高中一年级生物《种群基因组成的变化与物种的形成 第2课时》

第6章生物的进化第3节 种群基因组成的变化与物种的形成主讲人：人教版高中生物学 必修2学习目标与任务阐明自然选择对种群基因频率变化的影响，解释生物进化的实质是种群基因频率的改变。通过探究抗生素对细菌的选择作用，理解抗生素对细菌的逐代筛选加速了细菌耐药性的进化，形成合理使用抗生素的意识。暂停，回忆、填空三个观点1.自然选择直接作用的是生物的 个体 （个体/种群），而且是个体的_表型(表型/基因型)。但关于生物进化的研究，必须研究

种群基因

组成的变化。 种群 是生物进化的基本单位。对自然界的种群而言，随种群繁殖若干代后，种群的基因频率_会

(会/不会)发生变化。

是否也是不定向的？_突变和基因重组_为生物进化提供了原材料。突变和重组都是随机的、不定向的人教版高中生物学 必修2人教版高中生物学 必修2资料

19世纪中叶以前的英国曼彻斯特地区，山清水秀，绿树成阴。那里的森林中生活着一种桦尺蛾。它们夜间活动，白天栖息在长满地衣的树干上。杂交实验表明桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）为显性。生物学家来这里考察，发现大多数桦尺蛾成虫的体色是浅色的，只有少数是黑色的，这些黑色的桦尺蛾是浅色桦尺蛾在自然条件下的变异类型。100年以后，也就是20世纪中叶，曼彻斯特已经变成了一个工业城市。这里工厂林立，烟雾弥漫，工厂排出的煤烟杀死了地衣，结果使树皮裸露并被熏成黑褐色。这时候，又有一些生物学家到这里考察，使他们惊讶的是，这里的黑色桦尺蛾变成了常见类型，而浅色的桦尺蛾却成了少数。导致桦尺蛾“黑化”现象的原因是环境的变化起到了选择作用。自然选择直接作用的是生物个体的表型，但研究生物的进化，必须研究群体基因组成的变化。三、自然选择对种群基因频率变化的影响暂停，阅读、分析p112-113人教版高中生物学 必修2人教版高中生物学 必修2每年减少20%人教版高中生物学 必修2探究自然选择对种群基因频率变化的影响桦尺蛾种群中s基因（决定浅色性状）的频率为什提出问题么越来越低？作出假设实验思路实验结果自然选择使桦尺蛾种群的基因频率发生定向改变。人教版高中生物学 必修2探究自然选择对种群基因频率变化的影响桦尺蛾种群中s基因（决定浅色性状）的频率为什么提出问题越来越低？作出假设实验思路自然选择使桦尺蛾种群的基因频率发生定向改变。1870年桦尺蛾种群的基因型频率为SS

10%，

Ss

20%，ss

70%，S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。第2～10年间，该种群每年的基因型频率各是多少？每年的基因频率是多少？人教版高中生物学 必修2（4）实验结果第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%13.1%14.6%Ss20%22.9%26%29.3%ss70%65.6%60.9%56.1%基因频率S20%23%26.1%29.3%升高s80%77%73.9%70.7%降低依题意知，大S为显性。假设该种群中SS为10个，Ss为20个，ss为70个。则，当SS、Ss分别增加10%、ss减少10%时，个数：SS 10×（1+10%）=11， Ss 20×（1+10%）=22，ss 70×（1-10%）=63基因型频率：SS 11/（11+22+63）=11/96=11.5%，Ss 22/96=22.9%， ss 63/96=65.6%人教版高中生物学 必修2对环境的选择作用的大小进行调整，比如，把浅色个体每年减少的百分比定高一些，每年减少20%。第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%13%Ss20%26.1%ss70%60.9%基因频率S20% 23%26.05%升高s80% 77%73.95%降低人教版高中生物学 必修2（4）实验结果第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%13.1%14.6%Ss20%22.9%26%29.3%ss70%65.6%60.9%56.1%基因频率S20%23%26.1%29.3%升高s80%77%73.9%70.7%降低栖息环境浅色栖息环境深色种群基因频率自然选择环境个体生物种群浅色出生率降低，黑色出生率增加浅色多，黑色少 浅色少，黑色多s基因频率下降，S基因频率上升人教版高中生物学 必修2桦尺蛾种群种s基因（决定浅色性状）的频率为什么越来越低？自然选择使桦尺蛾种群的基因频率发生定向改变。提出问题作出假设实验思路实验结果实验结论自然选择使桦尺蛾种群的基因频率发生定向改变，导致桦尺蛾朝着一定的方向不断进化。人教版高中生物学 必修2变异是不定向的不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化自然选择定向人教版高中生物学 必修2人教版高中生物学 必修2暂停，分析、填写三、自然选择对种群基因频率变化的影响原因在自然选择的作用下，具有

的个体有更多的机会产生后代，种群中相应的基因的频率会不断

；相反，具有

的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会

。选择的对象直接作用对象：

间接作用对象：

根本作用对象：

3.选择的结果生物性状上：朝

方向不断进化。基因上：种群

会发生

改变。4.生物进化的实质 种群

的改变。5.生物进化的方向变异是

（定向/不定向）的，自然选择是

（定向/不定向）的，

决定了生物进化的方向。（1）直接作用对象：三、自然选择对种群基因频率变化的影响1.原因在自然选择的作用下，具有_有利变异

的个体有更多的机会产生后代，种群中相应的基因的频率会不断 提高 ；相反，具有

不利变异 的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会

下降 。2.选择的对象个体的表型间接作用对象：_决定表型的基因型根本作用对象：_与表型相对应的基因人教版高中生物学 必修23.选择的结果生物性状上：朝_有利变异

方向不断进化。基因上：种群_基因频率

会发生_定向

改变。4.生物进化的实质种群

基因频率

的改变。5.生物进化的方向变异是_不定向_（定向/不定向）的，自然选择是 定向

（定向/不定向）的，_定向的自然选择 决定了生物进化的方向。人教版高中生物学 必修2人教版高中生物学 必修2暂停，分析、解释资料“超级细菌”是一种耐药性细菌，感染“超级细菌”的病人往往因为无药可救而面临死亡。2010年，印度、巴基斯坦等地发现一类新型“超级细菌”NDM-1，该细菌耐药性极强，可在全球蔓延；2017年1月，美国一名女性患者感染的“超级细菌”，医生使用了26种抗生素都毫无效果，最终这名患者不治身亡。请大家用已学习的现代生物进化理论，解释“超级细菌”的出现与抗生素滥用之间的关系。观看实验视频，思考、回答问题p115人教版高中生物学 必修2因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。支持。在本实验条件下，耐药菌所产生的变异是有利的。有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异，在此环境中就是有利变异。人教版高中生物学 必修2人教版高中生物学 必修2抗生素的使用及使用量的增加，使不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少，耐药菌生存和繁殖的机会增加，耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐渐上升。因此，在实际医疗中，要合理使用抗生素，防止滥用抗生素。人教版高中生物学 必修2三个观点（第1课时）种群是生物进化的基本单位。对自然界的