新教材 人教版高中生物必修2 第六章 生物的进化 知识点考点重点难点提炼汇总Word文档格式.docx
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适应是自然选择的结果
1.拉马克的进化学说
2.达尔文的自然选择学说
达尔文自然选择学说的解释模型 概念模型
[典例4]下列关于生物进化“自然选择”理论的叙述，错误的是（ ）
A.各种变异都是自然选择的原材料B.有利变异更容易被保存下来
C.微小变异可以累积成显著变异D.自然选择是进化的一个重要动力和机制
解析 生物的变异包括可遗传变异和不可遗传变异，其中只有可遗传变异能够为生物进化提供原材料，A错误；
出现有利变异的个体容易在生存斗争中获胜，并将这些变异遗传下去，B正确；
微小的有利变异可以通过遗传得到积累，C正确；
自然选择是进化的一个重要动力和机制，D正确。
答案 A
【易错提示】
变异分为可遗传变异和不可遗传变异，只有可遗传变异才能为生物进化提供原材料。
【归纳总结】
（1）变异是不定向的，自然选择是定向的；
（2）不定向变异发生在前，环境（药物）的选择作用在后；
（3）变异的有利与有害是看是否有利于生物在特定环境下的生存。
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第1课时 种群基因组成的变化
种群和种群基因库
[典例1]某种群中含有基因型为AA的个体300个，Aa的个体200个，aa的个体500个，则该种群中a的基因频率为（ ）
A.40%B.60%
C.50%D.70%
答案 B
构建种群基因组成变化的数学模型
在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。
假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均
等的，基因A和a都不产生突变，据此内容回答下列问题：
（1）计算出亲代种群中AA、Aa和aa三种基因型个体所占的比例（即AA、Aa和aa的基因型频率），填入下表相应位置。
显、隐性配子的比例就是显隐性基因的基因频率
（2）根据孟德尔的分离定律，计算出该亲代种群产生的A配子的比例（即A的基因频率）p和a配子的比例（即a的基因频率）q，填入下表相应位置。
（3）计算出亲代种群雌雄个体随机交配所产生的子一代的基因型频率和基因频率，填入下表相应位置。
基因型频率＝该基因型个体数/该种群个体总数×
100%
（4）求出子一代自由交配所产生的子二代的基因型频率和基因频率，填入下表相应位置。
（5）求出子二代自由交配所产生的子三代的基因型频率和基因频率，填入下表相应位置。
基因型频率
基因频率
AA
Aa
aa
A（p）
a（q）
亲代
30%
60%
10%
40%
子一代
36%
48%
16%
子二代
子三代
由表可知，子二代、子三代以及以后若干代，种群的基因频率和基因型频率都与子一代（填“亲代”或“子一代”）一样。
[典例2]（2019·
诸暨中学期中）在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：
AA基因型的百分比为20%，Aa基因型的百分比为80%，aa基因型（致死型）的百分比为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占（ ）
A.1/4B.1/5
C.3/7D.11/21
解析 已知某种群控制某性状的基因型只有两种：
AA基因型的频率为20%，Aa基因型的频率为80%，aa基因型（致死型）的频率为0，则A的基因频率＝20%＋1/2×
80%＝60%，a的基因频率＝1/2×
80%＝40%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA基因型频率＝60%×
60%＝36%，Aa的基因型频率＝2×
60%×
40%＝48%，aa的基因型频率＝40%×
40%＝16%，其中aa为致死型，因此AA基因型的个体占36/（36＋48）＝3/7，C正确。
（1）一个种群包括该区域内该种生物的所有属性（所有性别、所有年龄等等）的全部个体；
（2）常染色体上A的基因频率计算公式为（AA个体数×
2＋Aa个体数）/（种群个体总数×
2）×
100%，a的基因频率计算公式为（aa个体数×
100%；
（3）X染色体上b的基因频率计算公式为：
（XbXb个体数×
2＋XBXb个体数＋XbY个体数）/（雌性个体总数×
2＋雄性个体总数）×
X染色体上B的基因频率计算公式为：
（XBXB个体数×
2＋XBXb个体数＋XBY个体数）/（雌性个体总数×
100%。
【拓展】 遗传平衡定律（哈迪—温伯格定律）
（1）使用条件：
①种群非常大；
②所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；
③没有迁入和迁出；
④不同表型的个体生存和繁殖的机会是均等的；
⑤基因A及其等位基因a都不产生突变。
（2）实质与性质：
同时满足上述5个条件的种群，处于遗传平衡状态，其种群基因频率和基因型频率将世代保持不变。
（3）数学表达式：
若A的基因频率为p，a的基因频率为q，且p＋q＝1；
则AA的基因型频率＝p2，aa的基因型频率＝q2，Aa的基因型频率＝2pq，且p2＋2pq＋q2＝1。
【方法归纳】
★PA＝
＝PAA＋
PAa
Pa＝
＝Paa＋
PA＋Pa＝1＝PAA＋PAa＋Paa
种群中任意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。
1.基因突变使种群基因频率发生变化的原因
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。
2.可遗传的变异提供了生物进化的原材料
3.探究自然选择对种群基因频率变化的影响
（1）提出问题：
如何解释桦尺蛾种群中s基因的频率越来越低的现象？
（2）作出假设：
自然选择使桦尺蛾种群的基因频率发生定向改变。
（3）实验思路与结果：
1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS为10%，Ss为20%，ss为70%，S基因的频率为20%。
在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色（ss）个体每年减少10%，黑色（SS和Ss）个体每年增加10%。
完成下列表格：
（注意：
不同年份该种群的个体总数可能有所变化）
第1年
第2年
第3年
第4年
……
SS
11.5%
13%
14.6%
Ss
20%
22.9%
26%
29.2%
ss
70%
65.6%
61%
56.2%
S
23%
s
80%
77%
74%
70.8%
将环境的作用的大小进行调整，比如将浅色个体每年减少的数量百分比调高点，重新进行相关计算，得出结果。
（4）分析结果，得出结论：
自然选择可以定向改变种群的基因频率，且环境的选择作用越大，改变的幅度也越大。
4.自然选择使种群的基因频率发生定向改变
[典例3]家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。
如表是对某市不同地区家蝇种群对该杀虫剂的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。
下列叙述正确的是（ ）
家蝇种群来源
敏感型纯合子/%
抗性杂合子/%
抗性纯合子/%
甲地区
78
20
2
乙地区
64
32
4
丙地区
84
15
1
A.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%
B.乙地区抗性基因频率相对较高是杀虫剂选择的结果
C.目前在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂效果最不明显的应该是丙
D.上述通道蛋白中氨基酸改变的根本原因是在基因表达过程中出现了差错
解析 由表格信息可知，甲地区抗性纯合子的基因型频率是2%，抗性杂合子基因型频率是20%，则抗性基因频率是2%＋20%÷
2＝12%，A错误；
乙地区抗性基因频率相对较高是杀虫剂选择的结果，B正确；
由表格信息可知，目前在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂效果最不明显的应该是乙，C错误；
通道蛋白中氨基酸改变的根本原因可能是基因碱基替换的结果，D错误。
（1）突变的有害和有利不是绝对的，取决于生物的生存环境；
（2）染色体片段的缺失、重复和染色体数目变异能造成基因数目的变化，所以能引起种群基因频率的变化；
而染色体片段的易位和倒位只改变了基因在染色体上的排列顺序，不改变基因的种类和比例，所以不会直接引起基因频率的变化。
★工业化初期的桦尺蛾种群
★工业化中后期的桦尺蛾种群
【归纳总结】 自然选择决定生物进化方向的原理
（1）变异是不定向的，不能决定生物进化的方向，只能为生物进化提供原材料。
自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。
（2）自然选择直接作用于生物的表现型而不是基因型，最终使种群的基因频率发生定向改变。
探究抗生素对细菌的选择作用
1.实验原理 一般情况下，一定浓度的抗生素能杀死细菌，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。
2.实验步骤
步骤1
分组、编号、做标记
用记号笔在培养皿的底部画两条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④
步骤2
接种
取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上
对照组
步骤3
自变量控制
用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张抗生素纸片放在②～④号区域的中央，盖上皿盖
实验组
步骤4
培养
将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12～16h
步骤5
因变量观测
观察培养基上纸片附近是否出现抑菌圈，并测量、记录抑菌圈的直径，并取平均值
步骤6
重复实验
从抑菌圈边缘的菌落上挑出细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，重复步骤2～5。
如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径
3.实验结果
与区域①相比，区域②③④纸片周围会出现抑菌圈；
②③④区域抑菌圈的平均直径逐代越来越小。
4.实验结论
①细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异；
②抗生素的选择作用导致了耐药菌比例的逐渐升高。
（1）细菌耐药性变异的产生与抗生素有关吗？
为什么？
提示 无关。
因为抗生素并非诱变因子。
（2）细菌产生耐药性变异的过程是定向的吗？
提示 不是。
因为细菌产生耐药性变异的过程属于基因突变，而基因突变具有不定向性。
（3）为什么培养基中抗生素滤纸片周围会出现抑菌圈？
提示 因为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。
（4）抗生素滤纸片周围的抑菌圈的直径为什么会逐代变小？
提示 因为经过抗生素的持续多代筛选，细菌的耐药性越来越强。
[典例4]长期使用抗生素治病，会出现一些抗药性强的细菌，使抗生素的药效降低。
原因是（ ）
A.长期使用使细菌不得不适应抗生素
B.抗生素的使用导致细菌发生了基因突变
C.抗生素对细菌的不定向变异进行了定向选择
D.细菌为了适应抗生素而产生了定向变异
解析 长期使用抗生素治病，由于抗生素对细菌有选择作用，淘汰了没有抗药性的细菌和抗药性低的细菌，能生存下来的细菌都具有较强的抗药性，所以出现抗药性强的细菌，使抗生素药效降低，而不是细菌对抗生素产生了适应性，A错误；
细菌发生基因突变与抗生素的使用无关，B错误；
抗生素对细菌的不定向变异进行了定向选择，使一些抗药性强的细菌生存下来，C正确；
生物的变异是不定向的，D错误。
专题七 基因频率和基因型频率的计算方法
微考点 基因频率和基因型频率的计算
（1）根据基因型个体数计算基因频率
规律：
①常染色体遗传：
设定A%、a%分别表示基因A和a的频率，AA、Aa、aa分别表示AA、Aa、aa三种基因型个体数，则：
A%＝
×
a%＝
②伴X染色体遗传：
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五种基因型个体数，则：
XB%＝
Xb%＝
[典例1]在人类的MN血型系统中，基因型LMLM的个体表现为M血型；
基因型LMLN的个体表现为MN血型，基因型LNLN的个体表现为N血型。
1977年上海中心血站调查了1788人，发现有397人为M血型，861人为MN血型，530人为N血型。
则LM、LN的基因频率分别约为________。
解析 常染色体上的基因，已知各基因型的个体数，求基因频率时，根据“基因频率＝种群中该基因的总数/种群中该等位基因的总数”进行计算。
该人群中共有1788个人，共含有3576个基因，LM的总数有397×
2＋861×
1＝1655，LM的频率为1655/3576≈0.4628。
由于在一个种群中基因频率有LM＋LN＝100%，所以LN≈1－0.4628≈0.5372。
答案 46.28%、53.72%
（2）根据基因型频率计算基因频率
等位基因中一个基因的频率等于它的纯合子频率与1/2的杂合子频率之和。
将基因型频率中的百分号去掉，转化为基因型的个数，然后按照基因型个体数计算基因频率。
在雌、雄个体数相等的情况下还可以根据以下公式计算：
某种基因的基因频率＝2/3（2×
某种基因雌性纯合体频率＋雌性杂合体频率＋雄性该基因型频率）。
[典例2]在调査某小麦种群时发现T（抗锈病）对t（易感染）为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由传粉，据统计TT为20%，Tt为60%，tt为20%，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使全部的易感染小麦在开花之前全部死亡。
计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是（ ）
A.50%和50%B.50%和62.5%
C.62.5%和50%D.50%和100%
解析 本题考查的是基因频率变化的相关知识。
由题意可知，小麦在感染锈病之前的基因型频率是：
TT＝20%，Tt＝60%，tt＝20%，T的基因频率为：
T＝20%＋1/2×
60%＝50%；
感染锈病之后基因型tt个体全部死亡，该种群中的基因型频率是：
TT＝20%÷
（20%＋60%）×
100%＝25%，Tt＝60%÷
100%＝75%，因此感染锈病之后基因T的频率是：
T＝25%＋1/2×
75%＝62.5%，B正确。
（3）根据基因频率计算基因型频率
设定p、q分别表示基因A和a的频率，根据遗传平衡定律，则：
基因型AA的频率为p2，基因型Aa的频率为2pq，基因型aa的频率为q2。
设XB的频率为p，Xb的频率为q，在雄性群体中、雌性群体中和整个种群中，XB、Xb的基因频率都是p、q，且p＋q＝1。
雄性群体中，XBY的频率＝XB的频率＝p，XbY的频率＝Xb的频率＝q；
雌性群体中，XBXB的频率＝p2，XbXb＝q2，XBXb＝2pq。
由于雌雄数目相等，整个群体中的某基因型频率是雌（雄）性中该基因型频率的1/2。
[典例3]已知苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性遗传病。
据调查，该病的发病率大约为1/10000。
请问，在人群中苯丙酮尿症致病基因的基因频率以及携带此隐性基因的杂合基因型频率各是多少？
解析 本题考查生命观念和科学思维。
由于本题不知道具体基因型的个体数以及各种基因型频率，所以问题变得复杂化，此时可以考虑用遗传平衡定律。
由题意可知aa的频率为1/10000，计算得a的频率为1/100。
又A＋a＝1，所以A的频率为99/100，Aa的频率为2×
（99/100）×
（1/100）＝99/5000。
答案 1/100，99/5000
（4）根据各基因型的比例，求该种群自交或随机交配一代后的基因型频率
①自交——先计算出亲代各种基因型的频率，再在自交后代中统计出各种基因型的频率。
②随机交配——先计算出亲代产生的各种配子的频率，再根据p2、2pq、q2计算出后代的基因型频率。
[典例4]已知某种群中，AA基因型频率为25%，aa基因型频率为39%，则该种群的个体自交一代后，基因型AA的频率为（ ）
A.50%B.34%
C.25%D.61%
常染色体上的基因，已知各基因型的比例，求该种群自交一代后，某基因型或某基因的频率时，不能用遗传平衡定律，要先计算出当代各种基因型的频率，再在自交后代中统计出各种基因型的频率。
由于AA＝25%，aa＝39%，可知Aa＝1－25%－39%＝36%。
AA个体自交后代的基因型为AA，在整个后代中的频率仍为25%，aa个体的自交后代为aa，在整个后代中的频率仍为39%，Aa的个体自交后代中AA基因型个体占后代总数的1/4，即36%×
1/4＝9%。
故该群体的个体自交一代，基因型为AA的频率为25%＋9%＝34%。
第2课时 隔离在物种形成中的作用
物种和隔离
1.物种的概念 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
2.隔离
[典例1]下列关于物种和隔离的叙述，错误的是（ ）
A.物种是生物分类的基本单位
B.二倍体西瓜与四倍体西瓜属于同一物种
C.不同的物种之间必然存在着生殖隔离
D.虽然马和驴交配能产生骡，但其属于不同物种
解析 二倍体西瓜与四倍体西瓜之间存在着生殖隔离，属于不同的物种，B错误。
隔离在物种形成中的作用
1.新物种形成的过程
2.结论：
隔离是物种形成的必要条件。
（1）四倍体西瓜是一个独立的新物种吗？
提示 是。
因为四倍体西瓜之间可以自由交配，并能产生可育后代。
（2）四倍体西瓜形成过程中，有没有经过地理隔离？
提示 没有。
（3）三倍体西瓜是不是一个独立的新物种，为什么？
因为三倍体减数分裂时会联会紊乱，无法产生正常的有性生殖细胞，因此无法自由交配并产生可育后代。
[典例2]某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，一万年后，两个种群已经发生明显的分化。
经过长期演化两个种群可能形成两个物种，下列说法错误的是（ ）
A.物种的形成必须通过a才能最终达到c
B.b表示自然选择过程
C.①②③④⑤⑥为生物进化提供原材料
D.c表示生殖隔离
解析 图中a表示地理隔离，c表示生殖隔离，地球上新物种的形成往往要先经历地理隔离，最终达到生殖隔离，但并不都是这样，如二倍体西瓜经秋水仙素处理形成四倍体西瓜，A错误；
图中b表示自然选择过程，决定了生物进化的方向，B正确；
图中①②③④⑤⑥表示生物可遗传的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异，可以为生物进化提供原材料，C正确；
图中c表示生殖隔离，是新物种形成的标志，D正确。
（1）渐变式物种形成过程的概念模型：
（2）爆发式物种形成过程的概念模型：
（3）物种、种群与隔离之间关系的概念模型：
第4节 协同进化与生物多样性的形成
协同进化
[典例1]下列选项不支持协同进化观点的是（ ）
A.昆虫和体内共生菌的关系
B.有长着细长花矩的兰花，就必有同样长着细长吸管似的口器的昆虫
C.草原上狼的灭绝造成鹿数量激增
D.随着光合放氧生物蓝藻的出现，地球上有了氧气，这为好氧生物的出现创造了前提条件
解析 协同进化包括不同物种之间以及生物与无机环境之间的相互影响；
A、B两项都属于物种之间的协同进化，D项属于生物与无机环境之间的协同进化；
不同物种在进化过程中相互选择，协同进化，并非彼此孤立，狼的灭绝导致对鹿群的选择作用消失，种群质量下降，最终造成鹿群数量下降甚至灭绝。
（1）生物与生物之间的协同进化，仅发生在不同物种之间，同种生物不存在协同进化；
（2）生物与无机环境间的协同进化，表现在生物能够适应一定的环境，也能影响环境。
即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。
物种间的协同进化方式多种多样，有的通过生存斗争实现，有的通过种间互助实现。
生物多样性的形成
[典例2]下列关于生物多样性及生物进化历程的叙述，错误的是（ ）
A.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次
B.生物多样性的形成原因是生存斗争
C.地球上生物进化的历程是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生
D.研究生物进化历程的主要证据是化石
解析 生物多样性的形成原因是协同进化，故选B项。
（1）生存斗争包括种内竞争、种间斗争以及生物与无机环境之间的斗争3个方面，强调的是“斗争”；
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