内容正文:
2026高考一轮复习
第32讲 生物的进化
4
2
1
3
生物有共同祖先的证据
现代生物进化理论
基因频率及基因型频率的相关计算
自然选择与适应的形成
目 录
contents
生物有共同祖先的证据
考点1
考点梳理
考点1 生物有共同祖先的证据
1、达尔文的生物进化论的主要组成
(1)共同由来学说
指出地球上所有的生物都是由原始的 进化来的。
(2)自然选择学说
揭示了生物进化的机制,解释了 的形成和_____形成的原因。
共同祖先
适应
物种
化石
比较解剖学
胚胎学
细胞和分子水平
2、生物有共同祖先的证据
考点1 生物有共同祖先的证据
考点1 生物有共同祖先的证据
(1)地层中陈列的证据——化石(直接证据)
①概念:化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的 、
或 等。
②作用: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 、 的证据。
遗体
遗物
生活痕迹
最直接
最重要
考点1 生物有共同祖先的证据
③分布:大部分化石发现于 的地层中。不同地层形成的年代不同,越早形成的地层中首次出现的生物(化石) ,生物特征 ;越晚形成的地层中首次出现的生物(化石)越高等,生物特征越复杂。
④基于化石研究生物进化的结论: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。
沉积岩
越低等
越简单
低等到高等
简单到复杂
水生到陆生
考点1 生物有共同祖先的证据
(2)比较解剖学证据
①方法:研究比较脊椎动物的器官、系统的 和 。
②证据举例:人的上肢、蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢是 ;其外形及功能差别很大原因是:具有共同的祖先的生物生活在不同的环境中,为 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。
③支持观点:具有同源器官的生物是由共同的祖先演化而来的,同源器官是比较解剖学为生物进化提供的最重要的证据。
④意义:为生物是否有共同祖先寻找证据。
形态
结构
同源器官
适应
指不同生物某些器官在基本结构、与生物体的相互关系等方面彼此相同,但形态、功能可能有所差别。
同源器官是比较解剖学为生物进化提供的最重要的证据。
功能相同,形态也可能相似,但来源于基本结构不同的器官。
同功器官只表明功能相似,不能说明在进化上的共同起源。
同源器官
同功器官
VS
考点1 生物有共同祖先的证据
考点1 生物有共同祖先的证据
(3)胚胎学证据
考点1 生物有共同祖先的证据
(3)胚胎学证据
①胚胎学的概念:研究动植物胚胎的 和 过程的学科。
②证据举例:人和鱼的胚胎在发育早期都出现了 ,到了发育的晚期,人的鳃裂和尾消失了,而成年的鱼仍然保留了鳃和尾;人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
③支持观点:人和其他脊椎动物之间存在着 关系,他们有共同祖先;人和其他脊椎动物的共同原始祖先生活在水中。
形成
发育
鳃裂和尾
亲缘
考点1 生物有共同祖先的证据
(4)细胞生物学证据
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:都有 ;
②代谢: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;
③生命活动:都有细胞的增殖、衰老和凋亡。
细胞膜、细胞质、核糖体和DNA
考点1 生物有共同祖先的证据
(5)分子生物学证据
不同生物之间的特定DNA序列都有一定的相似性,亲缘关系越近的生物,其DNA序列的相似性 ;
不同生物之间特定的蛋白质中的氨基酸序列相似度与生物之间的
关系密切相关。
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。差异越小,说明亲缘关系越近。
越高
亲缘
自然选择与适应的形成
考点2
考点梳理
考点2 自然选择与适应的形成
1、适应的含义
(1)指生物的 适合于完成一定的 ;
(2)指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的 中
和 。
2、适应的特点
(1)普遍性:适应是普遍存在的,所有的生物都具有适应环境的特征,如保护色、警戒色、拟态等。
(2)相对性:适应是针对一定的 而言的,是一种暂时的现象,只是一定程度上的适应并不是绝对的、完全的适应。
形态结构
功能
繁殖
生存
环境
环境条件
15
例:具有保护色的鸟可以避免部分攻击,但常常被嗅觉发达或视力敏锐的兽类捕食。
(3)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的,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。
考点2 自然选择与适应的形成
3、适应是自然选择的结果
(1)拉马克的进化学说
①主要观点
生物来源:所有生物都是由更古老的生物 来的;
进化原因:各种生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的,适应的形成是由于 和 。
还认为变异是定向的,进化的方向由生物的意愿决定;认为环境的选择作用在前,变异在后。
用进废退:器官使用越多越发达,不使用就退化。获得性遗传:因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。
进化
获得性遗传
用进废退
考点2 自然选择与适应的形成
②进步意义
历史上提出的第一个比较完整的进化学说。彻底否定了物种不变论,奠定了科学生物进化论的基础。
③局限性
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。过于强调环境的变化直接导致物种的改变,具有局限性。实际上,如果环境的变化未引起遗传物质的改变,就不会使生物产生可遗传的变异。
考点2 自然选择与适应的形成
解释模型
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
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:
同种个体间普遍存在差异(变异)
事实5:
许多变异是可以遗传的
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,形成具有新的适应性特征的生物新类型
(2)达尔文的进化论学说
考点2 自然选择与适应的形成
(2)达尔文的进化论学说
考点2 自然选择与适应的形成
①内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
②自然选择学说内容间的关系:
过度繁殖—基础。
生存斗争—动力和手段。
遗传变异—内因。
适者生存—结果。
达尔文把适者生存,不适者淘汰,叫自然选择
②自然选择学说内容间的关系:
生存斗争—是自然选择的动力和手段。
遗传变异—是自然选择的内因。
变异是自发的、不定向的,分为有利变异、不利变异;
自然选择是定向的,决定生物进化的方向;
当生物产生变异后由自然选择决定生存或淘汰,只有与环境相适应的有利变异在生存斗争中留下来。
遗传的作用:有利于微小、有利变异的积累。
考点2 自然选择与适应的形成
类型
种内、种间
生物与无机环境之间
考点2 自然选择与适应的形成
注意:
自然选择作用的对象:
直接对象:生物个体的性状(表型)
间接对象:相关的基因型
根本对象:与性状相对应的基因;
环境会提高基因突变的频率,但环境的作用不是诱导生物变异,是对变异进行定向选择
③运用自然选择学说解释适应的形成
关于适应的形成,达尔文认为在一定环境的选择作用下,可遗传的有利变异是会赋予某些个体生存和繁殖的优势,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。由此可见,群体中出现可遗传的有利变景和环境的定向选择是适应成的必要条件。
考点2 自然选择与适应的形成
④意义
a.使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道;
b.揭示了生物界的 是由于所有的生物都有共同祖先;
c.科学地解释了生物的多样性和适应性是 的结果;
d.被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
⑤局限性
a.对遗传和变异的认识局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质;
b.对生物进化的解释局限于个体水平,认为生物进化是以个体为单位;
c.强调物种的形成都是渐变的结果,不能很好的解释物种大爆发等现象。
考点2 自然选择与适应的形成
统一性
进化
⑥现代生物进化理论的形成
考点2 自然选择与适应的形成
关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深入到基因水平,人们逐渐认识到了 的本质;关于适应以及物种的形成等问题的研究,已经从以生物个体为单位,发展到以 为基本单位。
形成了以 为核心的现代生物进化理论。
自然选择
发展原因:
发展的结果:
遗传和变异
种群
项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说
区别 进化
原因 外界环境的影响是生物进化的主要原因 遗传和变异是生物进化的内因,环境条件改变是生物进化的外因
变异
方向 变异是定向的,环境和器官的使用情况决定变异的方向 变异是生物本来就有的,是不定向的
适应性 变异都是适应环境的 有些变异适应环境,适者生存;有些变异不适应环境,不适者被淘汰
进化
方向 由生物自身决定 由自然选择决定
联系 都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的
拉马克与达尔文进化学说的比较
拉马克与达尔文进化学说的比较
拉马克解释生物进化的原因:
拉马克过分夸大了环境的作用!
达尔文解释生物进化的原因:
4.(2023·广东汕头二模)“以艾灸病人床四角,各一壮,令不相染”描绘了我国传统民间医药学用艾叶杀菌的场景。某班同学按照“探究抗生素对细菌的选择作用实验”的实验过程,分别使用含有相同浓度的艾叶汁和氨苄青霉素的两种滤纸片对大肠杆菌进行选择性培养,测量抑菌圈的直径变化,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.艾叶汁的抑菌效果比氨苄青霉素好
B.氨苄青霉素对大肠杆菌的选择作用更强
C.氨苄青霉素诱导产生耐药性突变的效果更好
D.对药物敏感的细菌周围的滤纸片可能不出现抑菌圈
B
题型剖析
现代生物进化理论
考点3
考点梳理
考点3 现代生物进化理论
1、种群是生物进化的基本单位
(1)种群
①概念:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
②实例:一片草地上的所有蒲公英;一片沼泽地中的全部麋鹿。
③特点:种群是生物进化和繁殖的基本单位。
注意:种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代,即能进行基因交流。
判断:两个池塘内的全部青蛙
一片草地上的全部植物
一定时间,一定空间
×
×
考点3 现代生物进化理论
(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。
种群中每个个体只包含该种群基因库的部分基因。
基因库≠基因文库,且基因库一般针对种群而言,不是针对物种。
(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值。
基因频率=
某种基因的数量
控制同种性状的等位基因的总数
①基因A、a位于常染色体或X、Y同源区上:
考点3 现代生物进化理论
基因频率=
某基因的数量
该种群个体数×2
× 100%
②基因B、b位于X染色体的非同源区段上:
考点3 现代生物进化理论
基因频率=
某基因的总数
雌性个体数×2 +雄性个体数
× 100%
Xb =
XBXb+2XbXb+XbY
2×(XBXB+XBXb+XbXb)+(XBY+XbY)
×100%
考点3 现代生物进化理论
(4)基因型频率
某种基因型的个体在种群中所占的比值。
在种群中,一对等位基因的基因频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。
基因型频率=
种群中某基因型的个体数
该种群个体总数
× 100%
原材料
生存环境
考点3 现代生物进化理论
2、种群基因频率的变化
(1)可遗传变异
产生等位基因
产生新的基因型
考点3 现代生物进化理论
2、种群基因频率的变化
(2)自然选择对种群基因频率变化的影响
突变
定向
改变
的方向
进化
一定
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。
生物自发突变的频率很低,且大多数突变对生物体是有害的,它为何还能作为生物进化的原材料呢?
树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗?为什么?
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。
会,因为树干变黑后,浅色个体容易被发现,被捕食的概率增加,许多个体可能没有交配、产卵前就被天敌捕食,导致其个体数减少,影响出生率。
题型剖析
考点3 现代生物进化理论
A
A
A
A
A
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
3、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。
耐药性
耐药菌
(2)实验步骤
考点3 现代生物进化理论
01
02
将细菌涂布在培养基平板上
03
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
04
将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h
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)实验步骤
考点3 现代生物进化理论
05
06
观察并测量抑菌圈直径,并取平均值
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养,并重复以上步骤
(3)实验结果
衡量本实验结果的指标:
抑菌圈直径的大小
为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌?
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抗药性。
(4)实验分析
考点3 现代生物进化理论
抑菌圈直径随着传代次数增加而______;抑菌圈的逐代缩小说明细菌对抗生素的抗性逐代______。
减小
增强
4、隔离在物种形成中的作用
(1)物种:能够在自然状态下相互交配并且产生 后代的一群生物。
同一物种在不同区域可以形成多个种群。
可育
①马跟驴是一个物种吗?为什么?
马(2n=64)
驴(2n=62)
骡(2n=63)
不可育
+
考点3 现代生物进化理论
4、隔离在物种形成中的作用
考点3 现代生物进化理论
②二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种?
不是,因为后代三倍体西瓜不可育。
③三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。
相互交配
可育后代
同种
考点3 现代生物进化理论
(2)
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。
隔离≠生殖隔离
地理隔离和生殖隔离的联系:
考点3 现代生物进化理论
①一般经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离,也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离,如多倍体的产生;
②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(如东北虎和华南虎);
③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。
考点3 现代生物进化理论
(3)新物种的形成过程(物种形成的三大模式)
①渐变式(绝大多数)
考点3 现代生物进化理论
(3)新物种的形成过程(物种形成的三大模式)
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自然选择导致种群基因频率的定向改变
③隔离是物种形成的必要条件
原始物种
地理隔离,阻隔基因交流
突变、基因重组
种群基因库出现明显差异
自然选择,基因频率发生改变
生殖隔离,新物种形成的标志
新物种
(3)新物种的形成过程(物种形成的三大模式)
②骤变式
考点3 现代生物进化理论
不需要地理隔离就在很短的时间内出现生殖隔离,从而形成新的物种。
考点3 现代生物进化理论
(3)新物种的形成过程(物种形成的三大模式)
③人工创造新物种
比较物种的形成和生物进化的区别和联系
比较内容 物种形成 生物进化
标志
变化后生物与原生物的关系
二者关系:
考点3 现代生物进化理论
出现生殖隔离
种群基因频率改变
属于不同物种
可能属于同一物种;
也可能属于不同物种
①生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种改变可大可小,不一定会突破物种的界限,即生物进化不一定导致新物种的形成,进化是量变,物种形成是质变;
②新物种的形成是长期进化的结果
4、协同进化
(1)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。
① 不同物种之间的协同进化
考点3 现代生物进化理论
4、协同进化
②生物与无机环境间的协同进化
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。
考点3 现代生物进化理论
厌氧
氧气
(2)生物间协同进化的实例
捕食者与被捕食者双向选择:猎豹追捕羚羊,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。这两个物种进化过程宛如一场漫长的军备竞赛。
“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,捕食者的存在有利于增加物种多样性。
考点3 现代生物进化理论
(2)协同进化结果
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,丰富多彩的基因库,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。
注意:
①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。
②一种生物灭绝导致另一种生物数量激增,不属于协同进化。
考点3 现代生物进化理论
考点3 现代生物进化理论
5、生物多样性
(1)概念:生物多样性主要包括____________多样性、______多样性和__________多样性三个层次,三个层次之间的关系可以用如图的形式描述:
遗传(基因)
物种
生态系统
55
(2)形成原因:长期自然选择和协同进化的结果
不定向
定向
考点3 现代生物进化理论
(3)形成过程:
①生命的起源:最早的生物化石--古细菌(距今35亿年)
②在此之后大约20亿年的漫长岁月中,地球上的生物主要是海洋中的种类不多的蓝细菌和细菌,它们都是原核生物。这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。
考点3 现代生物进化理论
③真核生物出现以后,出现有性生殖方式,实现了基因重组,增强了生物变异的多样性,进化速度明显加快,多细胞植物和动物的种类不断增加。
④寒武纪大爆发,海洋中有大量的无脊椎动物爆发式地迅速形成,大量的动物构成了生态系统的第三极—消费者,使生态系统具有更加复杂的结构。
考点3 现代生物进化理论
⑤大约4亿年前,造山运动使海洋减小,陆地扩大,海洋植物开始适应陆地生活,形成了原始陆生植物,主要是蕨类植物;随后出现陆生动物——原始两栖类。
⑥在中生代统治地球达1亿年之久的各种恐龙,在白垩纪末全部灭绝,恐龙的灭绝为哺乳类的兴盛腾出了空间,使生物进化翻开了崭新的一页。
包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的,人类的生存和发展始终受益于生物多样性,保护生物多样性就是保护人类自己。人类也是生物进化的产物。
考点3 现代生物进化理论
(1)生物的结构:
(2)生物的等级:
(3)生物的细胞组成:
(4)生殖方式:
(5)呼吸方式:
(6)生活环境:
(7)生态系统结构:
简单→复杂
低等→高等
原核细胞→真核细胞
单细胞→多细胞
无性生殖→有性生殖
无氧呼吸→有氧呼吸
水生→水陆两栖→陆生
生物进化的趋势
两级生态系统→三级生态系统
考点3 现代生物进化理论
6、生物进化理论在发展
①适应是自然选择的结果。
②种群是生物进化的基本单位。
③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种。
④生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程。
⑤生物多样性是协同进化的结果。
考点3 现代生物进化理论
考点3 现代生物进化理论
非益即害
中性
渐变
种长期稳定
迅速形成新种
物
中性学说
间断平衡说
1.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。( )
2.自然选择对同种生物不同种群基因频率的改变所起的作用可能不同。( )
3.协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。( )
4.没有地理隔离也可形成新物种。( )
5.生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。 ( )
6.种群间的地理隔离可阻止基因交流,但不一定出现生殖隔离。
( )
√
√
√
√
×
×
题型剖析
[教材新命题点思考]
抗生素的发现和应用增强了人类抵抗细菌感染性疾病的能力,延长了人类的平均寿命。目前,人类经常使用的抗生素有200多种。但是,随着抗生素在医学、农牧业等领域的滥用和过度使用,以及残留有抗生素的废弃物向环境中的排放等,细菌对抗生素的耐药性也不断增强,甚至出现了无药可治的“超级细菌”。下图是抗药性细菌的产生示意图。
题型剖析
(1)细菌抗药性变异的产生与抗生素的应用有关吗?为什么?
无关。因为变异是自发的,是不定向的,抗药性变异的产生与抗生素的应用无关。
(2)细菌产生抗药性变异的过程是定向的吗?为什么?
不是。因为细菌产生抗药性变异的过程属于基因突变,而基因突变是不定向的。
题型剖析
(3)在探究抗生素对细菌的选择作用的实验中为什么培养基中抗生素滤纸片周围会出现抑菌圈?抗生素滤纸片周围的抑菌圈的直径为什么会逐代变小?
培养基中抗生素滤纸片周围会出现抑菌圈的原因是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。
抗生素滤纸片周围的抑菌圈直径逐代变小的原因是经过抗生素的持续多代筛选,细菌的耐药性越来越强。
题型剖析
基因频率及基因型频率的相关计算
考点4
考点梳理
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
1、基因频率与基因型频率
项目 基因频率 基因型频率
公式 某基因频率=该基因的数目÷该基因与其等位基因的总数×100% 某基因型频率=该基因型的个体数÷总个体数×100%
外延 生物进化的实质是指种群基因频率的改变 基因型频率改变,基因频率不一定改变
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
题型一:根据定义计算基因频率和基因型频率
①基因位于常染色体或X、Y同源区:
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:A基因的频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率。
基因频率=
某基因的数量
该种群个体数×2
× 100%
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
题型一:根据定义计算基因频率和基因型频率
②基因位于X染色体的非同源区:
基因频率=
某基因的总数
雌性个体数×2 +雄性个体数
× 100%
例:某种群中基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY, Xb的基因频率
XBXb+2XbXb+XbY
2×(XBXB+XBXb+XbXb)+(XBY+XbY)
×100%
Xb =
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
例1: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下表所示,则这200人中,Xb的基因频率为( )
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 78 14 8 70 30
A.85% B.30% C.20% D.15%
C
Xb =
×100%
14+2×8+30
2×100+100
= 20%
考向1 通常条件下基因频率和基因型频率的计算
1.(2023·湖北等级考)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( )
A.52% B.27% C.26% D.2%
B
题型剖析
考向2 根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
3.(2022·海南选择考)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25
B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49
D.F2中a基因频率为7/9
D
题型剖析
题型二:利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
(1)适用条件
种群非常大
所有雌、雄个体之间能自由交配并产生后代
没有迁入和迁出
没有自然选择
没有基因突变
实质:种群的基因频率、基因型频率将不会改变,生物不能进化。
遗传平衡(哈代-温伯格定律)
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
①基因位于常染色体上,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p+q=1,
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)计算公式
aa基因型频率
AA基因型频率
Aa基因型频率
( p + q )2 = p2 + 2pq + q2
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
逆推计算:基因位于常染色体上,已知隐性纯合子的概率,求种群的基因频率和基因型频率。
(2)计算公式
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
②基因位于X染色体上,以红绿色盲为例,相关基因用B、b表示:
(2)计算公式
XB的基因频率=XBY个体数X1/XBY个体数X1+XbY个体数x1
XBY的基因型频率= XBY个体数/XBY个体数+XbY个体数
男性个体中
两者 相等
结论1:当基因位于X染色体上时,在男性个体中:某一基因的频率等于该基因型的频率(发病率)。
结论2:人群中红绿色盲的基因频率=男性中红绿色盲的基因频率=女性中红绿色盲的基因频率。
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
结论3:红绿色盲在女性中的发病率=(红绿色盲的基因频率)2
在人群中,女红绿色盲的发病率=(红绿色盲的基因频率)2
2
红绿色盲在男性中的发病率=7%
男性中红绿色盲基因的频率=7%
女性中红绿色盲基因的频率=7%
红绿色盲在女性中的发病率=(7%)2=0.49%
遗传平衡群体
无法进化
怎样进化?
先打破平衡
种群较小
不自由交配
有突变
有选择
有迁入、迁出
基因频率发生改变
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
2.果蝇的红眼、白眼基因位于X染色体上,某果蝇种群足够大,个体间自由交配,自然选择对果蝇眼色没有影响,不发生基因突变,没有迁入和迁出;雄性群体中白眼雄果蝇(XaY)占5%,下列有关分析错误的是( )
A.可以估算该种群中白眼雌果蝇约占2.5%
B.若以上条件不变,该种群将不会发生进化
C.该种群Xa基因频率是5%
D.该种群下一代,基因频率和基因型频率可能都不会发生改变
A
题型剖析
4.(2024·湖南、江西十四校联考)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,不可能生出患红绿色盲的孩子
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、基因检测等措施,该群体中红绿色盲的发病率会越来越高
C
题型剖析
考点4 基因频率及基因型频率的相关计算
题型三:自交与自由交配中基因频率的计算
自交
自由交配
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。
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。
1.(2022·重庆选择考)人的扣手行为属于常染色体遗传,右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是( )
A.该群体中两个左型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为3/50
B.该群体中两个右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为25/324
C.该群体下一代AA基因型频率为0.16,aa基因型频率为0.64
D.该群体下一代A基因频率为0.4,a基因频率为0.6
B
题型剖析
$$