第20課時(shí)第2節(jié)(一)種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化

1、第20課時(shí) 第2節(jié) 一 種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化【考點(diǎn)解讀】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)生定向改變學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：種群是生物進(jìn)化的基本單位, 基因頻率的概念，自然選擇在生物進(jìn)化過(guò)程中的作用，隔離的概念和，以及物種形成的方式；基因頻率的計(jì)算公式?！咀灾魈骄俊?、學(xué)海導(dǎo)航：知識(shí)點(diǎn)觀察與思考?xì)w納與結(jié)論問(wèn)題探討閱讀114頁(yè)內(nèi)容，并思考討論提示：對(duì)個(gè)體生存和繁殖后代的貢獻(xiàn)越_ ，擁有該基因的個(gè)體就可能越 _。種群是進(jìn)化的基本單位種群和物種的比較種群物種概念：指生活在地點(diǎn)的生物

2、的個(gè)體。種群是、的單位。同一種群內(nèi)的個(gè)體（可或否）進(jìn)行基因交流是指分布在，具有一定的和，而且在自然狀態(tài)下能夠生活地域相互關(guān)系一個(gè)物種包括種群。同一物種的多個(gè)種群之間存在，長(zhǎng)期下去可能發(fā)展為不同的，進(jìn)而可能形成多個(gè)。種群、種群基因庫(kù)和基因頻率概念閱讀教材，知道什么是種群，如何分析種群的基因組成和變化呢？解釋種群基因庫(kù)和基因頻率。種群的特點(diǎn)是什么？引起基因頻率發(fā)生改變的因素有哪些？2、種群的特點(diǎn)（1）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。（2）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。3、種群基因庫(kù)_4、基因頻率_例1、學(xué)生計(jì)算這樣一

3、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？解釋突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的原因閱讀教材：1、回憶變異類

4、型2、思考所有的變異都能導(dǎo)致基因頻率的變化嗎？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？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？5、突變和基因重組產(chǎn)生的變異有方向嗎？1、 _變異 突變 _ _ _ _2、只有_。3、_。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、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

5、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、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。歸納總結(jié)突變和基因重組 _自然選擇_2、例題精析：例1、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%=（2×397+861）/2×1788×100%=46

6、.3%LN%=（861+2×530）/2×1788×100%=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【自我診斷】 基礎(chǔ)題1

7、、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(chóng)C、一片草地的所有蒲公英D、分散在各湖泊、河流的鯉魚答案：C2(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0.64C、0.50和0.50 D、0.82和0.18答案：A(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、突變等答案：不斷變化的 D(3)若一個(gè)種群中，某一

8、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[性答案：A3(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、生殖隔離答案：D(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)紊亂答案：D4.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

9、的必要條件是( )A、基因突變 B、選擇 C、生殖隔離 D、物種變化答案：C5.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)果答案：A6.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)體答案：CD7.據(jù)科學(xué)考察，海洋生物比陸地生物的進(jìn)化速度緩慢，

10、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)少答案：B8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)體的遷徙行為答案：B9、.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（）答案：D10、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

11、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 六倍體答案：B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)641625015482532非污染區(qū)393541374061947請(qǐng)回答下列問(wèn)題：自然選擇是 的過(guò)程。表中兩組數(shù)據(jù) 大于 、 大于 共同支持“自然選擇決定生物進(jìn)化方向”這一論點(diǎn)。

12、（2）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。答案：（1）適者生存，不適者被淘汰 532% 250% 137% 47%（兩組數(shù)據(jù)先后順序可調(diào)換）（2）由于煤煙排放量減少，SO2濃度逐年降低由于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)。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

13、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 。答案：(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)【相關(guān)鏈接】一、從宏觀(性狀)和微觀(基因)兩方面分析生物進(jìn)化的原因。1從宏觀(性狀)上看進(jìn)化過(guò)程為：19世紀(jì)中期樺尺蠖的淺色性狀與環(huán)境色彩相似，屬于保護(hù)色，較能適應(yīng)環(huán)境而大量生存；黑色性狀與環(huán)境色

14、彩差異很大，不能適應(yīng)環(huán)境，易被捕食者捕食。因此，突變產(chǎn)生后，后代的個(gè)體數(shù)受到限制。19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期，由于地衣死亡，樺尺蠖棲息的樹(shù)干裸露并被煙熏黑，使得黑色性狀與環(huán)境色彩相似而大量生存；淺色性狀與環(huán)境色彩差異很大，易被捕食者捕食而大量被淘汰。表現(xiàn)為適者生存，不適者被淘汰。2從微觀(基因)來(lái)看進(jìn)化過(guò)程為：19世紀(jì)中期以前，由于黑色基因(S)為不利變異基因，控制的性狀不能適應(yīng)環(huán)境而受到限制，因此，當(dāng)時(shí)種群中淺色基因(s)的頻率為95，黑色基因(S)的頻率為5。到20世紀(jì)中期由于黑色基因(S)控制的性狀能適應(yīng)環(huán)境而大量生存并繁殖后代，淺色基因(s)控制的性狀不能適應(yīng)環(huán)境而大量被淘汰，使后代數(shù)量大量減少。結(jié)果淺色基因(s)的頻率下降為5，黑色基因(S)的頻率上升為95。結(jié)果是淘汰了不利變異的基因，而保留了有利變異基因，通過(guò)遺傳逐漸積累。結(jié)論：由此可見(jiàn)，種群中產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，其中的不利變異被不斷淘汰，有利變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向緩慢地進(jìn)化。因此，生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的。二、一般不同物種間的個(gè)體是不能自由交配的，或者交配后不能產(chǎn)