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2019-2020年高一生物《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教學(xué)設(shè)計(jì)教案 【教學(xué)目標(biāo)】 1、 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 2、生物進(jìn)化與生物多樣性的形成 3、 進(jìn)化的基本單位、原材料的來源、方向的決定、實(shí)質(zhì)；種群、基因庫、基因頻率、物種的概念； 4、 物種形成的原因生物進(jìn)化歷程，生物多樣性形成的原因 【教學(xué)重點(diǎn)】 1、 種群、基因庫、基因頻率、物種、隔離的概念； 2、 突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進(jìn)化過程中的作用。 【教學(xué)難點(diǎn)】 1、 基因頻率的概念； 2、自然選擇對(duì)基因頻率的影響 3、隔離在物種形成中的作用。 【教學(xué)過程】 一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化 (一) 種群是生物進(jìn)化的基本單位： 1、種群：生活在一定區(qū)域的 的 個(gè)體。種群是生物進(jìn)化的基本單位。也是生物繁殖的基本單位 學(xué)習(xí)檢測(cè)： （1）.下列屬于種群的是 A、一塊水田里的全部水稻 、水草 B、 一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜 C 、 一塊朽木上的全部真菌 D、 一個(gè)池塘中全部魚 （2）.下列關(guān)于種群的說法不正確的是 A.同一種群的個(gè)體可以自由交配 B.種群是生物繁殖的基本單位 C.中國大陸上所有老虎是一個(gè)種群 D. 種群是生物進(jìn)化的基本單位 （3）.生物進(jìn)化的基本單位 A. 個(gè)體 B. 基因 C. 種群 D. 群體 2、 基因庫:一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的 。 基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中， 占全部等位基因數(shù)的比率 基因頻率的計(jì)算：引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算這樣一個(gè)例子P115：從某種生物的種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知其基因型分別為AA、Aa、aa的個(gè)體分別為30、60和10個(gè)，問其中A基因頻率 為多少？a基因頻率為多少？ 基因頻率與基因型頻率的計(jì)算： 一、利用種群中一對(duì)等位基因組成的各基因型個(gè)體數(shù)求解 種群中某基因頻率=種群中該基因總數(shù)/種群中該對(duì)等位基因總數(shù)100% 種群中某基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)/該種群的個(gè)體數(shù)100% 例1 已知人的褐色(A)對(duì)藍(lán)色(a)是顯性。在一個(gè)有30000人的群體中，藍(lán)眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中純體12000人。那么，在這個(gè)人群中A、a基因頻率和AA、Aa、aa基因型頻率是多少？ 二、利用基因型頻率求解基因頻率 種群中某基因頻率=該基因控制的性狀純合體頻率＋1/2雜合體頻率 例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AA的個(gè)體占12%，基因型Aa的個(gè)體占76%，基因型aa的個(gè)體占12%，那么基因A和a頻率分別是多少？ 例3 據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的小學(xué)生中，基因型的比例為XBXB（43.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是多少？ 三、利用遺傳平衡定律求解基因頻率和基因型頻率 1 遺傳平衡指在一個(gè)極大的隨機(jī)交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代保持不變。遺傳平衡的種群中，某一基因位點(diǎn)上各種不同的基因頻率之和以及各種基因型頻率之和都等于是1。 2 遺傳平衡定律公式應(yīng)用 ⑴ 遺傳平衡群體中一對(duì)等位基因A、a的遺傳平衡定律公式 設(shè)群體中A的基因頻率為p,a的基因頻率為q.♂(pA+qa)♀(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1,即AA的基因頻率為p2\，Aa的基因型頻率為2pq，aa的基因型頻率為q2。 例4 已知苯丙酮尿是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率大約為1/10000，請(qǐng)問在人群中該丙苯酮尿隱性致病基因（a）的基因頻率以及攜帶此隱性基因的攜帶者(Aa)基因型頻率各是多少？ 學(xué)習(xí)檢測(cè) （4）.下列關(guān)于基因庫的敘述，正確的是 （ ） A一個(gè)種群種一個(gè)個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫 B一個(gè)種群種全部個(gè)體所含有的顯性基因叫做這個(gè)種群的基因庫 C一個(gè)種群種全部個(gè)個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫 D一個(gè)種群的基因庫會(huì)隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡 （5）、在一個(gè)種群種隨即抽取一定的數(shù)量的個(gè)體，其中AA、Aa、aa的個(gè)體分別占 24%、72%、4%、那么A、a的基因頻率是多少？（ ） A.36%和64% B.57%和43% C.24%和72% D.60%和40% （二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 1、回憶變異類型 ________ 變異 突變 ________ ________ ________ ________ 2、所有的變異都能導(dǎo)致基因頻率的變化嗎？ 只有________________________________。 3、突變和基因重組對(duì)于種群遺傳組成的改變一樣嗎？為什么？ 因?yàn)橹挥衉_______才能出現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫，改變基因頻率。________可以增加基因型的種類。 4、在自然情況下，突變的頻率很低，且多數(shù)有害，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義嗎？ 例如：每個(gè)果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10-5。若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個(gè)個(gè)體)，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算出每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少? 基因突變數(shù)是_______ 這說明種群中每代產(chǎn)生的基因突變的數(shù)量是很大的，并通過繁殖得到積累，成為基因頻率改變的基礎(chǔ)。而且突變的有利或有害并不是絕對(duì)的，它取決于生物的____ ____。 5、突變和基因重組產(chǎn)生的變異有方向嗎？ 由于突變和基因重組都是________、________，因此它們只是提供了________ ，不能決定生物進(jìn)化的方向。 學(xué)習(xí)檢測(cè)（6）、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為，突變和基因重組是產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，下列哪種變異現(xiàn)象不屬于此類突變的范疇（ ） A．貓叫綜合癥 B.高莖高莖 高莖、矮莖 C.鐮刀型細(xì)胞貧血癥 D.二倍體四倍體 三倍體 六倍體 （7）、“基因突變對(duì)絕大多數(shù)個(gè)體是不利的，但卻是生物進(jìn)化的重要因素之一”。你認(rèn)為這一說法（ ） A. 正確，基因突變雖對(duì)多數(shù)個(gè)體不利，但它為定向的自然選擇提供了材料，為物種的進(jìn)化奠定了基礎(chǔ) B. 正確，基因突變對(duì)多數(shù)個(gè)體不利，但突變的方向與生物進(jìn)化的方向是一致的 C. 不正確，因?yàn)榛蛲蛔儾焕趥€(gè)體的繁殖，會(huì)導(dǎo)致物種的絕滅 D. 不正確，因?yàn)榛蛲蛔儠?huì)導(dǎo)致個(gè)體死亡，不利于生物進(jìn)化 （三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 1、 不定向， 不定向； 2、 決定生物進(jìn)化的方向； 3、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)： 發(fā)生變化的過程。 學(xué)習(xí)檢測(cè)：（8）、自然選擇直接作用于生物的（ ） A. 表現(xiàn)型 B. 基因型 C. 不利變異的基因 D. 肽鏈結(jié)構(gòu) 二.隔離與物種的形成 1、 物種的概念：能在自然條件下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。 2、 隔離在物種形成中的作用 隔離：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象 隔離是 形成的必要條件，包括 和 。僅有地理隔離不能產(chǎn)生新的物種， 才是物種形成的關(guān)鍵。 3、隔離和物種形成： ① 主要方式－漸變式（經(jīng)過長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離，形成新物種） ② 不同物種間都存在 隔離，物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離時(shí)期，但不一定要經(jīng)過 隔離 生殖 隔離 自然 選擇 地理 隔離 基因頻率發(fā)生改變 種群 小種群(產(chǎn)生許多變異） 新物種 小結(jié)： 現(xiàn)代進(jìn)化理論的內(nèi)容 基本觀點(diǎn)：種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種形成。在這個(gè)過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向，隔離是新物種形成的必要條件。 三 共同進(jìn)化與生物多樣性的 1、共同進(jìn)化的概念： ___________________ 在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。 思考為什么捕食者的存在有利于增加物種多樣性？ 2、生物多樣性 主要包括三個(gè)層次的內(nèi)容：_______多樣性、_______多樣性、___________多樣性。生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的___________。 3、生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是___________。最早的生物化石是距今___________。 4、生物進(jìn)化理論在發(fā)展。 限時(shí)訓(xùn)練： 1、下列哪項(xiàng)屬于種群（　　　） A、一個(gè)池塘中所有魚類　　　　　　　 B、一塊稻田里的所有昆蟲 C、一片草地的所有蒲公英　　　　　　D、分散在各湖泊、河流的鯉魚 2、若一個(gè)種群中，某一性狀的出現(xiàn)頻率增加，這很可能( ) A、這個(gè)性狀對(duì)環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性 B、該群體中具此性狀的純合體多 C、這個(gè)性狀的出現(xiàn)是由環(huán)境條件引起的D、控制這個(gè)性狀的基因?yàn)殡[性 3．(1)馬(2N=64)和驢(2N=62)雜交能產(chǎn)生后代稱為騾子，能夠正常發(fā)育，但不能生育，這種情況稱之為( ) A、雜交育種 B、人工誘變 C、基因重組 D、生殖隔離 (2)產(chǎn)生這種情況的原因主要是( ) A、染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 B、馬和驢的遺傳物質(zhì)有本質(zhì)的區(qū)別 C、發(fā)生突變 D、減數(shù)分裂過程中無同源染色體的聯(lián)會(huì) 4.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為：種群是生物進(jìn)化的基本單位，突變和重組、選擇、隔離是新物種形成的基本環(huán)節(jié)。其中新物種的形成的必要條件是( ) A、基因突變 B、選擇 C、生殖隔離 D、物種變化 5.華南虎和東北虎兩個(gè)亞種的形成是因?yàn)? ) A、地理隔離的結(jié)果 B、生殖隔離的結(jié)果 C、地理隔離和生殖隔離的結(jié)構(gòu) D、基因突變和基因重組的結(jié)果 7.據(jù)科學(xué)考察，海洋生物比陸地生物的進(jìn)化速度緩慢，其原因是（　　　） A.海洋生物比陸地生物低等 B、海洋環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定 C、海洋生物發(fā)生變異少 D、海洋生物的變異個(gè)體生存機(jī)會(huì)少