现代生物进化理论的主要内容.doc

第七章第2节 现代生物进化理论的主要内容导学案【学习目标】 1解释种群、种群基因库、基因频率等概念2运用数学方法讨论种群基因频率的变化3说明现代生物进化理论的主要内容【教学重点】（1）种群、物种、基因频率、隔离等概念。（2）突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。【教学难点】（1）基因频率的概念。（2）自然选择对种群基因频率的影响。（3）隔离的作用。【学习内容】 一、种群基因频率的改变与生物进化(一) 种群是生物进化的基本单位：1、种群：生活在一定区域的 的 个体。种群是生物进化的基本单位。也是生物繁殖的基本单位2、基因库:一个种群中全部个体所含有的 。基因频率：在一个种群基因库中， 占全部等位基因数的比率（二）突变和基因重组产生进化的原材料1、回忆变异类型 _变异 突变 _ _ _ _2、所有的变异都能导致基因频率的变化吗？只有_。3、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？为什么？因为只有_才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率。_可以增加基因型的种类。4、在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有重要意义吗？例如：每个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5。若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体)，请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少? 基因突变数是_ 这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。而且突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的_ _。5、突变和基因重组产生的变异有方向吗？由于突变和基因重组都是_、_，因此它们只是提供了_ ，不能决定生物进化的方向。（三）自然选择决定生物进化的方向1、 不定向， 不定向；2、 决定生物进化的方向；3、生物进化的实质： 种群的基因频率 发生变化的过程。二.隔离与物种的形成1、 物种的概念：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。2、 隔离在物种形成中的作用隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象隔离是 形成的必要条件，包括 和 。仅有地理隔离不能产生新的物种， 才是物种形成的关键。3、隔离和物种形成：(1). 主要方式渐变式（经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种）(2).不同物种间都存在 隔离，物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过 隔离4、 共同进化与生物多样性的形成 (1)、猎豹追捕斑马，自然选择有利于斑马中 、 的个体，同样也有利于猎 豹种群中 的个体。这种现象称为 。捕食者所吃掉的大多是被捕食者中 、 或 的个体，而捕食者中体弱多病的个体又不能捕到猎物，会因饥饿而被淘汰，客观上起到促进 的作用，这种现象叫做 。 (2)、不同物种之间、 与 之间在相互影响中 和发展，这就是 （3）、生物圈的形成是_与_的结果，是_的产物。（4）、生物进化历程的主要依据是_。最早的生物化石是距今_。（5）、生物多样性包括 、 和 。生物多样性的形成经历了漫长的 。了解这一进化历程的主要依据是 。（6）、生物进化理论在发展同其它科学理论一样，生物进化理论不会 ，而是在不断 。【探究活动一】基因频率与基因型频率的计算：一、利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解 种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数100%种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数100% 例1 已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯体12000人。那么，在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少？ 二、利用基因型频率求解基因频率种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率1/2杂合体频率例2 在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占12%，基因型Aa的个体占76%，基因型aa的个体占12%，那么基因A和a频率分别是多少？ 例3 据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（43.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区XB和Xb的基因频率分别是多少？ 三、利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率1 遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中，某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于是1。2 遗传平衡定律公式应用 遗传平衡群体中一对等位基因A、a的遗传平衡定律公式设群体中A的基因频率为p,a的基因频率为q.(pA+qa)(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1,即AA的基因频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2。例4 已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少？【探究活动二】 种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件 物种：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。种群 小种群(产生许多变异） 基因频率发生改变 新物种 影响基因频率变化的因素：（1）基因突变 （2）基因重组 （3）自然选择 （4）迁移生物进化的实质是种群基因频率的定向变化，导致生物朝着一定的方向不断进化。【探究活动三】讨论下列问题：1可遗传的变异的来源有哪些？2基因突变率很低，并且突变是不定向的，为什么可以作为进化的原材料呢？3突变和重组能否决定生物进化的方向，为什么？4小结： 产生 基因重组 基因突变新的_多种多样的_种群中出现大量可遗传变异变异是_的形成了进化的_，不能决定生物进化 的_【探究活动四】自然选择对种群基因频率变化的影响 1桦尺蠖体色的黑色（S）和浅色是（s）一对相对性状，当时树干上均因长满地衣呈浅色，请判断哪种体色的桦尺蠖数量较多，为什么？ 2如果后来由于环境污染使地衣不能生存，所以树干呈现黑褐色，你认为两种桦尺蠖的数量是否会发生改变？为什么？ 3你认为该地区的桦尺蠖有没有进化？ 4结合桦尺蠖进化的实例，分析生物进化的基本单位为什么是种群而不是个体？ 5概念区别：种群、基因库、基因频率、基因型频率。 6思考：试分析从19世纪到20世纪，由于环境改变使S（黑色）和s（浅色）基因频率如何变化？ 7小结： 不利变异_ 自然选择变异 基因频率_生物定 有利变异_向进化。【课堂总结】生物进化的基本单位：_。生物进化的实质：_。生物进化的原材料：_。决定生物进化的方向：_。【当堂检测】1、下列哪项属于种群 （ ）A、一个池塘中所有鱼类 B、一块稻田里的所有昆虫C、一片草地的所有蒲公英 D、分散在各湖泊、河流的鲤鱼2、若一个种群中，某一性状的出现频率增加，这很可能 ( )A、这个性状对环境具有很强的适应性 B、该群体中具此性状的纯合体多 C、这个性状的出现是由环境条件引起的 D、控制这个性状的基因为隐性 3(1)马(2N=64)和驴(2N=62)杂交能产生后代称为骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为 ( )A、杂交育种 B、人工诱变 C、基因重组 D、生殖隔离(2)产生这种情况的原因主要是 ( )A、染色体结构发生变化 B、马和驴的遗传物质有本质的区别C、发生突变 D、减数分裂过程中无同源染色体的联会4.现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，突变和重组、选择、隔离是新物种形成的基本环节。其中新物种的形成的必要条件是 ( )A、基因突变 B、选择 C、生殖隔离 D、物种变化5.据科学考察，海洋生物比陆地生物的进化速度缓慢，其原因是 （）A.海洋生物比陆地生物低等 B、海洋环境相对稳定C、海洋生物发生变异少 D、海洋生物的变异个体生存机会少6.生物进化的基本单位 （ ）A. 个体 B. 基因 C. 种群 D. 群体7.在一个种群种随即抽取一定的数量的个体，其中AA、Aa、aa的个体分别占 24%、72%、4%、那么A、a的基因频率是多少？ （ ）A.36%和64% B.57%和43% C.24%和72% D.60%和40%8. 现代生物进化理论认为，突变和基因重组是产生进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴 （ ）A猫叫综合症 B.高茎高茎 高茎、矮茎C.镰刀型细胞贫血症 D.二倍体四倍体 三倍体 六倍体9. 自然选择直接作用于生物的 （ ）A. 表现型 B. 基因型 C. 不利变异的基因 D. 肽链结构 【课后练习与提高】 1使用某种农药来防治害虫，开始效果很显著，但长期使用以后，效果越来越差。原因 是（ ） A害虫对农药进行了定向选择 B害虫对农药产生了定向的变异C害虫对农药产生了隔离 D农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择2下列关于隔离的叙述，不正确的是 （ ）A阻止了种群间的基因交流 B对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离C种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因 D不同的物种间必然存在着生殖隔离3生物进化的内因是 （ ）A过度繁殖 B生存斗争 C遗传和变异 D适者生存4害虫抗药性的出现，按达尔文进化论的观点，最好的解释是 （ ）A农药浓度的增加使害虫抗药性也增加 B群体中有抗药性的害虫生存下来并不断繁殖C这一农药使害虫产生了抗药性 D农药引起的害虫的抗药能力可在后代中不断积累而增加5下列关于种群的说法中，错误的是 （ ）A种群的个体间会相互影响B一个种群是不同生物个体的总和C种群内的个体会死亡，但基因库却可在代代相传的过程中保持和发展D对一个种群有利的环境，可能对另一个种群不利6下列关于物种的叙述，错误的是 （ ）A物种是形态上类似，彼此能交配的，要求类似环境条件的生物个体的总和B物种是一个具有共同的基因库的与其他类群有生殖隔离的类群C区分物种有多种依据，但主要是看有无生殖隔离D不同物种的生物若生活在同一地区，也会有基因交流7若是果蝇种群中，XB的基因频率为90，Xb的基因频率为10，雌雄果蝇数相等，理论上XbXb、XbY的基因型比例依次为 （ ）A1%、2% B05%、5% C10%、10% D5%、05%8在某一人群中，调查得知，隐性性状为16%，问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、aa排列） （ ）A0.36 0.48 0.16 B0.48 0.36 0.16C0.16 0.48 0.36 D0.16 0.36 0.489已知人的褐眼对蓝眼是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼人有3600人，褐眼人有26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别是（ ）A0.64和0.36 B0.36和0.64 C0.50和0.50 D0.82和0.1810在某一人群中（此人群处于遗传平衡）已调查得知，隐性性状者为16，问该性状不同类型的基因型频率是多少（按AA,Aa,aa顺序排列答案） （ ）A0.36，0.48，0.16 B0.48，0.36，0.16 C0.16，0.48，0.36 D0.16，0.36，0.4811对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人，820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是 （ ）A44% B51% C68% D102%12在一个多变的生态系统中，下列生存机会最大的种群是 （ ）A个体差异最小的种群 B个体差异最多的种群C个体最大的种群 D个体最小的种群13生产生活中，由于长期和大量使用药物，致使许多细菌、害虫、农作物等产生了抗药性，并使抗药性在群体中很快蔓延。（1）细菌抗药性的产生和扩展首先是由于细胞质中的 发生了 。（2）有些杂草对除草剂也能产生抗药性，这是由于除草剂不能再与叶绿体基因独立编码的一种与光合作用有关的蛋白质发生亲和，因而不影响光合作用的进行。该种抗药性的遗传特点是 。（3）生产上运用化学杀虫剂杀虫，常导致害虫再度大爆发。除因产生抗药性外，生态学原因还有 等。（4）能抗棉铃虫等的抗虫棉的生态效益显著，有人认为抗虫棉就是无虫