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1、第四单元遗传变异与进化第一章生物进化理论【考考纲纲考情考情】最新考最新考纲纲及要求及要求三年考情三年考情( (以山以山东东高考卷高考卷为为例例) )20142014年年20132013年年20122012年年现现代生物代生物进进化理化理论论的主的主要内容要内容T28T28非非选择题选择题T6T6选选择题择题T26T26非非选择题选择题【知知识识梳理梳理】一、一、现现代生物代生物进进化理化理论论1.1.基本内容：基本内容：(1)(1)进进化的基本化的基本单单位是位是_。种群：生活在同一地域的种群：生活在同一地域的_的所有成的所有成员员。基因基因库库：一个种群含有的：一个种群含有的_。(2)(2)
2、进进化的化的实质实质是种群是种群_的改的改变变。(3)_(3)_使基因使基因频频率定向率定向变变化，从而决定化，从而决定_的方的方向。向。种群种群同种生物同种生物全部基因全部基因基因基因频频率率自然自然选择选择生物生物进进化化 基因突变基因突变(4) _ (4) _ 提供了进化的原材料提供了进化的原材料 _(5)(5)新物种形成的必要条件：新物种形成的必要条件：_。两种类型：常见的有地理隔离和两种类型：常见的有地理隔离和_。实质：实质：_不能进行自由交流。不能进行自由交流。新物种形成的标志：新物种形成的标志：_。2.2.生物进化的三个基本环节：生物进化的三个基本环节：_。突变突变染色体变异染色
3、体变异基因重组基因重组隔离隔离生殖隔离生殖隔离基因基因生殖隔离生殖隔离突变、选择、隔离突变、选择、隔离二、自然选择对基因频率的影响二、自然选择对基因频率的影响1.1.基因频率：种群中某基因在基因频率：种群中某基因在_中所占的比例。中所占的比例。2.2.基因型频率：某种基因型频率：某种_的个体在种群中所占的比例。的个体在种群中所占的比例。3.3.遗传平衡定律：遗传平衡定律：(1)(1)内容：种群的内容：种群的_频率和频率和_频率不发生改变。频率不发生改变。(2)(2)适合条件：种群适合条件：种群_，没有，没有_、_和和_发生。发生。全部等位基因数全部等位基因数基因型基因型基因基因基因型基因型极大
4、极大迁移迁移突变突变选择选择4.4.自然选择使基因频率变化：自然选择使基因频率变化：(1)(1)影响基因频率变化的最重要因素是影响基因频率变化的最重要因素是_。(2)(2)自然选择通过淘汰不利变异个体引起种群自然选择通过淘汰不利变异个体引起种群_发生变化发生变化的同时，导致了种群的同时，导致了种群_的变化。的变化。自然选择自然选择基因型频率基因型频率基因频率基因频率【小小题题快快练练】1.1.易易错错判断：判断：(1)2014(1)2014重重庆庆高考高考T8(3)T8(3)有学者有学者认为认为，利于脂肪，利于脂肪积积累的基因由于累的基因由于适适应应早期人早期人类类食物缺乏而得以保留并食物缺乏
5、而得以保留并遗传遗传到到现现代，表明自然代，表明自然选择选择决决定生物定生物进进化的方向。化的方向。( )( )【分析分析】“食物缺乏食物缺乏”使使“利于脂肪积累的基因利于脂肪积累的基因”保留下来，经过逐保留下来，经过逐代积累，基因频率不断增大，使人类发生进化，因此自然选择决定生代积累，基因频率不断增大，使人类发生进化，因此自然选择决定生物进化的方向。物进化的方向。(2)(2011(2)(2011江江苏苏高考高考T6A)T6A)自然自然选择选择决定了生物决定了生物变变异和异和进进化的方向。化的方向。( )( )【分析分析】生物变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向，而生物变异是不定向的，
6、自然选择决定了生物进化的方向，而不是生物变异的方向。不是生物变异的方向。(3)(2013(3)(2013四川高考四川高考T5D)T5D)放射性放射性6060CoCo诱发诱发的基因突的基因突变变，可以决定大豆，可以决定大豆的的进进化方向。化方向。( )( )【分析分析】基因突变只能提供进化的原材料，不能决定进化方向，自然基因突变只能提供进化的原材料，不能决定进化方向，自然选择决定进化方向，故错误。选择决定进化方向，故错误。(4)(4)某种抗生素被某种抗生素被长长期使用期使用药药效下降，是由于病原体接触效下降，是由于病原体接触药药物后，物后，产产生生对药对药物有抗性的物有抗性的变变异。异。( )(
7、 )【分析分析】生物的变异是不定向的，药物对病原体的变异进行选择，生物的变异是不定向的，药物对病原体的变异进行选择，对药物有抗性的变异类型得以保留下来。对药物有抗性的变异类型得以保留下来。(5)(2012(5)(2012海南高考海南高考T8C)T8C)环环境境发发生生变变化化时时，种群的基因，种群的基因频频率可能改率可能改变变，也可能不，也可能不变变。( )( )【分析分析】种群基因频率的改变取决于环境对性状是否选择，若环境对种群基因频率的改变取决于环境对性状是否选择，若环境对性状的选择不起作用，则种群的基因频率不改变；反之，则改变。性状的选择不起作用，则种群的基因频率不改变；反之，则改变。(
8、6)(6)基因基因频频率改率改变变，生物一定，生物一定进进化。化。( )( )【分析分析】生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因频率改变，生生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因频率改变，生物一定进化。物一定进化。2.2.下列不存在生殖隔离的是下列不存在生殖隔离的是( () )A.A.二倍体与四倍体西瓜二倍体与四倍体西瓜杂杂交后代无子交后代无子B.B.马马和和驴杂驴杂交后代不育交后代不育C.C.山羊和山羊和绵绵羊羊杂杂交后代不成活交后代不成活D.D.东东北虎和北虎和华华南虎南虎杂杂交后代可育交后代可育【解析解析】选选D D。不同物种之间一般不能相互交配，或交配后不能产生。不同物种之间一般不
9、能相互交配，或交配后不能产生可育后代的现象叫生殖隔离。二倍体与四倍体西瓜杂交后代无子、马可育后代的现象叫生殖隔离。二倍体与四倍体西瓜杂交后代无子、马和驴杂交后代不育属于交配后不能产生可育后代的现象，是生殖隔离；和驴杂交后代不育属于交配后不能产生可育后代的现象，是生殖隔离；山羊和绵羊杂交后代不成活也是生殖隔离；东北虎和华南虎杂交后代山羊和绵羊杂交后代不成活也是生殖隔离；东北虎和华南虎杂交后代可育，不存在生殖隔离，故选可育，不存在生殖隔离，故选D D。3.3.一个种群中基因型一个种群中基因型为为AAAA的个体占的个体占24%24%，基因型，基因型为为AaAa的个体占的个体占72%72%，随机交配一
10、代之后，种群中基因随机交配一代之后，种群中基因A A和基因和基因a a的的频频率分率分别别是是( () )A.60%A.60%、40% B.36%40% B.36%、64%64%C.57%C.57%、43% D.28%43% D.28%、72%72%【解析解析】选选A A。该种群中基因型为。该种群中基因型为AAAA的个体占的个体占24%24%，基因型为，基因型为AaAa的个体的个体占占72%72%，则基因型为，则基因型为aaaa的个体占的个体占4%4%。基因。基因A A的频率为的频率为24%+1/224%+1/272%=72%=60%60%，基因，基因a a的频率为的频率为4%+1/24%+1
11、/272%=40%72%=40%。随机交配，基因频率保持不。随机交配，基因频率保持不变。变。4.4.在一个在一个环环境气候多境气候多变变的生的生态态系系统统中，生存机会最多的种群是中，生存机会最多的种群是( () )A.A.体型体型较较小的种群小的种群 B.B.个体差异个体差异较较少的种群少的种群C.C.体型体型较较大的种群大的种群 D.D.个体差异个体差异较较多的种群多的种群【解析解析】选选D D。个体差异较多的种群可适应不同的环境，被完全淘汰。个体差异较多的种群可适应不同的环境，被完全淘汰的几率较低。的几率较低。5.5.在一个含有在一个含有A A和和a a的自然种群中，的自然种群中，AAA
12、A个体很容易被淘汰，那么按个体很容易被淘汰，那么按现现代代生物生物进进化理化理论论，该该物种将物种将( () )A.A.不断衰退不断衰退 B.B.不断不断进进化化C.C.产产生新物种生新物种 D.D.丧丧失基因失基因库库【解析解析】选选B B。生物进化的标志。生物进化的标志基因频率改变。随着基因频率改变。随着AAAA个体被淘个体被淘汰，汰，A A的基因频率不断降低，种群不断进化；进化未必产生新物种；的基因频率不断降低，种群不断进化；进化未必产生新物种；只要该种群存在，基因库就不会丧失，只是基因库中基因频率会发生只要该种群存在，基因库就不会丧失，只是基因库中基因频率会发生改变。改变。【速速记记卡
13、片卡片】1.1.现现代生物代生物进进化理化理论论的四个要点：的四个要点：(1)(1)种群是生物种群是生物进进化的基本化的基本单单位，位，进进化的化的实质实质是种群基因是种群基因频频率的改率的改变变。(2)(2)突突变变和基因重和基因重组组提供提供进进化的原材料。化的原材料。(3)(3)自然自然选择选择决定生物决定生物进进化的方向。化的方向。(4)(4)隔离隔离导导致物种的形成。致物种的形成。2.2.隔离的两种隔离的两种类类型：型：(1)(1)地理隔离：物种形成的一般地理隔离：物种形成的一般环节环节，但不是必需的，但不是必需的环节环节。(2)(2)生殖隔离：新物种形成的必要条件。生殖隔离：新物种
14、形成的必要条件。3.3.物种形成的三个物种形成的三个环节环节：突：突变变和基因重和基因重组组、自然、自然选择选择、隔离。、隔离。考点一考点一 生物生物进进化理化理论论与基本概念辨析与基本概念辨析1.1.现现代生物代生物进进化理化理论论的基本的基本观观点：点：(1)(1)种群是生物种群是生物进进化的基本化的基本单单位，生物位，生物进进化的化的实质实质在于种群基因在于种群基因频频率率的改的改变变。(2)(2)突突变变和基因重和基因重组组、自然、自然选择选择及隔离是物种形成及隔离是物种形成过过程的三个基本程的三个基本环环节节。(3)(3)突突变变和基因重和基因重组产组产生生进进化的原材料。化的原材料
15、。(4)(4)自然自然选择选择使种群的基因使种群的基因频频率定向改率定向改变变并决定生物并决定生物进进化的方向。化的方向。(5)(5)隔离是新物种形成的必要条件。隔离是新物种形成的必要条件。2.2.物种形成与生物进化：物种形成与生物进化：(1)(1)区别。区别。生物进化：实质上是种群基因频率改变的过程，所以生物进化的标生物进化：实质上是种群基因频率改变的过程，所以生物进化的标志为基因频率的改变，不论变化大小，都属于进化的范畴。志为基因频率的改变，不论变化大小，都属于进化的范畴。物种形成：基因频率的改变直到形成生殖隔离，标志着新物种的形物种形成：基因频率的改变直到形成生殖隔离，标志着新物种的形成
16、，隔离是新物种形成的必要条件，而不是生物进化的必要条件。成，隔离是新物种形成的必要条件，而不是生物进化的必要条件。(2)(2)联系：生物发生进化，不一定形成新物种，但新物种的形成一定联系：生物发生进化，不一定形成新物种，但新物种的形成一定要经过生物进化过程。要经过生物进化过程。3.3.生殖隔离和地理隔离：生殖隔离和地理隔离：(1)(1)地理隔离是由于地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。地理隔离是由于地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。它使同一物种的生物分成不同的种群。它使同一物种的生物分成不同的种群。(2)(2)生殖隔离是指不同物种间的个体不能自由交配，或者交配后不能生殖隔离是指不
17、同物种间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生可育后代的现象。生殖隔离是新物种形成的标志。产生可育后代的现象。生殖隔离是新物种形成的标志。(3)(3)一般来讲，先有地理隔离，再形成生殖隔离，这种形成新物种的一般来讲，先有地理隔离，再形成生殖隔离，这种形成新物种的方式称为异地物种形成方式称为异地物种形成( (渐变式渐变式) )。但是有时没有地理隔离，也能产生。但是有时没有地理隔离，也能产生新物种，如植物中多倍体的形成，这种形成新物种的方式称为同地物新物种，如植物中多倍体的形成，这种形成新物种的方式称为同地物种形成种形成( (骤变式骤变式) )。【高考警示高考警示】(1)(1)突突变变不等同于基因
18、突不等同于基因突变变：“突突变变”不是基因突不是基因突变变的的简简称，而是包括称，而是包括“基因突基因突变变”和和“染色体染色体变变异异”。(2)(2)突突变变在前在前选择选择在后：在后：农农田田喷喷施施农药杀灭农药杀灭害虫，在害虫，在喷喷施施农药农药之前，之前，害虫中就存在抗害虫中就存在抗农药农药的突的突变变个体，个体，喷喷施施农药仅杀灭农药仅杀灭了不抗了不抗药药的个体，的个体，抗抗药药的个体存活下来，的个体存活下来，农药农药不能使害虫不能使害虫产产生抗生抗药药性性变变异，只是异，只是对对抗抗药药性个体性个体进进行了行了选择选择。【考考题题回回访访】1.(20141.(2014江江苏苏高考高
19、考) )某医院某医院对对新生儿感染的新生儿感染的细细菌菌进进行了耐行了耐药药性性实验实验，结结果果显显示示70%70%的致病菌具有耐的致病菌具有耐药药性。下列有关叙述正确的是性。下列有关叙述正确的是( () )A.A.孕孕妇妇食用了残留抗生素的食品，食用了残留抗生素的食品，导导致其体内大多数致其体内大多数细细菌突菌突变变B.B.即使孕即使孕妇妇和新生儿未接触和新生儿未接触过过抗生素，感染的抗生素，感染的细细菌也有可能是耐菌也有可能是耐药药菌菌C.C.新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药药性性D.D.新生儿出生新生儿出生时时没有及没有及时时接种疫
20、苗，接种疫苗，导导致耐致耐药药菌形成菌形成【解题指南解题指南】关键知识：细菌个体存在着抗药性的差异，有些抗药性关键知识：细菌个体存在着抗药性的差异，有些抗药性强，有些抗药性弱，抗生素等对细菌个体的抗药性差异进行选择，留强，有些抗药性弱，抗生素等对细菌个体的抗药性差异进行选择，留下的个体抗药性强。下的个体抗药性强。【解析解析】选选B B。本题考查生物的进化和免疫。抗生素并非导致突变的。本题考查生物的进化和免疫。抗生素并非导致突变的因素，对细菌只起选择作用，即突变在前选择在后，故因素，对细菌只起选择作用，即突变在前选择在后，故A A项错误；细项错误；细菌的变异与宿主是否接触过抗生素无关，所以即使新
21、生儿未接触过抗菌的变异与宿主是否接触过抗生素无关，所以即使新生儿未接触过抗生素，进入新生儿体内的细菌中也存在抗药性的类型，故生素，进入新生儿体内的细菌中也存在抗药性的类型，故B B项正确。项正确。免疫球蛋白与致病菌的耐药性无关，故免疫球蛋白与致病菌的耐药性无关，故C C项错误。新生儿出生时没有项错误。新生儿出生时没有及时接种疫苗，将导致致病菌在体内的繁殖；而耐药菌的形成是基因及时接种疫苗，将导致致病菌在体内的繁殖；而耐药菌的形成是基因突变的结果，与疫苗无关，故突变的结果，与疫苗无关，故D D项错误。项错误。【延伸探究延伸探究】B B项项中，孕中，孕妇妇和新生儿感染的和新生儿感染的细细菌也有可能
22、是耐菌也有可能是耐药药菌，菌，这这反映了生物反映了生物变变异的什么特点？异的什么特点？提示：提示：不定向性。不定向性。2.(20122.(2012海南高考海南高考) )关于现代生物进化理论的叙述，错误的是关于现代生物进化理论的叙述，错误的是( () )A.A.基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要B.B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同C.C.环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变D.D.同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本
23、单位是群落同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落【解析解析】选选D D。基因自发突变率虽然低，却是生物变异的根本来源，。基因自发突变率虽然低，却是生物变异的根本来源，提供生物进化的原材料，提供生物进化的原材料，A A项正确。生物的表现型是基因型与环境共项正确。生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，基因型不同的个体，对环境的适应性可相同，也可不同作用的结果，基因型不同的个体，对环境的适应性可相同，也可不同，同，B B项正确。环境发生的变化如果影响到某些基因型，由于环境的项正确。环境发生的变化如果影响到某些基因型，由于环境的选择作用，就会使种群的基因频率改变；如果环境发生的变化不影
24、响选择作用，就会使种群的基因频率改变；如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性，基因频率也可能不变，种群中各基因型的适应性，基因频率也可能不变，C C项正确。种群内项正确。种群内个体之间才有基因交流，所以生物进化的基本单位是种群而非群落，个体之间才有基因交流，所以生物进化的基本单位是种群而非群落，D D项错误。项错误。【加固加固训练训练】1.(20131.(2013江江苏苏高考高考) )下下图为图为四个物种的四个物种的进进化关系化关系树树( (图图中百分数表示中百分数表示各物种与人各物种与人类类的的DNADNA相似度相似度) )。DNADNA碱基碱基进进化速率按化速率按1%/1%/百万年
25、百万年计计算，下算，下列相关列相关论论述合理的是述合理的是( () )A.A.四个物种都由共同祖先通四个物种都由共同祖先通过过基因突基因突变变而形成而形成B.B.生殖隔离是物种朝不同方向生殖隔离是物种朝不同方向发发展的决定性因素展的决定性因素C.C.人人类类与黑猩猩的与黑猩猩的DNADNA差异差异经历经历了了约约9999万年的累万年的累积积D.D.大猩猩和人大猩猩和人类类的的亲缘亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘亲缘关系的关系的远远近相近相同同【解题指南解题指南】解答本题需要明确：解答本题需要明确：(1)(1)影响基因频率差异的因素：基因突变、自然选择、迁入和迁出等。影响
26、基因频率差异的因素：基因突变、自然选择、迁入和迁出等。(2)(2)生殖隔离是新物种形成的标志，不决定物种的进化方向。生殖隔离是新物种形成的标志，不决定物种的进化方向。【解析解析】选选C C。本题考查生物的进化。本题考查生物的进化。A A项中，物种形成的环节包括突项中，物种形成的环节包括突变和基因重组、自然选择、隔离，其中突变又包括基因突变和染色体变和基因重组、自然选择、隔离，其中突变又包括基因突变和染色体变异，故错误。变异，故错误。B B项中，自然选择是物种朝不同方向发展的决定性因项中，自然选择是物种朝不同方向发展的决定性因素，故错误。素，故错误。C C项中，人类与黑猩猩的项中，人类与黑猩猩的
27、DNADNA差异为差异为0.99%0.99%，DNADNA碱基进化碱基进化速率为速率为1%/1%/百万年，百万年，0.99%0.99%的差异经历了约的差异经历了约9999万年的累积，故正确。万年的累积，故正确。D D项中，根据项中，根据DNADNA相似度，可以计算得出大猩猩和人类的亲缘关系比大相似度，可以计算得出大猩猩和人类的亲缘关系比大猩猩和非洲猴的亲缘关系近。猩猩和非洲猴的亲缘关系近。2.2.下列有关下列有关现现代生物代生物进进化理化理论论的叙述不正确的是的叙述不正确的是( () )A.A.种群是生物种群是生物进进化的基本化的基本单单位位B.B.产产生生进进化的原材料的化的原材料的变变异异
28、仅仅包括基因突包括基因突变变和基因重和基因重组组C.C.自然自然选择选择学学说说是是现现代生物代生物进进化理化理论论的核心的核心D.D.生物生物进进化的化的实质实质是种群基因是种群基因频频率的改率的改变变【解析解析】选选B B。产生进化的原材料的是突变和基因重组，突变包含染。产生进化的原材料的是突变和基因重组，突变包含染色体变异和基因突变。色体变异和基因突变。3.(20153.(2015滨州模拟滨州模拟) )图示为生物新物种形成的基本环节，对图示分析图示为生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是正确的是( () )A.A.图图中中A A表示基因突表示基因突变变和基因重和基因重组组，为进为进
29、化提供原材料化提供原材料B.B.种群基因种群基因频频率的定向改率的定向改变变是形成新物种的前提是形成新物种的前提C.C.图图中中B B表示地理隔离，是新物种形成的必要条件表示地理隔离，是新物种形成的必要条件D.D.图图中中C C表示生殖隔离，指两种生物不能表示生殖隔离，指两种生物不能杂杂交交产产生后代生后代【解题指南解题指南】解答本题的关键点：解答本题的关键点：(1)(1)区分突变和基因突变，突变包括基因突变和染色体变异。区分突变和基因突变，突变包括基因突变和染色体变异。(2)(2)明确物种形成一定经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离。明确物种形成一定经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离。【解析解
30、析】选选B B。图中，。图中，A A表示突变和基因重组，表示突变和基因重组，B B表示地理隔离，表示地理隔离，C C表示表示生殖隔离。突变和基因重组为进化提供原材料，隔离是物种形成的必生殖隔离。突变和基因重组为进化提供原材料，隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生要条件。生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。可育的后代。【延伸探究延伸探究】上上题题中自然中自然选择选择是定向的是定向的吗吗？生物？生物进进化有没有方向性？化有没有方向性？提示：提示：自然选择是定向的，生物进化有方向性。生物进化的方向是：自然选择是定向的，生物进化有方
31、向性。生物进化的方向是：低等低等高等；水生高等；水生陆生；简单陆生；简单复杂。复杂。【方法技巧方法技巧】进进化和物种形成的判断方法化和物种形成的判断方法(1)(1)进进化取决于种群基因化取决于种群基因频频率是否率是否发发生改生改变变。只要种群基因。只要种群基因频频率率发发生生改改变变，生物一定，生物一定进进化。化。(2)(2)物种形成取决于是否形成生殖隔离。物种形成取决于是否形成生殖隔离。进进化是量化是量变变，进进化不一定形成新物种。化不一定形成新物种。物种形成是物种形成是质变质变，新物种形成一定，新物种形成一定发发生了生了进进化。化。4.4.下列关于生物变异与生物进化的叙述，正确的是下列关于
32、生物变异与生物进化的叙述，正确的是( () )A.A.变异均能为生物进化提供原材料变异均能为生物进化提供原材料B.B.太空射线能使种子发生定向变异太空射线能使种子发生定向变异C.C.一个碱基对的缺失引起的变异属于染色体变异一个碱基对的缺失引起的变异属于染色体变异D.D.自然选择会使种群基因频率发生定向改变自然选择会使种群基因频率发生定向改变【解析解析】选选D D。只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料；太空。只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料；太空育种的原理是基因突变，基因突变是不定向的；碱基对的缺失是基因育种的原理是基因突变，基因突变是不定向的；碱基对的缺失是基因内部结构的变化，属于
33、基因突变；生物的变异是不定向的，但自然选内部结构的变化，属于基因突变；生物的变异是不定向的，但自然选择是定向的，生物进化的实质是种群基因频率的改变，所以自然选择择是定向的，生物进化的实质是种群基因频率的改变，所以自然选择会使种群基因频率发生定向改变。会使种群基因频率发生定向改变。考点二考点二 种群基因种群基因频频率和基因型率和基因型频频率的率的计计算算以一以一对对等位基因等位基因为为例例计计算种群中基因算种群中基因频频率，主要分析四种率，主要分析四种类类型的型的题题目：目：1.1.已知基因型个体数，求基因已知基因型个体数，求基因频频率：率：某基因某基因频频率率=(=(纯纯合体个数合体个数2+2
34、+杂杂合体个数合体个数)()(总总个数个数2)2)。2.2.已知基因型已知基因型频频率，求基因率，求基因频频率：率：一个等位基因的一个等位基因的频频率率= =该该等位基因等位基因纯纯合体的基因型合体的基因型频频率率+1/2+1/2杂杂合体的合体的基因型基因型频频率。率。3.3.计算常染色体遗传和伴性遗传基因频率：计算常染色体遗传和伴性遗传基因频率：用用N NAAAA、 分别表示该基因型的个体数，用分别表示该基因型的个体数，用P PAAAA、 表示该表示该基因型的频率。用基因型的频率。用p p、q q表示表示A A、a a的基因频率：的基因频率：常染色体遗传方式：常染色体遗传方式：伴伴X X染色
35、体遗传方式：染色体遗传方式：4.4.遗传遗传平衡定律平衡定律( (哈代哈代温伯格定律温伯格定律) )：当等位基因只有两个当等位基因只有两个(A(A、a)a)时时，设设p p表示表示A A的基因的基因频频率，率，q q表示表示a a的基因的基因频频率，率，则则：基因型：基因型AAAA的的频频率率=p=p2 2，AaAa的的频频率率=2pq=2pq，aaaa的的频频率率=q=q2 2。如果。如果一个种群达到一个种群达到遗传遗传平衡，其基因平衡，其基因频频率率应应保持不保持不变变。【高考警示高考警示】(1)(1)根据公式根据公式计计算基因算基因频频率和基因型率和基因型频频率，如果基因位于常染色体上，
36、率，如果基因位于常染色体上，就不必考就不必考虑虑性性别问题别问题，特，特别别是在理想条件下，符合是在理想条件下，符合遗传遗传平衡定律，可平衡定律，可以直接代入公式以直接代入公式进进行行计计算。算。(2)(2)只要群体不只要群体不发发生生变变化，不化，不论论自由交配或自交，基因自由交配或自交，基因频频率都不率都不发发生生改改变变；但自由交配的基因型；但自由交配的基因型频频率不率不变变，自交基因型，自交基因型频频率会率会发发生生变变化。化。(3)(3)在种群中一在种群中一对对等位基因等位基因频频率之和等于率之和等于1 1，基因型，基因型频频率之和也等于率之和也等于1 1。【考考题题回回访访】1.(
37、20131.(2013海南高考海南高考) )果果蝇长蝇长翅翅(V)(V)和残翅和残翅(v)(v)由一由一对对常染色体上的等位常染色体上的等位基因控制。假定某果基因控制。假定某果蝇蝇种群有种群有20 00020 000只果只果蝇蝇，其中残翅果，其中残翅果蝇蝇个体数量个体数量长长期期维维持在持在4%4%，若再向，若再向该该种群中引入种群中引入20 00020 000只只纯纯合合长长翅果翅果蝇蝇，在不考，在不考虑虑其他因素影响的前提下，关于其他因素影响的前提下，关于纯纯合合长长翅果翅果蝇蝇引入后种群的叙述，引入后种群的叙述，错错误误的是的是( () )A.vA.v基因基因频频率降低了率降低了50%5
38、0%B.VB.V基因基因频频率增加了率增加了50%50%C.C.杂杂合果合果蝇蝇比例降低了比例降低了50%50%D.D.残翅果残翅果蝇蝇比例降低了比例降低了50%50%【解题指南解题指南】解答本题时需关注以下两点：解答本题时需关注以下两点：(1)(1)种群基因频率、基因型频率的计算方法。种群基因频率、基因型频率的计算方法。(2)(2)用遗传平衡定律公式计算基因频率和基因型频率。用遗传平衡定律公式计算基因频率和基因型频率。【解析解析】选选B B。本题考查基因频率及基因型频率的计算。因该果蝇种。本题考查基因频率及基因型频率的计算。因该果蝇种群群vvvv的基因型频率为的基因型频率为4%4%，由遗传平
39、衡定律公式算出，由遗传平衡定律公式算出v=0.2v=0.2，V=0.8V=0.8，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，vvvv有有0.040.0420 000=80020 000=800，VvVv有有2 20.20.20.80.820 000=6 40020 000=6 400，VVVV有有0.80.80.80.820 000=12 80020 000=12 800。引入后，基因频率引入后，基因频率v=(800v=(8002+6 400)/(40 0002+6 400)/(40 0002)=0.12)=0.1，V=1-0.1V=1-0.1=0.9=0.9，故，故A A项
40、正确，项正确，B B项错误。因项错误。因VvVv、vvvv的数目不变，而该种群的总的数目不变，而该种群的总数增加一倍，所以数增加一倍，所以VvVv、vvvv的基因型频率降低的基因型频率降低50%50%，C C、D D正确。正确。2.(20152.(2015潍潍坊模坊模拟拟) )某植物种群中，某植物种群中，AAAA个体占个体占16%16%，aaaa个体占个体占36%36%，该该种群随机交配种群随机交配产产生的后代中生的后代中AAAA个体百分比、个体百分比、A A基因基因频频率和自交率和自交产产生的生的后代中后代中AAAA个体百分比、个体百分比、A A基因基因频频率的率的变变化依次化依次为为( (
41、) )A.A.增大，不增大，不变变；不；不变变，不，不变变B.B.不不变变，增大；增大，不，增大；增大，不变变C.C.不不变变，不，不变变；增大，不；增大，不变变D.D.不不变变，不，不变变；不；不变变，增大，增大【解题指南解题指南】解答本题需要注意：解答本题需要注意：(1)(1)自交、自由交配过程没有发生自然选择等引起基因频率变化的因自交、自由交配过程没有发生自然选择等引起基因频率变化的因素。素。(2)(2)区分自交和自由交配，自交是相同基因型的个体交配，自由交配区分自交和自由交配，自交是相同基因型的个体交配，自由交配是所有基因型的个体随机交配。是所有基因型的个体随机交配。【解析解析】选选C
42、 C。由题意知，种群中。由题意知，种群中A A的基因频率为的基因频率为40%40%，a a的基因频率为的基因频率为60%60%，随机交配产生的后代中，随机交配产生的后代中AAAA个体的百分比为个体的百分比为40%40%40%=16%40%=16%，aaaa个个体的百分比为体的百分比为60%60%60%=36%60%=36%，AaAa个体的百分比为个体的百分比为48%48%，A A的基因频率为的基因频率为16%+48%16%+48%1/2=40%1/2=40%。自交产生的后代中。自交产生的后代中AAAA个体百分比为个体百分比为16%+48%16%+48%1/4=28%1/4=28%，aaaa个体
43、的百分比为个体的百分比为36%+48%36%+48%1/4=48%1/4=48%，AaAa个体的个体的百分比为百分比为1/21/248%=24%48%=24%，A A的基因频率为的基因频率为28%+1/228%+1/224%=40%24%=40%。【延伸探究延伸探究】上上题题中自交中自交过过程中，种群是否程中，种群是否发发生了生了进进化？化？提示：提示：基因频率没有发生改变，种群没有发生进化。基因频率没有发生改变，种群没有发生进化。【方法技巧方法技巧】自交和自由交配自交和自由交配时时基因基因( (型型) )频频率率变变化化规规律律(1)(1)自交：种群个体自交自交：种群个体自交时时，纯纯合体增
44、多，合体增多，杂杂合体减少，基因型合体减少，基因型频频率率发发生改生改变变。自交。自交过过程不改程不改变变基因基因频频率。率。(2)(2)自由交配：在无基因突自由交配：在无基因突变变、各种基因型的个体生活力相同、各种基因型的个体生活力相同时时，处处于于遗传遗传平衡的种群自由交配遵循平衡的种群自由交配遵循遗传遗传平衡定律，上下代之平衡定律，上下代之间间种群的基种群的基因因频频率及基因型率及基因型频频率不率不变变。如果一个种群没有。如果一个种群没有处处于于遗传遗传平衡状平衡状态态，自，自由交配不改由交配不改变变基因基因频频率，但改率，但改变变基因型基因型频频率。率。【加固加固训练训练】1.1.金金
45、鱼鱼的一的一对对相相对对性状由一性状由一对对等位基因等位基因(A(A、a)a)控制，其中控制，其中a a基因在基因在纯纯合合时时使胚胎致死使胚胎致死(aa(aa、X Xa aX Xa a、X Xa aY Y等均等均为纯为纯合体合体) )。现现取一取一对对金金鱼杂鱼杂交，交，F F1 1金金鱼鱼共共6363条，其中雄金条，其中雄金鱼鱼2121条，条，则则F F1 1金金鱼鱼自由交配所得自由交配所得F F2 2成活个体成活个体中，中，a a基因基因频频率率为为( () )A.1/8A.1/8B.1/6B.1/6C.1/11C.1/11D.1/14D.1/14【解题指南解题指南】解答本题的切入点：解
46、答本题的切入点：(1)(1)从从F F1 1中雌雄比例推测出遗传方式是伴性遗传。中雌雄比例推测出遗传方式是伴性遗传。(2)(2)基因在基因在X X染色体上，计算基因频率时注意雄性个体只有一条染色体上，计算基因频率时注意雄性个体只有一条X X染色染色体，雌性个体有两条体，雌性个体有两条X X染色体。染色体。【解析解析】选选C C。F F1 1金鱼共金鱼共6363条，雄金鱼条，雄金鱼2121条，雌雄比例不等，故该条，雌雄比例不等，故该基因位于基因位于X X染色体上。由于染色体上。由于a a基因纯合时致死，基因纯合时致死，F F1 1雌金鱼基因型为雌金鱼基因型为1/2X1/2XA AX Xa a和和
47、1/2X1/2XA AX XA A，雄金鱼的基因型为，雄金鱼的基因型为X XA AY Y，F F1 1金鱼自由交配，金鱼自由交配，F F2 2为为3/8X3/8XA AX XA A、3/8X3/8XA AY Y、1/8X1/8XA AX Xa a、1/8X1/8Xa aY(Y(致死致死) )，故成活个体，故成活个体3/7X3/7XA AX XA A、3/7X3/7XA AY Y、1/7X1/7XA AX Xa a中，中，a a的基因频率为的基因频率为1/111/11。【延伸探究延伸探究】上上题题中中亲亲本的基因型是什么？从本的基因型是什么？从亲亲本到本到F F1 1，该该金金鱼鱼种群种群是否是
48、否发发生生进进化？化？提示：提示：亲本的基因型是亲本的基因型是X XA AX Xa aX XA AY Y。从亲本到。从亲本到F F1 1，由于，由于a a基因纯合时胚基因纯合时胚胎致死，所以胎致死，所以a a基因被淘汰一部分，基因频率改变，金鱼发生了进化。基因被淘汰一部分，基因频率改变，金鱼发生了进化。2.2.下列下列说说法不正确的是法不正确的是( () )A.A.某体某体细细胞基因型胞基因型为为AaaBBbAaaBBb的植株不一定是三倍体的植株不一定是三倍体B.B.同源染色体的姐妹染色同源染色体的姐妹染色单单体之体之间发间发生交叉互生交叉互换换，属于基因重，属于基因重组组C.C.小麦通常自花
49、小麦通常自花传传粉，不能自由交配，但粉，不能自由交配，但这这不改不改变变小麦的基因小麦的基因频频率率D.D.两个种群具有生殖隔离，两个种群具有生殖隔离，这这两个不同种群的个体之两个不同种群的个体之间间可能没有地理可能没有地理隔离隔离【解析解析】选选B B。A A项中，基因型为项中，基因型为AaaBBbAaaBBb的植株可能由受精卵发育而来，的植株可能由受精卵发育而来，不一定是三倍体。不一定是三倍体。B B项中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交项中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，属于基因重组。叉互换，属于基因重组。C C项中，在自交情况下，仅改变基因型频率，项中，在自交情况下，
50、仅改变基因型频率，不改变基因频率。不改变基因频率。D D项中，两个具有生殖隔离的种群属于两个物种，项中，两个具有生殖隔离的种群属于两个物种，这两个物种可能生活在一起，所以具有生殖隔离的种群个体之间可能这两个物种可能生活在一起，所以具有生殖隔离的种群个体之间可能没有地理隔离。没有地理隔离。3.3.一个随机交配的足一个随机交配的足够够大的种群中，某一相大的种群中，某一相对对性状中性状中显显性性状表性性状表现现型型的的频频率是率是0.360.36，则则( () )A.A.该该种群繁殖一代后种群繁殖一代后杂杂合体合体AaAa的基因型的基因型频频率是率是0.320.32B.B.显显性基因的基因性基因的基
51、因频频率大于率大于隐隐性基因的基因性基因的基因频频率率C.C.若若该该种群基因种群基因库库中的基因中的基因频频率率发发生生变变化，就一定会形成新物种化，就一定会形成新物种D.D.若若该该种群中种群中A A的基因的基因频频率率为为0.40.4，A A所控制性状的个体在种群中占所控制性状的个体在种群中占40%40%【解析解析】选选A A。根据题意可知，隐性个体。根据题意可知，隐性个体aaaa的基因型频率为的基因型频率为0.640.64，则，则a a的基因频率为的基因频率为0.80.8，A A的基因频率为的基因频率为0.20.2，该种群繁殖一代后杂合体，该种群繁殖一代后杂合体AaAa的基因型频率是的基因型频率是20.20.8=0.3220.20.8=0.32；种群的基因频率发生变化说明生；种群的基因频率发生变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种；若物发生了进化，但不一定会形成新物种；若A A的基因频率为的基因频率为0.40.4，则，则a a的基因频率为的基因频率为0.60.6，A A所控制性状的个体所控制性状的个体(AA(AA、Aa)Aa)在种群中的比例为在种群中的比例为0.40.42 2+20.40.6=0.64+20.40.6=0.64，即，即64%64%。
