6.3 种群基因组成的变化与物种的形成-【新课程能力培养】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化学习手册（人教版2019）

参考答案与解析 性基因， 而新基因的产生来自基因突变， A 正确， B 、 C 、 D 错误。 9. C 【解析】 根据题中图乙可知， 6～8 cm 的深度中虫 的数量最多， 4 cm 以下的深度中虫的数量极少， 根据图甲 可知鸟喙的长度在 1～5 cm ， 只有更长的喙才更易于啄到食 物， 因此可预测该啄木鸟经过长期进化鸟喙会越来越长。 但是生物的进化是一个长期的过程， 有利的变异需要逐代 积累， 较短一代的时间不足以进化出较长的鸟喙， 且由于 变异是不定向的， 子代的喙不一定比父母的喙长。 10. B 【解析】 自然界中的生物， 通过激烈的生存斗 争， 适应者生存下来， 不适应者被淘汰掉， 这就是自然 选择； 根据达尔文的自然选择学说， 理论值与实际生存 个体数差别很大， 主要是通过生存斗争， 不适应者被淘 汰的缘故， 故选 B 。 提升练习 1. ACD 【解析】 拉马克进化学说认为地球上的所有 生物都不是神造的， 也不是不变的， 而是由更古老的生 物进化来的。 生物由低等到高等逐渐进化， 生物的各种 适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。 2. ABC 【解析】 自然选择学说是达尔文创立的以自 然选择为中心的生物进化学说。 该学说科学地解释了生 物进化的原因， 并认为遗传和变异是生物进化的内因， 变异是不定向的， 为进化提供了原材料； 通过自然选 择， 不利的变异被淘汰， 有利的变异被保存， 并通过遗 传积累起来， 然后产生出生物的新类型。 故 A 、 B 、 C 均符合达尔文自然选择学说的基本观点， 而 D 是拉马克 进化学说的观点。 3. B 【解析】 如此多的动物在寒武纪早期 “突然” 出现的事实， 这属于物种大爆发， 而达尔文认为生物是 由其祖先经漫长的地质年代逐渐进化来的， 这一事实与 达尔文的进化观点相违背， B 正确， A 、 C 、 D 错误。 4. ABD 【解析】 自然选择在自然界中是普遍存在， A 正确； 自然选择是通过生存竞争实现的， B 正确； 生 物的多样性和适应性是自然选择的结果， C 错误； 环境 的定向选择作用决定着生物进化的方向， D 正确。 5. （ 1 ） 变异 （ 2 ） 食物不足， 颈和前肢短的个体 不能获得食物 （ 3 ） 选择 （ 4 ） 相适应的 （ 5 ） 自 然选择 【解析】 （ 1 ） 从图中可以看出， 古代的长颈鹿的前 肢和颈， 有的长， 有的短， 这是生物的变异现象， 因此 出现以上个体差异的原因是长颈鹿的祖先产生了变异。 （ 2 ） 从图中可以看出， 在食物不足的情况下， 颈和前肢 长的个体能够吃到高处的树叶， 就容易生存下去， 并且 繁殖后代， 这是适者生存； 四肢和颈短的个体， 吃不到 高处的树叶， 获得食物较少， 导致营养不良， 体质虚 弱， 本身活下来的可能性很小， 留下后代的可能性就更 小， 甚至死亡， 这是不适者被淘汰。 经过许多代后颈短 些的长颈鹿就被淘汰了。 （ 4 ） 进化过程中， 颈和前肢 长的个体被逐渐保留下来， 说明这样的个体是与环境变 化相适应的， 是适者生存。 （ 5 ） 达尔文认为， 在激烈 的生存斗争中， 具有有利变异的个体， 容易在生存斗争 中获胜而生存下去。 反之， 具有不利变异的个体， 则容 易在生存斗争中失败而死亡。 在自然界中的生物， 经过 激烈的生存斗争， 适应者生存下来， 不适应者被淘汰掉 的过程叫作自然选择。 第 3节 种群基因组成的变化与物 种的形成 学习手册 知识点一 种群和种群的基因库 知识梳理 1. 一定区域 同种 全部 进化 繁殖 2. 种群 个体 全部 3. 基因库 某个基因 等位 4. 基因频率 教材拓展 提示： 如果气候等其他条件也合适， 并且这个种群 具有一定的繁殖能力， 该种群的个体总数会迅速增加。 否则， 也可能仍然处于濒危状态甚至灭绝。 要点精析 变式训练 1 B 变式训练 2 A 知识点二 种群基因频率的变化 知识梳理 1. 突变和基因重组 （ 1 ） 基因突变 基因重组 染色体变异 （ 2 ） 基因突变 染色体变异 （ 3 ） 等位 基因 发生变化 2. 随机的 不定向的 3. 绝对 生存环境 知识点三 自然选择对种群基因频率的变化的影响 知识梳理 1. （ 1 ） 浅色 不易 升高到 95% （ 2 ） 黑 不易 升高 2. 改变的方向 方向 知识点四 探究抗生素对细菌的选择作用 知识梳理 1. 抗药性 抗生素 2. 少量细菌 不含 含抗生素 抑菌圈 抑菌圈 重复 大小 知识点五 隔离在物种形成中的作用 知识梳理 1. 自然状态 可育 2. 群体 自然条件 自由交流 地理隔离 生殖隔 离 （ 1 ） 同种 地理障碍 不同 基因交流 （ 2 ） 物 种 相互交配 产生可育 3. 必要条件 89 （人教版）高 中 生 物 必 修 2 教材拓展 提示： 斑马和驴杂交产生的后代是不育的。 由题中 所给斑马和驴的染色体数可知， 其杂交后代的染色体数 为 53 条， 杂交后代无法通过减数分裂产生正常的配子。 练习手册 基础练习 1. C 【解析】 生活在同一地区的同种生物的全部个 体才是一个种群， C 错误。 2. C 【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， 会代代相传， B 正确； 可遗传 的变异均可能改变基因库的组成， D 正确。 3. C 【解析】 题图中共有 3 个 AA ， 3 个 Aa ， 3 个 aa ， 所以 a 的基因频率为（ 3×1＋3×2 ） ÷ （ 9×2 ） ＝1/2 。 4. C 【解析】 由题意可知， 基因型为 A_bb 或 aaB_ 的个体胚胎致死， 基因型为 AABB 和 aabb 的个体交配， F 1 的基因型为 AaBb ， 全部存活， F 1 雌雄个体相互交配， 则存活的 F 2 个体基因型为 9/10A_B_ 、 1/10aabb ， 在 9/10 的 A_B_ 个体中， AA 个体占其中的 1/3 ， 即占 F 2 个体的 3/10 ， Aa 个体占其中的 2/3 ， 即占 F 2 个体的 6/10 ， 因 此， F 2 个体中 AA ∶ Aa ∶ aa=3 ∶ 6 ∶ 1 ， 由此可推知 F 2 中 A 的基因频率 =30%+60%/2=60% 。 C 正确。 5． B 【解析】 由题意不能得出 “基因突变都是有害 的和基因突变的有害有利不是绝对的” 的结论， A 、 D 错误； “每一代出现的基因突变数为 2×10 7 个”， 说明每 一代都会产生大量的突变， 因此基因突变为生物进化产 生了原材料， B 正确； 依题意 “每个基因的突变率都是 10 -5 ” 可知， 每个基因的突变率都是很低的， C 错误。 6． A 【解析】 杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代 纯合子频率越来越高， 但相关的基因频率没有改变， 不 能体现生物正在进化， A 正确； 杂交育种通过不断地自 交、 筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高、 青霉菌通过辐射诱变和选择保留青霉素产量很高的菌 株， 在人工选择下， 都会导致种群的基因频率发生改 变， 能体现生物正在进化， B 、 D 错误； 在黑褐色环境 背景下， 黑色桦尺蠖被保留， 浅色桦尺蠖被淘汰， 这是 自然选择导致种群的基因频率发生改变的结果， 能体现 生物正在进化， C 错误。 7. B 【解析】 自然选择作用只能提高种群内某些基 因的频率， A 错误； 自然选择通过淘汰某些个体而影响 种群的基因频率， B 正确； 自然选择的作用是多方面 的， 天敌的种类和数量只是其中的一个方面， C 错误； 自然选择使同种生物向着适应环境的方向进化， 不一定 是同一个方向， D 错误。 8. C 【解析】 在森林时期， 两种尺蛾中的灰尺蛾与 树干上的地衣颜色相似， 不易被鸟类发现， 它是适应 者， 黑尺蛾则是不适者。 由于工业区的建立， 工业污染 使树上的地衣被大量的煤烟等污染物杀死， 使灰色树干 变为黑色， 从而改变了尺蛾的栖息环境。 原来具有保护 色的灰尺蛾成为不适者， 原来暴露的黑尺蛾反而因具有 保护色而成为适应者。 由此可见， 改变了的环境是选择 因子， 黑尺蛾的增多是自然选择的结果， 同时说明适应 环境是生物进化的方向， 自然选择朝着适应环境的方向 进行， C 正确。 9. B 【解析】 自然选择是定向的， 故 A 错误； 自然 选择直接作用于表型， 选择的是各种基因型的个体， 故 B 正确； Ss 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， 故 C 错误； 通过自然选择， S 基因的频率增加， 故 D 错误。 10. D 【解析】 原鸡到家鸡的变化， 实际上就是进 化， 进化过程中必然伴随有基因频率的变化， A 正确； 多个品种的形成也是进化， 突变和基因重组为进化提供 原材料， B 正确； 人类根据自己的需要， 淘汰不需要的 类型， 保留需要的类型， 起到了选择作用， C 正确； 长 尾基因的出现是突变的结果， 突变是不定向的， 与人类 的驯养无关， 人类只是对长尾和短尾等不定向变异进行 了选择， D 错误。 11. B 【解析】 探究抗生素对细菌的选择作用， 自变 量为是否使用抗生素， 故放置不含抗生素的纸片， 属于 对照组， 起对照作用， A 正确； 耐药菌发生了基因突 变， 能在含有抗生素的培养基中生存， 因此耐药菌发生 了基因突变， 有利于其生存， B 错误； 重复几代， 细菌 的抗药性越来越强， 抑菌圈的直径会逐渐减小 ， C 正 确； 随着培养代数的增加， 抑菌圈逐渐减小， 说明抗生 素能定向选择耐药菌， D 正确。 12． （ 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 ） 抗生素如果抑制细菌生长， 在滤纸片 周围就会出现抑菌圈， 抑菌圈越大就说明抗生素杀菌能 力越强。 （ 2 ） 因抑菌圈越大抗生素杀菌能力越强， 所 以最有效的是 B 培养皿中的抗生素。 （ 3 ） ① 据曲线图 分析， AB 段没有抗生素， 细菌繁殖加快， B 点加入抗 生素， 杀死细菌， 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， 细菌的抗药性个体， 在使用抗生素之前就已经存在， 抗生素对细菌种群起到 选择的作用， 选择了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， 使用抗生素杀死了大部分无 抗药性的个体， 故仍然能治疗由细菌引起的感染。 13. B 【解析】 根据物种的形成过程可以判断 ： a 、 b 、 c 分别为地理隔离、 突变和基因重组及自然选择， A 正确； 为生物进化提供原材料的是突变和基因重组， 突 变包括基因突变与染色体变异， B 错误； 自然选择定向 改变生物的基因频率， 决定生物进化的方向， C 正确； 90 参考答案与解析 不同物种间存在生殖隔离， D 正确。 14. C 【解析】 变异是不定向的， A 错误； 隔离是物 种形成的必要条件， 但不是进化的必要条件， B 错误； 产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异 ， C 正 确； 地理隔离不一定导致生殖隔离， D 错误。 15. Ａ 【解析】 核酸分子的结构和蛋白质种类存在物 种差异， 可利用核酸分子杂交或分析生物体内的蛋白质 种类等手段来判断物种间的亲缘关系， A 正确； a 、 b 是 两个不同的物种， 二者之间存在生殖隔离， B 错误； 海 豚和鲨鱼属于两个不同的物种， 外表相似但亲缘关系较 远， 能用图乙表示， C 错误； 甲、 乙两图中物种进化的 方向不同， 这是特定的自然环境对生物进行选择的结 果， 说明了自然选择在进化中的作用， D 错误。 提升练习 1. BC 【解析】 变异是不定向的， 自然选择不能决 定生物变异的方向， 但能决定生物进化的方向， A 错 误； 生物进化的实质是种群基因频率的改变， B 正确； 通过遗传能使种群基因频率的改变在前后代保持一定的 连续性， C 正确； 种群内基因频率改变的偶然性随种群 数量下降而增大， D 错误。 2. ABD 【解析】 A 的基因频率是 0.62 ， a 的基因频 率为 0.38 ， 因此若下一代有 500 个个体 ， 则杂合子 （ Aa ） 的个体约有 2×0.62×0.38×500≈236 （个 ）， A 、 D 正确； 生物进化的实质是种群基因频率发生改变， 故 B 正确； 种群自由交配的结果是基因频率不变， 基因型频 率也不发生变化， C 错误。 3. ACＤ 【解析】 地理隔离不一定导致生殖隔离， A 正确； 地理隔离的两个种群， 未形成生殖隔离， 可以相 互交配， B 错误； 生殖隔离产生的关键原因是种群基因 库的差异， C 正确； 不同的物种之间一定具有生殖隔 离， D 正确。 4. ABC 【解析】 自然选择过程中， 直接受选择的是 表型， 进而导致基因频率的改变， A 错误； 同一物种不 同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别变大， 只要种群基因频率发生改变就认为生物已发生进化了， B 错误； 地理隔离能使种群基因库产生差别， 但不一定 导致生殖隔离， C 错误； 种群基因频率的改变是产生生 殖隔离的前提条件， D 正确。 5. （ 1 ） 基因库 （ 2 ） 资源有限 （或存在生存斗争） （ 3 ） 自然选择 隔离 （ 4 ） B （ 5 ） 52 基因 （遗 传） （ 6 ） ABC 【解析】 （ 1 ） 一个种群中的全部个体的所有基因叫 这个种群的基因库。 如果大熊猫种群仍然保持较高的遗 传多样性， 实际上反映了种群中基因的多样性。 （ 2 ） 达尔文认为： 由于资源有限 （或存在生存斗争）， 自然 界中任何生物的个体数都不可能无限增加。 （ 3 ） 物种 形成和生物进化的三个环节是变异和基因重组、 自然选 择和隔离。 （ 4 ） 该种群中 A 和 a 的基因频率之和等于 1 ， 且 A 和 a 的基因频率取值范围分别 0<A%<1 ， 0<a%< 1 ， Aa 的基因型频率： N=2×A%×a%=2×A%× （ 1-A% ）。 当 A%=1/2 时， N=1/2 ； 当 A%=0 时， N=0 ； 综上分析， 0＜N≤50% 。 （ 5 ） 若某小岛上原有果蝇 10000 只， 其中 基因型 VV 、 Vv 和 vv 的果蝇分别占 15% 、 55% 和 30% 。 若此时从岛外入侵了 2000 只基因型为 VV 的果蝇， 且 所有果蝇均随机交配 ， 则 F 1 代中 V 的基因频率约是 10000×15%×2+10000×55%+2000×2 10000×2+2000×2 =52% （取整数）。 该 种群果蝇在性状上的差异体现了生物基因多样性。 （ ６ ） 环境变化不会导致生物产生适应性变化， 是先有变异后 有环境的自然选择， A 错误； 隔离是物种形成的必要条 件， B 错误； 同一物种的不同种群之间存在地理隔离， C 错误； 生物进化必然伴随基因频率变化， D 正确。 6. （ 1 ） 基因库 8/9 （ 2 ） 不定向 自然选择 （ 3 ） 是 种群基因频率已经改变 【解析】 （ 1 ） 一个种群中所有个体所含的全部基 因， 称为该种群的基因库； 由题意可知， 基因频率发生 变化后， WW 的基因型频率 =0．2×0．2×100%=4% ， ww 的 基因型频率 =0．8×0．8×100%=64% ， Ww 的基因型频率 =1- 64%-4%=32% ， 因此杂合子占分趾海龟的比例为 32%÷ （ 4%+32% ） =8/9 。 （ 2 ） 该种群中海龟有多种多样的类 型， 其中可遗传的变异来源于突变和基因重组， 但由于 变异是不定向的； 因此只是产生了进化的原材料， 进化 的方向是由自然选择决定的。 （ 3 ） 生物进化的实质是 种群基因频率的改变， 该海龟种群中基因频率发生了改 变， 因此海龟发生了进化。 第 4节 协同进化与生物多样性的 形成 学习手册 知识点一 协同进化 知识梳理 1. 不同物种 无机环境 相互影响 2. 生物多样性 知识点二 生物多样性 知识梳理 1. 基因 （遗传） 物种多样性 生态系统多样性 2. 协同进化 知识点三 生物进化理论在发展 知识梳理 1. 用进废退和获得性遗传 共同由来 自然选择 3. 中性突变 自然选择 4. 长期稳定 新种 练习手册 基础练习 1. D 【解析】 物种不能单独进化， A 错误； 捕食者 对被捕食者起选择作用， 有利于被捕食者的进化， B 错 91 学 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 核 心 素 养 1. 运用统计与概率的相关知识， 解释并预测 种群内某一遗传性状的分布与变化。 （科 学思维） 2. 基于给定的条件探究自然选择对种群基因 频率的影响。 （科学探究） 3. 基于对隔离与物种形成的作用的理解， 认 识环境保护与物种多样性的作用。 （社会 责任） 知识点一 种群和种群的基因库 知 识 梳 理 1. 种群： 生活在 的 生物 个体的集合。 例如一片树林中的 全部猕猴是一个种群， 一片草地上的所有 蒲公英也是一个种群。 种群是生物 和 的基本单位。 2. 基因库： 一个 中全部 所 含有的 基因。 3. 基因频率： 在一个种群 中， 占全部 基因数的比值。 4. 进化的实质是种群 的改变。 教 材 拓 展 教材 P114 拓展应用 2 ： 如果将一个濒临 灭绝的生物种群释放到一个新的环境中， 那 里有充足的食物， 没有天敌， 这个种群将发 生怎样的变化？ 请根据所学知识作出预测。 要 点 精 析 1. 种群基因频率和基因型频率的相关计算 （ 1 ） 已知调查的各种基因型个体数， 计算基 因频率 某基因频率 ＝ 该基因总数 该基因及其等位基因总数 ×100% 基因位于常染色体上： A= 2AA+Aa 2 （ AA+Aa+aa ） ×100% A 、 a 为基因， AA 、 Aa 、 aa 为三种基因型个体数。 基因位于 X 染色体上， 例如色盲基因， 进化提供原材料。 （ 4 ） 适者生存是自然选择的结果。 自然选择是一个缓慢、 长期的连续过程。 例 3 下列关于达尔文自然选择学说的叙述， 错误的是 （ ） A． 选择在自然界中是普遍存在的 B． 自然选择是通过生存竞争实现的 C． 生物的多样性和适应性是人工选择的结果 D． 环境的定向选择作用决定着生物进化的 方向 答案： C 解析： 自然选择在自然界中是普遍存在的， A 正确； 自然选择是通过生存竞争实现的， B 正确； 生物的多样性和适应性是自然选择 的结果， C 错误； 环境的定向选择作用决定 着生物进化的方向， D 正确。 91 学 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） 其基因频率为 X b = X B X b +2X b X b +X b Y 雌性个体数 ×2+ 雄性个体数 ×100% （ 2 ） 已知基因型频率求基因频率 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。 即 A＝AA＋1/2Aa 。 2. 种群基因频率不变的条件 ① 种群足够大； ② 所有雌雄个体间都能 自由交配并产生后代； ③ 具有不同相对性状 的个体生存和繁殖的机会均等 （没有自然选 择）； ④ 没有迁入和迁出； ⑤ 没有基因突变。 在同时满足上述 5 个条件的情况下， 种 群的基因频率保持不变， 种群没有发生进 化， 这种现象称为遗传平衡。 遗传平衡时， 基因频率和基因型频率关 系为： 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， 则基因型 AA 的频率为 p 2 ， Aa 的频率为 2pq ， aa 的频率为 q 2 。 例 1 果蝇的长翅 （ V ） 对残翅 （ v ） 为显性。 在一个由 600 只长翅果蝇和 400 只残翅果蝇组 成的种群中， 若杂合子占所有个体的 40% ， 那 么隐性基因 v 在该种群内的基因频率为 （ ） A. 20% B. 40% C. 60% D. 80% 答案： C 解析： 据题意， vv 有 400 只， Vv 有 400 只， VV 有 200 只， 依据基因频率的计算方式， v 的基因频率为（ 400×2＋400×1 ） ÷ （ 1000×2 ） ＝60% 。 1 变式训练 在一个随机交配的种群中， 调查发现 AA 占 20% ， Aa 占 40% ， aa 占 40% ， 在某 种条件发生变化的情况下， 显性个体每年递 增 10% ， 隐性个体每年递减 10% ， 则第二年 A 基因的频率为 （ ） A. 40% B. 43.1% C. 36.7% D. 44% 例 2 下列有关种群基因库的叙述， 错误的 是 （ ） 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． 基因突变可改变基因库的组成 答案： C 解析： 一个种群全部个体所带有的全部基因 的总和就是一个种群的基因库， A 正确； 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； 种群中的每个个体含有种群基因库中的部分 基因， C 错误； 基因突变可产生等位基因， 从而改变基因库的组成， D 正确。 例 3 调查某校学生中关于某种性状的各种 基因型及比例如下表： 则该校学生中 X B 和 X b 的基因频率分别是 （ ） A. 6% 、 8% B. 92% 、 8% C. 78% 、 92% D. 8% 、 92% 答案： B 解析： 伴性遗传的基因频率计算， 只计数等 位基因所存在的染色体， 即男性只统计一个 基因， 女性统计两个基因， 所以该校学生中 基因型 X B X B X B X b X b X b X B Y X b Y 比例 /% 42.32 7.36 0.32 46 4 92 学 第 6章 生物的进化 X b 的基因频率为 7.36%+0.32%×2+4% 42.32%×2+7.36%×2+0.32%×2+46%+4% ×100%＝ 8% ， 则 X B 的基因频率为 92% 。 例 4 如图表示某个种群的 基因型组成情况， A 、 a 为 一对等位基因。 则该种群中 a 的基因频率是 （ ） A． 0．11 B． 0．4 C． 0．5 D． 0．55 答案： D 解析： 分析题图可得： AA=3 ， Aa=3 ， aa=4 ， 根据基因频率的概念计算种群的基因频率为 a= （ 3+2×4 ） ÷ （ 10×2 ） =0.55 。 2 变式训练 一个随机交配的足够大的种群中， 某一 相对性状中显性性状表型的频率是 0.36 ， 则 （ ） A. 该种群繁殖一代后杂合子 Aa 的频率是 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， 说明一定会形成新物种 D. 若该种群中 A 的基因频率为 0.4 ， A 所控 制性状的个体在种群中占到 40% 知识点二 种群基因频率的变化 知 识 梳 理 1. 是进化的原材料。 （ 1 ） 可遗传变异来源于 、 和 。 （ 2 ） 突变： 和 统称为突变。 （ 3 ） 基因突变能产生新的 ， 使种群 的基因频率 。 2. 突变和重组都是 、 。 3. 突变的有害和有利不是 的， 往往 取决于生物的 。 要 点 精 析 1. 不同生物的可遗传变异的来源 基因突变： 几乎所有生物。 基因重组： 主要是进行有性生殖的真核 生物。 染色体变异： 真核生物。 2. 基因突变产生新的等位基因， 通过基因重 组， 可以形成多种多样的基因型。 3. 基因突变是进化的原材料 一个基因的自发突变率低， 但是种群是 由许多个个体组成的， 每个个体的细胞中都 有成千上万个基因， 这样， 每一代就会产生 大量的突变， 为进化提供原材料。 例 5 下列不能体现生物正在进化的是 （ ） A． 杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯 合子频率越来越高 B． 杂交育种通过不断地自交、 筛选和淘汰 使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高 C． 在黑褐色环境背景下， 黑色桦尺蠖被保 留， 浅色桦尺蠖被淘汰 D． 青霉菌通过辐射诱变和选择保留青霉素 产量很高的菌株 答案： A 解析： 杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代 纯合子频率越来越高， 但相关的基因频率没 有改变， 不能体现生物正在进化， A 正确； 杂交育种通过不断地自交、 筛选和淘汰使得 AA AA AA Aa Aa Aa aa aa aa aa 93 学 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） 纯合矮秆抗病小麦比例越来越高、 青霉菌通 过辐射诱变和选择保留青霉素产量很高的菌 株， 在人工选择下， 都会导致种群的基因频 率发生改变， 能体现生物正在进化， B 、 D 错误； 在黑褐色环境背景下， 黑色桦尺蠖被 保留， 浅色桦尺蠖被淘汰， 这是自然选择导 致种群的基因频率发生改变的结果， 能体现 生物正在进化， C 错误。 例 6 在漫长的进化过程中， 北美大陆一些 地区的果蝇类型消失， 其消失的原因不可能是 （ ） A. 某些类型的果蝇不适应逐渐改变的环境 B. 环境导致果蝇基因定向突变 C. 突变产生了新的致胚胎早死基因 D. 某些类型的果蝇天敌大规模增加 答案： B 解析： 若某些类型的果蝇不适应逐渐改变 的环境， 或突变产生了新的致胚胎早死基 因 ， 或某些类型的果蝇天敌大规模增加 ， 都会使一些果蝇类型消失， A 、 C 、 D 正确； 变异是不定向的， 故选 B 。 知识点三 自然选择对种群基因频率的 变化的影响 知 识 梳 理 1. 桦尺蠖体色黑色 （ S ） 与浅色 （ s ） 基因频 率改变过程： （ 1 ） 树干上长满 地衣 → 浅色桦尺蠖 被捕食 → 浅色 （ s ） 基因频率 以上。 （ 2 ） 树干被煤烟熏成 色 → 黑色桦尺 蠖 被捕食 → 黑色 （ S ） 基因频 率 。 2. 自然选择决定种群基因频率 从而决定种群进化的 。 要 点 精 析 1. 自然选择的作用： 自然选择直接作用于个 体的表型， 从而淘汰不利变异基因， 累积 有利变异基因， 使基因频率定向改变。 2. 变异是不定向的， 选择是定向的， 图示 如下： 例 7 某昆虫的体色有棕 、 灰 、 白三个类 型， 由于某种原因使某森林中几乎所有的树 皮颜色变成了灰白色。 预测多年以后， 该森 林中不同颜色昆虫中数量最少的是 （ ） A. 棕色 B. 灰色 C. 白色 D. 无法判断 答案： A 解析： 树皮颜色变成了灰白色， 该森林中灰 色、 白色的昆虫与环境的颜色相似， 不易被天 敌发现而生存， 数量逐渐增多。 而棕色易被天 敌发现而被吃掉， 数量会减少。 A 符合题意。 知识点四 探究抗生素对细菌的选择作用 知 识 梳 理 1. 实验原理： 细菌可产生 变异， 实 验室连续培养细菌时， 如果添加 ， 耐药菌有可能存活下来。 2. 实验步骤： 将培养皿均分为 ①～④ 四个区 自然选择 进化方向 变 异 94 学 第 6章 生物的进化 域 → 接种 →① 区域放置 抗生素纸片， ②～④ 区域各放置 纸片 →37 ℃ 下培养 12～16 h→ 观察 → 挑取 周围菌落 上述步 骤， 记录每次抑菌圈的 。 要 点 精 析 1. 细菌的抗药性变异属于有利变异， 对人有 害， 所以抗生素对细菌的选择作用属于自 然选择， 不属于人工选择。 2. 由于自然突变率低， 一个细菌很难同时具 有对两种抗生素的抗性变异。 3. 施加抗生素后细菌抗药性变化分析。 A 点前抗性基因 就存在， 且种群中具 有抗性基因的个体少； B 点时抗性基因频率 最高； 由于基因突变具有随机性和不定向性， C 点种群中可能存在敏感型细菌， 但数量少。 4. 抗药性变异的出现先于选择。 在没有施加抗生素之前， 细菌抗药性变 异就已存在， 抗生素的作用是将有抗性的细 菌筛选出来， 不是诱导细菌产生抗药性变异。 例 8 （不定项） 随着全球范围内抗生素的广 泛和大量使用， 抗药细菌不断出现， 它可以 通过多种途径对抗生素产生抗性， 抗生素在 不久的将来有可能成为一堆 “废物”。 以下不 是抗生素对细菌抗药性的产生所起的作用的是 （ ） A. 抗生素的不断使用， 使细菌逐渐适应而 产生抗药性 B. 细菌的变异是不定向的， 抗生素对细菌 进行了定向选择 C. 细菌的变异是定向的， 抗生素对细菌进 行了定向选择 D. 抗生素使细菌产生了定向变异 答案： ACD 解析： 根据现代生物进化理论可知， 细菌耐 药性本来就存在， 不是抗生素使细菌产生耐 药性， 且变异是不定向的， A 、 C 、 D 均错； 抗药性强产生的原因是抗生素对细菌进行了 定向选择， B 正确。 知识点五 隔离在物种形成中的作用 知 识 梳 理 1. 物种的概念： 能够在 下相互交配 并且产生 后代的一群生物称为一 个物种。 2. 隔离： 不同 间的个体， 在 下基因不能 的现象。 包括 和 等。 （ 1 ） 地理隔离： 生物由于 而分成 种群， 使得种群间不能 进行 的现象。 （ 2 ） 生殖隔离： 不同 之间不能 ， 或交配成功后不能 的后代。 3. 隔离是物种形成的 。 教 材 拓 展 教材 P118 拓展应用 1 ： 斑马的染色体 数为 22 对， 驴的染色体数为 31 对， 斑马和 驴杂交产生的后代兼具斑马和驴的特征， 称 为斑驴兽或驴斑兽。 斑马和驴杂交产生的 后代是可育的吗？ 你能从染色体组的角度 时间 抗生素 细 菌 数 目 A B C O 95 学 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） 作出解释吗？ 要 点 精 析 1. 新物种形成的方式 （ 1 ） 渐变式： 经过长期的地理隔离形成生殖隔 离。 该种方式形成新物种的三个基本环 节： 突变和基因重组、 自然选择、 隔离。 （ 2 ） 骤变式： 不需要经过长期的地理隔离。 包括生物大爆发及染色体加倍形成新物 种等。 2. 渐变式形成新种的过程 加拉帕戈斯群岛上 13 种地雀来源于同 一个物种， 它们分布到不同的岛屿上， 出现 了地理隔离， 由于不同种群产生的突变和基 因重组可能不同， 不同环境下自然选择对种 群基因频率改变施加的影响也不同， 导致不 同种群的基因库出现差异， 当这种差异积累 到使不同种群间出现生殖隔离时， 新物种就 出现了。 3. 进化与物种形成 （ 1 ） 进化的标志是种群基因频率改变； 新物 种形成的标志是生殖隔离出现。 （ 2 ） 进化不一定导致新物种形成， 但新物种 的形成一般伴随着进化。 例 9 回答下列有关生物进化的问题。 （ 1 ） 图 1 表示某小岛上蜥蜴进化的基本过 程， X 、 Y 、 Z 表示生物进化的基本环 节。 X 、 Y 分别是 、 。 （ 2 ） 该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成， 这些个体的总和称为 ， 这是生 物进化的 。 （ 3 ） 小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有 的全部基因， 称为蜥蜴的 。 （ 4 ） 小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性 状， W 代表蜥蜴脚趾的分趾基因； w 代 表联趾 （趾间有蹼） 基因。 图 2 表示这 两种性状比例变化的过程。 ① 由于蜥蜴过度繁殖， 导致 加剧。 ② 小岛上食物短缺， 联趾蜥蜴数量比例反而 逐渐上升， 其原因可能是 。 ③ 图 2 所示的过程说明， 自然环境的变化引 起不同性状蜥蜴的比例发生变化， 其本质 是蜥蜴群体内的 发生了改变。 答案 ： （ 1 ） 突变 （变异 ） 自然选择 （ 2 ） 种群 基本单位 （ 3 ） 基因库 （ 4 ） ① 生存斗争 （种内斗争） ② 联趾个体趾间 有蹼， 适于游泳， 可以从水中获取食物。 因 此， 在岛上食物短缺时， 联趾个体的生存和 繁殖机会较多 （合理即可） ③ 基因频率 解析： （ 1 ） 由图可知， X 表示突变 （变异）， Y 表示自然选择。 （ 2 ） 小岛上蜥蜴原种个体构 成种群， 是生物进化的基本单位。 （ 3 ） 小岛上 生存的蜥蜴个体含有的全部基因称为基因库。 （ 4 ） 蜥蜴过度繁殖导致生存斗争 （种内斗争） 加剧， 使小岛上食物短缺， 而联趾蜥蜴能游泳， 可以获取更多食物， 适应环境， 数量比例逐渐 增加， 这种变化的本质是种群基因频率的变化。 X Z Y 蜥蜴原种 有利性状 保存 不利性状 淘汰 不同 性状 自 然 环 境 蜥蜴新 种产生 图 1 WW WW WW Ww Ww Ww ww ww ww ww ww ww ww ww ww 图 2 A B C 96