12-13版高中生物多媒体同步授课课件：第7章第2节第1课时种群基因频率的改变与生物进化（人教版必修2）

1、1第2节 现代生物进化理论的主要内容第1课时 种群基因频率的改变与生物进化 21.概述种群、基因库、基因频率概念。2.尝试运用数学方法讨论种群基因频率的改变。3.培养学生处理资料和数据的能力。1.通过引导学生分析调查所取的数据，培养学生以事实为依据得出结论的科学态度。2.通过教学活动，进一步培养学生“生物是进化来的”、“生物的进化与环境密切相关”的思想观念，帮助学生树立辩证唯物主义的认识观。知识目标情感目标3某种昆虫的翅色是灰色(基因型为aa)，偶然出现一绿色的变异个体（基因型为Aa），如果绿色翅与灰色翅比较，更适应环境。按照达尔文“适者生存，不适者被淘汰”的观点，这一有利变异个体能永远生存下

2、去吗？该个体中的有利基因A，怎样才能世代传递下去？即使Aa的个体能够繁殖，后代都是绿色个体吗？通过该问题的探讨，可以使学生发现，某个体的有利变异的基因只有在群体中，通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异个体（Aa）的有性生殖的后代，还会出现aa的个体。因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成变化，这个群体就是种群（提出种群的概念）。 4探究活动（一）情景：如果在灰色翅（基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。5讨论题目：1.根据达尔文“适者生存、不适者被淘汰”的观点该绿色个体能被选择下来

3、吗？2.如果该绿色个体能很好地生存下来，它体内的A基因怎样才能传递给后代？ 在自然界中，没有哪一个个体是长生不死的，个体的表现型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过有性生殖传给后代，因此研究生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成变化。6探究活动（二）1.怎样的一群个体可以称为种群呢？实际上，在自然界中，物种是以一个个种群的形式存在的，种群是物种繁殖、进化的基本单位。2.“种”或“物种”与种群又有什么区别呢？生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。7探究活动（三）1.什么是基因库？基因频率的含义是什么？一个种群中全部个体所含有的全部

4、基因叫这个种群的基因库。2.基因频率的计算 某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因为a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%，那么A、a的基因频率是多少？在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因频率。基因型频率：在一个种群中,某基因型个体占全部个体的比率。8A=a= 基因频率=纯合子基因型频率+杂合子基因型频率的一半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. 用数学方法

5、讨论基因频率的改变假设讨论题2中的群体满足以下五个条件：昆虫群体数量足够大，全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入与迁出，AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同，（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用）没有基因突变和染色体变异。10在有性生殖过程中，如果符合遗传定律，产生的雌雄配子： 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变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？

6、 基因突变可产生新基因(等位基因)，基因突变是可遗传变异的根本来源，是基因频率改变的基础。 例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是105，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现的基因突变数是多少呢？2 104 105个体108种群=2 107121种群中突变的特点：突变数很大、不定向。2种群基因重组的结果：产生更多变异、不定向。结论：突变和基因重组提供进化的原材料。基因突变染色体变异基因重组突变可遗传的变异基因频率改变的因素13（1）根据前面所学的你能做出假设吗？探究活动（四）“探究自然选择对种群基因频率的影响”ss长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色树干上的桦

7、尺蠖自然选择可以使种群的基因频率定向改变14（2）现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10%；Ss 20%；ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第1年第2年第3年第4年基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率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)在这个

8、探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？(4)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？变黑的环境使控制浅色的s基因频率减小，S基因频率增加；许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因（基因型）16原因是： 淘汰不利变异基因、积累有利变异基因结果是： 使基因频率定向改变结论：自然选择决定生物进化的方向171.下列属于种群的是（ ）A.一块水田里的全部水稻 、水草 B.一块稻田里的全部幼蚜，有翅、无翅的成蚜 C.一块朽木上的全部真菌 D.一个池塘中的全部鱼B1

9、82.下列关于种群的说法不正确的是（ ） 同一种群的个体可以自由交配 种群是生物繁殖的基本单位C.中国大陆上所有老虎是一个种群 D.种群是生物进化的基本单位3.生物进化的基本单位（ ）A.个体 B.基因 C.种群 D.群体CC194.下列关于基因库的叙述正确的是( )A.一个种群中一个个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库B.一个种群中全部个体所含有的显性基因叫这个种群的基因库C.一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库D.一个种群的基因库会随着种群中一代代的死亡而消减和灭亡 C205. 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%

10、和64% B.57%和43% C.24%和72% D.60%和40%D216.果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因，现有一黑腹果蝇的野生种群，约有107个个体，请分析回答以下问题：(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的_，经分析，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生原因，是在突变过程中产生的_，通过有性生殖过程中的_而产生的，这使种群中产生了大量的可遗传的变异，其产生的方向是_，它们都能为生物进化提供_。22(2)假定该种群中每个基因的突变率都是10-5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数约是_。(3)通过对果蝇及其他生物的群体遗传学的研究，可得出生物进化的基本单位是_；生物进化的实质是_。答案：(1)基因库 等位基因