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一轮复习
必修二 遗传与变异
基因
认识存在
位置
遗传变异
是什么
第二十二讲 生物进化
复习目标要求
1.阐明化石是支持生物进化论的最直接、最重要的证据。
2.说明自然选择与适应的形成。
3.阐明生物进化的实质。
4.举例说明协同进化与生物多样性形成的关系。
考点一　生物有共同祖先的证据
考点二　自然选择与适应的形成
考点三　种群基因组成的变化与物种的形成
考点四　基因频率及基因型频率的计算
考点五　协同进化与生物多样性的形成
主要考点 必备知识
概念图
1.达尔文的生物进化论包括哪两大学说？生物有共同祖先的证据有哪些？研究生物进化最直接、最重要的证据？
2.不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，说明？其差异的大小，说明？
3.适应的含义？特点？适应相对性的根本原因？
4. 拉马克进化学说的进步性、局限性？ P107
5.达尔文自然选择学说：（1）内容（4点）？（2）达尔文认为适应的来源是？适应是什么的结果？ （3）适应形成的必要条件？ （4）达尔文进化论的进步性？局限性？
（5）分别用达尔文的自然选择学说、现代生物进化理论解释细菌产生抗药性的原因。
达尔文：细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异。使用抗生素之后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强作为有利变异，容易生存且有机会产生更多的后代，一段时间后，细菌中抗药性强的个体增多，抗生素的杀菌效果减弱。
现代：抗生素的滥用，使耐药细菌生存和繁殖机会增加，耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升，形成超级细菌
背诵基础回扣
（6）如何防止超级细菌出现？
建立细菌耐药预警机制，当细菌耐药率超过一定值时，及时更换抗生素类药物，将细菌耐药率控制在低水平
6.现代生物进化理论的核心？内容？ P123最后一段黑体字
7.自然选择直接作用对象？根本对象？
8.基因库？基因频率？种群遗传平衡的5个条件？P111在遗传平衡种群中，基因频率、基因型频率改变吗？ 引起基因频率改变的因素？
9.生物进化的原材料是什么？可遗传变异的来源？P112 突变和基因重组有方向吗？
10.进化的实质？ 新物种形成的三个环节？ 新物种形成的标志？ 物种形成的必要条件？
11.物种的概念 ？生殖隔离 ？地理隔离？隔离？P116 地理隔离一定形成新物种？
12.基因频率改变、生物进化、物种形成三者之间的关系？
13.捕食者的作用？P119 协同进化的概念？协同进化的结果？生物多样性包含三个层次？P121
14.解释基因重组对生物进化的意义？有性生殖对生物进化的意义？
背诵基础回扣
1.适应相对性的根本原因？
适应性特征来自遗传，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中，遗传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。
2. 适应形成的原因？适应形成的必要条件？
拉马克认为：适应的形成都是由于用尽废退和获得性遗传
达尔文认为：在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和发展的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。 适应形成的必要条件是可遗传的有利变异和环境的定向选择 P108第一段
背诵基础回扣
考点一
生物有共同祖先的证据
问题导引
1.支持共同由来学说的证据有哪些？
2.怎样通过化石证据研究生物的进化？
3.什么是适应？如何运用自然选择学说解释生物的适应和多样性的形成？
4.自然选择学说的意义和局限性？
5.为什么说种群是生物进化的基本单位
6.自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？
7.新物种形成的一般过程？
8.什么是协同进化？举例说明协同进化与生物多样性形成的关系。
进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。
“进化”一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。
一、达尔文的生物进化论的主要组成
进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。
1.共同由来学说
——地球上所有的生物都是由原始的 进化而来。
共同祖先
2.自然选择学说
——揭示的生物进化的机制，解释了
的形成和 形成的原因。
适应
物种
一、达尔文的生物进化论的主要组成
1.地层中陈列的证据——化石
（1）概念
通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
辽宁古果化石标本
硅化木
三叶虫化石标本
二、生物有共同祖先的证据
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
推测其形态、结构和分类地位
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。
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
（2）作用
1.地层中陈列的证据——化石
二、生物有共同祖先的证据
大量化石证据，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，而且还揭示出生物由 、由
、由 的进化顺序。
大部分化石发现于 的地层中。
地层年龄 （百万年前） 首次出现的
生物类群（化石）
245~144 鸟类、哺乳类
360~286 爬行类
408~360 昆虫、两栖类
505~438 鱼类
700 多细胞生物
2100 单细胞真核生物
沉积岩
水生→陆生
（3）分布
（4）基于化石研究生物进化的结论
简单→复杂
低等→高等
1.地层中陈列的证据——化石
二、生物有共同祖先的证据
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
（1） 比较解剖学证据
比较解剖学是研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构的科学。为生物是否有共同祖先寻找证据。
肱骨
桡骨
尺骨
腕骨
掌骨
指骨
比较人的上肢骨骼和三种脊椎动物前肢（蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢）发现：①骨骼的种类、组成及其排列顺序相同，说明这些生物可能由共同的原始祖先进化而来。②外形及功能差别很大，原因是在漫长的进化中，由于适应不同的生活环境，逐渐出现了形态和功能上的不同。
二、生物有共同祖先的证据
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
（2） 胚胎学证据
胚胎学是研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。
① 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； ② 人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
支持了人和其他脊椎动物有共同祖先。
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
（3）细胞和分子水平的证据
I.细胞水平
当今生物有许多共同的特征，如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
①结构：
②代谢：
③生命活动：
都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。
都能进行呼吸作用，代谢中酶的种类非常相似，都以ATP为直接能源，植物都能进行光合作用等。
都有细胞的增殖、衰老和凋亡。
2.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
（3）细胞和分子水平的证据
II.分子水平
不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则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。
①DNA水平：
②蛋白质水平：
细胞结构的生物都有DNA；
人和类人猿碱基序列或基因组高度接近。
人和其他生物都有细胞色素C；
细胞色素C的氨基酸序列差异越小，亲缘关系越近。
1
达尔文的
生物进化论
①共同由来学说
②自然选择学说
直接证据
有力支持
化石
比较解剖学证据
胚胎学证据
细胞和分子水平的证据
考向　生物进化的证据
1.化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等在研究生物进化过程中起了重要作用。下列有关生物进化的叙述，错误的是( )
A.化石证据可作为生物进化的直接证据
B.鲸的鳍和蝙蝠的翼在外部形态、功能上不同，说明它们是由不同的祖
　先演化而来
C.人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，可以用人和鱼有共同
　祖先来解释
D.亲缘关系越近的生物，在细胞代谢、DNA的结构与功能等方面共同特
　征越多
B
一、易错辨析
1.通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点
(　　)
2.较晚形成的地层中，没有较简单、较低等的生物化石(　　)
3.我国发现的大量的恐龙蛋化石是遗迹化石(　　)
4.人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这个证据支持了达尔文的共同由来学说(　　)
5.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，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的(　　)
6.不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的(　　)
√
×
×
√
×
×
二、填空默写
1.(源于必修2 P102图6－3及思考·讨论)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的，但它们的外形及功能差别很大，其原因是_________________________________________________
_______________________________________________________________
____________。
这些生物具有共同的原始祖先，由于它们生活的环境不同，为适应不同的生活环境，这些器官在进化过程中，逐渐出现了形态和功能上的不同
2.(源于必修2 P103思考·讨论)人和类人猿在DNA的碱基序列方面高度接近说明 。不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小不一表明__________________________
_______________________________________。同时也能反映__________
______________________。
人和类人猿有共同的祖先，并且亲缘关系很近
现存各种生物有着或远或近的亲
各种生物
缘关系，差异大说明亲缘关系远，反之则近
在进化史上出现的顺序
自然选择与适应的形成
考点二
（1）适应的含义
①是指生物的形态结构适合于完成一定的功能。
小肠内壁
小肠位于腹中，是食物消化吸收的主要场所。小肠全长约4-6米。小肠内表面有许多环形皱襞和小肠绒毛，使小肠的消化、吸收面积大大增加；小肠绒毛壁很薄，只由一层上皮细胞构成，且绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管。
一、适应的普遍性和相对性
（1）适应的含义
②是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中
生存和繁殖。
仙人掌刺
叶子退化，减少水分蒸发
仙人掌叶子退化，发根系发达，适应干旱缺水的沙漠环境。
北极熊白色的毛发，厚厚的脂肪层，适应寒冷的北极环境
一、适应的普遍性和相对性
（1）适应的特点
①适应的普遍性：
适应在自然界中是普遍存在的。
圆掌舟蛾
伪装成断枝，迷惑捕食者
竹节虫
躲避天敌
例如：拟态、警戒色、保护色等均属于适应。
雷鸟
冬季羽毛白色，保护自己
一、适应的普遍性和相对性
（1）适应的特点
②适应的相对性
雷鸟是寒带地区特有的鸟类。羽毛颜色因季节而异，而与环境一致：冬季羽毛白色，与雪地相一致；春夏则为有横斑的灰或褐色，以配合冻原地区的植被颜色。
适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
一、适应的普遍性和相对性
（1）适应的特点
②适应的相对性
适应具有相对性的原因
适应性特征来自遗传，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。
但由于环境总是处于不断变化之中，遗传的稳定性与环境之间不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
一、适应的普遍性和相对性
拉马克
1744-1829
（1）主要内容：
①地球上所有生物都不是神创造的，
而是由更古老的生物进化而来。
①用进废退
（2）进化的原因：
②获得性遗传
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
二、拉马克的进化学说
①用进废退：
器官使用越多越发达，不使用就退化。
拉马克认为：食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。
事实：
食蚁兽舌头平均长度是60cm，成年后不会增长。
食蚁兽——舌头平均长度是60cm
二、拉马克的进化学说
②获得性遗传：
由于环境引起或由于用进废退引起的变化，都是可以遗传的。
拉马克认为：
鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。
事实：鼹鼠是一种具有立体嗅觉感的哺乳动物，幼年有微弱视力，常年不见天日，成年后退化。
二、拉马克的进化学说
②历史上第一个提出比较完整的进化学说。
（3）意义：
①否定了神创论和物种不变论，强调生物的进化。
（4）不足：
①提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持，
大多来自主观臆测。
②过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。
二、拉马克的进化学说
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
②适应是自然选择的结果。
①适应的来源是可遗传的变异。
（1）主要观点：
（2）学说内容：
①过度繁殖
②生存斗争
③遗传变异
④适者生存
——自然选择的条件
——自然选择的手段，进化的动力
——自然选择的基础，进化的内因
——自然选择的结果
三、达尔文自然选择学说
事实3：
资源是有限的
推论1：
个体间存在着生存斗争
事实4：
个体间普遍存在差异(变异)
事实5：
许多变异是可能遗传的
推论2：
具有有利变异的个体，
生存并留下后代的机会多
推论3：
有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型
事实1：
生物都有过度繁殖的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
达尔文自然选择学说的解释模型
三、达尔文自然选择学说
源于必修2 P108“思考·讨论”：拉马克观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么？达尔文观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么？
提示　拉马克观点：长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶，这样长期“使用”它的脖子，久而久之就更长了(用进废退)，然后遗传给了下一代(获得性遗传)。
达尔文观点：在缺乏青草的干旱时期，那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶，能够生存下来，并繁殖后代，而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物，不容易生存下来，也无法繁殖后代，所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
运用自然选择学说解释适应的形成
（1）长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势？
容易吃到高处的树叶，
留下后代的机会多。
（2）经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化？
逐渐增加
三、达尔文自然选择学说
运用自然选择学说解释适应的形成
长颈鹿
的祖先
大量长颈鹿
后代长颈鹿出现差异
(长颈长腿)
长颈长腿的长颈鹿存活
现代长颈鹿
过度繁殖
遗传变异
生存 斗争
适者 生存
三、达尔文自然选择学说
运用自然选择学说解释适应的形成
①群体中先产生可遗传的有利变异——适应的来源
②然后，生存斗争使生物的形态结构及其功能朝着更利于生物在一定环境中生存和繁殖的方向发展——自然选择的方向
③最终产生适应——自然选择的结果
在以上分析的基础上，适应的形成：
在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中出现这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。
三、达尔文自然选择学说
（3）适应形成的必要条件：
②环境的定向选择（外因）
①群体中出现可遗传的有利变异（内因）
（4）自然选择学说的意义：
①揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先，
生物的多样性和适应性是进化的结果。
②论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理
的解释。
③被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
④使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
变异在前且是不定向的，环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。
三、达尔文自然选择学说
（5）自然选择学说的局限性：
①对生物进化的解释局限于个体（性状）水平。
②对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释。
③强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种
大爆发等现象。
以自然选择为核心，从生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
（6）现代生物进化理论
三、达尔文自然选择学说
三、达尔文自然选择学说
构建自然选择学说的概念模型
原始物种过度繁殖
有限的生活资源
+
生存斗争
+
变异
适者生存
+
遗传
新类型的出现
导致
解读1：自然选择的对象
选择的直接对象是具有某特定表现型的生物体。
选择的间接对象是具有某基因型的生物体。
自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。
构建自然选择学说的概念模型
原始物种过度繁殖
有限的生活资源
+
生存斗争
+
变异
适者生存
+
遗传
新类型的出现
导致
解读2：两个方向
图示变异不定向 ，
自然选择定向
三、达尔文自然选择学说
构建自然选择学说的概念模型
原始物种过度繁殖
有限的生活资源
+
生存斗争
+
变异
适者生存
+
遗传
新类型的出现
导致
解读3：生存斗争范畴
①种内斗争
②种间斗争 ③生物与非生物之间的斗争
生物为争夺有限的生活条件
产生生存斗争的原因：过度繁殖 + 有限生活资源
生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。并能推动生物的进化。
生存斗争产生的结果（意义）
三、达尔文自然选择学说
进化原因
内因：
生物产生的变异（不定向变化）
外因：
生物生存的各种环境条件的自然选择（定向变化）
定向变化的环境选择不定向的生物变异，环境条件推动着生存斗争，表现为自然选择，决定着生物进化的方向。
相互作用：
变异和环境的关系：
进化过程中环境只起到选择作用，变异是生物自身的事情。
变异在环境变化之前就已经产生，选择作用不是影响变异的因素。
三、达尔文自然选择学说
由于时代的局限，达尔文未能对进化的本质做出科学的解释。
进化结果
现象
适应性：环境对变异的定向选择，
使生物形成了对环境的适应性。
多样性：同一物种的不同种群，由于生活在不同
的环境中，产生的变异不同，选择条件
也不同，生物进化的方向不同，形成了
不同的生物新类型。
实质
三、达尔文自然选择学说
1.(多选)下列关于达尔文自然选择学说的叙述，错误的是( )
A.生存斗争是生物进化的动力，对维持物种内个体数目的稳定有重要作用
B.达尔文认为遗传和变异是进化的内因，种群基因频率的改变导致生物不断进化
C.达尔文的研究是个体水平的研究，但是仍能合理地解释生物进化原因
D.杀虫剂造成抗药性强的一些害虫生存下来属于适者生存，是自然选择的结果
E.某种抗生素被长期使用后药效下降，是由于病原体接触药物后，产生对药物有抗性的变异
BE
对位练习
2．用达尔文进化学说的观点来判断，下列叙述正确的是(　　)
A．在长期有毒农药的诱导下，农田害虫产生了抗药性
B．长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长
C．北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们定向产生了适应白色环境的变异
D．野兔保护性的体色和鹰锐利的目光，是它们长期互相选择的结果
D
对位练习
考向　拉马克和达尔文进化学说
1.下列不属于拉马克进化学说的是( )
A.鲸没有牙齿，是因为它们吞食浮游生物
B.长颈鹿的颈很长是采食高处树叶反复伸颈的结果
C.羚羊听觉灵敏、奔跑快是长期自然选择的结果
D.蛇身体细长无足，是经常出入鼠穴捕食的结果
C
解析　A、B、D选项都是拉马克进化学说的观点；C选项是达尔文自然选择学说的观点。
考向 　自然选择与适应的形成
1.下列各项不能体现生物对环境的适应的是( )
A.竹节虫的体形像竹枝
B.北极熊的体色与冰雪的颜色相似
C.森林中的避役体色为绿色
D.持续干旱导致植物大量死亡
D
一、易错辨析
1.拉马克认为生物的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果
(　　)
2.达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质(　　)
3.抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体(　　)
4.生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺(　　)
5.生物进化的内因是生存斗争(　　)
√
×
×
×
×
习题巩固
1.拉马克观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么？
达尔文观点解释长颈鹿脖子长的原因是什么？
拉马克观点：长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶，这样长期“使用”它的脖子，久而久之就更长了(用进废退)，然后遗传给了下一代(获得性遗传)。
达尔文观点：在缺乏青草的干旱时期，那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶，能够生存下来，并繁殖后代，而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物，不容易生存下来，也无法繁殖后代，所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
种群基因组成的变化与物种的形成
考点三
假定猕猴群体中有一只雄性个体发生了变异（超猴），变异使其在生存斗争中获得了优势。
1.超猴使其所在的群体强大起来，但它却没有合适伴侣孤独一生，
其死后猕猴群体又恢复到原来的样子，能不能说猕猴群体进化？
2.假如超猴与普通雌性交配生小猴子。当超猴死去，多年之后，
超猴的表型（基因）能不能在群体中扩散开来？
不能
能
种群是生物进化的基本单位
一、种群基因组成的变化
1.种群：
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
（2）特点
（1）定义
是生物生存、繁殖和进化的基本单位，彼此可以交配， 并通过繁殖将各自的基因传给后代。
一片树林中的全部猕猴 （ ）
一个草地上的所有蒲公英 （ ）
一个湖泊中的全部鱼（ ）
卧龙自然保护区中的全部大熊猫 （ ）
（3）举例
√
√
√
×
一、种群基因组成的变化
2.基因库：
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
3.基因频率：
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
4.基因型频率：
在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比值。
基因频率=
某基因的数目
该基因的等位基因的总数
=纯合子频率+1/2杂合子频率
× 100%
基因型频率=
某基因型个体总数
种群全部个体数
× 100%
一、种群基因组成的变化
1.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，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？
方法一：概念法
A基因频率为:
a基因频率为：
= 40%
A% =
×100%
2×AA＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
a% =
= 60%
2×aa＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
×100%
一、种群基因组成的变化
1.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，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？
方法二：通过基因型频率计算
A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率
A基因频率= 30%+1/2×60% = 60%
a基因频率 = 10%+1/2×60% = 40%
AA基因型频率为: 30%
Aa基因型频率为: 60%
aa基因型频率为: 10%
a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率
一、种群基因组成的变化
1
种群基因组成的变化
种群和种群基因库
生物进化
理想条件
概念
基因频率和基因型频率计算方法
生物不能进化
打破遗传平衡,改变基因频率
能使种群基因频率发生变化的因素有哪些？
1.可遗传的变异
基因突变
染色体变异
基因重组
突变
基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。
能使种群基因频率发生变化的因素有许多，
我们着重学习突变和基因重组及自然选择。
二、种群基因频率的变化
2.影响种群基因频率变化的因素：
突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料。
突变
基因重组
新的等位基因
多种多样的基因型
种群中出现大量可遗传的变异
变异是
不定向的
形成了进化的原材料,
不能决定生物进化的方向
突变和重组都是随机的、不定向的，那么，种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？
二、种群基因频率的变化
3.自然选择为进化提供方向
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。
某海岛上残翅和无翅的昆虫
例如有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。
自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。如常刮大风的海岛上昆虫就向残翅和无翅异常发达两个方向进化。
不可遗传变异不能提供进化的原材料。
二、种群基因频率的变化
二、种群基因频率的变化
4.自然选择对种群基因频率变化的影响：
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活动，白天休息在树干上。杂交实验表明，其体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)是显性的。
在19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中S基因的频率很低，在5%以下。到了20世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S基因的频率上升到95%以上。
二、种群基因频率的变化
4.自然选择对种群基因频率变化的影响：
黑褐色的生活环境不利于浅色桦尺蛾的生存，却对黑色桦尺蛾有利，因此，环境的选择作用使该种群中s基因的频率越来越低，即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。
不利变异不断淘汰
有利变异积累加强
自然选择
种群基因频率定向改变
生物
定向
进化
变异不定向
生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。
种群基因频率的改变，标志着生物的进化。
10.在自然情况下，突变的频率是很低的，且多数是有害的，
对生物的进化有重要意义吗？
虽然基因突变频率很低，但放到种群中每一代都会有可观的变异量，虽然大多数都是有害的，但是总会出现一些更适应环境的变异，在自然选择过程中被保留下来并逐代积累。
11.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？
直接受选择的是表型（体色），而不是基因型，基因型并不能在自然选择中起直接作用，因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。
二、种群基因频率的变化
5.自然选择和人工选择区别与联系
自然选择 人工选择
谁来选择 自然环境条件 人
选择目的 有利于生物生存 有利于人类
实例 害虫和病菌抗药性 肉食鸡、蛋鸡等
联系 都能改变基因频率，使生物进化 二、种群基因频率的变化
自然选择使种群的基因频率发生定向改变，只要是基因频率发生变化，生物就一定发生了进化，但是进化一定形成新物种吗？
19世纪中叶到20世纪中叶，英国曼彻斯特地区的桦尺蠖种群基因频率发生了很大的改变。
这两种桦尺蠖还是不是同一物种？
是同一物种(同种生物的不同种群)
探究抗生素对细菌的选择作用
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。
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选择作用。
探究抗生素对细菌的选择作用
实验步骤
1.用记号笔在培养皿的底部画线，将培养基分为四个区，标号。
2.用无菌涂布器将细菌涂布在培养基平板上。
提示：
实验过程需要无菌操作
实验步骤
3.①号区域的中央放置不含抗生素纸片和②③④号区域的中央分别放置含有抗生素的纸片。
4.将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。
探究抗生素对细菌的选择作用
实验步骤
5.观察并测量抑菌圈直径，并取平均值。
6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养，并重复以上步骤。
抑菌圈
注意：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。
探究抗生素对细菌的选择作用
实验结果和结论
抗生素对细菌有选择作用，抗生素对细菌抑制作用越来越弱。
组别 抑菌圈直径/cm 第一代 第二代 第三代
1 2.26 1.89 1.62
2 2.41 1.91 1.67
3 2.42 1.87 1.69
平均值 2.36 1.89 1.66
结论：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。
探究抗生素对细菌的选择作用
思考讨论
1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
抗生素能够杀死细菌，在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。
探究抗生素对细菌的选择作用
思考讨论
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？
有利的，基因突变具有随机性和不定向性，有利或有害取决于所处的环境条件，在本实验的环境条件下，耐药性细菌的存活率高，故为有利变异。有利于细菌的变异对人类是有害的，面对不同的主体，应辩证地看待变异的有利有害性。
探究抗生素对细菌的选择作用
1.物种：
能给自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
2.物种与种群的区别：
同一物种可以分布在不同区域；
种群是同一区域内的同一物种的全部个体。
不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能生育不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。
三、隔离在物种形成中的作用
1.二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？为什么？
不是，因为后代三倍体西瓜不可育
2.三倍体西瓜是一个新物种吗？
不是。因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生可育后代，而三倍体是不可育的，因此三倍体西瓜不是一个新物种。
3.马和驴是一个物种吗？
不是，因为后代骡子不可育。
判断是否是同一个物种：
能否自由交配；
能否产生可育后代。
三、隔离在物种形成中的作用
3.隔离：
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。
（1）地理隔离：
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。
三、隔离在物种形成中的作用
3.隔离：
（2）生殖隔离：
不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。
马
驴
骡子
三、隔离在物种形成中的作用
3.隔离：
（3）隔离≠生殖隔离
①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，
但没有产生新物种。
②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，
是物种间的真正界限。
③生殖隔离有三种情况：
不能杂交；
杂交后代不活；
杂交后代活而不育。
三、隔离在物种形成中的作用
三、隔离在物种形成中的作用
4.新物种的形成过程：
隔离
阻断
突变、基因重组和
种群 出现差异
差异进一步加大
隔离
新物种形成
地理
自然选择
基因频率
基因库
生殖
基因交流
朝着不同方向发生改变
生殖隔离是物种形成的标志。
长期的地理隔离会导致生殖隔离的出现。
②自然选择导致种群基因频率
的定向改变；
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；
③隔离是物种形成的必要条件。
4.新物种的形成过程：
（1）渐变式：经过长期的地理隔离达到生殖隔离，形成新物种。
自然选择2
自然选择1
地理隔离
原种
变异1
变异2
基因频率的定向改变
变异类型1
变异类型2
新物种
新物种
生殖 隔离
新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。
三、隔离在物种形成中的作用
4.新物种的形成过程：
（2）爆发式：特定的自然条件下，异源多倍体的形成。
物种A
杂种植物
异源多倍体
染色体加倍
物种B
杂交
无需地理隔离，短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。
（3）人工创造新物种
如人工诱导多倍体形成（四倍体西瓜、八倍体小黑麦等）
三、隔离在物种形成中的作用
突变和基因重组
自然选择
种群基因频率
基因库的差别
地理隔离
生殖隔离
物种形成
时间
定向 改变
积累
导致
扩大
导致
标志
物种形成 生物进化
标志
变化后生物与 原生物的关系
二者联系 生殖隔离出现
基因频率改变
属于不同物种
可能属于同一物种；
也可能属于不同物种
②进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程
中一定存在进化
①只有不同种群的基因库产生了明显的差异，
出现生殖隔离才形成新物种；
考向　生物进化和物种形成
1.张谦德在《朱砂鱼谱》中总结的金鱼选种经验是：“蓄类贵广，而选择贵精，须每年夏间市取数千头，分数缸饲养，逐日去其不佳者，百存一二，并作两三缸蓄之，加意培养，自然奇品悉具”。从现代生物进化理论的观点分析，下列叙述正确的是( ）
A.“分数缸饲养”相当于地理隔离和生殖隔离
B.“逐日去其不佳者”是指对金鱼进行人工选择
C.“自然奇品悉具”是金鱼发生定向变异的结果
D.这种人工培育金鱼方法的原理是染色体变异
B
解析　“分数缸饲养”是制造地理隔离，使其不能进行基因交流，但地理隔离不一定导致生殖隔离，A错误；“逐日去其不佳者”是人为选择去除生长状态不好的个体，属于人工选择，B正确；变异是不定向的，C错误；基因突变能产生新基因，因此金鱼中的“奇品”可能是基因突变造成的，D错误。
一、易错辨析
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.突变具有低频性，不能为生物进化提供原材料(　　)
5.有害突变不能成为生物进化的原材料(　　)
6.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(　　)
×
×
×
×
×
×
一、易错辨析
7.自然选择决定生物变异和进化的方向(　　)
8.生物进化的实质是种群基因型频率的改变(　　)
9.细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因(　　)
10.生物进化一定会形成新物种(　　)
11.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
(　　)
×
×
×
×
×
二、填空默写
1.　　是生物　　和　　的基本单位。
2.(必修2 P112)　　　　　　　产生进化的原材料，可遗传的变异包括
　　　　　　　　　　　　　　　。突变包括　　　　　　　　　　。突变的有害或有利不是绝对的，取决于　　　　　　　 。突变和重组是　　　　　　的，只为进化提供了　　　，不能决定生物进化的方向。
3.　　　　决定生物进化的方向。
种群
进化
繁殖
突变和基因重组
基因突变、基因重组、染色体变异
基因突变和染色体变异
生物的生存环境
随机、不定向
原材料
自然选择
4.生物进化的实质是　　　　　　　　　　。
5.物种的概念：能够在　　　　　　　　　并且______________
的一群生物称为一个物种。
种群的基因频率的改变
自然状态下相互交配
产生可育后代
二、填空默写
6.新物种的形成途径
(1)渐变：长期的　　　　→阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→_____
　　→新物种形成。
(2)有时不需要地理隔离：如　　　的形成。
7.物种形成的三个环节：　　　　　　　　　　　　　　　　。
8.新物种形成的标志：　　　　　　　　。
地理隔离
生殖
隔离
多倍体
突变和基因重组、自然选择、隔离
生殖隔离的形成
二、填空默写
9.通过地雀的形成过程，说明物种形成需要以下环节：(1) ；
(2)______________ ；(3) 。
的出现意味着新物种的产生。
自然选择决定生物进化的方向
突变和基因重组为生物的进化提供原材料
隔离是物种形成的必要条件
生殖隔离
基因频率及基因型频率的计算
考点四
一、已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
基因频率:指特定基因在种群中出现的频率。应理解为：种群中某一等位基因在所有等位基因总数中所出现的百分率。如伴性遗传中某基因的频率，就是该等位基因占群体中全部等位基因的百分率。
(1)常染色体上基因频率的计算
A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数。
例1:如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，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少 AA、Aa和aa的基因频率是多少
解:
A基因的基因频率为:
a基因的基因频率为：
= 40%
A%=
×100%
2×AA＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
a%=
= 60%
2×aa＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
×100%
在种群中一对等位基因的频率之和等于1
AA％=30％，Aa％=60％，aa％=10％
一、已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
（2）利用性染色体上一对等位基因的基因型频率（个数）求基因频率
以人类的色盲基因遗传为例。女性的性染色体组成为XX，男性的性染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因，设定XB%、Xb%分别表示基因XB和Xb的频率， XBXB、XBXb、XbXb 、XBY、XbY分别表示XBXB、XBXb、XbXb 、XBY、XbY五种基因型频率（个数）。则：
XB% =
Xb% =
100%
100%
一、已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
例、某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中，开展了色盲普查活动，他们先从全校的1800名学生中随机抽取了180名学生（男女学生各半）做为首批调查对象，结果发现有女性色盲3人，男性色盲8人，女性携带者13人，那么，在该校全体学生中色盲基因的频率约为多少？
解：
由于色盲基因及其等位基因只位于X染色体上，而Y染色体上没有对应的基因。因此,在180名学生中该等位基因的总数为XB+Xb=(女性)90×2＋(男性)90×1=270。色盲基因的总数为Xb=3(女性色盲) ×2＋13(女性携带者) ×1＋8(男性色盲)
得:色盲基因的频率为:
270
27
×
100%
=10%
一、已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
练习：在某个海岛上，每一万个人中有500名男子患红绿色盲，则该岛上的人群中，女性携带者的数量为每万人中有 (假设男女比为１：１) （ ）
A． 1000人 B． 900人 C． 800人 D． 700人
解析：假设男女比为1：1每一万个人中有500名男子患红绿色盲，可知男性色盲患者的发病率为500/（10000/2）＝10％可知Xb=10% 那么XB=90%，女性携带者概率为2*10%*90％＝18％，女性携带者的数量为每万人中有（假设男女比为1：1）18%*10000/2＝900。
B
一、已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率
A%=
a%=
推导出公式
例：已知AA％=30％，Aa％=60％，aa％=10％。则A、a基因的频率分别是多少
AA＋1/2Aa
aa＋1/2Aa
解：假设种群个体总数为a个
基因型频率之和也等于1
过程略
二、已知基因型频率求基因频率
例：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18%，基因型Aa的个体占78%，基因型aa的个体占4%，那么基因A和a频率分别是多少？
解析：
二、已知基因型频率求基因频率
哈迪一温伯格定律也称遗传平衡定律
该定律指出：一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说，是保持基因平衡的。这5个条件是：①种群大；②种群中个体间随机交配；③没有发生突变；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。一般的试题讨论的是理想种群，符合该定律的条件。
英国数学家哈迪（Gz.H.Hardy）和德国医生温伯格（W.Weinberg）分别于1908年和1909年各自提出的，称为哈迪-温伯格定律。
三、利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
1.计算公式
(1)当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：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)逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。
三、利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例)
(1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同，但发病率不同。
(2)人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。
说明：若男性和女性数量相等，则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。
三、利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
例：囊性纤维变性是一种常染色体遗传病，在欧洲人群中每2500个人中就有一人患此病。如果一对健康的夫妇有一个患病的儿子，此后，该女又与另一健康男子再婚，则再婚后他们生一个患此病的男孩的概率是多少？( )
A． 0.49% B． 0.04% C． 3.9% D． 2%
解析：该妇女与欧洲人群中基因型为Aa的男人结婚生育囊性纤维变性患者的概率为1/4，生育囊性纤维变性男孩的概率为1/8（白化病患者1/4，生男生女各1/2）。 则该妇女与健康男子结婚生育一患囊性纤维变性男孩的概率为：1/4×1/2×0.0392≈0.49％。
0.0392=98/2499
A
三、利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
1.自交是指基因型相同的个体交配，雌雄同株植物是指自花传粉。结果是杂合基因型频率降低，纯合基因型频率增大，在无选择条件下，基因频率不变。
2.自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配。在无选择的条件下，基因频率、基因型频率均保持不变，相关计算可按哈代——温伯格定律进行。
3.只要种群的基因频率不变，即使基因型频率改变，种群也未发生进化。
四、自交与自由交配（随机交配）中基因频率的计算
例：用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图，下列分析错误的是（ ）
A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C．曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加（1/2）n+1
D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
C
四、自交与自由交配（随机交配）中基因频率的计算
以人的ABO血型系统决定于3 个等位基因IA、IB、i为例。设基因IA的频率为p，基因IB的频率为q，基因i的频率为r，且人群中p+q+r=1。根据基因的随机结合，用下列二项式可求出子代的基因型及频率：♂(pIA+qIB+ri)×♀(pIA+qiB+ri)
= p2(IAIA)+q2(IBIB) +r2(ii)+2pq(IAIB)+2pr(IAi)+2qr(IBi)=1,
A型血(IAIA,IAi)的基因型频率为p2+2pr；
B型血（IBIB,IBi）的基因型频率为q2+2qr；
O型血（ii）的基因型频率为r2，
AB型血（IAIB)的基因型频率为2pq。
五、利用常染色体上复等位基因的基因型频率（个体）求基因频率
例：检验429人的ABO血型，IA频率为0.24。IB频率为0.06。那么O型血的人数应是（ ）
A． 200人
B． 210人
C． 220人
D． 230人
解析：雄配子：IA、IB、i，雌配子：IA、IB、i，O型血的概率是：0.70*0.70=0.49所以O型血的人为0.49*429=210，选B
B
五、利用常染色体上复等位基因的基因型频率（个体）求基因频率
例：通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A型血（IAIA，IAi）的频率=0.45；B型血（IBIB，IBi）的频率=0.13；AB型血（IAIB）的频率=0.06；O型血（ii）=0.36。试计算IA、IB、I的基因频率。
设IA的频率为p，IB的频率q，i的频率为r。根据以上公式可知:
O型血的基因型频率=r2=0.36；
A型血的基因型频率=p2+2pr=0.45；
B型血的基因频率=q2+2qr=0.13；
AB型血的基因型频率=2pq=0.06。
解方程即可得出IA的基因频率为0.3；IB的基因频率为0.1;i的基因频率为0.6。
五、利用常染色体上复等位基因的基因型频率（个体）求基因频率
练习：ABO血型系统由3个等位基因IA、IB、i决定，通过调查一由400个个体组成的群体，发现180人为A型血，144人为O型血，从理论上推测，该人群中血型为B型的人应有（ ）
A． 24人 B． 36人 C． 52人 D． 76人
解析：在ABO血型系统得基因中有3种：IA、IB、i，设IA为P，IB为q，i为r，三种基因频率之和应等于1，所有基因型频率的和等于1，即：（p+q+r) =p +q +r +2pq+2pr+2qr=1。A型血的基因频率= p +2pr ，B型血的基因频率= q +2qr ，AB型血的基因频率=2pq，O型的基因频率= r 。根据题意可以知道O型的有144人，总人数有400人，则r =144/400，r=6/10。180人为A型血，则有p +2pr=180/400，把r=6/10代入其中，可以知道p=3/10。由于p+q+r=1，可以知道q=1-p-r=1/10,而B型血的基因频率= q +2qr=13%，则B型血的人数应为13%×400=52人，故正确答案为C，52人。
C
五、利用常染色体上复等位基因的基因型频率（个体）求基因频率
1.人的ABO血型系统决定于3 个等位基因IA、IB、i，设基因IA的频率为p，
基因IB 的频率为q，
基因i 的频率为r， 人群中p+q+r=1。
在遗传平衡的人群中， IAIA的基因型频率为p2, IAi的基因型频率为2pr;IBIB的基因型频率为q2,IBi的基因型频率为2qr;ii的基因型频率为r2;IAIB的基因型频率为2pq。
（p+q+r)2= p2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr +2qr=1
特别提醒1：复等位基因频率计算
IAIA IBIB ii IAIB IAi IBi
例9.通过抽样调查发现血型频率（基因型频率）：A型血（IAIA，IAi）的频率=0.45；B型血（IBIB，IBi）的频率=0.13；AB型血（IAIB）的频率=0.06；O型血（ii）=0.36。试计算IA、IB、i的基因频率。
O型血的基因型频率=r2=0.36;
A型血的基因型频率=p 2 +2pr=0.45;
B型血的基因频率=q 2 +2qr=0.13;
AB型血的基因型频率=2pq=0.06。
解方程即可得出IA的基因频率为0.3;IB的基因频率为0.1;i的基因频率为0.6。
（p+q+r)2= p2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr +2qr=1
IAIA IBIB ii IAIB IAi IBi
（1）男女人数不等时，只能用定义法
例10.对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人，携带着52人，820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的概率是 。
（23×2+52+65）/780×2+820
=163/2380
=0.68
特别提醒2：伴X染色体（非同源区段）的
基因频率、基因型频率
（2）雌雄相等
以人类的色盲基因遗传为例。因为女性的染色体组成为XX，男性的染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因,所以：
在男性群体中：基因频率=基因型频率=表现型频率。
设XB的频率为p， X b的频率为q，
则XB的频率=XBY的频率=p，Xb的频率=XbY的频率=q,且p+q=1。由于男性中的XB、Xb均来自于女性，故在女性群体中：XB的频率也为p, Xb的频率也为q,p+q=1。
基因频率在男性、女性群体中、人群中是相同的
XBXB XBXb XbXb XBY XbY XB
Xb
男性群体中
女性群体
总人群中
p
q
p2
2pq
q2
P2/2
pq
q2/2
P/2
q/2
故在女性群体中，遵循遗传平衡定律
p
p
p
q
q
q
例11.若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上，XbXb、XbY的基因型频率依次（ ）
A. 1% 2% B. 8% 8%
C. 2% 10% D.2% 8%
C
方法：基因型频率法，Xb基因频率﹦p﹦20%
则在群体（雌雄果蝇相等）中有：
XbXb基因型频率﹦p2/2﹦20%×20%/2﹦2%
XbY基因型频率﹦p/2﹦20%/2﹦10%
例12.假如某种遗传病是由位于X染色体上的显性基因控制，已知该病在男性中的发病率为7％，那么在女性中的发病率为(　)
A.14％ B.7％ 　C.13.51％ D.25％
由题意知该病在男性中的表现型频率为7％，
则其基因型频率也为7％，在女性中的基因频率也为7％。在女性中正常率为(1-7％)2。
所以在女性中的发病率为1-(1-7％)2=13.51％。
C
例13.人的色盲是X染色体上的隐性遗传病。在人类群体中，男性中患色盲的概率大约为8%，那么，在人类中色盲基因的概率以及在女性中色盲的患病率各是（ ）
A. 4% , 0.16% B. 16%，4%
C. 8%，0.16% D. 8% , 0.64%
已知人群中男性色盲概率为8%，也即色盲基因(Xb)的基因频率就应该是q(Xb)=0.08,
所以p(XB)=0.92.这样，在女性中色盲(XbXb)的发病率应该为q2=（0.08)2=0.0064
D
例14.某种群中aa为致死基因型，如果调查的第一代中AA和Aa各占50%，并且此种生物为一年生植物（自花授粉），则该种群的自交第三代中A基因的频率为（ ）
A．12/13
B．11/14
C．5/8
D．1/2
A
例15.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体（淘汰隐性个体不统计在子代中），根据各代Aa基因型频率绘制曲线个，下列分析错误的是（ ）
A．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等B．曲线Ⅱ表示的方式是随机交配并逐代淘汰隐性个体
C．曲线Ⅲ的F3中Aa基因型频率为2/9
D．曲线Ⅳ的F3中纯合体的比例比上一代增加1/4
D
解析：
A.曲线Ⅰ和Ⅳ随机交配和连续自交，这两者都不存在选择，所以没有发生进化，Ⅰ和Ⅳ的基因频率都不会改变，A正确；
B、根据分析可知，曲线Ⅱ表示的方式是随机交配并逐代淘汰隐性个体，B正确；
C、根据分析可知，曲线Ⅲ是自交并淘汰aa的曲线，F3中aa基因型频率为2/9，C正确；
D、曲线Il是自交的结果在F3代纯合子的比例是1-（1/2）3，则比上一代F2增加的数值是
[1-（1/2）3]-[1-（1\2）2]=1/8，D错误．
故选：D．
例16.在欧洲人群中，每2500人中就有一人患囊性纤维性变性，这是一种常染色体上的隐性遗病。一对健康的夫妇有一个患此病的孩子。以后该妇女又与一健康的男子再婚，问这对再婚夫妇生一个孩子，孩子患病的几率是[ ]
A．1/25 B．1/5 C．1/102 D．1/625
C
基因a频率1/50，基因A频率49/50，正常男子中基因型为Aa所占的比例为〖Aa/（Aa+AA）〗
=2/51
例17.色盲基因出现的频率为7%。一个正常男性与一个无亲缘关系的女性结婚，子代患色盲的可能性是（ ）
A. 7/400
B. 8/400
C. 13/400或1/400
D. 14/400
D
如：一个正常男性与一个无亲缘关系的正常女性结婚，子代患色盲的可能性是（ ）
7/214
例18.金鱼的一对相对性状由一对等位基因（A、a）控制，其中a基因在纯合时使胚胎致死（aa、XaXa、XaY等均为纯合子）．现取一对金鱼杂交，F1代金鱼共67只，其中雄金鱼21只，则F1代金鱼自由交配所得F2代成活个体中，a基因频率为（　　）
A．1/8 B．1/6
C．1/11 D．1/14
C
解析：
一对金鱼杂交，F1代金鱼共67只，其中雄金鱼21只，雌性个体：雄性个体≈2：1，说明金鱼的这一对等位基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa、XAY，F1中，雌性个体的基因型为XAXa、XAXA，产生卵细胞的基因型及比例是：XA：Xa=3：1，雄性个体的基因型为XAY，产生的精子的基因型及比例是XA：Y=1：1，因此F1代金鱼自由交配所得F2代的基因型及比例是：XAXA：XAXa：XAY：XaY=3：1：3：1．，其中XaY死亡，所以成活个体中
XAXA：XAXa：XAY=3：1：3；
Xa的基因频率=1÷（3×2+1×2+3）=1\11．
故选：C．
例19.假设某一年桦尺蠖种群的基因型组成及比例为： SS( 黑色 )10% ， Ss( 黑色 )10% ， ss( 浅色 )80% 。由于寄居的树干变黑不利于浅色个体的生存，使得种群中浅色个体每年减少 10% ，黑色个体每年增加 10% 。则第二年桦尺蠖的有关基因型频率和基因频率正确的是（ ）
A. Ss 25.5% B. ss 76.6%
C. SS 13% D. S 15% ； s 85%
试题分析：假设第一年总数目为100，则第二年黑色个体(SS、Ss)数目为20＋20×10%＝22、浅色个体(ss)数目为80－80×10%＝72，第二年桦尺蠖的有关基因型频率ss=72/(22+72)×100%=76.6%，SS+Ss=1-ss=1-76.6%=23.4%，因为在第一年中SS:Ss=1:1，所以SS=Ss=11.7%，基因频率S=82.45%，s=17.55%。
B
孟德尔发现基因分离定律和自由组合定律的过程就是“假说—演绎法”的充分体现。高考复习中，通过挖掘“假说—演绎法”内涵，运用它解答遗传设计题时分解为3步：提出假说，正向演绎推理(结论→结果)，逆向答题(结果→结论)，取得了良好的效果。
特别提醒3：利用“假说——演绎法”解决 ----生物变异实验探究题
例20.某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。对该鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案，如果你是其中一员，将下列方案补充完整。(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区段。相应基因用D、d表示。)
(1)杂交方法：__________________________________。
让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配
野生型 突变型 突变型/(野生型＋突变型)
雄性小鼠 A
雌性小鼠 B
(2)观察统计：观察并将子代雌雄小鼠中野生型和突变型的数量填入下表。
(3)结果分析与结论：
①如果A＝1，B＝0，说明突变基因位于__________；
②如果A＝0，B＝1，说明突变基因为_____，且位于___________；
③如果A＝0，B＝___，说明突变基因为隐性，且位于X染色体上；
④如果A＝B＝1/2，说明突变基因为______，且位于___________。
Y染色体上
显性
X染色体上
0
显性
常染色体上
(4)拓展分析：
如果基因位于X、Y的同源区段，突变性状为______，该个体的基因型为______________。
显性
XDYd或XdYD
[例1] (2023·山东德州模拟)某小鼠群体中，A＋、A和a互为等位基因，该种群基因型及个体数如下表：
下列说法错误的是(　　)
A.A＋的基因频率是35%
B.A＋、A、a是基因突变的结果
C.A＋和A的根本区别是碱基序列不同
D.该小鼠群体所有的A＋、A、a基因，构成小鼠的基因库
基因型 A＋A＋ A＋A A＋a AA Aa aa
个体数 100 200 300 100 200 100
D
解析　由题表信息可知，该小鼠种群共有1 000个个体，则该等位基因共有
2 000个，其中A＋基因共有100×2＋200＋300＝700(个)，所以A＋的基因频率为700÷2 000×100%＝35%，A正确；A＋、A和a互为等位基因，是基因突变的结果，B正确；等位基因的根本区别是碱基的排列顺序不同，C正确；小鼠种群全部个体的所有基因才能构成小鼠的基因库，D错误。
[例2] (2023·青岛模拟)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表所示，则这200人中，Xb的基因频率为(　　)
C
A.85% B.30% C.20% D.15%
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 78 14 8 70 30
解析　这200人中男、女总人数均等，因此该人群中Xb的基因频率为(14×1＋8×2＋30×1)÷(100×2＋100×1)×100%＝20%，C正确。
[例3] (2022·山东潍坊模拟)经调查在某一种群内AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为60%，aa的基因型(致死基因型)频率为0，那么随机交配繁殖一代，下列说法正确的是(　　)
A.AA的基因型频率占49/91
B.Aa的基因型频率占42/100
C.自然选择过程直接作用于个体的基因型
D.该种群未发生进化
A
[例4] (2023·山东师大附中模拟)红绿色盲是一种常见的伴X染色体隐性遗传病。假设在一个数量较大的群体中，男女比例相等，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，下列说法正确的是(　　)
A.该群体男性中的Xb的基因频率高于20%
B.一对表现正常的夫妇，不可能生出患色盲的孩子
C.在这一人群中，XbXb、XbY的基因型频率依次为2%、10%
D.如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施，该群体中色盲的发病率会越来越高
C
类型三　自交与自由交配中基因频率的计算
1.自交
杂合子自交，基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐下降，但基因频率不变。
2.自由交配
在无突变、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都保持不变。
[例5] (2023·河北衡水调研)金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)控制，其中a基因纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均为纯合子)。现取一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因的频率为 (　　)
C
[例6] (2023·广东惠州调研)果蝇的灰体(H)对黄体(h)为显性。在一个随机交配的果蝇种群中，灰体果蝇所占的比例保持在84%。下列关于该果蝇种群的分析，正确的是(　　)
A.所有个体的H和h基因称为果蝇种群的基因库
B.该种群的灰体果蝇中纯合子所占的比例为3/7
C.果蝇繁殖一代后，h的基因频率将会小于40%
D.自然环境对果蝇基因型具有直接的选择作用
B
解析　基因库包括一个种群中所有个体所含有的所有基因，所有个体的H和h基因不能称为果蝇种群的基因库，A错误；在一个随机交配的果蝇种群中，灰体果蝇所占的比例保持为84%，说明黄体果蝇占16%，h的基因频率为40%，H的基因频率为60%，HH占36%，Hh占48%，所以在该种群灰体果蝇中，纯合子个体占0.36/(0.36＋0.48)＝3/7，B正确；在无改变基因频率的因素影响下，果蝇繁殖一代后，h基因的频率仍然为40%，C错误；自然环境直接选择果蝇的表型，不对基因型直接选择，D错误。
协同进化与生物多样性的形成
考点五
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。
不发生在同种物种之间
（1）不同物种之间：
2.类型：
（2）生物与无机环境之间
①种间互助
②种间斗争
1.概念：
一、协同进化
（1）不同物种之间
①种间互助
某种兰花和专门给它传粉的蛾
兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫（靠细长的口器获取花距底部的花蜜），这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。
特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物或保护。
一、协同进化
（1）不同物种之间
猎豹追捕羚羊
自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。
捕食者的存在对于被捕食者是否有害无利？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用。
②种间斗争
一、协同进化
捕食者在进化中的作用 ——“ 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，有利于增加物种多样性。
猎豹往往都在体格和速度上更具优势，据此是否可以高枕无忧了？
羚羊奔跑的速度在猎豹的选择下越来越快，所以也只有动作敏捷、跑的快的猎豹才能获得食物，从而生存下来，繁育更多的后代。
生物的进化并非孤立进行，而是相互选择、协同进化的。
“精明的捕食者”策略：
捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
一、协同进化
（2）生物与无机环境之间
地球形成时，原始大气中没有氧气，最早出现的生物是厌氧的，但随着光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
3.意义：
通过漫长的协同进化过程，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，也就是形成了生物的多样性。
一、协同进化
1.内容：
遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系统多样性。
生态系统多样性
根本 原因
组 成
导致
直接原因
组成
直接 选择
决定
基因多样性
物种多样性
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境的多样性
2.关系
二、生物多样性
3.生物多样性的形成原因
长期自然选择、协同进化的结果
生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。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。
4.研究生物进化历程的主要依据
化石
二、生物多样性
4.生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现，实现了 ，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。
基因重组
(2)生态系统第三极—— 的出现，使生态系统具有更加复杂的结构。
(3)生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。
消费者
生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高,由无氧呼吸到有氧呼吸，由两级生态系统到三级生态系统等。
二、生物多样性
1.现代生物进化理论（核心： ）
自然选择学说
（1）适应是 的结果。
（2） 是生物进化的基本单位。
（3） 提供进化的原材料。
（4） 导致种群基因频率的定向改变，
进而通过 形成新的物种。
（5）生物进化的过程实际上是 与 、
与 间 的过程。
（6）生物多样性是 的结果。
自然选择
种群
突变和基因重组
自然选择
隔离
生物
生物
生物
无机环境
协同进化
协同进化
三、生物进化理论在发展
物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
2.中性突变学说：
决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
3.间断平衡学说：
以自然选择为核心的进化理论，更为大多数学者所接受。
三、生物进化理论在发展
1.协同进化
不同物种间的协同进化
生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
2.生物多样性的形成
（1）生物多样性的内容
生态系统多样性
基因多样性
物种多样性
生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。
（2）生物多样性的形成的进化历程
3.生物进化理论在发展
中性突变学说、间断平衡学说
考向　种群基因组成的变化
1.下列有关种群基因库的叙述，不正确的是( )
A.一个种群的基因库包括这个种群中全部个体所含有的全部基因
B.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因
C.生物的个体总是要死亡的，但是基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
D.基因突变可以改变基因库的组成
B
考向　生物进化及物种形成
1.黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴，其黄刺颜色鲜艳，当遇到敌害时尾部还能够喷射出难闻的黏液，吓退敌害，这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述正确的是( )
A.若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代，说明它和普通蜥蜴属于
　同一物种
B.黄刺尾守宫独特的形态特征是长期不定向自然选择的结果
C.黄刺尾守宫种群基因型频率发生改变就意味着该种群发生了进化
D.不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终会导致生殖隔离
D
解析：黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代，后代不一定可育，故不一定属于同一物种，A错误；
突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，黄刺尾守宫独特的形态特征是长期定向自然选择的结果，B错误；
生物进化的实质是种群基因频率的改变，C错误。
考向　协同进化和生物多样性的形成
1.1973年，有位进化生物学家针对物种进化提出了红皇后假说：一个物种的任何进化可能构成对其他相关物种的竞争压力，物种之间的关系构成了驱动进化的动力。所以，物种之间的进化保持着一种动态的平衡。下列关于对红皇后假说的理解正确的是（ ）
A.即使无机环境没有改变，生物也会进化
B.协同进化就是指生物之间的相互影响
C.各物种之间的协同进化与环境无关
D.一个生物的进化会促使其他各种生物发生进化
A
解析：协同进化是指不同生物之间及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，物种之间的协同进化与环境有关，B、C错误；
若该种群的进化未改变与其他种群的关系，也没有构成对其他相关物种的竞争压力，可能不会促使其他种群发生进化，D错误。
一、易错辨析
1.捕食者的存在有利于增加物种多样性(　　)
2.协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的(　　)
3.生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次
(　　)
4.生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程(　　)
√
×
×
×
二、填空默写
1.(必修2 P121)　　　　之间、　　　　　　　之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
2.(必修2 P121)生物多样性主要包括三个层次的内容：________________
、　　　　　和　　　　　　　。
不同物种
生物与无机环境
遗传多样性(基因多
样性)
物种多样性
生态系统多样性
3.(必修2 P121～122)地球上最早出现的生物是　　　　 (填新陈代谢类型)的　 　生物。真核生物通过　　生殖，实现了　　　　，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。
异养厌氧
单细胞原核
有性
基因重组

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