现代达尔文主义获奖说课稿

第7章第2节现代生物进化理论的主要内容

一

种群基因频率的改变与生物进化

学习目标

1.解释种群是生物进化的基本单位，简述基因频率的概念及基因频率的计算方法。

2.说出突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。

3.举例说明自然选择在生物进化中的作用。

4.尝试运用数学方法讨论“基因频率的变化”和构建探究“自然选择对种群基因频率变化的影响”的数学模型，来引导学生建构数学模型，理解生物进化的实质。

学习过程

导入新课

情境: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(基因型为Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不易被天敌捕食。

学生利用达尔文的自然选择学说分析: 1.该变异对于昆虫的存活有什么影响?

2.该绿色个体能一直生存下去吗?

3.该绿色个体怎样才能把它体内的基因A传递下去?

探究新知

探究一:种群是生物进化的基本单位

[自主学习1]

1．阅读教材P114第二自然段并回答问题。

判断以下生物是否属于一个种群，回忆种群的概念、分析关键词和种群的特点。

(1)一个湖泊中的全部鱼。(

)

(2)一个湖泊中的全部鲤鱼。(

) (3)一片草地上的全部草。(

)

(4)一片草地上的成年野兔。(

) (5)种群：生活在

的

的

个体。 (6)特点：种群中的个体不是

地集合在一起，而是彼此可以

，并通过

将各自的基因传给后代。

2.阅读教材P114的第三自然段及P115，探究并回答问题。

(1)种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位?

(2)新形成的蝗虫种群与前一年的比较，种群的基因组成是否有变化?

(3)生物进化的基本单位是

。 [自主学习2] 1.基因库:一个种群中

所含有的

。 2.基因频率:在基因库中，

占

的比率。公式:A%=

。 3.基因型频率:某种

个体数占该种群

的比率。公式:AA%=

。 [合作探究1] 1

小组合作，对上面2、3的计算公式进行讨论，并完成例题。

例1:在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为BB的个体占40%，基因型为Bb的个体占50%，基因型为bb的个体占10%，B和b位于常染色体上，则基因B和b的频率分别是(

) A.90%，10%

B.65%，35%

C.50%，50%

D.35%，65% [自主总结1] 1.一对等位基因的基因频率之和等于

，基因型频率之和等于

。

2.基因频率和基因型频率的关系：A%=

；a%=

；

[合作探究2] 阅读教材P115思考与讨论栏，小组合作思考讨论以下问题: 1.理想条件下，每一代基因频率(如A%)与雌、雄配子中A配子所占比率存在怎样的关系? 2.子代的基因型频率与亲代的基因频率的关系如何?每一代的基因频率与基因型频率的变化如何? 3.一个随机交配的群体，某一对相对性状中，aa的基因型频率是0.81，则杂合子Aa的频率是

(

) A.0.1 B.0.6

C.0.9

D.0.18 [自主总结2] 1.理想条件下，无论自由交配多少代，每一代的基因频率

(填“变”或“不变”)。 2.理想条件下，无论自由交配多少代，一般基因型频率从第

代开始保持不变。 探究二:突变和基因重组是产生进化的原材料

[自主学习3]阅读教材P116，并回答问题。

1.可遗传的变异的来源有哪几个方面?

2.基因突变与基因频率的改变有什么关系呢?

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?

4.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，那为什么还以此作为生物进化的原材料?

5.自然界的生物进化是有方向的，突变和基因重组产生的变异有方向吗?能决定生物进化的方向吗? [自主总结3] 1.突变和基因重组都属于可遗传变异，可为进化

。 2.突变和基因重组是随机的、不定向的，因此

(填“能”或“不能”)决定生物进化的方向。 探究三:自然选择决定生物进化的方向

[自主学习4]

2

1.提出问题：桦尺蠖种群中S基因(决定浅色性状)的频率为什么越来越低呢? 2.作出假设：自然选择使桦尺蠖种群基因频率

改变。 3.设计探究方案

(1)表格计算思路:先计算每年各种基因型个体的数量，然后再计算各种基因型个体占的比例，最后计算基因频率。

(2)1870年后桦尺蠖的体色、基因型频率、基因频率的变化表格。

第1年

浅色

30% 体色

黑色

70% SS 10% 20% 基因型频率

Ss ss 70% S 20% 基因频率

s 80% 第2年

34.4% 65.6% 11.5% 22.9% 65.6% 23% 77% 第3年

39.1% 60.9% 13.1% 26% 60.9% 26% 74% 第4年

44% 56% 14.7% 29.3% 56% 29% 71% ……

4.结论:自然选择使桦尺蠖种群中基因频率

改变。 [合作探究3] 1.在这个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?原因是什么?

2.在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型?

3.在自然选择中，桦尺蠖的进化是指的浅色个体体色逐渐变深吗?

4.应用以上所学内容分析:害虫的抗药性出现在喷药前还是之后，药物起什么作用?

[自主总结4] 1.自然选择淘汰不利变异基因、积累有利变异基因，使基因频率

。 2.

决定生物进化的方向。 3.生物进化的实质:

。 4.引起基因频率改变的因素:突变、选择、遗传漂变、迁移。

课时检测

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.生物进化的基本单位是(

) A.个体

B.基因

C.种群

D.群体

3. 使用某种农药来防治害虫，时间愈长，效果愈差的原因是(

) A.农药诱导害虫产生了抗药性

B.农药使害虫产生了隔离

C.农药选择并积累了害虫抗药性

D.害虫在农药作用下，抗药性越来越强

4. 如果在一个种群中，基因型AA的比例为25%，基因型Aa的比例为50%，基因型aa的比例为25%，已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，基3

因型aa的个体所占的比例为(

) A.1/16 B.1/9 C.1/8 D.1/4 5. 注射抗流感疫苗可以预防病毒性流感的发生。但是，流感似乎防不胜防，不断有新的流感病毒出现。这些不断出现并引起流感爆发的新病毒是(

) A.病毒对新环境适应的结果

B.定向变异的结果

C.基因突变的结果

D.病毒对疫苗选择的结果

6. 某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%，V的基因频率约为(

)。若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，F1中V的基因频率约为(

) A.43% B.48% C.52% D.57% 7. 关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是(

) A.在某种条件下两种基因的频率可以相等

B.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关

C.一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境

D.持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零

8. 某种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示，图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经选择后，下一代中三种基因型频率的结果最可能是(

)

9. “基因突变对绝大多数个体是不利的，但却是生物进化的重要因素之一”。你认为这一说法(

) A.正确，基因突变虽对多数个体不利，但它为定向的自然选择提供了原材料，为生物的进化奠定了基础

B.正确，基因突变对多数个体不利，但突变的方向与生物进化的方向是一致的

C.不正确，因为基因突变不利于个体的繁殖，会导致物种的绝灭

D.不正确，因为基因突变会导致个体死亡，不利于生物进化

10. 某小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因，w代表联趾(趾间有蹼)基因，下图表示这两种性状比例变化的过程。

(1)由于蜥蜴过度繁殖，导致

加剧。 (2)小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是

。 (3)如图所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的

发生了改变。 (4)从生物多样性角度分析，如图所示群体中不同个体的存在反映了

多样性。

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