2020高中生物第7章现代生物进化理论第2节第1课时种群基因频率的改变与生物进化教案新人教版.docx

第1课时种群基因频率的改变与生物进化学习目标1.举例说明种群、基因库、基因频率的概念，学会用数学方法讨论基因频率的变化。2.结合教材阐明突变和基因重组是生物进化的原材料。3.通过探究自然选择对种群基因频率的影响，理解自然选择决定生物进化的方向。知识点一种群是生物进化的基本单位知识梳理1.以种群作为生物进化单位的理由(1)达尔文认为自然选择直接作用的是生物个体，而且是个体的表现型，而个体表现型会随着个体的死亡而消失。(2)决定生物性状的基因可以通过生殖而世代延续，并且在群体中扩散，因此生物进化应该研究群体的基因组成的变化。2种群(1)概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。(2)特点：种群中的个体彼此可以交配，并且通过繁殖将各自的基因传给后代。(3)种群是生物进化的基本单位。3基因库和基因频率(1)基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。(2)基因频率概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。计算公式：基因频率。1.种群的基因库是一直不变的吗？试分析原因。提示：不是。基因突变、染色体变异、自然选择、种群个体的迁入、迁出等都会使种群的基因库发生改变。2基因库会不会随着个体的死亡而消失？试分析原因。提示：不会。个体自身所携带的基因随着个体的死亡而从基因库中消失，但是个体会通过繁殖把自身的基因传给后代，所以基因库不会伴随着个体的死亡而消失，而是在代代相传中得到保持和发展。典题精析 例1德国小蠊(二倍体)是常见的室内昆虫。随机取样的德国小蠊个体中，ss个体数为6，SS个体数为26，Ss个体数为18。则s的基因频率为()A0.26 B0.3 C0.46 D0.58解题分析随机取样的德国小蠊个体中，ss个体数为6，SS个体数为26，Ss个体数为18，则s的基因频率100%30%。答案B例2某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为()A55%、45%、45%、55%B55%、45%、55%、45%C42.5%、32.5%、45%、55%D42.5%、32.5%、55%、45%解题分析Aa基因型个体占：130%20%50%，该种群植物自交后，AA占30%50%1/442.5%，aa占20%50%1/432.5%，Aa占142.5%32.5%25%，则a的基因频率为32.5%1/225%45%，A的基因频率为145%55%。答案D技法提升常染色体上基因频率的计算(1)已知各基因型个体的数量，求基因频率。此类题型可用定义公式计算，即某基因的频率(该基因纯合子个体数2杂合子个体数)(总个体数2)100%。(2)已知基因型频率，求基因频率。此类题型可以将百分号去掉，按定义公式计算或直接用“某基因的基因频率该基因纯合子的百分比杂合子百分比的1/2”来代替。如A的基因频率AA的基因型频率1/2Aa的基因型频率，a的基因频率1A的基因频率。例3在一次红绿色盲的调查中共调查男女各200名，调查发现，女性红绿色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。那么这个群体中红绿色盲基因的频率是()A4.5% B6% C9% D7.8%解题分析因为女性的性染色体组成为XX，男性为XY，红绿色盲基因(用b表示)及其等位基因只位于X染色体上，所以基因b共有36(即15152111)个，因此，红绿色盲基因的频率100%6%。答案B技法提升位于性染色体上基因频率的计算p100%，q100%。(p为XA频率，q为Xa频率，N表示基因型的个体数)例4在某一遵循遗传平衡定律的人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，则该性状不同类型的基因型频率分别是(按AA、Aa、aa顺序排列)()A0.36、0.48、0.16 B0.48、0.36、0.16C0.16、0.48、0.36 D0.16、0.36、0.38解题分析由题干可知，该人群中隐性性状者为16%，即aa16%，根据遗传平衡公式可得a的基因频率是a40%，A的基因频率是A140%60%，因此该人群中AA的基因型频率是AA60%60%0.36，Aa的基因型频率是Aa240%60%0.48，因此，该性状不同类型的基因型频率是AA为0.36，Aa为0.48，aa为0.16，A正确。答案A技法提升遗传平衡状态下基因频率的计算(1)遗传平衡状态的条件种群是极大的。种群中个体间的交配是随机的。没有突变发生。没有迁入和迁出。没有自然选择。(2)基因频率与基因型频率的计算公式设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则pq1。雄配子雌配子A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(q)Aa(pq)aa(q2)即：AA的基因型频率p2，Aa的基因型频率2pq，aa的基因型频率q2。(3)实例：若已知AA的基因型频率为m，则A的基因频率为。知识点二突变、基因重组和自然选择与进化的关系知识梳理 1.突变和基因重组(1)可遗传变异的来源(2)可遗传变异的形成、特点和作用形成：基因突变产生等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。特点：随机的、不定向的。作用：只是提供生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。(3)变异的有利和有害是相对的，是由环境决定的。2自然选择决定生物进化的方向(1)原理分析(2)实例分析(桦尺蠖体色进化)(3)生物进化的实质：种群的基因频率发生改变。(4)生物进化的方向：变异是不定向的，自然选择是定向的，定向的自然选择决定了生物进化的方向。突变和基因重组能产生进化的原材料，据此分析回答下列问题：1突变具有低频性，为什么还能为生物进化提供原材料？提示：生物进化的单位是种群，虽然突变的频率很低，但一个种群往往由许多个体组成，而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。2突变大多数对生物体是不利的，为什么还能为进化提供原材料？提示：生物变异是否有利，取决于它们的生存环境，微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。3举例说明哪些因素可导致基因频率发生改变？提示：突变、自然选择、迁入和迁出等。典题精析例1根据现代生物进化理论，下列说法正确的是()A自然选择决定了生物变异和进化的方向B生物进化的实质是种群基因型频率的改变C种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小解题分析自然选择使种群的基因频率发生定向改变，从而使生物定向进化，所以自然选择决定了生物进化的方向，而生物的变异是不定向的，生物进化的实质是种群基因频率的改变，A、B错误；种群中基因频率的改变在世代间具有连续性，导致生物不断进化，C正确；种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大，D错误。答案C例2下列有关基因频率与生物进化的描述，正确的是()A生物在进化的过程中不一定有基因频率的改变B生物只要发生进化，基因频率就会改变C变异使基因频率定向改变D只有基因突变，才导致基因频率发生改变解题分析生物进化的实质是种群基因频率的改变，只要生物进化了，基因频率一定发生了改变，A错误，B正确；变异是不定向的，自然选择可使基因频率发生定向改变，C错误；基因频率的改变与突变、迁入和迁出、自然选择等多种因素有关，D错误。答案B当堂检测查漏补缺巩固提升1对种群概念的正确叙述是()A不同空间中同种生物个体的总和B生活在一定区域的同种生物的一群个体C一片水田中的所有鱼的总和D一个生态环境中有相互关系的动植物的总和答案B解析种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。例如：一个池塘中全部的鲤鱼是一个种群，包括所有的大鲤鱼、小鲤鱼和鲤鱼苗。这里必须具体到“鲤鱼”，而不能是“鱼”，因为后者还包括其他种类的鱼。2下列可作为一个基因库的是()A一条染色体上的全部基因B一个个体所携带的全部基因C一个生物具有的全部基因D一个种群所含的全部基因答案D解析种群基因库的概念：指一个种群的所有个体的全部基因，由基因库的概念可知，基因库是指一个种群所含的全部基因，D正确，A、B、C错误。3下列哪项不是生物进化的原材料()A基因突变 B基因重组C不遗传的变异 D染色体变异答案C解析突变和基因重组为生物进化提供了原材料，其中突变又包括基因突变和染色体变异。4生物的变异可以为进化提供原材料。下列关于变异与进化的叙述，正确的是()A自然选择直接选择的是个体的基因型B种群中控制某一性状的全部等位基因的总和称为基因库C可遗传的变异是自然选择和生物进化的前提D自然选择决定生物变异和进化的方向答案C解析自然选择直接选择的是个体的表现型，A错误；一个种群中全部个体所含有的全部基因，称为这个种群的基因库，B错误；可遗传的变异为生物进化提供原材料，所以可遗传的变异是自然选择和生物进化的前提，C正确；变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向，D错误。5蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到