第6章 第3节 种群基因组成的变化与物种的形成-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化学习手册（人教版）

高中生物学必修2（人教版） 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。 例4下列对达尔文自然选择学说的理解，正 确的是() ①环境改变使生物产生适应性的变异②可 第3节 种群基因组万 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) 川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 92)学 遗传的变异是生物进化的基础③变异是不 定向的④变异是定向的⑤变异经过长期 的自然选择和遗传积累就可能产生生物的新 类型 A.①②④ B.①3⑤ c.②③⑤ D.②④⑤ 答案：C 解析：生物的变异是不定向的，环境改变 时，具有适应性变异的生物生存的机会多， ③正确，①④错误；可遗传的变异是生物进 化的基础，②正确；经过长期的自然选择和 遗传积累，变异可能产生生物的新类型，⑤ 正确。 戈的变化与物种的形成 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， 其基因频率为 XBXb+2XbXb+XbY X=雕性个体数x2+雄任个体数×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+12x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，g表示a的基因频率， 则基因型AA的频率为p2,Aa的频率为 2pq,aa的频率为g。 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 第6章生物的进化。 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(400x2+400x1)÷(1000x2)=60%。 P变式训练① 在某个处于遗传平衡的种群中随机抽取 一定数量的个体，其中基因型为AA的个体 占18%，基因型为Aa的个体占78%，基因 型为aa的个体占4%，基因A和基因a的基 因频率分别是() A.18%、82% B.36%、64% C.57%、43% D.92%、8% 例2下列关于基因库的描述，错误的是 A.基因库是一个种群的全部个体所含的全 部基因 B.生物个体总是要死亡的，但基因库却因 种群个体的繁殖而代代相传 C.种群中每个个体都含有种群基因库中的 全部基因 D.基因突变可能改变基因库的组成 答案：C 解析：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；由于不同个体之间在基因上具有差 异，所以每个个体不可能含有种群基因库中 的全部基因，C错误；可遗传的变异均可能 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： 03 高中生物学必修2（人教版） 基因型 XBXB XX炒 XbXb XBY XY 比例/% 42.32 7.36 0.32 46 4 则该校学生中X和X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 X的基因频率为 7.36%+0.32%x2+4% 42.32%x2+7.36%x2+0.32%x2+46%+4 -×100%= 8%,则XB的基因频率为92%。 例4如图表示某个种群的 AA aa Aa 基因型组成情况，A、a为 aa Aa 一对等位基因。则该种群中 AA AA aa Aa 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+2x4)÷(10x2)=0.55 B变式训练2 某自然人群中，红绿色盲致病基因a的 基因频率为P,则下列有关分析正确的是 ①男性和女性中，a的基因频率均为p ②人群中，色盲男性占p/2,色盲女性占p2 ③男性中，a的基因频率>p,女性中，a的 94)学 基因频率<p ④男性中色盲患者占p/2,女 性中色盲患者占p212 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 知识点三 种群基因频率的变化 知识梳理 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 d 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 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：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。 第6章生物的进化。 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： 自然选择进化方向 例7某昆虫的体色有棕、灰、白三个类 型，由于某种原因，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 学 95 高中生物学必修2（人教版） 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。 川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 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12~16h→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 细 抗生素 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 时间 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 96)学 菌筛选出来，不是诱导细菌产生抗药性变异。 例8（不定项）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。下列关于“探究抗生素对细菌的选 择作用”实验的说法中，错误的是() A.放置不含抗生素的纸片起对照作用 B.耐药菌发生了基因突变，不利于其生存 C.重复几代后，抑菌圈的直径会逐渐增大 D.本实验说明抗生素对细菌有选择作用 答案：BC 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，因此耐药菌发生的基因突变 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错误；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。 川知识点五隔离在物种形成中的作用 9 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 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，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 第6章生物的进化。 种形成的标志是出现生殖隔离。 (2)进化不一定导致新物种的形成，但新物 种的形成一般伴随着进化。 例9葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物， 将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体 葡萄柱头上，可获得无子葡萄。下列叙述正 确的是() A.爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离 B.爬山虎花粉引起葡萄果实发生基因突变 C.无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无 子果实 D.无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组 答案：A 解析：将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二 倍体葡萄柱头上，获得的葡萄中没有种子，所 以爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离，A正确； 涂抹爬山虎花粉是为了促使葡萄产生生长素， 促进子房发育成无子葡萄，B错误；这种无子 葡萄是经生长素作用产生的，其细胞中遗传物 质未发生改变，所以该无子葡萄经无性繁殖产 生的植株在自然条件下结有子果实，C错误； 无子葡萄的果肉细胞由母本子房壁细胞经细胞 分裂和分化形成，而母本葡萄是二倍体，所以 无子葡萄的果肉细胞含两个染色体组，D错误。 例10峡谷和高山的阻隔都可能导致新物 种形成。两个种群的羚松鼠分别生活在某大 峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷 形成之前；某高山两侧间存在有限的“通 道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能 会在“通道”处形成新物种。下列分析不合 理的是() A.大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难 以进行基因交流 高中生物学必修2（人教版） B.能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会 在大峡谷两侧形成两个物种 C.高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行 充分的基因交流 D.某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成 的新物种与原物种存在生殖隔离 答案：C 解析：大峡谷分隔形成的地理隔离，使两个羚 第4节 协同进化 核心素养 1.运用归纳的方法，概括出生物多样性形成 的原因。（科学思维） 2.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) 川知识点一协同进化 知识梳理 协同进化 1.概念： 之间、生物与 间在 中不断进化和发展。 2.意义：形成了 要点精析 1.协同进化中的“相互影响” (1)不同物种在相互帮助中协同进化：例如 某种具有细长花距的兰花和具有细长的 口器的蛾。 (2)不同物种在相互斗争中协同进化：例如 98)学 松鼠种群间难以进行基因交流，A合理；能轻 易飞越大峡谷的鸟类物种能进行基因交流，一 般不会在大峡谷两侧形成两个物种，B合理； 由题意可知，某高山两侧存在的“通道”是有 限的，陆地蜗牛利用“通道”不能进行充分的 基因交流，C不合理；不同物种之间存在生殖 隔离，在“通道”处形成的新物种与原物种存 在生殖隔离，D合理。 与生物多样性的形成 羚羊和猎豹。 (3)生物和无机环境在相互影响中协同进 化：例如原始大气无氧气，生物都是厌 氧型→光合生物出现，氧气得以产生→ 需氧型生物出现。 2.“收割理论” 斯坦利的“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 种或少数几种生物占有绝对优势的局面，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，对某一个被捕食者种 群也有利。 例1协同进化是生物进化中一种常见的现 象，下列叙述错误的是() A.有细长花距的兰花和有细长口器的蛾， 两者相互选择协同进化 B.猎豹与羚羊的“军备竞赛”是协同进化 的结果 C.物种之间的协同进化主要通过生存斗争 实现 D.同进化就是生物与无机环境之间在相 互影响中不断进化和发展N 高中生物学必修2（人教版） 第6章 "第1节生物有共同祖先的证据 知识点一地层中陈列的证据一一化石 知识梳理 1.(1)共同由来共同祖先(2)自然选择进 化适应物种2.(1)自然作用古代遗体遗物 生物痕迹(2)沉积岩(3)共同祖先地质年代 简单复杂低等高等水生陆生 知识点二当今生物体上进化的印迹一其他方面的证据 知识梳理 1.脊椎形态和结构2.(1)胚胎的形成发育过 程(2)胚胎发育相似共同祖先3.(1)代谢、 生长和增殖物质基础和结构基础(2)DNA和蛋 白质共同点差异亲缘进化史 >"第2节自然选择与适应的形成 知识点一适应的普遍性和相对性 知识梳理 1.(1)形态结构功能(2)形态结构功能 生存繁殖 2.普遍性相对性 知识点二适应是自然选择的结果 知识梳理 1.（1)①更古老进化低等高等②用进废退 获得性遗传(2)第一个神创论物种不变论 (3)科学证据定向的2.(1)①过度繁殖③遗传变 异④适者生存(2)统一性共同祖先多样性 适应性(3)①本质②个体 "第3节种群基因组成的变化与物 种的形成 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绝灭。 要点精析 变式训练1C【解析】根据题干信息分析，已知 种群的基因型频率为AA=18%,Aa=78%,aa=4%,因此 该种群的基因频率：A=18%+1/2x78%=57%,a=4%+1/2× 78%=43%。 变式训练2A【解析】红绿色盲致病基因a的基 110 生物的进化 因频率为p,在男性和女性中，a的基因频率均为p, ①正确，③错误；色盲基因仅位于X染色体上，男性含 有色盲基因即患病，男性中色盲患者占P,理论上人群 中男女比例为1：1，色盲男性占p/2,女性两条X染色 体上均出现色盲基因才患病，女性中色盲患者占p,人 群中色盲女性占p22,②正确，④错误。 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()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 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。 >n第4节 协同进化与生物多样性的 形成 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