分子进化的中性学说优质教案设计

《现代生物进化理论的主要内容》活动单

执教人：王文伟

【学习目标】

1. 说明现代生物进化理论的主要内容

2. 新物种形成的过程

【学习重点】

1. 种群基因频率的计算

2. 自然选择在生物进化中的作用

【活动方案】

活动一：课前预习教材P114~118，速读摘要写出论文（部分）中的关键词；

血型的进化历程

【摘要】

《自私的基因》这本书认为基因就是不断重复地拷贝自身，以便在进化过程中争取最大

限度地生存和扩张。由于基因掌握着生物的“遗传密码”，所以一切生命的繁殖演化和进化的关键最终都归结于基因的“自私”。以血型为例，我们的ABO血型有4种表现型，分别是O型、A型、B

AAABBBAB型和AB型，但是基因型却有ii，II，Ii，II，Ii，II六种。O型血是最早的血型。由于突变，

ABABi基因突变产生了等位基因I和I，种群中O型血（ii）变成了A型血（Ii）和B型血（Ii），最AB后种群间的个体通过有性生殖中的基因重组，出现了AB型血（II）。多种多样的基因型使种群出

现大量的可遗传变异，他们只是提供进化的原材料，不能决定进化的方向。在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会留下后代，种群中相应的频率会不断提高，基因频率会发生定向

改变，导致生物进化。

【关键词】 进化的基本单位

① 进化的原材料

②

③

决定进化的方向 进化的实质

④

活动二：探究教材P116自然选择对种群基因频率变化的影响；

问题：桦尺蠖种群中s(决定浅色性状)基因的频率为什么越来越低呢？

假设：自然选择可以使种群的基因频率

改变。

创设情境实例(数字为假设)：1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ；

Ss 20%；

ss 70%，在树干1

变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，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如下表，根据提示算出第3年、第4年基因频率，将结果填入表中。通过分析提示中S的频率的计算方法，是否也能支持你做出的假设，得出结论。

提示：S的频率=SS的基因型频率+1/2Ss的基因型频率

(由于环境的选择，黑色的SS的基因型频率和Ss的基因型频率被保留了下来)

SS 基因型频率

Ss ss S 基因频率

s

【变式训练】若一个种群中含有A和a一对等位基因，根据下列条件，计算种群的基因频率。

①

若已知种群中基因型为AA、Aa和aa的个体数目分别为30、40、30，如何计算种群中A的基因频率？

A的数目A的基因频率＝×100%＝

A＋a的总数目

若种群中一等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q ，因为(p＋q)=A%+a%=1，

则（p+q）2 = p2 + 2pq + q2 = 1，在棋盘法上用p、q对应出下一代的表现型之间的关系。

精子

卵细胞

第1年

10% 20% 70% 20% 80% 第2年

11.5% 22.9% 65.6% 23% 77% 第3年

13% 26% 61%

趋势

增加

A(p) AA（p2）

a(q)

A(p) a(q)

②在这个种群中，已调查隐性性状者占16%，那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为： 。

2

活动三：结合以下内容分小组构建物种形成的模型；（源于《人类简史》）

《人类简史：从动物到上帝》（外文名为：《Sapiens: A brief history of humankind》）是以色列历史学家尤瓦尔·赫拉利的一部历史学著作，首次出版于2014年。十万年前，地球上至少有六个人种，但为何今天只剩下我们这一种（智人）？十万年前智人（homosapiens）只是非洲角落的一个毫不起眼的族群。从已发现的人类化石来看，人类的演化大致可以分为以下四个阶段：南方古猿阶段，能人阶段，直立人阶段（北京周口店陆续发现北京猿人的化石和石器），智人阶段。说到生物进化论，所有人都知道现在的人都是由智人所进化而来的。智人和其他人种的生理结构有所不同，不仅交配习性难以相合，也无法产下可繁衍的后代。智人所做的就是取代了所有先前的人种。现在看来大约5万年前，有少数幸运的尼安德特人基因搭上了这班智人特快车的顺风车。人的基因中只有智人的基因，也就是说其他的人种都已经灭绝了。智人面对着其他动物的惊人速度和力量，但是他们有着十分强大的大脑，在所有生物中最大的脑容量可以笑傲整个地球。智人的基因也随之保留了下来。

1．用角色扮演的形式总结物种形成的一般过程并连线。

提示：早期智人→

尼安德特人、丹尼索瓦人、弗洛勒斯人、其他的直立人→现代人（物种形成）

种群

→

多个种群

→

基因库出现差别

→

产生生殖隔离。

种群→多个种群 突变、重组

，自然选择

多个种群→基因库出现差别 地理隔离，阻断基因交流

基因库出现差别→产生生殖隔离 逐代积累，量变到质变

2．地理隔离和生殖隔离在对种群影响上的共同点是什么？不同人种产生的根本原因是什么？

3

[小试牛刀] 1．达尔文的自然选择学说未能解释的是 (

)

A．生物进化的原因 B．基因频率的定向改变

C．生物多样性的原因 D．现存生物适应性的原因

2．在一个含有A和a的自然种群中，AA个体很容易被淘汰，那么按现代生物进化论，该物种将(

)

A．不断衰退 B．不断进化 C．产生新物种 D．丧失基因库

3．关于物种形成与生物进化，下列说法中正确的是(

)

A．任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属于进化的范围

B．同一种群的雌雄个体之间可以相互交配并产生后代，同一物种的雌雄个体之间则不能

C．隔离是形成物种的必要条件，也是生物进化的必要条件

D．生物进化的过程实质上是种群基因型频率发生变化的过程

4．现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的，现代生物进化理论观点，对自然选择学说的完善和发展表现在(

) ①突变和基因重组产生进化的原材料 ②种群是进化的单位

③自然选择是通过生存斗争实现的

④自然选择决定生物进化的方向

⑤生物

进化的实质是基因频率的改变 ⑥隔离导致物种形成

⑦适者生存，不适者被淘汰

A．②④⑤⑥⑦ B．②③④⑥ C．①②⑤⑥ D．①②③⑤⑦

5．若已知基因型为XBXB、XBXb、XbXb、XBY和XbY的个体数分别为10、20、10、10和10，试XB的数目求X的基因频率 (

)（提示：X的基因频率＝B×100% ）

X＋Xb的总数目BBA．0.3 B．0.5 C．0.7 D．0.8 6.有这样一个群体，基因型为AA的个体为2000，基因型为Aa的个体为2000，基因型为aa的个体为6000。他们迁移到一孤岛上自由交配繁衍。A基因在初始时的频率和繁衍两代(假设子代都存活)后的频率分别是 (

) A.0.2和0.3 B.0.3和0.3 C.0.2和0.5 D.0.3和0.5

【课堂反思】

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