《高中生物 第七章 現(xiàn)代生物進化理論 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容 第1課時 種群基因頻率的改變與生物進化課件 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中生物 第七章 現(xiàn)代生物進化理論 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容 第1課時 種群基因頻率的改變與生物進化課件 新人教版必修2（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1課時種群基因頻率的改變與生物進化第7章第2節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容學習導航1.舉例說明種群、基因庫、基因頻率的概念，學會用數(shù)學方法討論基 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化的原材料。3.通過探究自然選擇對種群基因頻率的影響，理解自然選擇決定生物 進化的方向。重難點擊1.用數(shù)學方法討論基因頻率的變化。2.自然選擇對生物進化的作用。課堂導入19世紀，英國杰出的生物學家發(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。達爾文的這一重大發(fā)現(xiàn)，對生物學具有劃時代的意義。人們在達爾文自然選擇理論的基礎之上，逐步完善和發(fā)展進化論，最終建立了現(xiàn)代生物進化理論。這節(jié)課就讓我們一起來

2、學習現(xiàn)代生物進化理論。一、種群是生物進化的基本單位當堂檢測二、突變和基因重組、自然選擇內(nèi)容索引一、種群是生物進化的基本單位基礎梳理1.以種群作為生物進化單位的理由以種群作為生物進化單位的理由(1)達爾文認為自然選擇直接作用的是生物個體，并且是個體的 ，而個體 會隨著個體的 而消失。(2)決定生物性狀的基因可以通過 而世代延續(xù)，并且在群體中擴散，因此生物進化應該研究群體 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：一個種群中 個體所含有的 基因，叫做這個種群的基因庫。(2)基因頻率：一個種群基因庫中，某個基因占 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為A，決定翅色為褐色的基因為a，從這個種群中隨機抽取100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個，就這對等位基因來說，每個個體可以看作含有2個基因。假設該昆蟲種群非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用，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%)答案答案對自然界的種群來說，這五個條件不可能同時都成立。例如，翅色與環(huán)境色彩較一致，被天敵發(fā)現(xiàn)的機會就少些。5.若上述計算結(jié)果是建立在五個假設條件基礎上的。對自然界種群來說，這五個條件都成立嗎？你能舉出哪些實例？答案知識知識整合整合當某種群非常大，所有雌雄個體間都能自由交配，沒有遷入和遷出，沒有自然選擇和突變時，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。拓展應用1.下列關于種群的敘述中，不正確的是A.種群是生物進化的基本單位，也是生物群落的基本單位B.種群內(nèi)個體間彼此可以交配，

6、并通過繁殖將各自的基因傳給后代C.兩個池塘內(nèi)的全部青蛙是一個種群D.一個樹林中的全部杜鵑是一個種群答案解析解析種群是在一定區(qū)域內(nèi)(即同一地點)同種生物的全部個體的總和，而C項為兩個池塘，屬于兩個種群。解析2.在一個種群中隨機抽取一定數(shù)量的個體，其中基因型為AA的個體占18%，基因型為Aa的個體占78%，基因型為aa的個體占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.已知基因型頻率計算基因頻率已知基因型頻率計算基

8、因頻率設有某種群， 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算理想條件下的基因頻率和基因型頻率的計算理想種群中，一對等位基因為A和a，設A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則pqA%a%1。如果這個種群達到了遺傳平衡，那么遺傳平衡定律可以表示為：(pq)2p22pqq21。二、突變和基因重組、自然選擇基礎梳理1.突變和基因重組產(chǎn)生進

9、化的原材料突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料(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：隨機的、 。作用：只是提供生物進化的 ，不能決定生物進化的 。(3)變異的有利和有害是相對的，是由 決定的。2.自然選擇決定生物進化的方向自然選擇決定生物進化的方向(1)原因：在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體更易產(chǎn)生后代，相應的基因頻率會 ，具有不利變異的個體很難產(chǎn)生后代，相應的基因頻率會 。(2)結(jié)果：在自然選擇的作用下， 會發(fā)生定向改變，

10、導致生物朝著一定的方向不斷進化。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化提供原材料？答案答案生物進化的單位是種群，雖然突變的頻率很低，但一個種群往往由許多個體組成，而每一個個體的每一個細胞內(nèi)都有成千上萬個基因，所以在種群中每一代都會產(chǎn)生大量的突變。問題探究答案2.突變大多數(shù)對生物體是不利的，為什么還能為進化提供原材料？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致生物進化。答案答案不能。突變和基因重組都是隨機的、不定向的，不能決定生物進化的方向。3.突

11、變和基因重組能決定生物進化的方向嗎？答案答案答案種群的基因頻率沒有變化，生物沒有進化。4.在一個種群中隨機抽出一定數(shù)量的個體，其中基因型AA的個體占24%，基因型Aa的個體占72%。一年后，種群中基因型AA的個體占48%，基因型Aa的個體占24%，這一年間種群是否進化了？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%。分析知識知識整合整合生物進化的單位是種群，由許多個體組成，而每一個個體的每一個細胞內(nèi)都有成千上萬個基因，所以在種群中每一代都會產(chǎn)生大量的突變，其中那些微小有利

12、的變異不斷積累導致生物進化，但突變本身不能決定生物進化的方向，起決定作用的是自然選擇。生物進化的實質(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，從而使生物定向進化，所以自然選擇決定了生物進化的方向，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。種群中基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性，導致生物不斷進化。種群中基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而增大。拓展應用4.根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列說法正確的是A.自然選擇決定了生物變異和進化的方向B.生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變C.種群內(nèi)基因頻率的改變在世代間具有連續(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、有關基因頻率與生物進化的描述，正確的是 A.生物在進化的過程中不一定有基因頻率的改變B.生物只要發(fā)生進化，基因頻率就會改變C.變異使基因頻率定向改變D.只有基因突變，才導致基因頻率發(fā)生改變答案解析解析解析生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，只要生物進化了，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。課堂小結(jié)種群突變基因重組自然選擇當堂檢測1.對種群概念的正確敘述是A.不同空間中同種生物個體的總和B.生活在一定區(qū)域的同種生物的一群個體C.一片水田中的所有魚的總和D.一個生態(tài)環(huán)境中有相互關系的動植物的總和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體。其中的“種”是生物分類的基本單位，例如：一個池塘中全部的鯉魚是一個種群，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”，因為后者還包括其他種類的魚。解析2.下列關于基因庫的相關描述，錯誤的是A.基因庫是指一個種群所含有的全部基因B.生物個體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個體的繁殖而代代相傳C.種群中每個個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種群中全部個體所含有的全部基因，由于個體之間存在著差異，所以每個個體中不可能含有種群基因庫的全部基因?；驇熘兄?/p>

15、要有一個基因發(fā)生變化，則基因庫組成一定會發(fā)生變化。種群是繁殖的基本單位，基因庫隨繁殖的進行而不斷延續(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)生有利變異的個體存活下來，產(chǎn)生不利變異的個體會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。在死去的個體中，大部分是個體比較大、變異類型特殊的，下列有關敘述正確的是A.突變和基因重組決定生物進化的方向B.自然選擇會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.在一個隨機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，那么隨機交配繁殖一代后，AA基因型的個體占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AA的比例為解析解析依圖所示，每

17、個小圓圈表示的物種，都有多個變異的方向，但每次都只有一個方向(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體。23415答案請根據(jù)此圖解完成下列關于達爾文自然選擇學說的問題：(1)此圖說明了一個什么觀點？_。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，就是因為不適應環(huán)境的緣故。圖中未被淘汰的箭頭始終朝向一個方向，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，并最終達到進化目的。答案解析說明在生存斗爭中適于生存的變異個體被保留，并逐代通過遺傳而不斷積累加強(說明了自然選擇是定向的)