1、第一节第一节 生物进化理论的发展生物进化理论的发展 第 一 节 第 一 节 生 物 进 化 理 论 的 发 展 生 物 进 化 理 论 的 发 展 基础自主梳理基础自主梳理 核心要点突破核心要点突破 实验探究创新实验探究创新 课标领航课标领航 知能过关演练知能过关演练 通过本节的学习，我能够通过本节的学习，我能够 1说明现代生物进化理论的主要内容说明现代生物进化理论的主要内容 2探讨生物进化观点对人们思想观念的影响探讨生物进化观点对人们思想观念的影响 课标领航课标领航 情景导引情景导引 世界上到底是先有鸡还世界上到底是先有鸡还 是先有蛋？这个问题困是先有蛋？这个问题困 扰了人类几千年！对于扰了
2、人类几千年！对于 这个问题，首先是神学这个问题，首先是神学 家们作出了家们作出了“解释解释”：先：先 有鸡，因为上帝创造了有鸡，因为上帝创造了 鸡，然后让鸡下蛋！随鸡，然后让鸡下蛋！随 着科学的发展，现在我着科学的发展，现在我 们都知道生物是进化而们都知道生物是进化而 来的。那么生物是怎样来的。那么生物是怎样 进化的呢？进化的呢？ 基础自主梳理基础自主梳理 一、现代达尔文主义一、现代达尔文主义 1对达尔文学说的评价对达尔文学说的评价 (1) 达尔文学说的三个观点达尔文学说的三个观点 物种是可变的物种是可变的 _和自然选择和自然选择 适应是适应是_的结果的结果 适应的第一步是变异的产生，第二步是
3、通过生存适应的第一步是变异的产生，第二步是通过生存 斗争而选择。斗争而选择。 (2)局限：不能科学地解释遗传和变异的本质以及局限：不能科学地解释遗传和变异的本质以及 自然选择对可遗传的变异如何起作用等问题。自然选择对可遗传的变异如何起作用等问题。 自然选择自然选择 生存斗争生存斗争 2现代达尔文主义现代达尔文主义 (1)代表者：杜布赞斯基等。代表者：杜布赞斯基等。 (2)内容内容 _是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位 _决定生物进化的方向决定生物进化的方向 _是物种形成和生物进化是物种形成和生物进化 的机制的机制 种群种群 自然选择自然选择 突变、选择和隔离突变、选择和隔离 (3)种群进
4、化的实质：种群内种群进化的实质：种群内_的改变。的改变。 种群：生活在同一地点的同种生物的全部个体。种群：生活在同一地点的同种生物的全部个体。 种群是生殖的基本单位，也是种群是生殖的基本单位，也是_的基本的基本 单位。单位。 基因库：一个生物种群中基因库：一个生物种群中_所有基因所有基因 的总和。的总和。 基因频率：群体中基因频率：群体中_在该位点上在该位点上 可能出现的比例。可能出现的比例。 基因频率基因频率 生物进化生物进化 全部个体全部个体 某一等位基因某一等位基因 基因型频率：指基因型频率：指_的个体在群体中的个体在群体中 所占的比例。所占的比例。 影响基因频率的因素：影响基因频率的因
5、素：_、_、 迁移、遗传漂变。迁移、遗传漂变。 (4)生物进化的原材料：包括生物进化的原材料：包括_、 _和染色体变异。和染色体变异。 (5)生物进化的方向：自然选择可以保留对个体生生物进化的方向：自然选择可以保留对个体生 存和繁衍后代有利的存和繁衍后代有利的_，使生物向着适应，使生物向着适应 环境的方向发展。环境的方向发展。 某种基因型某种基因型 基因突变基因突变 基因突变基因突变 基因重组基因重组 自然选择自然选择 变异变异 (6)物种形成的重要条件物种形成的重要条件 物种：分布在一定的自然地域，具有一定的物种：分布在一定的自然地域，具有一定的 _和和_特征，而且在自然特征，而且在自然 状
6、态能够相互交配并能生殖出可育后代的一群生状态能够相互交配并能生殖出可育后代的一群生 物个体。物个体。 物种形成和生物进化的机制：突变、选择和隔物种形成和生物进化的机制：突变、选择和隔 离。离。 形态结构形态结构 生理功能生理功能 隔离隔离 a.地理隔离：是指地理上的障碍，是一种主地理隔离：是指地理上的障碍，是一种主 要的要的隔离方式。地理隔离可以导致亚种的隔离方式。地理隔离可以导致亚种的 形成，形成，如东北虎和华南虎如东北虎和华南虎 b.生殖隔离：指不同种群的个体不能自由交配生殖隔离：指不同种群的个体不能自由交配 或交配后产生不可育的后代，如马与驴杂交或交配后产生不可育的后代，如马与驴杂交 产
7、生的骡不可育产生的骡不可育 思考感悟思考感悟 1在自然选择的过程中，直接受选择的是基因型在自然选择的过程中，直接受选择的是基因型 还是表现型？为什么？还是表现型？为什么？ 【提示提示】 是表现型。比如天敌看到的是桦尺蛾是表现型。比如天敌看到的是桦尺蛾 的体色而不是控制体色的基因。的体色而不是控制体色的基因。 二、分子进化的中性学说二、分子进化的中性学说 1提出者：日本学者木村资生。提出者：日本学者木村资生。 2内容内容 (1)生物进化的主导因素不是生物进化的主导因素不是_，而是，而是 _的随机固定。的随机固定。 (2)每种生物的信息大分子都有一定的进化速率。每种生物的信息大分子都有一定的进化速
8、率。 (3)DNA分子产生的突变大部分是分子产生的突变大部分是_，对，对 生物的生存既无利也无害。生物的生存既无利也无害。 自然选择自然选择 中性突变中性突变 中性的中性的 思考感悟思考感悟 2中性学说认为，什么情况下自然选择才会发生中性学说认为，什么情况下自然选择才会发生 作用而导致表现型进化？作用而导致表现型进化？ 【提示提示】 当中性突变积累导致生物性状出现差当中性突变积累导致生物性状出现差 异之后。异之后。 三、生物进化理论发展的意义三、生物进化理论发展的意义 1生物进化理论的创立和完善，对现代生物科学生物进化理论的创立和完善，对现代生物科学 的发展具有重要意义。的发展具有重要意义。
9、2生物进化理论所揭示的原理，有助于人类从事生物进化理论所揭示的原理，有助于人类从事 控制和改造生物的实践活动。控制和改造生物的实践活动。 3生物进化理论有助于确立辩证唯物主义的自然生物进化理论有助于确立辩证唯物主义的自然 观和科学的世界观。观和科学的世界观。 核心要点突破核心要点突破 现代达尔文主义与达尔文进化学说现代达尔文主义与达尔文进化学说 的比较的比较 要点一要点一 达尔文进化学说达尔文进化学说 现代达尔文主义现代达尔文主义 基基 本本 内内 容容 遗传变异是自然选择的内遗传变异是自然选择的内 因因 过度繁殖为自然选择提供过度繁殖为自然选择提供 更多的选择材料，加剧了生更多的选择材料，加
10、剧了生 存斗争存斗争 变异是不定向的，而自然变异是不定向的，而自然 选择是定向的，自然选择决选择是定向的，自然选择决 定着生物进化的方向定着生物进化的方向 生存斗争是自然选择的过生存斗争是自然选择的过 程，是生物进化的动力程，是生物进化的动力 适应是自然选择的结果适应是自然选择的结果 自然选择过程是一个长期、自然选择过程是一个长期、 缓慢、连续的过程缓慢、连续的过程 种群是生物进化的基本种群是生物进化的基本 单位，生物进化的实质在单位，生物进化的实质在 于种群内基因频率的改于种群内基因频率的改变变 突变、选择及隔离是物突变、选择及隔离是物 种形成过程和生物进化的种形成过程和生物进化的 机机制制
11、 基因突变、基因重组和基因突变、基因重组和 染色体变异为生物进化提染色体变异为生物进化提 供了原材料供了原材料自然选择使自然选择使 种群的基因频率定向改变种群的基因频率定向改变 并决定生物进化的方向并决定生物进化的方向 隔离是新物种形成的必要隔离是新物种形成的必要 条件条件 达尔文进化学说达尔文进化学说 现代达尔文主义现代达尔文主义 不同点不同点 没有阐明遗传和变异没有阐明遗传和变异 的本质以及自然选择的本质以及自然选择 的作用机理，着重研的作用机理，着重研 究生物个体进化究生物个体进化 从分子水平上阐明从分子水平上阐明 了自然选择对遗传了自然选择对遗传 变异的作用机理，变异的作用机理， 强调
12、群体进化，认强调群体进化，认 为种群是生物进化为种群是生物进化 的基本单位的基本单位 共同点共同点 都能解释生物进化的原因和生物的多样性、都能解释生物进化的原因和生物的多样性、 适应性适应性 自然选择学说与现代生物进化理论的关系图解如自然选择学说与现代生物进化理论的关系图解如 下：下： 【知识拓展知识拓展】 自然选择的直接对象是生物变自然选择的直接对象是生物变 异的性状，根本对象是与变异性状相对应的基因。异的性状，根本对象是与变异性状相对应的基因。 达尔文认为生物进化过程中变异在前，选择在达尔文认为生物进化过程中变异在前，选择在 后，对生物的变异起选择作用的是个体所处的自后，对生物的变异起选择
13、作用的是个体所处的自 然环境。然环境。 生存斗争是自然选择的动力，它包括种内斗争、生存斗争是自然选择的动力，它包括种内斗争、 种间竞争和生物与环境之间的斗争。种间竞争和生物与环境之间的斗争。 (2010年高考山东卷年高考山东卷)下列符合现代生物进下列符合现代生物进 化理论的叙述是化理论的叙述是( ) A物种的形成可以不经过隔离物种的形成可以不经过隔离 B生物进化过程的实质在于有利变异的保存生物进化过程的实质在于有利变异的保存 C基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向 D自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频 率
14、率 【尝试解答尝试解答】 _D_ 例例1 【解析解析】新物种的形成一定要经过生殖隔离；现新物种的形成一定要经过生殖隔离；现 代生物进化理论从分子水平上解释了生物进化的代生物进化理论从分子水平上解释了生物进化的 实质是种群基因频率的改变；生物进化的方向是实质是种群基因频率的改变；生物进化的方向是 由自然选择决定的，而不是由基因突变产生的有由自然选择决定的，而不是由基因突变产生的有 利变异所决定的；通过自然选择，具有不利变异利变异所决定的；通过自然选择，具有不利变异 的个体被淘汰，具有有利变异的个体被保存下来，的个体被淘汰，具有有利变异的个体被保存下来， 使基因频率发生定向改变。使基因频率发生定向
15、改变。 跟踪训练跟踪训练 现代生物进化理论是在达尔文自然选现代生物进化理论是在达尔文自然选 择学说的基础上发展起来的。现代生物进化理论择学说的基础上发展起来的。现代生物进化理论 观点，对自然选择学说的完善和发展表现在观点，对自然选择学说的完善和发展表现在( ) 突变和基因重组是产生进化的原材料突变和基因重组是产生进化的原材料 种群种群 是进化的单位是进化的单位 自然选择是通过生存斗争实现自然选择是通过生存斗争实现 的的 生物进化的实质是基因频率的改变生物进化的实质是基因频率的改变 隔隔 离导致物种的形成离导致物种的形成 自然选择决定生物进化方自然选择决定生物进化方 向向 适者生存，不适者被淘汰
16、适者生存，不适者被淘汰 A B C D 解析：解析：选选A。现代生物进化理论观点，对自然选。现代生物进化理论观点，对自然选 择学说的完善和发展表现在：突变和基因重组是择学说的完善和发展表现在：突变和基因重组是 产生进化的原材料、种群是进化的单位、生物进产生进化的原材料、种群是进化的单位、生物进 化的实质是基因频率的改变、隔离导致物种的形化的实质是基因频率的改变、隔离导致物种的形 成。成。 基因频率和基因型频率的计算方法基因频率和基因型频率的计算方法 要点二要点二 1已知基因型的个体数计算基因频率已知基因型的个体数计算基因频率 某基因频率某基因频率 该基因总数该基因总数 该基因及其等位基因总数该
17、基因及其等位基因总数 100% 例如：例如：A 的基因频率的基因频率 A Aa 100% 2已知基因型频率求基因频率已知基因型频率求基因频率 计算公式：一对等位基因中某基因的频率该基因计算公式：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纯合子的基因型频率1 2杂合子的基因型频率 杂合子的基因型频率 例如：例如：A 的基因频率的基因频率AA 的基因型频率的基因型频率1 2Aa 的 的 基因型频率基因型频率 3根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率 (1)基因频率与基因型频率的特点基因频率与基因型频率的特点 雄配子雄配子 雌配子雌配子 A(p)
18、a(q) A(p) AA(p2) Aa(Pq) a(q) Aa(pq) aa(q2) AA、Aa、aa 三种基因型频率和为：三种基因型频率和为：p22pqq2 1，即为，即为(pq)2p22pqq21。 (2)实例：实例：AA 的基因型频率为的基因型频率为 m，则，则 A 的基因频率的基因频率 为为 m。 4X 染色体上基因的基因频率的计算染色体上基因的基因频率的计算 Xb的的基因频率基因频率 Xb XBXb 100%。 。 即：即：Xb%(2 XbXbXBXbXbY)/(2 XBXB 2 XBXb2 XbXbXBYXbY) 100%。 【特别提醒特别提醒】 对于伴对于伴X染色体遗传，在染色体
19、遗传，在Y染色体染色体 上没有该基因的等位基因，所以在计算基因总数上没有该基因的等位基因，所以在计算基因总数 时只考虑时只考虑X染色体上的基因数。染色体上的基因数。 某植物种群中，某植物种群中，AA个体占个体占16%，aa个体占个体占 36%，该种群随机交配产生的后代中，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分个体百分 比、比、A基因频率和自交产生的后代中基因频率和自交产生的后代中AA个体百分个体百分 比、比、A基因频率的变化依次为基因频率的变化依次为( ) A增大，不变；不变，不变增大，不变；不变，不变 B不变，增大；增大，不变不变，增大；增大，不变 C不变，不变；增大，不变不变，不变；增大，
20、不变 D不变，不变；不变，增大不变，不变；不变，增大 【尝试解答尝试解答】 _C_ 例例2 【解析解析】 本题主要考查基因频率及基因型频率本题主要考查基因频率及基因型频率 的计算。解答本题，分析如下：的计算。解答本题，分析如下： 【误区警示误区警示】 随机交配前后种群基因频率及基随机交配前后种群基因频率及基 因型频率均不变，而自交后代基因频率不变，基因型频率均不变，而自交后代基因频率不变，基 因型频率会发生变化。因型频率会发生变化。 跟踪训练跟踪训练 在一个种群中随机抽出一定数量的个在一个种群中随机抽出一定数量的个 体，其中，基因型为体，其中，基因型为AA的个体占的个体占18%，基因型为，基因
21、型为 Aa的个体占的个体占78%，aa的个体占的个体占4%。基因。基因A和和a的的 频率分别是频率分别是( ) A18%、82% B36%、64% C57%、43% D92%、8% 解析：解析：选选C。不妨设该种群为。不妨设该种群为100个个体，则基因个个体，则基因 型为型为AA、Aa和和aa的个体分别是的个体分别是18、78和和4个。就个。就 这对等位基因来说，每个个体可以看做含有这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基个基 因。那么，这因。那么，这100个个体共有个个体共有200个基因，其中，个基因，其中，A 基因有基因有21878114个，个，a基因有基因有247886 个。于是，在
22、这个种群中，个。于是，在这个种群中，A基因的基因频率为：基因的基因频率为： 11420057%，a基因的基因频率为：基因的基因频率为：86200 43%。 1可遗传的变异为生物进化提供了原材料可遗传的变异为生物进化提供了原材料 物种形成与生物进化的机制物种形成与生物进化的机制 要点三要点三 2自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向 3隔离导致物种形成隔离导致物种形成 (1)种类种类 生殖隔离：地理隔离有助于亚种形成，进一步生殖隔离：地理隔离有助于亚种形成，进一步 地理隔离，使它们各自的基因库和基因频率继续地理隔离，使它们各自的基因库和基因频率继续 朝不同方向发展，形成更大的差异，
23、直至形成生朝不同方向发展，形成更大的差异，直至形成生 殖隔离就形成了几个新物种。殖隔离就形成了几个新物种。 (2)两种隔离间的关系：地理隔离是物种形成的量两种隔离间的关系：地理隔离是物种形成的量 变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段，只有变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段，只有 地理隔离而不形成生殖隔离，只能产生亚种，而地理隔离而不形成生殖隔离，只能产生亚种，而 不能产生新物种。不能产生新物种。 (3)物种形成的一般过程物种形成的一般过程 【名师点睛名师点睛】 亚种是指同一生物种群由于不亚种是指同一生物种群由于不 同的进化方向，使得地理分布、生活习惯不同，同的进化方向，使得地理分布、生活习惯
24、不同， 但可交配产生可育后代。但可交配产生可育后代。 两个亚种生殖隔离两个亚种生殖隔离,两个物种。两个物种。 突变、选择、隔离是物种形成的三个基本环节。突变、选择、隔离是物种形成的三个基本环节。 回答下列有关生物进化的问题。回答下列有关生物进化的问题。 例例2 (1)上图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，上图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、 Z表示生物进化中的基本环节。表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是分别是 _、_。 (2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个 体的总和称为体的总和称为_，这是生物进化的，这是生物进化的 _。 (3)小岛上
25、能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部 基因，称为蜥蜴的基因，称为蜥蜴的_。 (4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W 代表蜥蜴脚趾的分趾基因；代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表连趾代表连趾(趾间有蹼趾间有蹼) 基因。下图表示这两种性状比例变化的过程。基因。下图表示这两种性状比例变化的过程。 由于蜥蜴过度繁殖，导致由于蜥蜴过度繁殖，导致_加剧。加剧。 小岛上食物短缺，连趾蜥蜴个体比例反而逐渐小岛上食物短缺，连趾蜥蜴个体比例反而逐渐 上升，其原因可能是上升，其原因可能是_ _。 上图所示的过程说明，自然环境的变化引起不上
26、图所示的过程说明，自然环境的变化引起不 同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴 群体内的群体内的_发生了改变。发生了改变。 【思路点拨思路点拨】 本题综合考查进化的相关知识，本题综合考查进化的相关知识， 解答本题可从以下几个方面入手：解答本题可从以下几个方面入手： 掌握变异是自然选择的基础。掌握变异是自然选择的基础。 明确生物进化的基本单位是种群。明确生物进化的基本单位是种群。 理解生物进化的实质是基因频率的改变。理解生物进化的实质是基因频率的改变。 【尝试解答尝试解答】 (1)突变突变(变异变异) 自然选择自然选择 (2)种群种群 基本单位基本单
27、位 (3)基因库基因库 (4)生存斗争生存斗争(种内斗争种内斗争) 连趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水连趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水 中获取食物。因此，岛上食物短缺时，连趾个体中获取食物。因此，岛上食物短缺时，连趾个体 的生存和繁殖机会较多的生存和繁殖机会较多 基因频率基因频率 【解析解析】 (1)生物进化的过程包括三个环节：突生物进化的过程包括三个环节：突 变和基因重组变和基因重组(变异变异)为生物进化提供原材料、自然为生物进化提供原材料、自然 选择决定生物进化的方向、生殖隔离导致新物种选择决定生物进化的方向、生殖隔离导致新物种 的产生。的产生。(2)生活在一定区域的同种生物
28、为一个种生活在一定区域的同种生物为一个种 群，种群是生物进化的基本单位。群，种群是生物进化的基本单位。(3)一个生物种一个生物种 群的全部等位基因的总和称为基因库。群的全部等位基因的总和称为基因库。(4)由于过由于过 度繁殖，种群密度增大，种内斗争加剧。性状的度繁殖，种群密度增大，种内斗争加剧。性状的 有利与有害是相对的，当环境缺少食物时，连趾有利与有害是相对的，当环境缺少食物时，连趾 个体适合游泳，可以从水中获取食物，更适应环个体适合游泳，可以从水中获取食物，更适应环 境。环境对生物性状的选择从分子水平看是对有境。环境对生物性状的选择从分子水平看是对有 利基因的选择，从而引起基因频率的改变。
29、利基因的选择，从而引起基因频率的改变。 【互动探究互动探究】 若小岛上食物充足，则连趾蜥蜴若小岛上食物充足，则连趾蜥蜴 个体比例是否还一定会上升？说明了什么问题？个体比例是否还一定会上升？说明了什么问题？ 【提示提示】 不一定。说明选择是进化的动力。不一定。说明选择是进化的动力。 跟踪训练跟踪训练 达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种 地雀，用生物进化理论解释错误的是地雀，用生物进化理论解释错误的是( ) A经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，导致原经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，导致原 始地雀物种形成现在的地雀物种始地雀物种形成现在的地雀物种 B生殖隔离一旦形成，
30、原来属于同一物种的地雀生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀 很快进化形成不同的物种很快进化形成不同的物种 C这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来 后，逐渐分布在不同的群岛，出现不同的突变和后，逐渐分布在不同的群岛，出现不同的突变和 基因重组基因重组 D自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作 用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很 不相同，并逐步出现生殖隔离不相同，并逐步出现生殖隔离 解析：解析：选选B。生物进化理论对群岛上各种地雀的进。生物进化理论对群岛上各种
31、地雀的进 化过程的正确解释是：进化是经过长期的地理隔化过程的正确解释是：进化是经过长期的地理隔 离，再经过生殖隔离后逐渐形成的。那些原属于离，再经过生殖隔离后逐渐形成的。那些原属于 同一物种的地雀，从南美大陆迁来后，在不同群同一物种的地雀，从南美大陆迁来后，在不同群 岛上岛上(地理隔离地理隔离)，出现不同的突变和基因重组。由，出现不同的突变和基因重组。由 于每个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选于每个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选 择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差 别，在一个种群中，某些基因被保留下来，而在别，在一个种群中，某些基因被
32、保留下来，而在 另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。 久而久之，这些基因库会变得很不相同，并逐步久而久之，这些基因库会变得很不相同，并逐步 出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成，原来属于同出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成，原来属于同 一物种的地雀就成了不同的物种。一物种的地雀就成了不同的物种。 实验探究创新实验探究创新 验证人工选择对种群基因频率的影响验证人工选择对种群基因频率的影响 【例题展示例题展示】 生物进化的实质是种群基因频生物进化的实质是种群基因频 率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很 多，如自然
33、选择、基因重组、遗传漂变、生物多，如自然选择、基因重组、遗传漂变、生物 个体的迁入、迁出等。某中学生物研究小组为个体的迁入、迁出等。某中学生物研究小组为 证明人工选择对种群基因频率的影响，选用了证明人工选择对种群基因频率的影响，选用了 纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇 的长翅的长翅(B)对残翅对残翅(b)为显性，基因位于常染色体为显性，基因位于常染色体 上。他们的实验过程如下：上。他们的实验过程如下： a选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果 蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇
34、； b让子一代果蝇连续自由交配让子一代果蝇连续自由交配5代，同时在每一代，同时在每一 代中要除去残翅果蝇；代中要除去残翅果蝇； c当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七 代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比； d根据残翅果蝇的百分比计算出根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群基因在种群 中的基因频率，得出结论。中的基因频率，得出结论。 请分析回答：请分析回答： (1)如果按照上述步骤进行，在子三代长翅果蝇中如果按照上述步骤进行，在子三代长翅果蝇中 纯合子占纯合子占_。 (2)如果在每代中不除去残翅果蝇，在子三代
35、长翅如果在每代中不除去残翅果蝇，在子三代长翅 果蝇中纯合子占果蝇中纯合子占_。 (3)请判断该实验过程的设计是否科学？请判断该实验过程的设计是否科学？_。 你的理由是：你的理由是：_ _。 (4)若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进 后的步骤。后的步骤。 选择一只纯种长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进选择一只纯种长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇进 行杂交，获得子一代雌雄果蝇；行杂交，获得子一代雌雄果蝇； _； _； _。 (5)请预期这种人工选择对种群基因频率的影响：请预期这种人工选择对种群基因频率的影响： _ _。 【解析解析】 F2中中BBBb12，产生的两
36、种类型，产生的两种类型 的配子的配子Bb21，故，故F3中中bb为为1/31/31/9， 即即F3中长翅果蝇占中长翅果蝇占8/9，其中的纯合子为，其中的纯合子为BB 2/32/34/9，占长翅数的，占长翅数的1/2。若不去除残翅果。若不去除残翅果 蝇，则蝇，则F2中的中的BBBbbb121，F2产生的产生的 配子配子Bb11，F3中中BBBbbb 3/82/83/8，故长翅中的纯合子比例为：，故长翅中的纯合子比例为： BB/(BBBb)3/5。要研究人工选择作用是否对。要研究人工选择作用是否对 种群基因频率产生影响，需要以人工选择作用作种群基因频率产生影响，需要以人工选择作用作 为单一的变量，
37、通过由人工选择作用的种群和自为单一的变量，通过由人工选择作用的种群和自 然繁殖的种群繁殖若干代后进行对照得出实验结然繁殖的种群繁殖若干代后进行对照得出实验结 论。论。 【答案答案】 (1)1/2 (2)3/5 (3)不科学不科学 没有设置没有设置 对照对照(没有对照实验没有对照实验) (4)将子一代果蝇分成性将子一代果蝇分成性 状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组果蝇分状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组果蝇分 别连续自由交配别连续自由交配5次，同时将乙组在每一代中都要次，同时将乙组在每一代中都要 除去残翅果蝇除去残翅果蝇 当子六代所有长翅果蝇自由交当子六代所有长翅果蝇自由交 配后，分别统计甲
38、、乙两组子七代中长翅果蝇和配后，分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和 残翅果蝇在种群中的百分比残翅果蝇在种群中的百分比 根据甲、乙两组根据甲、乙两组 中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中 的的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论基因在种群中的基因频率，比较得出结论 (5)这种人工选择将导致这种人工选择将导致B基因的频率增大，基因的频率增大，b基因基因 的频率减小的频率减小 【实验链接实验链接】 该实验设计的不科学之处在于没该实验设计的不科学之处在于没 有设计对照实验。常见的实验对照类型有：空有设计对照实验。常见的实验对照类型有：空 白对照：对照组为不作任何处理的对象组。自白对照：对照组为不作任何处理的对象组。自 身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设 对照组。条件对照：给实验组某种条件的处理，对照组。条件对照：给实验组某种条件的处理， 给对照组另一种条件的处理。相互对照：指不给对照组另一种条件的处理。相互对照：指不 另设对照组，而是利用几个实验组来进行相互对另设对照组，而是利用几个实验组来进行相互对 照。本题应设一空白对照组。照。本题应设一空白对照组。
