这种适应性变化是自然选择所造成的
答案　B
解析　一个种群中全部个体所含有的全部基因，称为这个种群的基因库，B错误。
3.(2024·广东深圳高一期末)科学家根据两块头骨化石碎片鉴别了一个新的小型鳄鱼物种，它与恐龙生活在同一时期，其体长约61厘米，却长着锋利的牙齿。下列有关叙述不符合现代生物进化理论的是(　　)
A.恐龙与小型鳄鱼没有亲缘关系，小型鳄鱼的进化与恐龙没有关联
B.突变为小型鳄鱼的进化提供了原材料
C.小型鳄鱼进化的基本单位是生活在一定区域的同种鳄鱼群体
D.自然选择决定了小型鳄鱼的进化方向
答案　A
解析　恐龙与小型鳄鱼没有直接的亲缘关系，但它们具有共同的祖先，且它们之间的进化是相互影响的，故小型鳄鱼的进化与恐龙有关联，A错误；突变和基因重组产生生物进化的原材料，故突变为小型鳄鱼的进化提供了原材料，B正确；种群是生物进化的基本单位，小型鳄鱼进化的基本单位是生活在一定区域的同种鳄鱼群体，C正确；自然选择决定了小型鳄鱼的进化方向，D正确。
4.(2024·中原名校联盟)人工养殖了一群鸡，下列措施不会造成该鸡群基因库发生变化的是(　　)
A.淘汰鸡群中体质较弱的个体
B.从外地引进新的品种加入鸡群
C.将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养
D.让该鸡群中的雌、雄个体自由交配
答案　D
解析　淘汰鸡群中体质较弱的个体、从外地引进新的品种加入鸡群，都会使鸡群的个体数发生改变，从而使该鸡群基因库发生变化，A、B不符合题意；将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养，因环境的选择作用，可能会导致该鸡群基因库发生变化，C不符合题意；让该鸡群中的雌、雄个体自由交配，不会造成该鸡群基因库发生变化，D符合题意。
5.(2024·江苏淮安高一调研)为探究抗生素对细菌的选择作用，某生物兴趣小组将大肠杆菌在含卡那霉素的培养基上连续培养三代，通过测量抑菌圈的直径大小，检测大肠杆菌对卡那霉素的耐药性。下列相关叙述错误的是(　　)
A.抑菌圈的直径越小表示大肠杆菌的耐药性越强
B.卡那霉素的使用导致大肠杆菌种群中出现了耐药菌
C.滥用抗生素将改变细菌种群进化的速度和方向
D.连续培养时应优先从抑菌圈的边缘挑取菌落，因为此处出现耐药菌的概率更大
答案　B
解析　抑菌圈的直径越小表示大肠杆菌的生长受到的影响越小，即大肠杆菌的耐药性越强，A正确；大肠杆菌种群中耐药菌在使用卡那霉素前就已经存在，并不是由于卡那霉素的使用而出现的，B错误；抗生素的使用次数及使用量的增加，会使不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少，耐药菌生存和繁殖的机会增加，从而使耐药性基因的频率逐渐上升，由于生物进化的实质是种群基因频率的改变，故滥用抗生素将改变细菌种群进化的速度和方向，C正确；进行连续培养时，优先从抑菌圈边缘挑取菌落的原因是抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌，D正确。课时精练
(时间：30分钟　分值：60分)
【基础对点】
知识点1　种群和种群基因库
1.下列生物属于种群的是(　　)
A.一块水田里的全部水草
B.一块朽木上的全部真菌
C.一块棉田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成蚜
D.一个池塘中的全部鱼
答案　C
解析　一块水田里的全部水草不是同一个物种，属于多个种群，A错误；一块朽木上的全部真菌不是同一个物种，不属于一个种群，B错误；一块棉田中的全部幼蚜、有翅和无翅的成蚜，属于同一个物种的全部个体，属于一个种群，C正确；一个池塘中的全部鱼不是同一个物种，不属于一个种群，D错误。
2.(2024·广东珠海高一下质检)下列与种群有关的叙述，错误的是(　　)
A.一片树林中的全部猕猴是一个种群
B.基因型频率是指在一个种群基因库中，某种基因型的个体在种群中所占的比值
C.一个种群的基因库在代代相传中得以保留和发展
D.种群的基因频率是恒定不变的
答案　D
解析　可遗传的变异、自然选择等可使种群的基因频率发生改变，D错误。
知识点2　种群基因频率的变化及自然选择对其的影响
3.(2024·西安五校联考)英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾，体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)是显性。19世纪中叶至20世纪中叶，随着该地区工业发展，工厂排出的煤烟把树皮熏成黑褐色，桦尺蛾S基因频率由5%上升到95%，下列叙述正确的是(　　)
A.生活在该地区的全部成年桦尺蛾构成一个种群
B.该地区全部桦尺蛾所含有的S、s基因，叫作该种群的基因库
C.工业煤烟污染使更多浅色桦尺蛾发生基因突变变成黑色桦尺蛾
D.桦尺蛾体色基因频率的变化是自然选择的结果
答案　D
解析　种群指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合，即生活在该地区的全部桦尺蛾构成一个种群，A错误；基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，而不仅仅是全部桦尺蛾所含有的S、s基因，B错误；突变和基因重组是产生生物进化的原材料，最初的S基因是通过基因突变获得的，后来桦尺蛾栖息地变成黑褐色，浅色个体易被鸟类捕食，黑色个体由于具有了保护色而容易生存，久而久之，黑色个体逐代积累增多，C错误；种群产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰；有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定方向缓慢地进化。因此生物进化的方向是自然选择的结果，D正确。
4.(2024·襄阳四中高一下质检)在一个桦尺蛾种群中，基因型为SS的个体占60%，Ss的个体占20%。该种群中S基因和s基因的基因频率分别是(　　)
A.80%、20% B.70% 30%
C.90%、10% D.50%、50%
答案　B
解析　基因型为SS的个体占60%，Ss的个体占20%，则S的基因频率为60%＋20%×＝70%，s的基因频率为1－70%＝30%，B正确。
5.(2024·合肥市高一统考)下列关于自然选择的说法中，错误的是(　　)
A.自然选择过程中，直接受选择的是表型
B.自然选择作用下，发生变异的个体都有更多的机会产生后代
C.自然选择作用下，种群的基因频率会发生定向改变
D.自然选择导致生物朝着一定的方向不断进化
答案　B
解析　自然选择作用下，有利变异的个体有更多机会产生后代，不利变异的个体会被自然选择淘汰掉，B错误。
6.(2024·江西新余高一期末)下列实例中种群基因频率未发生变化的是(　　)
A.在黑褐色环境中黑色桦尺蛾被保留，浅色桦尺蛾被淘汰
B.杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子比例越来越高
C.杂合子小麦通过不断自交、筛选提高纯合矮秆抗病小麦的比例
D.通过辐射青霉菌获得青霉素高产菌株
答案　B
解析　在黑褐色环境中黑色桦尺蛾被保留，浅色桦尺蛾被淘汰的过程中，由于自然选择的作用，使控制桦尺蛾为黑色的基因的频率升高，控制桦尺蛾为浅色的基因的频率降低，A不符合题意；杂合高茎豌豆连续自交的过程中，没有自然选择淘汰的过程，种群基因频率未发生变化，B符合题意；杂合子小麦通过不断自交、筛选提高纯合矮秆抗病小麦的比例的过程中，由于人工选择改变了种群的基因频率，C不符合题意；通过辐射青霉菌获得青霉素高产菌株的原理是基因突变，基因突变会改变种群的基因频率，D不符合题意。
知识点3　探究抗生素对细菌的选择作用
7.(2024·河北冀州调研)某研究小组通过实验探究“抗生素对细菌的选择作用”。实验结果如图所示，1区域的滤纸片不含抗生素，2、3、4区域的滤纸片周围的抑菌圈直径相差不大。取抑菌圈边缘的菌落重新扩大培养后，继续重复该实验。以下说法中正确的是(　　)
A.随着实验重复次数增多，抑菌圈的直径不变
B.该实验中1是空白对照，2、3、4之间互为对照实验
C.该实验能够证明抗生素可以杀死细菌
D.抗生素会使细菌发生定向变异而产生抗药性
答案　C
解析　随着实验重复次数的增多，细菌抗药性越来越强，抑菌圈的直径会变小，A错误；1为对照组，2、3、4均为实验组，设置了重复组以排除偶然因素的影响，B错误；该实验中含抗生素的滤纸片周围出现抑菌圈，证明抗生素可以杀死细菌，C正确；细菌的变异是随机的、不定向的，并不是抗生素使细菌发生了变异，抗生素对细菌只起选择作用，D错误。
【综合提升】
8.(2024·广东茂名高一调研)下列有关可遗传变异的说法，错误的是(　　)
A.可遗传的变异提供了生物进化的原材料
B.自发突变频率低，突变对生物都是有害的
C.突变是指基因突变和染色体变异
D.突变和基因重组都是随机的、不定向的
答案　B
解析　可遗传变异包括突变和基因重组，突变是指基因突变和染色体变异，为生物进化提供了原材料，A、C正确；自发突变频率低，突变是否有害取决于生物生活的环境，大部分突变是有害的，但也会出现有利变异使生物更适应环境，B错误；突变和基因重组都是随机的、不定向的，D正确。
9.(2024·河南焦作期末统考)桦尺蛾的体色受到常染色体上一对等位基因S和s的控制，黑色(S)对浅色(s)为显性。在某个体自由交配且数量足够多的桦尺蛾种群中，浅色个体长期维持在16%左右。下列分析正确的是(　　)
A.纯合黑色个体大约占84%
B.杂合黑色个体大约占48%
C.S基因的频率约为96%，s基因的频率约为4%
D.亲代S基因的频率大于子代S基因的频率
答案　B
解析　浅色个体(ss)长期维持在16%左右，则s的基因频率约为40%，S的基因频率约为60%，纯合黑色个体(SS)的频率约为60%×60%＝36%，杂合黑色个体(Ss)的频率约为2×60%×40%＝48%，A、C错误，B正确；该种群中个体自由交配且数量足够多，没有淘汰某类个体，则亲子代S基因的频率不变，D错误。
10.(2024·河北石家庄调研)某种群原先只有基因型为AA的个体，后来引入了基因型为Aa和aa的个体。引入初期和引入十年后，该种群中三种基因型的个体所占比例如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.十年间，该种群可能未发生进化
B.基因型为aa的个体可能不适应新的自然环境
C.引入十年后，该种群内A基因频率约为70%
D.种间关系不影响该种群基因频率的改变
答案　B
解析　与引入初期相比，引入十年后该种群的基因频率发生了改变，即该种群发生了进化，A错误；引入初期，aa个体占45%左右，而引入十年后，aa个体只占5%左右，由此说明，aa个体可能不适应新的自然环境，B正确；引入十年后，该种群内AA个体占55%左右，Aa占40%左右，所以该种群内A基因频率约为55%＋×40%＝75%，C错误；与引入初期相比，引入十年后aa个体所占比例减少，有可能是aa个体易被天敌捕食，故种间关系会影响该种群基因频率的改变，D错误。
11.(2024·广东深圳高一期末)下列关于种群的说法中，正确的是(　　)
A.种群就是同种生物机械地集合在一起
B.种群没有地域空间的限制，美国人和中国人是同一种群
C.种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因代代相传
D.种群基因库是指从古至今该种群的全部基因
答案　C
解析　种群是生活在一定区域的同种生物全部个体的集合，种群的个体并不是机械地集合在一起，A、B错误；一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代，种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，C正确；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，是指现存种群个体的全部基因，D错误。
12.(2024·昆明市高一质检)西双版纳热带植物园中林下(封闭)生境的蝴蝶体色显著深于开阔生境的蝴蝶。通过“假蝴蝶实验”，发现封闭生境里深色翅膀的蝴蝶被捕食率显著低于亮色翅膀的蝴蝶。这种现象体现了(　　)
A.种群是生物进化的基本单位
B.自然选择主导着进化的方向
C.变异为进化提供原材料
D.基因库变化是进化的必要条件
答案　B
解析　热带植物园中林下(封闭)生境较开阔生境暗，封闭生境里的深色体色的蝴蝶与环境色彩相似，不易被天敌捕获，在生存斗争中生存的机会多，而亮色体色的蝴蝶与环境色彩反差大，易被天敌捕获，这说明自然选择主导着进化的方向，B正确。
13.(2024·广东惠州高一质检)下列关于生物进化的叙述，正确的是(　　)
A.基因频率变化是由基因突变和染色体变异引起的，不受环境的影响
B.农药的使用使稻飞虱产生了抗药性的变异
C.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
D.昆虫的残翅变异不一定属于有害变异
答案　D
解析　基因频率的改变同样受环境的影响，如环境改变，淘汰某种不适应环境的基因型个体，会导致基因频率的改变，A错误；稻飞虱原本就存在着抗药性变异，而不是农药的使用使其产生变异。稻飞虱抗药性的形成是农药对其定向选择的结果，B错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，C错误；变异的有利和有害是相对的，它取决于生物的生存环境，适应环境的变异就是有利变异，不适应环境的变异是有害变异，而昆虫的残翅突变不一定不适应环境，故不一定属于有害变异，D正确。
14.检测细菌对各种抗生素的药敏程度的实验方法为将含有不同浓度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，如果抗生素抑制细菌生长，则在滤纸片周围会出现抑菌圈(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________。
(2)图1中最有效的是________培养基中的抗生素。
(3)
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________时。
②细菌种群的进化是定向的，而变异是________，细菌的抗药性变异一般产生于环境变化之________(填“前”“中”或“后”)，抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是________。
③虽然细菌种群中有抗药性基因存在，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________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)抑菌圈的大小
(2)B (3)①b　②不定向的　前　选择　③有抗药性基因的个体占极少数
解析　(1)如果抗生素抑制细菌生长，则在滤纸片周围会出现抑菌圈，抑菌圈越大说明抗生素杀菌能力越强。(2)因抑菌圈越大，抗生素杀菌能力越强，所以图1中最有效的是B培养基中的抗生素。(3)①据图2分析，a～b段没有抗生素，细菌数量逐渐增多，b时加入抗生素，细菌数量快速减少。②细菌种群的进化是定向的，而变异是不定向的，细菌的抗药性变异一般在使用抗生素之前就已经存在，抗生素对细菌变异起到选择的作用，有抗药性的个体生存下来，无抗药性的个体被杀死。③在细菌种群中，含有抗药性基因的个体是变异个体，只占少数，可使用抗生素杀死大部分无抗药性的个体，故仍然能使用抗生素治疗由细菌引起的感染。
15.(2024·开封高中高一调研)果蝇是常用于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。请分析回答下列问题：
(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了________，经有性生殖过程中的________产生多种多样的基因型，使种群中产生了大量可遗传的________，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___________________________________________。
答案　(1)等位基因　基因重组　变异　原材料
(2)2×106 (3)65%　35% (4)种群　种群基因频率的改变
解析　(1)突变和基因重组为生物进化提供原材料，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1－65%＝35%。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及探究抗生素对细菌的选择作用
课时学习目标　(1)阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。(2)运用数学方法讨论种群基因频率的变化。(3)阐明自然选择对种群基因频率变化的影响。
一、种群和种群基因库
1.种群的概念及特点
(1)概念：生活在一定区域的________生物________的集合。如一片树林中的全部猕猴或一片草地上的所有蒲公英都可以看作一个种群。
(2)特点：种群是生物进化的________，种群中的雌雄个体可以通过繁殖将____________遗传给后代。种群也是生物繁殖的单位。
2.基因库
一个种群中________个体所含有的________基因，叫作这个种群的基因库。
3.基因频率
(1)概念：在一个种群基因库中，某个基因占________________的比值。
(2)计算：基因频率＝×100%。
(3)影响因素：突变、选择、迁移等。
[辨正误]
(1)一个池塘中全部的鱼是一个种群。(　　)
(2)一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率。(　　)
(3)自然选择的直接作用对象是个体的表型。(　　)
(4)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。(　　)
某桦尺蛾种群中，黑色体色的基因为S，浅色体色的基因为s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体数分别为10个、20个、70个。假设该桦尺蛾种群非常大、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S和s都不产生突变等。根据孟德尔的分离定律计算并回答问题：
(1)该种群产生的S配子和s配子的比值各是多少？子一代基因型频率是多少？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(2)子一代种群的基因频率各是多少？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(3)子二代、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？请完成下表。
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(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。
【学以致用】
1.(2024·中原名校联考)种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。下列叙述正确的是(　　)
A.某草原所有的狗尾草幼苗共同构成一个种群
B.某大熊猫种群中的全部A和a基因构成其基因库
C.自然选择使种群中具有优势性状的个体所占比例增加
D.种群的基因库在世代相传过程中一定发生变化
2.(2024·四川成都树德中学月考)下列有关基因频率的叙述，错误的是(　　)
A.当某种群数量剧减时，可能增加该种群基因频率改变的偶然性
B.种群中杂合子的频率减小不一定导致基因频率改变
C.基因频率改变的快慢与其控制的性状和环境适应的程度有关
D.男性色盲患者较多，所以男性群体中色盲基因频率大于女性群体
二、种群基因频率的变化及自然选择对其的影响
1.种群基因频率的变化
提醒　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
[辨正误]
(1)有害突变不能成为生物进化的原材料。(　　)
(2)自然选择决定了生物进化和变异的方向。(　　)
(3)生物进化的原材料源于基因突变和基因重组。(　　)
(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。(　　)
(5)生物进化的实质是种群基因型频率的改变。(　　)
根据教材“探究·实践”提供的资料，回答下列问题：
(1)根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？判断的依据是什么？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(2)根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的是什么？为什么？
______________________________________________________________________
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。
【学以致用】
3.(2024·中原名校联盟)下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确的是(　　)
A.种群基因频率的改变不一定引起生物的进化
B.生物进化的实质是种群基因频率的改变
C.只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变
D.生物性状的改变一定引起生物的进化
4.(2024·广东深圳高一期末)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(ss)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基因定向突变成S基因
三、探究抗生素对细菌的选择作用
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________。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，________有可能存活下来。
2.方法步骤
[微思考]
(1)为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
______________________________________________________________________
(2)连续培养几代后，抑菌圈的直径会发生什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？___________________________________________________________
______________________________________________________________________
[辨正误]
(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。(　　)
碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为2005～2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
(1)依据表中数据分析，这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在什么关系？
___________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(2)该种细菌抗药性变异的来源是什么？是使用抗生素导致的吗？抗生素起的作用是什么？___________________________________________________________
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(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的使用无关。
(2)滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使该部位不能形成菌落，而出现抑菌圈。
(3)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。
【学以致用】
5.(2024·华师一附中高一调研)生活中滥用抗生素的现象十分普遍。下列关于“探究抗生素对细菌的选择作用”实验的叙述，错误的是(　　)
A.在培养基的特定区域放置不含抗生素的纸片，作为空白对照
B.实验中抑菌圈的直径越大，抗生素的抑菌作用越强
C.抗生素的使用可诱导细菌产生耐药性变异
D.抗生素的选择作用会导致耐药菌比例逐代提高
6.(2024·东北育才中学高一下质检)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
1.(2024·重庆八中高一检测)下列关于种群基因库的叙述，错误的是(　　)
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.种群中每个个体都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
2.(2024·辽宁大连高一测试)生物的变异可以为进化提供原材料。下列关于变异与进化的叙述，错误的是(　　)
A.自然选择直接选择的是个体的表型
B.种群中控制某一性状的全部等位基因的总和称为种群基因库
C.自然选择导致种群的基因频率发生定向改变
D.桦尺蛾种群颜色的变化是一种适应性变化，这种适应性变化是自然选择所造成的
3.(2024·广东深圳高一期末)科学家根据两块头骨化石碎片鉴别了一个新的小型鳄鱼物种，它与恐龙生活在同一时期，其体长约61厘米，却长着锋利的牙齿。下列有关叙述不符合现代生物进化理论的是(　　)
A.恐龙与小型鳄鱼没有亲缘关系，小型鳄鱼的进化与恐龙没有关联
B.突变为小型鳄鱼的进化提供了原材料
C.小型鳄鱼进化的基本单位是生活在一定区域的同种鳄鱼群体
D.自然选择决定了小型鳄鱼的进化方向
4.(2024·中原名校联盟)人工养殖了一群鸡，下列措施不会造成该鸡群基因库发生变化的是(　　)
A.淘汰鸡群中体质较弱的个体
B.从外地引进新的品种加入鸡群
C.将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养
D.让该鸡群中的雌、雄个体自由交配
5.(2024·江苏淮安高一调研)为探究抗生素对细菌的选择作用，某生物兴趣小组将大肠杆菌在含卡那霉素的培养基上连续培养三代，通过测量抑菌圈的直径大小，检测大肠杆菌对卡那霉素的耐药性。下列相关叙述错误的是(　　)
A.抑菌圈的直径越小表示大肠杆菌的耐药性越强
B.卡那霉素的使用导致大肠杆菌种群中出现了耐药菌
C.滥用抗生素将改变细菌种群进化的速度和方向
D.连续培养时应优先从抑菌圈的边缘挑取菌落，因为此处出现耐药菌的概率更大

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