第3节种群基因组成的变化与物种的形成 种群基因组成的变化 学案设计（一） ■■■学习目标 1.解释种群是生物进化的基本单位简述基因频的概念及基因频率的计算方法】 2说出实变和真因组为生物进化提供原材的原因。 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。 ■■自主预习 [自主学习11 1.判断以下生物是否属于个种群并回忆种群的念并粉析关键词。 )一个湖泊中的全部鱼.（) 入细中由的全细角{ 3)一片草地上的全部草.（) (4)一片草地上的成年野免。( (5)种群生活在 的 的 个体。 2.阅读教材Pun探究并回答问题。 (1)种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因脚代代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地垃？ (2)新形成的蝗虫种群与前一年的比校种群的基因组成是否有变化？ 自主学习2 群钟 所含有的 率在 3.基因型频率某种 二个体数占该种样 的此率。公式 的比率公式AA ■课堂探究 探究一种群和种群基因库 1在 中随机抽出 定数量的个体，其 中，基因型为B的个体占40%，基因型为肠的个体占50%基因型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 C5050%D.35%, 女职工各200人对他们进行调查时发现女性色盲5人女性携带者15人男性色盲11人色盲基 上
第 3 节 种群基因组成的变化与物种的形成 一 种群基因组成的变化 学案设计(一) 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。 自主预习 [自主学习 1] 1.判断以下生物是否属于一个种群,并回忆种群的概念并分析关键词。 (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。 2.阅读教材 P112~113,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? [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%= 。 课堂探究 探究一:种群和种群基因库 [合作探究 1] 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% 例 2:某工厂有男女职工各200 人,对他们进行调查时发现,女性色盲 5 人,女性携带者 15 人。男性色盲 11 人。色盲基 因 b 位于 X 染色体上,求 X b的频率
讨论：1.位于常染色体上的基因的堪因频率与甚因型频种的关系 染色体上的基因在计算基因率时应注意些向题 [自主总结 :男性、女性每个个体可以看作含有两个基因，存在 传安性母个个体可以右作含有 个基因，男性只含有 个基因，则不适雨上述关系 考讨论以下问题： 想条件的： 是什么 2.每一代基因频率如A)与雌、雄配子中A配子所占此率存在怎样的关系？ 3.子代的基因型频率与亲代的基因频的关系如何？海一代的基因频率与基因型频率的变化如何？ 4.一个随机交配的群体，某一对相时性状中，aa的甚因型频率是0.81，则杂合子Aa的频率是() A.0.1 B.0.6C.0.9D.0.18 [自主总结2)】 1.理想条件下，无论自由交多少代每一代的基因频 _(“变”或“不变” 2.理想条件下，无论自由交霍多少代，一設基因型频率从第 代开始保持不变。 深究 种群基因影 [自主学习3阅读教 1.可遗传的变异的源有哪几个方面 2.基因突变与基因频率的政变有什么关系呢 3.突变和基因重组取对于种群遗传组成的改变样吗？为什么？ 4.自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对性物体是有害的，那为什么还以此作为生物进化的原材料料
讨论:1.位于常染色体上的基因的基因频率与基因型频率的关系。 2.位于 X 染色体上的基因,在计算基因频率时应该注意哪些问题? [自主总结 1] 1.常染色体上:男性、女性每个个体可以看作含有两个基因,存在A%= ,a%= 。 2.伴 X 遗传:女性每个个体可以看作含有 个基因,男性只含有 个基因,则不适用上述关系。 [合作探究 2] 小组合作思考讨论以下问题: 1.理想条件的含义是什么? 2.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? 3.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? 4.一个随机交配的群体,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:种群基因频率的变化 [自主学习 3]阅读教材 P112,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，生物具有普淀的适应现象，突变和基姻重组产生的变异有方向吗？它们会使生物产 生适应性吗？ [自主总结3】 1.突变和堪因重组属于可遗传变异，可为进什 2.关变和是因重组 的、个问因此 (慎“能”或“不能”决定生物进化的方向。 选择对种裙群基因频变化的影响 目王字习4 1.提出问题 桦尺援种群中S甚因决定浅色性状的频率为什么越来越低呢？ 2.作出假设 自然选择使桦尺援种群基铟频率改变。 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星，然后再计算各种基因型个体占的批例，最后计算基因频率。 (②)1870年后桦尺缓的体色、基因型频率、基因频的变化表格。 第1年第2年第3年第4年 体色浅色 ce 10夜 1山.513.1%147% 基因型频本 5520%22.9%26%29.3 70%65.660.9% 56% 26% 74% 4.结论：自然选择使桦尺种群中基因频率 改变 [合作探 ,在这个 实验中根据上面的数据分浙，树干变黑这一环境条件对桦尺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型 3.在自然选择中，桦尺蠖的进化是指的浅色个体体色逐变深吗？
5.自然界的生物进化是有方向的,生物具有普遍的适应现象。突变和基因重组产生的变异有方向吗?它们会使生物产 生适应性吗? [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:自然选择对种群基因频率变化的影响 [自主学习 4] 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 第 2 年 第 3 年 第 4 年 …… 体色 浅色 30% 34.4% 39.1% 44% 黑色 70% 65.6% 60.9% 56% SS 10% 11.5% 13.1% 14.7% Ss 20% 22.9% 26% 29.3% ss 70% 65.6% 60.9% 56% 基因 频率 S 20% 23% 26% 29% s 80% 77% 74% 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,树干变黑这一环境条件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坑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 利变异基 积累有利变异基因，使基因频率 的方向 的 基因频 2变 因素突变选择 素养专练 1.下列哪项属于种群( A.一个池塘中所有鱼类 的 D.分散在各湖泊 河流。 2生物进化的其木单位是 A.个体B.基因C,种群D.群体 个种群中某一性状出现的频率增加，这很可能是() A这个性状对环右很的话应性 B.该群体中具有此性状的纯合子多 C,这个性状的出现是由环境变化引起的 D.控制这个性状的堪因为隐性 4.使用某种农药来防治害虫，时间愈长，效果愈差的原因是( A.衣药诱导害虫产生了抗药性 B.衣药使害虫产生了隔离 C.衣药选择并积累了害抗药性 几.害虫在衣药作用下，抗药性越来越强 个种中，基因型M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，则随机交一代后，基因型aa的个体所占的比例为() .1/16 B.1/9 .1/8 .注射抗流感疫苗可 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 应的结果 结里 病毒对疫苗选择的结果 具A3L卫Ag 8.据调查某小学的小学生中基因型的比例伪42).、(7%)、x1、Y(46)、Y4),则在该地区的基因 频率是( A913gR87%C74.7%D.35.3w 9.关于在自然条件下，某随机交种群中等位基因A、ā频的叙述错误的是(） 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
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。 核心素养专练 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.若一个种群中某一性状出现的频率增加,这很可能是( ) A.这个性状对环境有很强的适应性 B.该群体中具有此性状的纯合子多 C.这个性状的出现是由环境变化引起的 D.控制这个性状的基因为隐性 4.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 5.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,基因型aa 的个体所占的比例为( ) A.1/16 B.1/9 C.1/8 D.1/4 6.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 7.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%。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% 8.据调查,某小学的小学生中,基因型的比例为 X B X B (42%)、X B X b (7%)、X b X b (1%)、X B Y(46%)、X b Y(4%),则在该地区 X B的基因 频率是( ) A.91.3% B.8.7% C.74.7% D.35.3% 9.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
10.某种群中M、Aaa的基因型频率致如图甲所示图中阴影部盼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() 计颜率 11.“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，为生物的进化莫定了基础 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，因为甚因突变不利于个体的繁殖会号致物种的绝灭 D.不正确，因为基因突变会号致个体死亡不利于生物进化 12.某小岛上锡原种的脚助逐渐出现两种性状代表蜥锡陆趾的分趾基因，w代表联趾（趾间有碳）基铟下图表示这 两种性状比例变化的过程 +→ 物短缺联趾蜥锡个体比例反 而逐渐上升，其原因可能 3如图所示的过程说明，自然环境的变化3起不同性状断锡的比例发生变化，其本质是因为蜴群体纳的 发生了改变。 ()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】 参考答案 自主预习 王学习】 1.()×(②)V 3)×()×(5)一定区域同种生物全部 2.(1)种群是生物繁殖进化的基本单位。 2)月 自主学习) L.全部个体全部基因 2.某个基因全部等位基因数 AA 3.基因型个体总数 例2r-家X10
10.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( ) 甲 11.“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 12.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。 参考答案 自主预习 [自主学习 1] 1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)一定区域 同种生物 全部 2.(1)种群是生物繁殖、进化的基本单位。 (2)有。 [自主学习 2] 1.全部个体 全部基因 2.某个基因 全部等位基因数 ×100% 3.基因型 个体总数 ×100% [合作探究 1] 例 1:B 例 2:X b = ×100%= ×100%=6%