专题七 生物的变异和进化
【典题导引】
1、生物的变异和遗传育种的关系 通过各种方式改变生物的遗传物质，产生各种各样的变异类型，从众多的不同变异类型中，选择符合人类要求的变异，然后定向培育成新品种。
［例1］有两组纯种小麦，一个是高秆抗锈病（DDTT ），一个是矮秆不抗锈病（ddtt ）。现将这两个品种进行下列3组实验：
假如以上三组实验都有矮秆抗锈病出现，分析以下问题：
（1）A 组所得矮抗类型的基因型是 ；B 组所得矮抗类型的基因型是 。C 组所得矮抗是由于发生了基因突变。但一般来说，这种情况不容易发生，因为 。
（3）A 组F 2中的矮抗类型不能直接用作大田栽种，原因是 。
（4）B 组获得矮抗类型也不能直接利用，原因是 ，但通过 处理，可以直接产生理想的矮抗品种，其基因型是 。
［简析］可遗传的变异是育种的依据。A 组是杂交育种，F 2中矮抗类型的基因型为ddTT 、ddTt ，由于ddTt 的后代会发生性状分离，所以该类型不能直接用作大田栽种；B 组是单倍体育种，经过花药的离体培养得到单倍体植株，矮抗类型的基因型是dT ，其后代不育，因此也不能直接用作大田栽种，但通过秋水仙素处理就变成正常植株；C 组是诱变育种，但变异的方向不定向。
2、生物进化理论的应用
［例2］在一个海岛上，一种海龟中有的脚趾是连趾(ww)，有的脚趾是分趾(WW 、Ww)，连趾便于划水，游泳能力强，分趾则游泳能力较弱。若开始时连趾和分趾的基因频率各为0.5，当海龟数量增加到岛上食物不足时，连趾的海龟容易从海水中获得食物，分趾的海龟因不易获得食物而饿死，若千万年后，基因频率变化为W 为0.2，w 为0.8。请问：
（1）该种群中所有海龟所含的基因称为该种群的 。基因频率变化后，从理论上计算，海龟种群中连趾占整个种群的比例为 ；分趾的海龟中杂合子占整个种群的比例为 。
（2）导致海龟种群的基因频率发生变化的原因是什么？
。
（3）这种基因频率的改变，是否发生了生物进化？请讲述理由。
。
（4）这种基因频率的改变，是否产生了新的物种？请讲述理由。
。 ［简析］现代生物进化理论认为：生物进化的实质是种群基因频率的改变；自然选择决定生物进化的方向；突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成 三个环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【归类总结】
1、变异和育种的关系
（1）三种可遗传变异的比较（表1）（2）生物育种方法比较及变异在育种中的应用（表2）表1
表2
2、生物进化理论
（1）基因频率及基因型频率的计算
①一对等位基因的遗传
△基因在常染色体上，其基因频率或基因型频率可表示为：
A的基因频率=A的数量/（ A的数量+a的数量）
a的基因频率=A的数量/（ A的数量+a的数量）
AA的基因型频率=AA的个体数/（ AA +Aa+aa）的个体数或AA的基因型频率=A的基因频率的平方
aa的基因型频率=aa的个体数/（ AA +Aa+aa）的个体数或aa的基因型频率=a的基因频率的平方
△基因在X染色体上，其基因频率或基因型频率可表示为：
X A的基因频率=X A的数量/（X A的数量+X a的数量）
X a的基因频率=X a的数量/（X A的数量+X a的数量）
（注意：由于Y染色体上无A、a基因，因此不能写成X A的基因频率=X A的数量/（X A +X a+Y）的数量
②多个等位基因的遗传如控制ABO血型的3个等位基因I A、I B、i。其基因频率可表示为：
I A基因频率= I A数量/（I A+I B+i）的数量…
（2）现代生物进化理论和达尔文自然选择学说关系
相同点：都能解释生物进化的原因及生物的多样性和适应性。都认为自然选择决定生物进化的方向。不同点：①达尔文认为生物个体是进化的基本单位，现代生物进化理论认为种群是进化的单位。
②达尔文自然选择学说不能阐述遗传变异的实质以及自然选择的作用机理，现代生物进化理论克服了这一点。
联系：达尔文自然选择学说是现代生物进化理论的基础，现代生物进化理论是对达尔文自然选择学说的继承和发扬。
【随堂反馈】
1、现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行了修改，下列哪项不是修改的内容？（）
A、进化的基本单位是种群，而不是生物个体
B、自然选择是通过生存斗争而实现
C、生物进化的实质在于种群基因频率的改变
D、现代生物进化理论将自然选择学说与遗传变异有关理论结合起来
2、现代生物进化理论认为，突变和基因重组产生生物进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类
A、、红眼果蝇中出现了白眼
黄色黄色、绿色
C、猫叫综合症
D、无子西瓜
3、（多选）种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述正确的是（）
A、自然选择使种群基因频率发生定向改变
B、种群基因频率的改变导致生物进化
C、种群通过个体的进化而进化
D、种群通过地理隔离可能达到生殖隔离
4、（多选）用生物进化论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是
A、使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强的方向变异
B、抗菌素对病菌进行人工选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
C、抗菌素对病菌进行自然选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
D、病菌中原来就有抗药性强的个体，在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体
5、某工厂有男女职工各100名，女性色盲基因携带者15人，患者5人，男患者11人，那么这个群体的色盲基因的频率为多少？
