《生物 第七章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 第1課時(shí) 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物 第七章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 第1課時(shí) 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化 新人教版必修2（36頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1課時(shí)種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化第7章第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.舉例說明種群、基因庫、基因頻率的概念，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)方法討論基 因頻率的變化。2.結(jié)合教材闡明突變和基因重組是生物進(jìn)化的原材料。3.通過探究自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響，理解自然選擇決定生物 進(jìn)化的方向。重難點(diǎn)擊1.用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化。2.自然選擇對(duì)生物進(jìn)化的作用。課堂導(dǎo)入19世紀(jì)，英國杰出的生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了生物發(fā)展的規(guī)律，證明所有的物種都有共同的祖先。達(dá)爾文的這一重大發(fā)現(xiàn)，對(duì)生物學(xué)具有劃時(shí)代的意義。人們?cè)谶_(dá)爾文自然選擇理論的基礎(chǔ)之上，逐步完善和發(fā)展進(jìn)化論，最終建立了現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。這節(jié)課就讓我們一起來

2、學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。一、種群是生物進(jìn)化的基本單位當(dāng)堂檢測二、突變和基因重組、自然選擇內(nèi)容索引一、種群是生物進(jìn)化的基本單位基礎(chǔ)梳理1.以種群作為生物進(jìn)化單位的理由以種群作為生物進(jìn)化單位的理由(1)達(dá)爾文認(rèn)為自然選擇直接作用的是生物個(gè)體，并且是個(gè)體的 ，而個(gè)體 會(huì)隨著個(gè)體的 而消失。(2)決定生物性狀的基因可以通過 而世代延續(xù)，并且在群體中擴(kuò)散，因此生物進(jìn)化應(yīng)該研究群體 的變化。2.種群的概念種群的概念生活在一定區(qū)域的 生物的 叫做種群。它是生物進(jìn)化的，彼此之間可以交配，并通過繁殖將 傳給后代。表現(xiàn)型表現(xiàn)型死亡生殖基因組成同種全部個(gè)體基本單位 各自的基因3.基因庫與基因頻率基因庫與基因頻率(1)

3、基因庫：一個(gè)種群中 個(gè)體所含有的 基因，叫做這個(gè)種群的基因庫。(2)基因頻率：一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占 的比率，叫做基因頻率。全部全部全部等位基因數(shù)在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測得基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，就這對(duì)等位基因來說，每個(gè)個(gè)體可以看作含有2個(gè)基因。假設(shè)該昆蟲種群非常大，所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，自然選擇對(duì)翅色這一相對(duì)性狀沒有作用，基因A和a都不產(chǎn)生突變，根據(jù)孟德爾的分離定律計(jì)算：1.該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比率各是多少？答案答案A配子占60%，a

4、配子占40%。問題探究答案答案答案AA占36%，Aa占48%，aa占16%。2.子一代基因型的頻率各是多少？答案答案A占60%，a占40%。3.子一代種群的基因頻率各是多少？答案由表可知，子三代、子四代以及若干代以后，種群的基因頻率與子一代一樣。答案答案4.子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣嗎？答案親代基因型的頻率 AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A(30%)A(30%)a(30%)a(10%)子一代基因型頻率 AA(36%)Aa(48%)aa(16%)子一代基因頻率A(60%)a(40%)子二代基因型頻率 AA(36%)Aa(48%)aa(16%)

5、子二代基因頻率A(60%)a(40%)答案答案對(duì)自然界的種群來說，這五個(gè)條件不可能同時(shí)都成立。例如，翅色與環(huán)境色彩較一致，被天敵發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)就少些。5.若上述計(jì)算結(jié)果是建立在五個(gè)假設(shè)條件基礎(chǔ)上的。對(duì)自然界種群來說，這五個(gè)條件都成立嗎？你能舉出哪些實(shí)例？答案知識(shí)知識(shí)整合整合當(dāng)某種群非常大，所有雌雄個(gè)體間都能自由交配，沒有遷入和遷出，沒有自然選擇和突變時(shí)，這樣的種群稱為理想種群。理想種群中，各等位基因的頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡的。拓展應(yīng)用1.下列關(guān)于種群的敘述中，不正確的是A.種群是生物進(jìn)化的基本單位，也是生物群落的基本單位B.種群內(nèi)個(gè)體間彼此可以交配，

6、并通過繁殖將各自的基因傳給后代C.兩個(gè)池塘內(nèi)的全部青蛙是一個(gè)種群D.一個(gè)樹林中的全部杜鵑是一個(gè)種群答案解析解析種群是在一定區(qū)域內(nèi)(即同一地點(diǎn))同種生物的全部個(gè)體的總和，而C項(xiàng)為兩個(gè)池塘，屬于兩個(gè)種群。解析2.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽取一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占18%，基因型為Aa的個(gè)體占78%，基因型為aa的個(gè)體占4%，A和a的基因頻率分別是A.18%、82% B.36%、64%C.57%、43% D.92%、8%答案解析解析A基因頻率AA基因型頻率1/2Aa基因型頻率18%1/278%57%，a基因頻率aa基因型頻率1/2Aa基因型頻率4%1/278%43%。解析3.在某一遵循遺傳平

7、衡定律的人群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者為16%，則該性狀不同類型的基因型頻率分別是(按AA、Aa、aa順序排列)A.0.36、0.48、0.16 B.0.48、0.36、0.16C.0.16、0.48、0.36 D.0.16、0.36、0.38答案解析解析本題考查基因遺傳平衡定律的應(yīng)用。根據(jù)基因庫中隱性性狀者(aa)的頻率為16%。則q20.16，q0.4，而p10.40.6，根據(jù)遺傳平衡公式，p(A)q(a)2p2(AA)2pq(Aa)q2 (aa)可計(jì)算出AA的頻率為0.36，Aa的頻率為0.48，aa的頻率為0.16。解析方法鏈接方法鏈接1.已知基因型頻率計(jì)算基因頻率已知基因型頻率計(jì)算基

8、因頻率設(shè)有某種群， AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示，A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，則：PA(1)p2代表純合子AA的基因型頻率；(2)2pq代表雜合子Aa的基因型頻率；(3)q2代表純合子aa的基因型頻率。即：AA%p2，Aa%2pq，aa%q2。2.理想條件下的基因頻率和基因型頻率的計(jì)算理想條件下的基因頻率和基因型頻率的計(jì)算理想種群中，一對(duì)等位基因?yàn)锳和a，設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則pqA%a%1。如果這個(gè)種群達(dá)到了遺傳平衡，那么遺傳平衡定律可以表示為：(pq)2p22pqq21。二、突變和基因重組、自然選擇基礎(chǔ)梳理1.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)

9、化的原材料突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料(1)可遺傳變異的來源可遺傳變異來源_基因突變?nèi)旧w變異統(tǒng)稱為突變基因重組(2)可遺傳變異的形成、特點(diǎn)和作用形成：a. 產(chǎn)生等位基因；b.通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的 ?；蛲蛔兓蛐吞攸c(diǎn)：隨機(jī)的、 。作用：只是提供生物進(jìn)化的 ，不能決定生物進(jìn)化的 。(3)變異的有利和有害是相對(duì)的，是由 決定的。2.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向自然選擇決定生物進(jìn)化的方向(1)原因：在自然選擇的作用下，具有有利變異的個(gè)體更易產(chǎn)生后代，相應(yīng)的基因頻率會(huì) ，具有不利變異的個(gè)體很難產(chǎn)生后代，相應(yīng)的基因頻率會(huì) 。(2)結(jié)果：在自然選擇的作用下， 會(huì)發(fā)生定向改變，

10、導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。不定向的原材料方向生存環(huán)境不斷提高不斷下降種群的基因頻率突變和基因重組能產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，據(jù)此分析回答下列問題：1.突變具有低頻性，為什么還能為生物進(jìn)化提供原材料？答案答案生物進(jìn)化的單位是種群，雖然突變的頻率很低，但一個(gè)種群往往由許多個(gè)體組成，而每一個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個(gè)基因，所以在種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變。問題探究答案2.突變大多數(shù)對(duì)生物體是不利的，為什么還能為進(jìn)化提供原材料？答案答案生物變異是否有利，取決于它們的生存環(huán)境，微小有利的變異不斷積累也能導(dǎo)致生物進(jìn)化。答案答案不能。突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的，不能決定生物進(jìn)化的方向。3.突

11、變和基因重組能決定生物進(jìn)化的方向嗎？答案答案答案種群的基因頻率沒有變化，生物沒有進(jìn)化。4.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型AA的個(gè)體占24%，基因型Aa的個(gè)體占72%。一年后，種群中基因型AA的個(gè)體占48%，基因型Aa的個(gè)體占24%，這一年間種群是否進(jìn)化了？答案分析分析該種群中基因A和基因a的頻率：A%AA%1/2Aa%60%；a%aa%1/2Aa%40%。一年后，A%AA%1/2Aa%60%；a%aa%1/2Aa%40%。分析知識(shí)知識(shí)整合整合生物進(jìn)化的單位是種群，由許多個(gè)體組成，而每一個(gè)個(gè)體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個(gè)基因，所以在種群中每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變，其中那些微小有利

12、的變異不斷積累導(dǎo)致生物進(jìn)化，但突變本身不能決定生物進(jìn)化的方向，起決定作用的是自然選擇。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變化。解析解析自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，從而使生物定向進(jìn)化，所以自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。種群中基因頻率的改變?cè)谑来g具有連續(xù)性，導(dǎo)致生物不斷進(jìn)化。種群中基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而增大。拓展應(yīng)用4.根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列說法正確的是A.自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向B.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變C.種群內(nèi)基因頻率的改變?cè)谑来g具有連續(xù)性D.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小答案解析5.下列

13、有關(guān)基因頻率與生物進(jìn)化的描述，正確的是 A.生物在進(jìn)化的過程中不一定有基因頻率的改變B.生物只要發(fā)生進(jìn)化，基因頻率就會(huì)改變C.變異使基因頻率定向改變D.只有基因突變，才導(dǎo)致基因頻率發(fā)生改變答案解析解析解析生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，只要生物進(jìn)化了，基因頻率一定發(fā)生了改變；變異是不定向的，自然選擇可使基因頻率發(fā)生定向改變；基因頻率的改變與基因突變、遷入和遷出、自然選擇等多種因素有關(guān)。課堂小結(jié)種群突變基因重組自然選擇當(dāng)堂檢測1.對(duì)種群概念的正確敘述是A.不同空間中同種生物個(gè)體的總和B.生活在一定區(qū)域的同種生物的一群個(gè)體C.一片水田中的所有魚的總和D.一個(gè)生態(tài)環(huán)境中有相互關(guān)系的動(dòng)植物的總和2

14、3451答案解析解析種群是指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。其中的“種”是生物分類的基本單位，例如：一個(gè)池塘中全部的鯉魚是一個(gè)種群，包括所有的大鯉魚、小鯉魚和鯉魚苗。這里必須具體到“鯉魚”，而不能是“魚”，因?yàn)楹笳哌€包括其他種類的魚。解析2.下列關(guān)于基因庫的相關(guān)描述，錯(cuò)誤的是A.基因庫是指一個(gè)種群所含有的全部基因B.生物個(gè)體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個(gè)體的繁殖而代代相傳C.種群中每個(gè)個(gè)體含有種群基因庫的全部基因D.基因突變可改變基因庫的組成答案23415解析解析基因庫是指一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，由于個(gè)體之間存在著差異，所以每個(gè)個(gè)體中不可能含有種群基因庫的全部基因?；驇熘兄?/p>

15、要有一個(gè)基因發(fā)生變化，則基因庫組成一定會(huì)發(fā)生變化。種群是繁殖的基本單位，基因庫隨繁殖的進(jìn)行而不斷延續(xù)。解析解析解析突變和基因重組為生物的進(jìn)化提供原材料，這種變異是不定向的，可能是有利的，也可能是有害的。產(chǎn)生有利變異的個(gè)體存活下來，產(chǎn)生不利變異的個(gè)體會(huì)在自然選擇中被淘汰，自然選擇的過程就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。234153.在一次大風(fēng)暴后，有人搜集了100只受傷的麻雀，把它們飼養(yǎng)起來，結(jié)果活下來64只。在死去的個(gè)體中，大部分是個(gè)體比較大、變異類型特殊的，下列有關(guān)敘述正確的是A.突變和基因重組決定生物進(jìn)化的方向B.自然選擇會(huì)改變種群的基因頻率C.特殊的變異類型都是不利的D.不產(chǎn)生變異的生物才

16、能生存答案解析234154.在一個(gè)隨機(jī)交配的中等大小的種群中，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)控制某性狀的基因型只有兩種：AA基因型的頻率為40%，Aa基因型的頻率為60%，aa基因型(致死型)的頻率為0，那么隨機(jī)交配繁殖一代后，AA基因型的個(gè)體占A.49/91 B.49/100C.11/20 D.11/17答案解析23415解析解析AA自交產(chǎn)生AA的比率為40%40%16%，AA與Aa雜交也產(chǎn)生AA，比率為240%60% 24%，Aa自交也產(chǎn)生AA，比率為60%60% 9%，而aa產(chǎn)生的比例為60%60% 9%，所以AA占的比例為49%，而總數(shù)變?yōu)?9%(被淘汰的aa)91%，此時(shí)AA的比例為解析解析依圖所示，每

17、個(gè)小圓圈表示的物種，都有多個(gè)變異的方向，但每次都只有一個(gè)方向(且同一方向)保留下來，其他變異均被淘汰。說明生物的變異可向各方向發(fā)展，一般是不定向的；5.下圖中的小圓圈表示物種，箭頭表示物種的變異，箭頭線上有兩條短線代表被淘汰的變異個(gè)體。23415答案請(qǐng)根據(jù)此圖解完成下列關(guān)于達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的問題：(1)此圖說明了一個(gè)什么觀點(diǎn)？_。變異是不定向的，自然選擇是定向的解析(2)圖解中為什么有的箭頭被淘汰？_。23415答案在生存斗爭中，不利生存的變異個(gè)體在斗爭中被淘汰解析解析生物被保存下來的變異是與環(huán)境相適宜的，即自然選擇是定向的，當(dāng)生物產(chǎn)生了變異后，由環(huán)境決定其生存還是被淘汰。解析(3)圖解中畫出的未被淘汰的箭頭綜合說明了什么？_。23415解析解析圖中大多數(shù)的箭頭(即變異)被淘汰，就是因?yàn)椴贿m應(yīng)環(huán)境的緣故。圖中未被淘汰的箭頭始終朝向一個(gè)方向，除了說明外界環(huán)境未變，選擇方向沒變外，更重要的是物種在進(jìn)化過程中，通過遺傳，使有利變異在后代得到不斷積累和加強(qiáng)，并最終達(dá)到進(jìn)化目的。答案解析說明在生存斗爭中適于生存的變異個(gè)體被保留，并逐代通過遺傳而不斷積累加強(qiáng)(說明了自然選擇是定向的)