变异与进化(二).docx

变异与进化（二） 　　三、生物的进化理论　　(一)达尔文的自然选择学说 　　1．主要内容　　(1)过度繁殖——生物繁殖能力往往超过其生存环境的承受力　　(2)遗传变异——生物繁殖后代有微小的不定向变异；微小有利变异通过遗传得到逐代积累和加强　　(3)生存斗争——导致生物个体大量死亡和少量生存　　(4)适者生存——在生存斗争中，适者生存，不适者淘汰(自然选择)　　2．生物进化的过程 　　3．生物进化的原因 　　①遗传和变异是生物进化的内在因素；　　②生存斗争是生物进化的动力；　　③环境的定向选择作用决定进化方向；　　④多样性和适应性是自然选择的结果，即生物进化的产物　　(二)现代生物进化理论　　1、主要内容　　(1)种群是生物进化的单位　　　 种群基因库代代相传　　　 基因频率和基因型频率的恒定　　　 假设：显性基因A的基因频率为p，隐性基因a的基因频率为q　　　 p+q＝1　　　 (p+q)2＝1　　　 p2+2pq+q2＝1　　　 则显性纯合体AA的基因型频率为p2，隐性纯合体aa的基因型频率为q2，杂合体Aa的基因型频率为2pq　　　 生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。

　　(2)突变和基因重组产生进化的原材料　　(3)自然选择决定生物进化的方向—基因频率定向改变　　 　基因频率改变导致基因库变迁　　(4)隔离导致物种形成　　　 生物进化决定于种群基因库变迁的方向和速度　　2、生物进化的原因 　　①突变是基因库变迁的动因；基因重组形成多种多样的基因型；　　②自然选择使基因频率定向改变，决定着生物进化方向；迁移、遗传漂变、性选择能引起基因平衡的偏移；　　③地理隔离使种群间出现交配障碍，生殖隔离断绝基因交流，导致物种形成　　3、物种形成过程 　　[典型题解析]　　例1：自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：　　正常基因　　精氨酸　 苯丙氨酸　 亮氨酸　 苏氨酸　 脯氨酸　　突变基因1　 精氨酸　 苯丙氨酸　 亮氨酸　 苏氨酸　 脯氨酸　　突变基因2　 精氨酸　 亮氨酸　　 亮氨酸　 苏氨酸　 脯氨酸　　突变基因3　 精氨酸　 苯丙氨酸　 苏氨酸　 酪氨酸　 丙氨酸　　根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是（　　）　　A、突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添　　B、突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添　　C、突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添　　D、突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添　　[解析]　　本题考查基因突变的概念及其应用，解题思路是将突变基因决定的蛋白质中氨基酸序列和正常基因决定的蛋白质中氨基酸序列进行比较。

突变基因1决定的蛋白质氨基酸序列没有变化，说明基因中碱基的种类发生变化及碱基的替换，但决定的氨基酸没有变化，属于无义突变；突变基因2决定的氨基酸跟正常基因比，只是其中的一个氨基酸的变化，变化氨基酸前后都没有变化，证明也只是碱基的种类的改变而基因3决定的蛋白质氨基酸从苏氨酸开始都发生变化，证明在此位置有碱基的增添或缺失，属于数量的变化　　答案：A　　例2：在一个自交繁殖的植物种群中，发现一种突变性状，具此性状的个体连续繁殖两代后，又有37.5％的性状回复到原有性状原有性状的突变是由于（　　）　　A、隐性基因突变为显性基因　　B、突变的基因与原基因无显隐性关系　　C、显性基因突变为隐性基因　　D、突变的基因与原基因没有等位关系　　[解析]　　本题的解题思路有两种，一种是：考虑突变有两种情况，①是显性基因突变为隐性基因；②是隐性基因突变为显性基因，假设是①情况，则必须是AA突变为aa，才能表现新性状，而基因型为aa的个体自交不会发生性状分离，由此可以断定该突变为②情况，即隐性基因突变为显性基因；第二种思路是具有突变性状的个体自交发生了性状分离，说明该个体为杂合体，基因型为Aa，如果a是突变而来的，新性状就不会表现出来，只能是A是突变而来的；杂合体自交一代后代中杂合体的几率为1／2，自交两代杂合体的几率为1／4，纯合体(AA和aa)的概率为3／4，所以aa(原性状)的个体出现的概率为3／8。

　　答案：A　　例3：某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而健壮，果穗大、籽粒多，因此这些植株可能是（　　）　　A、单倍体　　B、三倍体　　C、四倍体　　D、杂交种　　[解析]　　本题重点考查多倍体和杂种优势的相同点和不同点，同学们容易被果穗大，籽粒多吸引而选择四倍体，但多倍体发育迟缓，不会比普通玉米早熟，题干中描述的是典型的杂种优势的特点　　答案：D　　例4：镰刀形细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区，带有这一突变基因的人(Aa)很多，频率也很稳定对此现象的合理解释是（　　）　　A、杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾　　B、杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾　　C、杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾　　D、杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾　　[解析]　　本题以新的问题情境作为载体，考察同学们知识迁移的能力题干中介绍镰刀形细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡，隐含的条件是a的基因频率会越来越低，则杂合子的基因型频率也会逐渐降低，但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区，带有这一突变基因的人(Aa)很多，频率也很稳定，说明这一地区显性纯合体由于某种原因被淘汰了一部分，根据提供的信息，只能推断显性纯合子易感染疟疾而死亡。

　　答案：A　　例5：一般地说，干旱条件下育成的作物品种，适于在干旱地区种植；潮湿条件下育成的作物品种，适于在潮湿地区种植在这里，干旱和潮湿条件所起的作用是（　　）　　A、诱发基因突变　　B、引起染色体变异　　C、选择基因型　　D、导致基因重组　　[解析]　　环境在此的作用是进行自然选择，使基因频率定向的改变　　答案：C　　例6：在某个海岛上，每1万个人中有500名男子患红绿色盲则该岛上的人群中，女性携带者的数量为每万人中有(设男女性别比为1：1)（　　）　　A、1000人　　B、900人　　C、800人　　D、700人　　[解析]　　本题考察的知识点是基因频率及其应用，根据题意可知Xb的基因频率为500／5000＝1／10，XB的基因频率为9／10，因为男性的X染色体来自于女性，由此可以推断女性人群中产生Xb的基因频率为1／10，XB的基因频率为9／10，配子结合几率相等，可以根据下表得出女性各种基因型频率9/10XB1/10Xb9/10XB(9/10)2XBXB(9/10)×(1/10)XBXb1/10Xb(9/10)×(1/10)XBXb(1/10)2XbXb　　所以女性携带者的基因型频率为2×(9／10)×(1／10)，再乘以5000女性就是该病女性携带者的总人数。

现总结规律如下：显性基因A的频率为p，隐性基因a的频率为q，p+q＝1，在理想状态下，(p+q)2＝1，得出p2+2pq+q2＝1，p2就是基因型AA的频率，2pq就是基因型Aa的频率，q2就是基因型aa的频率，这就是著名的哈代—温伯格平衡　　答案：B　　例7：下列关于现代生物进化的理论的叙述，其中不正确的是（　　）　　A、种群是生物进化的基本单位　　B、自然选择学说是现代生物进化理论的核心　　C、生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变　　D、生物进化过程的实质在于有利变异的保存　　[解析]　　现代生物进化理论是以达尔文的自然选择学说为基础，是从生物进化的单位(宏观)方面和遗传变异的(微观)的实质方面丰富和完善达尔文的自然选择学说达尔文认为遗传变异是生物进化的内在原因，因此，生物进化的实质是种群基因频率的变迁　　答案：D　　例8：下列哪一项不是生物进化的材料?（　　）　　A、基因突变　　B、基因重组　　C、环境引起的变异　　D、染色体变异　　[解析]　　不定向的可遗传变异为生物进化提供了原材料可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异如果环境引起的变异没有引起生物遗传物质的改变，为不可遗传的变异，则对生物的进化不起作用，因为遗传可以积累微小的有利的变异。

　　答案：C　　例9：最早生活在同一区域的种群，后来由于水的阻碍分为甲和乙两个群体如果群体甲生活的环境发生了一系列的剧烈变化，而乙群体的环境没有这种变化，群体甲进化的速率很可能是（　　）　　A、最初比乙慢　　B、最初比乙快　　C、与乙相同　　D、开始比乙慢然后比乙快　　[解析]　　甲生活的环境发生剧烈的变化，开始由于不适应环境的剧变，甲生物进化发展的速度很慢，但剧变的环境可以选择变异幅度大的个体，而没有明显变化的环境对于乙群体的选择作用不明显　　答案：D　　例10：在某一地区的遗传学调查发现，该地区男性色盲占该地区男性总人口的7％，问该地区的女性色盲占该地区女性人口的比例是___________?该地区中的男性XB和Xb的基因频率是__________?女性个体中XBXb的频率是____________?　　[解析]　　男性色盲的基因型为XbY，由于男性色盲患者在该地区男性人口中占7％，而男性的X染色体来自女性，说明女性中产生Xb配子的概率为7％由于男性色盲占7％，则男性产生的X配子中，Xb的概率为7％女性色盲的基因型为XbXb，则女性色盲患者在该地区占7％×7％，约为0.5％该地区男性人口的基因型及比例为XBY(93％)，XbY(7％)，在男性人口中XB和Xb的基因频率分别为93％和7％。

XBXb的概率为2×93％×7％＝13.02％XB(93%)Xb(7%)YXB(93%)XBXB(86.49%)XBXb(6.51%)XBY(93%)Xb(7%)XBXb(6.51%)XbXb(7%)XbY(7%)　　答案：0.5％　 93％　 7％　 13.02％　　例11：自然人群中先天性聋哑的基因型频率为1／10000，下图为一个先天性聋哑家族的系谱，试根据系谱回答问题：　　(1)该家族遗传病由_________性基因控制，该致病基因位于染色体上　　(2)II3和II5携带致病基因的可能性各为________；III3、III5和III6携带致病基因的可能性各为________　　(3)III5和III6为近亲结婚，III6所生子女(无论男孩或女孩)为先天性聋哑患者的可能性为__________只列算式)若III3与自然人群的某位男人结婚(随机婚配)，III3所生子女为先天性聋哑患者的可能性为__________只列算式)　　[解析]　　(1)根据遗传系谱图可知，父母正常生出患病的女儿，该病属于常染色体隐性遗传病自然人群中先天性聋哑的基因型频率为1／10000，则先天聋哑的基因频率为1／100。

　　(2)I1和I2的基因型为Aa，II3和II5的基因型可能为AA或Aa，是携带者的概率为。