内容正文:
第22讲 生物进化
1
2
生物有共同祖先的证据、
自然选择与适应的形成
3
现代生物进化理论
基因频率及基因型频率的计算
4
实验10 探究抗生素对细菌的选择作用
考情分析
考点 由高考知核心知识点 预测
生物的进化 考点一:生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
(2025·广东卷)隔离与物种的形成
(2024·广东卷)现代生物进化理论
(2023·广东卷)生物有共同祖先的证据
(2022·广东卷)现代生物进化理论
(2021·广东卷)自然选择与适应的形成 题型:选择题
内容:本专题知识难度较低,要求基础要扎实。考查学生对相关进化的整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目,考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
考点二:现代生物进化理论
考点三:基因频率的计算
考点一 生物有共同祖先的证据、
自然选择与适应的形成
一. 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
1. 地层中陈列的证据——化石
遗体
生活痕迹
直接
重要
简单
高等
原始的共同祖先
进化
复杂
低等
陆生
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
形态
和结构
同源器官
生活环境
共同祖先
2. 当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
形成和
发育
共同祖先
2. 当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
共同祖先
原始
祖先
远近
顺序
(1)(必修 图6-3)
①蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢与人的上肢相比,在结构上有相似
之处,而且这四种前(上)肢骨骼的排列顺序也基本一致,这说明
__________________________________________________________
__________。
生物之间存在一定的亲缘关系,它们可能都是由原始的共同祖先进化而来的
②这四种前(上)肢内部结构模式非常一致,但功能迥异,外形差
别也很大,这说明__________________________________________
_____。
结构与功能相适应,也体现了生物适应环境的
特点
(2) 分子杂交技术可鉴定生物间亲缘关系,依据不同生物的
形成游离的单链区数目可判断生物之间的亲缘关系的理由是___
__________________________________________________________
_________________________________。
游离的单链区数目越少(越多),中相同的碱基序列越多(越少),生物的亲缘关系越近(越远)
(3)人和类人猿在 的碱基序列方面高度接近,说明_________
_________________________________。不同生物的细胞色素 中氨
基酸序列的差异大小不一,表明______________________________
__________________________________________________________
________________________。
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缘关系,差异大说明亲缘关系远,反之则近,同时也能反映各种生物在进化史上出现的顺序
【检测】判断正误
(1)生物的遗体、遗物或生活痕迹就叫作化石。( )
(2)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。( )
(3)古老地层中没有复杂生物的化石,而新近地层中可能有简单生物的化石。( )
(4)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。( )
(5)所有生物的生命活动都是靠能量驱动的,该现象可作为支持生物有共同祖先的证据。( )
×
√
√
×
×
指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
前肢在形态上差别很大,但有的结构和功能相似,这说明这些哺乳动物是由共同的原始祖先进化来的
并不是所有生物的生命活动都是由能量驱动的,比如:水分子, CO2以被动运输的方式进入细胞等生命活动不需要能量驱动。
【检测】大量的证据表明,生物是由共同祖先进化而来的。下列叙述错误的是( )
A.DNA核苷酸序列差异可为物种进化提供证据
B.牙齿化石是研究动物取食方式进化的证据之一
C.比较解剖学研究表明人上肢和蝙蝠翼手的功能相同
D.多种脊椎动物的胚胎发育早期都有尾说明它们有共同祖先
C
人上肢与蝙蝠翼手属于同源器官,结构相似但功能不同(如抓握与飞行),而功能相同的器官(如鸟翼与昆虫翅)属于同功器官
【检测】HOX基因是一类在生物进化中高度保守的关键基因,负责调控胚胎发育过程中的身体结构规划和器官定位,在人、小鼠和果蝇等各种动物中具有惊人的相似性。这属于研究生物进化的( )
A.胚胎学证据
B.比较解剖学证据
C.细胞水平的证据
D.分子水平的证据
D
题干强调不同动物中 基因具有惊人的相似性,而基因的比较属于分子水平的证据
1. 适应的普遍性和相对性
形态结构
功能
形态结构及其功能
生存和繁殖
普遍存在
环境条件
三. 自然选择与适应的形成
(必修 “思考·讨论”)雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的,
这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限
性?______________________________________________________
_______________。
有局限性,如果降雪来迟,已经换了一身白色羽毛的雷鸟更容易被天敌发现
2.适应是自然选择的结果
(1)拉马克的进化学说
进化
用进废退
获得遗传
遗传给后代
食蚁兽的舌头之所以细长,
是由于长期舔食蚂蚁的结果。
鼹鼠长期生活在地下,眼睛就萎缩、退化。
(2)达尔文自然选择学说
易错提醒
达尔文自然选择学说的两个注意点
(1)任何情况下变异都是不定向的,所以环境不能起到定向诱导
变异的作用,它的作用是对不定向的变异进行定向选择。
(2)在运用达尔文自然选择学说分析问题时,要注意“变异在前,
选择在后”的思路。
(必修2 P108 “思考·讨论”)用达尔文的观点解释长颈鹿脖子长的原因。
在漫长的干旱季节,食物的缺乏是经常发生的,那些颈部和四肢都
较长的个体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,所以长颈鹿祖先群体中颈部和四肢较短的个体逐渐被淘汰
【解读】生存斗争范畴:
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)
①种内斗争
②种间斗争
③生物与非生物之间的斗争
(食物、水、空间、配偶、阳光等)
(3)达尔文以后进化理论的发展
①关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深入到________水平,人们逐渐认识到____________的本质。
②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。
③形成了以______________为核心的现代生物进化理论。
基因
遗传和变异
种群
自然选择学说
【检测】判断正误
(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,细菌中出现了抗药性强的个体。( )
(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。( )
√
×
×
×
×
抗生素对抗药性的个体进行选择
①种内斗争 ②种间斗争 ③生物与非生物之间的斗争
遗传和变异
【检测】枯叶蝶在停息时其翅很像一片枯叶,这是枯叶蝶对环境的适应,下列叙述错误的是( )
A.适应不仅是指生物对环境的适应,也包括生物的结构与功能相适应
B.枯叶蝶这种适应的形成是因为其主动产生了与枯叶相似的有利变异,以躲避天敌
C.环境的定向选择是适应形成的必要条件之一
D.适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
B
变异是不定向的,不是枯叶蝶主动产生与枯叶相似的有利变异,而是在自然环境中,那些具有与枯叶相似变异的枯叶蝶,更不容易被天敌发现,从而得以生存和繁殖,经过长期的自然选择,这种变异被保留下来.
【检测】下列有关生命起源和生物进化的叙述错误的是( )
A.在地质年代晚期的地层中也可能找到低等生物的化石
B.比较鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢说明都是由共同的原始祖先进化而来的
C.生物进化的总体趋势是从体型小到体型大,从水生到陆生,从低等到高等
D.结晶牛胰岛素的合成说明有机小分子物质可以合成有机大分子物质
C
生物进化的总体趋势是从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生,而非体型由小到大
考点二 现代生物进化理论
同种
全部个体
繁殖
基因
全部个体
基因
全部等位基因
1.种群和种群基因库
2. 种群基因频率的变化
(1)可遗传的变异的来源
(2)可遗传变异的特点:
(3)变异的有利和有害是相对的,是由生物的生存环境决定的。
基因重组
随机的、不定向的。
3. 自然选择对种群基因频率变化的影响
自然选择决定生物进化的方向
(2)(必修 正文拓展)自然选择的实质是什么?自然选择作
用的直接对象、间接对象、根本对象分别是什么?
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________ 。
自然选择的实质是对控制某特定性状的基因的选择。
自然选择作用的直接对象是生物个体的变异性状(表型);
自然选择作用的间接对象是相关的基因型;
自然选择作用的根本对象是与生物个体变异性状相对应的基因
二. 隔离在物种形成中的作用
1.物种的概念: 能够在自然状态下相互交配并且产生______后代的
一群生物。
可育
(1)全世界的人是一个物种吗?为什么?_____________________
___________________________________。
(2)马和驴是一个物种吗?为什么?_________________________
_____________________。
(3)骡是一个物种吗?为什么?__________________________。
是一个物种,全世界的人之间彼此结婚,都能产生可育的后代
不是。因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力
不是。因为它不能繁殖后代
若不能进行自然交配,或者交配繁殖出的后代为不可育后代,就为不同物种。
【拓展】判断两种生物是否为同一物种
(1)“新物种”必须具备两个条件:
①与原物种之间已形成生殖隔离
②“新物种”必须是可育的
如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”,因为它们均是“不育”的;
而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”,因为它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育,且四倍体西瓜本身可育,故已成为新物种。
(2)判断方法
若可以自然交配,并且后代为可育后代,那么就是同一物种;
2. 隔离
(即隔离实质)
3. 新物种形成的一般过程
(1)物种形成三个基本环节:________________、_________及_____。
突变和基因重组
自然选择
隔离
①突变和基因重组为生物的进化提供原材料;
②自然选择决定生物进化的方向;
③隔离是物种形成的必要条件。
(2)新物种形成的标志:_______________。
产生生殖隔离
(3)物种的形成不一定经过地理隔离。有时不经过地理隔离也能
直接形成生殖隔离
3. 新物种形成的三种典型模式
①渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。
地理隔离是物种形成的量变阶段, 是物种形成的质变阶段, 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。
生殖隔离
生殖隔离
②骤变式——主要是通过染色体变异的方式形成新物种,一旦出现可以很快形成生殖隔离。此种方式多见于植物。
③人工创造新物种——通过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蓝—萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。
概念解读
隔离与生殖隔离
(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(如东北虎和华南虎)。
(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;杂交后代不能存活;杂交
后代能存活但不可育。
【素养新命题——突破长句问答】自然选择与人工选择有何异同?选择的结果对基因频率有什么影响?
而人工选择的选择因素是人类,选择结果是满足人类需要,速度快。
从基因角度看,导致控制某特定性状的基因的频率上升或下降。
自然选择的选择因素是自然环境条件,选择结果对生物自身生存有利,对人类不一定有利,速度慢;
4. 物种形成与生物进化的比较
(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)有害突变不能成为生物进化的原材料。( )
(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。( )
(5)自然选择决定生物变异和进化的方向。( )
×
×
×
×
×
(6)生物进化的实质是种群基因型频率的改变。( )
(7)细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因。( )
(8)不同种群间的个体不能进行基因交流,说明种群间必然存在生殖隔离。( )
×
×
×
一个种群基因库中,某基因占全部等位基因数的比值
【检测】判断正误
环境条件保持稳定,说明自然选择对种群基因频率没有影响,但是可能存在突变、迁入和迁出等因素影响种群的基因频率。
有害突变也可能成为生物进化的原材料
不可遗传的变异不能为生物进化提供原材料
自然选择决定生物进化的方向
种群基因频率
抗生素选择了抗药性变异的细菌
不能进行基因交流, 说明种群间存在隔离,隔离包括地理隔离和生殖隔离。
【检测】遗传漂变是指由随机事件导致小种群中等位基因频率发生随机变化的现象。这种变化与自然选择无关,完全由随机性决定,可能导致某些等位基因在种群中固定或丢失。下列有关叙述正确的是( )
A.遗传漂变产生新的可遗传变异,从而引起生物进化
B.遗传漂变产生的进化,一定更适应环境
C.转基因作物在栽培过程中会发生“遗传漂变”,即转入的基因会扩散到环境中
D.遗传漂变可能随机改变适应环境的等位基因频率,削弱自然选择对种群的优化作用
D
遗传漂变可能随机改变适应环境的等位基因频率,干扰自然选择对有利基因的定向积累,削弱其优化作用
【检测】能够采食到高处的嫩叶一直以来被认为是长颈鹿进化出长脖子的诱因。然而,仅仅以食物选择解释长颈鹿独特的体型存在诸多疑点。以同一科现存的另一个物种且体型与长颈鹿存在很大差异的“近亲”霍加狓来进行分析比较。艾伯丁裂谷将非洲中部一分为二,霍加狓生活在裂谷西侧的热带雨林中,长颈鹿生活在裂谷东侧的稀树草原上。下列叙述错误的是( )
A.稀树草原上存在斑马等草食性动物可为食物选择的疑点提供证据
B.隔离是长颈鹿和霍加狓两个物种形成的必要条件
C.化石可作为研究长颈鹿和霍加狓祖先迁徙的直接证据
D.热带雨林不存在对长颈鹿长脖子性状的选择
D
热带雨林环境虽未促进长脖子性状保留,但可能对长脖子产生负向选择(如行动不便),故“不存在选择”表述错误
三. 协同进化与生物多样性的形成
1.协同进化
不同物种
厌氧
需氧
选择
影响
①捕食者与被捕食者的“军备竞赛”
没有我,你跑不了这么快!
没有我,你也跑不了这么快!
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进被捕食者种群发展的作用。
年老、病弱捕食者因为奔跑速度慢,得不到食物而被淘汰,对捕食者种群发展起到了促进作用。
②收割理论
美国生态学家斯坦利提出
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。
阐明了捕食者在进化中的作用: 捕食者的存在有利于增加物种多样性。
a. 提出者:
b. 内容:
c. 意义:
(2)(必修 正文)同种动物为争夺配偶或食物而发生了进化,
没有发生协同进化,理由是什么?
_______________________________________________。
协同进化发生在不同物种之间或生物与无机环境之间
2. 生物多样性的形成
遗传
物种
生态系统
基因重组
b. 从进化角度看:
物种多样性与生态系统多样性主要是生物的_________变异
与______选择在进化过程中共同作用的结果。
不定向
定向
(2)生物多样性的形成形成原因:
a. 分子水平看:
(3)生物进化的历程:
3. 生物进化理论在发展
(1)现代生物进化理论:
适应是____________的结果;________是生物进化的基本单位;________________提供进化的原材料,____________导致种群基因频率的定向改变,进而通过______形成新的物种;生物进化的过程实际上是____________、_________________协同进化的过程;____________是协同进化的结果。
自然选择
种群
突变和基因重组
自然选择
隔离
生物与生物
生物与无机环境
生物多样性
(2)中性突变学说: 大量的基因突变是__________,自然选择对这些基因突变不起作用;决定生物进化方向的是____________的逐渐积累,而不是____________。
(3)间断平衡学说: 物种形成并不都是渐变的过程,而是物种____________与__________________交替出现的过程。
中性的
中性突变
自然选择
长期稳定
迅速形成新种
【检测】生物在适应生存环境的过程中,进化出了对抗灾害的各种能力。西番莲在受到纯蛱蝶的伤害时会释放出一种化学物质来驱赶纯蛱蝶。西番莲的“化学武器”有效阻挡了部分入侵者,但少数纯蛱蝶进化出抵御西番莲化学物质的能力。下列叙述错误的是( )
A.纯蛱蝶对西番莲的伤害在一定程度上有利于西番莲的进化
B.少数纯蛱蝶在西番莲“化学武器”的作用下发生突变,具备了抵抗能力
C.在自然选择的压力下,西番莲与纯蛱蝶不断进行相互选择
D.生物多样性与动物、植物、生态系统协同进化的多样化有直接关系
B
突变是随机发生的,与环境无关。西番莲的化学物质仅作为自然选择的因素,筛选出已具备抗性突变的纯蛱蝶个体,而非直接诱导突变
【检测】在非洲的稀树草原上,长颈鹿的脖子长度呈现出逐渐增加的趋势,而长颈鹿常取食的金合欢树,其树干上的尖刺也变得越来越坚硬锋利。下列关于这一现象的解释,最合理的是( )
A.长颈鹿为了吃到更高处的树叶而伸长脖子使脖子变长
B.金合欢树的尖刺变坚硬锋利是由长颈鹿啃食直接导致的
C.非洲稀树草原上长颈鹿和金合欢树间相互影响、协同进化
D.环境的变化同时诱导了长颈鹿和金合欢树发生适应性变异
C
长颈鹿与金合欢树在相互影响中不断进化,长颈鹿的脖子越来越长方便取食,而金合欢树的尖刺也变得越来越坚硬锋利防止被取食,属于协同进化(不同物种间的相互选择)
【检测】研究者发现,某些旱地稗草在长期适应水稻田环境的过程中,进化成酷似水稻形态的水田稗草,这种“拟态”使人难以识别,从而逃避清除。两种稗草外形差异显著但无生殖隔离。下列叙述正确的是( )
A.稗草种群的基因频率发生改变是其进化的实质
B.旱地稗草和水田稗草之间无法发生基因交流
C.两种稗草在外形上的显著差异体现了物种多样性
D.水田稗草的“拟态”是为了适应环境而变异的结果
A
进化的实质是种群基因频率的改变,题干中旱地稗草进化成水田稗草,是通过自然选择使适应环境的性状(如拟态)被保留,导致基因频率发生定向改变
考点三 基因频率及基因型频率的计算
1.“定义法”求解基因频率
(1)某基因频率= <m></m> 。
(2)若在常染色体上,某基因频率 <m></m> 。
(3)若在X染色体上,某基因频率= <m></m> 。
【检测】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
2.“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因 <m></m> 和 <m></m> 为例)
A基因频率 <m></m> 基因型频率 <m></m> 基因型频率;
<m></m> 基因频率 <m></m> 基因型频率 <m></m> 基因型频率。
【检测】高秆小麦(DD)与矮秆小麦(dd)杂交后,再经过多次自交,其后代种群中基因型为DD的个体占72%,基因型为Dd的个体占8%,基因型为dd的个体占20%,那么基因D的频率是( )
A. 72% B. 80% C. 76% D. 60%
C
3.利用遗传平衡定律计算基因型频率
若一个种群满足以下5个条件:
①种群非常大; ②所有的雌、雄个体之间都能自由交配, 并产生后代; ③没有迁入和迁出; ④没有自然选择(不同个体生存和繁殖的机会是均等的);⑤没有(不产生)突变。
AA%=(A%)2
Aa%=2×A%×a%
aa%=(a%)2
则种群基因频率和基因型频率世代保持不变,该种群处于遗传平衡,且基因型频率和基因频率之间的关系如下:
必2P111
【检测】某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%,一对夫妇中妻子患病,丈夫正常,他们所生的子女患该病的概率是( )
A. 9/19 B. 10/19 C. 1/19 D. 1/2
患病概率
A_
aa
I
1
2
【检测】某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%,一对夫妇中妻子患病,丈夫正常,他们所生的子女患该病的概率是( )
A.9/19 B.10/19 C.1/19 D.1/2
B
aa%=1-19%=81%
a%=1-90%=10%
患病概率
A_
aa
I
1
2
Ⅰ1是Aa的概率: 18/19
∴他们所生子女患病的概率为: 1-½×18/19=10/19
4. 当基因位于X染色体上时其基因频率和基因型频率相关的规律总结
(以色盲为例,相关基因用B、b表示)
(1)男性中相关基因频率和基因型频率的关系
当基因位于X染色体上时, 在雄性群体中, 某一基因的频率等于该基因型的频率, 求出了相关的基因型频率,就等于求出了基因频率。
(2)人群中色盲基因的频率=男性中色盲基因的频率=女性中色盲基因的频率(若均为a)
应用: 色盲在男性和女性中发病率的关系
当基因位于X染色体上时, 人群中某基因的频率=男性中某基因的频率=女性中某基因的频率。
【检测】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; 其中白眼雄果蝇(XaY)占5%,下列有关分析错误的是( )
A.该种群Xa的基因频率是10%
B.若以上条件不变,该种群将不会发生进化
C.可估算该种群中白眼雌果蝇约0.25%
D.F1代红眼雌果蝇中杂合子所占的比例为2/11
C
A项: 则在雄性中, 白眼雄果蝇(XaY)占为 .
10%
C项:则在雌性中, 白眼雌果蝇(XaXa)占为 .
(10%)2
(10%)2÷2
Xa: 1/10
XA: 9/10
XAXA: (9/10)2
XAXa: 2 × 1/10 × 9/10
XAXa: 2/11
5. 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。
【检测】某与外界隔离的岛屿上,经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为a,红绿色盲的致病基因频率为b,抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述不正确的是( )
A. 正常个体中白化病基因携带者所占的概率为2a/(1+a)
B. 男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b
C. 不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的(1-c)2/2
D. 女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占bc
D
红绿色盲和抗维生素D佝偻病的致病基因都位于X染色体上,存在连锁与交换,无法计算
[解析] 根据题意可知,白化病的致病基因频率为a,白化病的基因型频率是a2,正常基因的频率为1-a,则显性纯合子的基因型频率为(1-a)2,杂合子的基因型频率为2×a×(1-a),则正常个体中白化病携带者所占的概率为2a(1-a)/(1-a2)=2a/(1+a),A正确;假设红绿色盲基因用H、h表示,则男性的基因型有XHY、XhY,而红绿色盲的致病基因频率为b,因此男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b,B正确;抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,其致病基因频率为c,则正常基因频率为1-c,因此不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的
(1-c)2/2,C正确;红绿色盲和抗维生素D佝偻病的致病基因都位于X染色体上,存在连锁与交换,无法计算,D错误。
63
[解析] 根据题意可知,白化病的致病基因频率为a,白化病的基因型频率是a2,正常基因的频率为1-a,则显性纯合子的基因型频率为(1-a)2,杂合子的基因型频率为2×a×(1-a),则正常个体中白化病携带者所占的概率为2a(1-a)/(1-a2)=2a/(1+a),A正确;假设红绿色盲基因用H、h表示,则男性的基因型有XHY、XhY,而红绿色盲的致病基因频率为b,因此男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b,B正确;抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,其致病基因频率为c,则正常基因频率为1-c,因此不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的(1-c)2/2,C正确;红绿色盲和抗维生素D佝偻病的致病基因都位于X染色体上,存在连锁与交换,无法计算,D错误。
考点四 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
耐药性
耐药菌
相互
垂直
涂布
器
①
②
③
④
不含抗生素
抗生
素纸片
12
~16 h
抑菌
圈的直径
抑菌圈边缘
(2)方法步骤
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。
(4)注意事项:
(3)实验结论
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
为了研究微生物的抗药性突变是自发产生的,还是在环境因素的作用下产生的,1952年Lederberg夫妇利用大肠杆菌设计了一个影印培养法实验。影印培养法的实验原理是: 把长有数百个菌落的细菌母种培养皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体(直径略小于培养皿平板)上,使其均匀地沾满来自母种培养皿平板上的菌落,然后通过这一“印章”把母板上的菌落“忠实地”一一接种到不同的其他培养基上。
【拓展】细菌耐药性形成的原因
下图就是利用影印培养技术证明大肠杆菌产生抗链霉素突变基因的实验。
①首先将对链霉素敏感的大肠杆菌稀释涂布在不含链霉素的平板1上,待其长出密集的小菌落后,用影印法接种到不含链霉素的培养基平板2上,随即再影印到含有链霉素的培养基平板3上。经培养后,在平板3上出现了个别抗链霉素的菌落。
②对培养皿2和3进行比较,在平板2上找到与平板3上位置相同的那几个菌落 ③将平板2上与平板3上位置相同的菌落挑至不含链霉素的培养液4中,经培养后,再稀释涂布在平板5上。
下图就是利用影印培养技术证明大肠杆菌产生抗链霉素突变基因的实验。
④并重复以上各步骤,最后在试管12中获得了较纯的抗链霉素菌落。
下图就是利用影印培养技术证明大肠杆菌产生抗链霉素突变基因的实验。
(1)3号、7号、11号培养基中加入链霉素的作用是_______________,
3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多,这说明了:___________________________________
具有选择作用
发生抗药性突变的大肠杆菌数量少
(2)你认为该实验最关键的设计思路什么?
进行了对照实验设计,最终得到的抗药性细菌一直没有接触链霉素。
(3)该实验得到的结论是什么?
大肠杆菌的抗药性突变是自发的, 而不是在链霉素的作用下产生的。
(2025·广东·高考真题)果蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力,也影响果蝇的交配对象选择(如图)。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是( )
A.突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成
B.自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境
C.果蝇种群A和种群B交配减少加速了新物种的形成
D.mFAS基因突变带来的双重效应足以导致生殖隔离
D
mFAS基因突变带来的双重效应不足以导致生殖隔离,生殖隔离需多因素协同作用
(2024·广东·高考真题)EDAR 基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR 基因,研究发现,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是( )
A.m的出现是自然选择的结果
B.m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C.m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D.MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
C
自然选择导致基因频率发生定向改变,根据题意,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高,因此m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
XB与Xb的总数量为78×2+14×2+8×2+70+30=300,Xb的数量是14+8×2+30=60,故Xb的基因频率为×100%=20%。
(3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%,则男性中
女性中
$