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2019-2020年高中生物《種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化》教案4 新人教版必修2 教 學(xué) 目 標(biāo) 1、說(shuō)明種群是進(jìn)化的基本單位 2、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化 3、解釋突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的原因 4、舉例說(shuō)明自然選擇作用可以使種群基因頻率發(fā)生定向改變 教方學(xué)法 講述與學(xué)生練習(xí)、討論相結(jié)合 教 材 分 析 重點(diǎn) 1、種群是生物進(jìn)化的基本單位 2、基因頻率的概念，基因頻率的計(jì)算公式 3、自然選擇在生物進(jìn)化過(guò)程中的作用 難點(diǎn) 1、 基因頻率的概念和計(jì)算 2、 自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響 教具 實(shí)物投影、課件 教 學(xué) 過(guò) 程 一、種群是進(jìn)化的基本單位 1、種群 （1）概念 （2）特點(diǎn) 種群的個(gè)體之間具有年齡和性別的差別，并不是機(jī)械地結(jié)合在一起。 種群也是生物繁殖的基本單位。個(gè)體之間彼此可以交配，并通過(guò)繁殖將各自的基因傳遞給后代 2、基因庫(kù) 3、基因頻率 例1、學(xué)生計(jì)算這樣一個(gè)例子：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20、60和20個(gè)，問(wèn)其中A基因頻率為多少?a基因頻率為多少? A基因頻率=________________________ a基因頻率=________________________ 2、根據(jù)孟德?tīng)柕姆蛛x規(guī)律計(jì)算： 親代基因型的頻率 AA(20%) Aa(60%) aa(20%) 配子的比率 A( ) a( ) 子一代基因型頻率 AA( ) Aa( ) aa( ) 子一代基因頻率 A( ) a( ) 子二代基因型頻率 AA( ) Aa( ) aa( ) 子二代基因頻率 A( ) a( ) 3、產(chǎn)生新的等位基因A2,種群的基因頻率會(huì)變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)怎樣變化？ 二、突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料 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(kù)，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(shuō)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(guò)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。 三、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 典型例題： 例：中心血防站調(diào)查了1788個(gè)MN血型的人，其中397人是M型(LMLM)，861人是MN型(LMLN)，530人是N型(LNLN)，請(qǐng)分別計(jì)算LM和LN的基因頻率。 解析：本題考查基因頻率的計(jì)算方法。據(jù)題意可知，M型者含有兩個(gè)LM基因，MN型者含有一個(gè)LM和一個(gè)LN基因，N型者含有兩個(gè)LN基因。 故本題應(yīng)如此計(jì)算 LM%=（2397+861）/21788100%=46.3% LN%=（861+2530）/21788100%=53.7% 例2、根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論．判斷下列說(shuō)法正確的是（ ） A．研究物種的遷徙規(guī)律，關(guān)鍵是研究一對(duì)雌雄個(gè)體的遷徙行為 B．研究物種間的差異，關(guān)鍵是研究它們能否交配產(chǎn)生后代 C．生物進(jìn)化的過(guò)程，實(shí)質(zhì)是基因頻率變化的過(guò)程 D．生物進(jìn)化的方向．決定于生物變異的方向 解析：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，因此研究的著眼點(diǎn)是種群，而不是個(gè)體。生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)質(zhì)就是種群基因頻率變化的過(guò)程。生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定而非生物變異的方向決定，本題考查了對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的理解。 答案：C 【目標(biāo)檢測(cè)】 ● 基礎(chǔ)題 1、下列哪項(xiàng)屬于種群（　　?。? A、一個(gè)池塘中所有魚(yú)類　　　　　　　 B、一塊稻田里的所有昆蟲(chóng) C、一片草地的所有蒲公英　　　　　　D、分散在各湖泊、河流的鯉魚(yú) 2．(1)已知人眼的褐色(A)對(duì)藍(lán)色(a)是顯性。在一個(gè)30000人的人群中，藍(lán) 眼人3600人，褐眼人26400人，其中純合體有1200人。那么，在這個(gè)人群 中A和a的基因頻率為( ) A、0.64和0.36 B、0.36和0.64　　C、0.50和0.50 D、0.82和0.18 (2)種群的基因頻率總是_________________的，其原因是( ) A、自然選擇 B、自然選擇和遺傳漂變 C、自然選擇、遺傳漂變和遷移 D、自然選擇、遺傳漂變、遷移、突變等 (3)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(guò)程中聯(lián)會(huì)紊亂 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 6.用生物進(jìn)化論的觀點(diǎn)解釋病菌的抗藥性不斷增強(qiáng)的原因是（　　　）（多選） A、使用抗菌素的劑量不斷加大，病菌向抗藥能力增強(qiáng)方向變異 B、抗菌素對(duì)病菌進(jìn)行人工選擇，生存下來(lái)的病菌都是抗藥能力強(qiáng)的 C、抗菌素對(duì)病菌進(jìn)行自然選擇，生存下來(lái)的個(gè)體都是抗藥能力強(qiáng)的 D、病菌中原來(lái)就的抗藥性強(qiáng)的個(gè)體，在使用抗菌素的過(guò)程中淘汰了抗藥性弱的個(gè)體 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 8．根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論．判斷下列說(shuō)法正確的是（ ） A、生物進(jìn)化的方向．決定于生物變異的方向 B、生物進(jìn)化的過(guò)程，實(shí)質(zhì)是基因頻率變化的過(guò)程 C、研究物種間的差異，關(guān)鍵是研究它們能否交配產(chǎn)生后代 D、研究物種的遷徙規(guī)律，關(guān)鍵是研究一對(duì)雌雄個(gè)體的遷徙行為 9、.某海島上生活著一群昆蟲(chóng)，經(jīng)調(diào)查翅的長(zhǎng)度和個(gè)體數(shù)的關(guān)系如右圖曲線。后來(lái)該小島上經(jīng)常刮大風(fēng)，若干年后再進(jìn)行調(diào)查，你認(rèn)為最能代表此時(shí)情況的曲線圖是（　　?。? 10、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 ●拓展題 11．（1）19世紀(jì)中葉以來(lái)，隨著英國(guó)重工業(yè)的發(fā)展，尺蛾中黑化蛾的比例越來(lái)越高。為了研究環(huán)境改變對(duì)尺蛾種群變化的影響，1950年科學(xué)工作者在英國(guó)的兩個(gè)地區(qū)利用標(biāo)志重捕法進(jìn)行了調(diào)查，獲得如下結(jié)果： 項(xiàng)目 地 區(qū) 白色蛾 黑化蛾 釋放數(shù) 回收數(shù) 回收率 釋放數(shù) 回收數(shù) 回收率 污染區(qū) 64 16 25．0％ 154 82 53．2％ 非污染區(qū) 393 54 13．7％ 406 19 4．7％ 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ①自然選擇是 的過(guò)程。 ②表中兩組數(shù)據(jù) 大于 、 大于 共同支持“自然選擇決定 進(jìn)化方向”這一論點(diǎn)。 （2）生物20世紀(jì)50年代后，英國(guó)開(kāi)始實(shí)行控制計(jì)劃，大氣環(huán)境污染得到了治理。請(qǐng)根據(jù)下圖說(shuō)出 三者的變化關(guān)系并解釋原因。 12．濫用抗生素往往會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。 (1)細(xì)菌抗藥性變異的來(lái)源屬于 。 (2)盡管在細(xì)菌菌群中天然存在抗藥性基因，但是使用抗生素仍可治療由細(xì)菌引起的感染，原因在于菌群中 。 (3)細(xì)菌耐藥性的形成是抗生素對(duì)細(xì)菌進(jìn)行 的結(jié)果，其內(nèi)在實(shí)質(zhì)是 。 (4)在抗生素的作用下，細(xì)菌往往只要一到兩代就可以得到抗性純系。而有性生殖的生物，淘汰一個(gè)原來(lái)頻率較低的隱性基因，形成顯性純合子組成的種群的過(guò)程卻需要很多代，原因是 。 參考答案： 1、C 2、（1）A（2）不斷變化的 D（3）A 3、（1）D（2）D 4、C 5、A 6、CD 7、B 8、B 9、B 10、B 11（1）①適者生存，不適者被淘汰 ②53．2% 25．0% 13．7% 4．7%（兩組數(shù)據(jù)先后順序可調(diào)換） （2）①由于煤煙排放量減少，SO2濃度逐年降低 ②由于SO2濃度降低，樹(shù)干上地衣數(shù)量增多。原因是地衣對(duì)SO2敏感，因此SO2濃度降低，有利于地衣的生長(zhǎng)。 ③由于地衣數(shù)量增多，黑化蛾頻率逐年降低。原因是地衣顏色淺，黑化蛾易被鳥(niǎo)類捕食。 12、(1)基因突變 (2)有抗藥性基因的個(gè)體占極少數(shù)(抗藥性基因頻率極低) (3)定向選擇 菌群中抗藥性基因頻率增加 (4)隱性基因可通過(guò)雜合子保存下來(lái) 作 業(yè) 教 學(xué) 后 記