12-13版高中生物多媒體同步授課課件：第7章第2節(jié)第1課時(shí)種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化（人教版必修2）

1、1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 21.概述種群、基因庫、基因頻率概念。2.嘗試運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的改變。3.培養(yǎng)學(xué)生處理資料和數(shù)據(jù)的能力。1.通過引導(dǎo)學(xué)生分析調(diào)查所取的數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生以事實(shí)為依據(jù)得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度。2.通過教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生“生物是進(jìn)化來的”、“生物的進(jìn)化與環(huán)境密切相關(guān)”的思想觀念，幫助學(xué)生樹立辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)觀。知識(shí)目標(biāo)情感目標(biāo)3某種昆蟲的翅色是灰色(基因型為aa)，偶然出現(xiàn)一綠色的變異個(gè)體（基因型為Aa），如果綠色翅與灰色翅比較，更適應(yīng)環(huán)境。按照達(dá)爾文“適者生存，不適者被淘汰”的觀點(diǎn)，這一有利變異個(gè)體能永遠(yuǎn)生存下

2、去嗎？該個(gè)體中的有利基因A，怎樣才能世代傳遞下去？即使Aa的個(gè)體能夠繁殖，后代都是綠色個(gè)體嗎？通過該問題的探討，可以使學(xué)生發(fā)現(xiàn)，某個(gè)體的有利變異的基因只有在群體中，通過有性生殖才能世代延續(xù)，另外有利變異個(gè)體（Aa）的有性生殖的后代，還會(huì)出現(xiàn)aa的個(gè)體。因此，研究生物的進(jìn)化，僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成變化，這個(gè)群體就是種群（提出種群的概念）。 4探究活動(dòng)（一）情景：如果在灰色翅（基因型為aa)昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa)的變異個(gè)體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。5討論題目：1.根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者被淘汰”的觀點(diǎn)該綠色個(gè)體能被選擇下來

3、嗎？2.如果該綠色個(gè)體能很好地生存下來，它體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？ 在自然界中，沒有哪一個(gè)個(gè)體是長生不死的，個(gè)體的表現(xiàn)型也會(huì)隨著個(gè)體的死亡而消失，但決定表現(xiàn)型的基因卻可以通過有性生殖傳給后代，因此研究生物的進(jìn)化僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成變化。6探究活動(dòng)（二）1.怎樣的一群個(gè)體可以稱為種群呢？實(shí)際上，在自然界中，物種是以一個(gè)個(gè)種群的形式存在的，種群是物種繁殖、進(jìn)化的基本單位。2.“種”或“物種”與種群又有什么區(qū)別呢？生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群。7探究活動(dòng)（三）1.什么是基因庫？基因頻率的含義是什么？一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部

4、基因叫這個(gè)種群的基因庫。2.基因頻率的計(jì)算 某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳, 褐色翅的基因?yàn)閍，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個(gè)體分別占30%、60%、10%，那么A、a的基因頻率是多少？在一個(gè)種群基因庫中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因頻率。基因型頻率：在一個(gè)種群中,某基因型個(gè)體占全部個(gè)體的比率。8A=a= 基因頻率=純合子基因型頻率+雜合子基因型頻率的一半A+a=1 AA+Aa+aa=1AA 30%Aa 60%aa 10% 100102+60 200=40% 10+60/2 =10%+60%/2 302+60 200=60%30%+60%/2 = 10030+60/2 =93. 用數(shù)學(xué)方法

5、討論基因頻率的改變假設(shè)討論題2中的群體滿足以下五個(gè)條件：昆蟲群體數(shù)量足夠大，全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，沒有遷入與遷出，AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同，（也就是說自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒有作用）沒有基因突變和染色體變異。10在有性生殖過程中，如果符合遺傳定律，產(chǎn)生的雌雄配子： A 60%A 60%a 40%a 40%36%24%16%AAAaAa24%aa卵子精子p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1AA= p2 Aa= 2pq aa=q211 自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對(duì)生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？

6、 基因突變可產(chǎn)生新基因(等位基因)，基因突變是可遺傳變異的根本來源，是基因頻率改變的基礎(chǔ)。 例如：果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是105，若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個(gè)個(gè)體），那么每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少呢？2 104 105個(gè)體108種群=2 107121種群中突變的特點(diǎn)：突變數(shù)很大、不定向。2種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多變異、不定向。結(jié)論：突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料。基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變可遺傳的變異基因頻率改變的因素13（1）根據(jù)前面所學(xué)的你能做出假設(shè)嗎？探究活動(dòng)（四）“探究自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響”ss長滿地衣的樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺

7、尺蠖自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變14（2）現(xiàn)在我們用數(shù)學(xué)方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS 10%；Ss 20%；ss 70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，以后的幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？第1年第2年第3年第4年基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%70.7%26%29.2%14.7%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低15(3)在這個(gè)

8、探究實(shí)驗(yàn)中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對(duì)樺尺蠖產(chǎn)生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對(duì)樺尺蠖淺色個(gè)體的出生率有影響嗎？(4)在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減小，S基因頻率增加；許多淺色個(gè)體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食。天敵看到的是樺尺蠖的體色（表現(xiàn)型）而不是控制體色的基因（基因型）16原因是： 淘汰不利變異基因、積累有利變異基因結(jié)果是： 使基因頻率定向改變結(jié)論：自然選擇決定生物進(jìn)化的方向171.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)池塘中的全部魚B1

9、82.下列關(guān)于種群的說法不正確的是（ ） 同一種群的個(gè)體可以自由交配 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CC194.下列關(guān)于基因庫的敘述正確的是( )A.一個(gè)種群中一個(gè)個(gè)體所含有的全部基因叫這個(gè)種群的基因庫B.一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的顯性基因叫這個(gè)種群的基因庫C.一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫這個(gè)種群的基因庫D.一個(gè)種群的基因庫會(huì)隨著種群中一代代的死亡而消減和滅亡 C205. 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%

10、和64% B.57%和43% C.24%和72% D.60%和40%D216.果蠅是常用的遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料，據(jù)資料顯示，果蠅約有104對(duì)基因，現(xiàn)有一黑腹果蠅的野生種群，約有107個(gè)個(gè)體，請(qǐng)分析回答以下問題：(1)該種群的全部個(gè)體所含有的全部基因統(tǒng)稱為種群的_，經(jīng)分析，該種群中果蠅有多種多樣的基因型，分析其產(chǎn)生原因，是在突變過程中產(chǎn)生的_，通過有性生殖過程中的_而產(chǎn)生的，這使種群中產(chǎn)生了大量的可遺傳的變異，其產(chǎn)生的方向是_，它們都能為生物進(jìn)化提供_。22(2)假定該種群中每個(gè)基因的突變率都是10-5，那么在該種群中每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)約是_。(3)通過對(duì)果蠅及其他生物的群體遺傳學(xué)的研究，可得出生物進(jìn)化的基本單位是_；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是_。答案：(1)基因庫 等位基因