高一生物人教版必修二第七章第2节现代生物进化理论的主要内容学案

第 7 章第 2 节 现代生物进化理论的主要内容 〖学习目标〗 1.解释种群、种群基因库、基因频率等概念。 2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 3.说明现代生物进化理论的主要内容。 〖预习自测〗 一、种群基因频率的改变与生物进化 （一）种群是生物进化的基本单位： 1、种群：生活在一定区域的 的 个体。种群是生物进化的基本单位。也 是生物繁殖的基本单位。 2、基因库:一个种群中全部个体所含有的 。 基因频率：在一个种群基因库中， 占全部等位基因数的比率。 （二）突变和基因重组产生进化的原材料 1、回忆变异类型 ________ 变异 突变 _________ ________ ________ ________ 2、所有的变异都能导致基因频率的变化吗？ 只有________________________________。 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？ 因为只有________才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率。________可以增加基 因型的种类。 4、在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有重要意义吗？ 例如：每个果蝇约有 104 对基因，假定每个基因的突变率都是 10-5。若有一个中等数量 的果蝇种群(约有 108 个个体)，请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少? 基因突变数是_______ 这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频 率改变的基础。而且突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的____ ____。 5、突变和基因重组产生的变异有方向吗？ 由于突变和基因重组都是________、________，因此它们只是提供了________ ， 不能决定生物进化的方向。 （三）自然选择决定生物进化的方向 1、 不定向， 不定向； 2、 决定生物进化的方向； 3、生物进化的实质： 种群的基因频率 发生变化的过程。 二、探究活动 探究活动一：基因频率与基因型频率的计算： （一）利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解 种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100% 种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数×100% 例 1：如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为 A，决定翅色为褐色的基因为 a，从种 群中随机抽出 100 个个体，测知基因型为 AA、Aa 和 aa 的个体分别是 30、60 和 10 个。那么 A 和 a 的基因频率是多少? AA、Aa 和 aa 的基因型频率是多少? （二）利用基因型频率求解基因频率 种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合子频率＋1/2×杂合子频率 例 2:如某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为 A，决定翅色为褐色的基因为 a，测知 AA、 Aa 和 aa 的基因型频率为 30%、60%和 10%。那么 A 和 a 的基因频率是多少? 例 3：抽样调查某地 100 位女性和 100 位男性发现：女性中有 5 位色盲患者和 20 位携 带者，男性中有 15 位色盲患者，则该地色盲基因的频率约是多少？ 例 4：据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为 XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、 XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区 XB 和 Xb 的基因频率分别是多少？ （三）利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率 遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种 群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中，某一基因位点上各种 不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于是 1。 遗传平衡群体中一对等位基因 A、a 的遗传平衡定律公式 设群体中 A 的基因频率为 p,a 的基因频率为 q.♂(pA+qa)×♀(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1, 即 AA 的基因频率为 p2，Aa 的基因型频率为 2pq，aa 的基因型频率为 q2 。 例 5：在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为 16％，问该性状不同类型的基因型 频率是多少？（按 AA、Aa、aa 顺序排列答案）（ ） A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16 C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48 探究活动二：自然选择对种群基因频率变化的影响：（116 页） 提示：依据假设计算第 2 年的基因型频率和基因频率，即：如果第 1 年种群个体数为 100 个，当黑色 （表现型） 个体每年增加 10%时，基因型为 SS （黑色） 个体第 2 年将会增 加到 11 个，基因型为 Ss （黑色） 个体第 2 年将增加到 22 个，基因型为 ss （浅色） 个 体第 2 年将减少到 63 个。第 2 年种群个体总数为 96 个，基因型 SS 的频率是 11÷96=11.5%； 基因型 Ss 的频率是 22÷96=22.9%；基因型 ss 的频率是 63÷96=65.6%。 〖探究小结〗 1、 2、 〖当堂检测〗 1.判断下列是否属于种群 （1）一个池塘中的全部鱼 （ ） （2）一个池塘中的全部鲤鱼 （ ） （3）一个池塘中的全部生物 （ ） （4）两个池塘内的全部青蛙 （ ） （5）一片草地上的全部植物 （ ） 2.下列关于种群的说法不正确的是：（ ） A.种群是生物进化的基本单位 B.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.同一种群的个体可以自由交配 3．已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有 30000 人的人群中，蓝眼的人 3600 人，褐眼的有 26400 人，其中纯合体有 12000 人。那么，在这一个人群中 A 和 a 的基因频率 分别为（ ） A 0.64 和 0.36 B 0.36 和 0.64 C 0.50 和 0.50 D 0.82 和 0.18 4.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%和 64% B. 57%和 43% C. 24%和 72% D. 60%和 40% 5.已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为 1/10000， 请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa) 基因型频率各是多少？ 6.某植物种群，AA 基因型个体占 30%，aa 基因型个体占 20%，则 (1)该植物的 A 的基因频率是________、a 的基因频率是_________。 (2)该植物自交，后代中 AA、aa 基因型个体分别占__________、__________，这时 A 的基因 频率是_________、a 的基因频率是_________。 (3)该植物自由交配，后代中 AA、aa 基因型个体分别占__________、__________，这时 A 的基因频率是_________、a 的基因频率是_________。 (4)依据现代生物进化理论，这种植物在两年内是否发生了进化？_______原因是 __________________。 (5)由此可见，进化的单位是_______，进化的实质是_____________________。 7.（2014 海南卷 23）某动物种群中，AA，Aa 和 aa 基因型的个体依次占 25％、50％、25％。 若该种群中的 aa 个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代 AA：Aa： aa 基因型个体的数量比为 A．3：3：1 B．4：4：1 C．1：2：0 D．1：2：1 【答案】B 【解析】若该种群的 AA 个体没有繁殖能力，其他个体间（即 1/3AA、2/3Aa）可以随机 交配，用配子法 则下一代 AA：Aa：aa 基因型个体的数量比 4：4：1 〖我的收获〗 〖课堂小结〗 1、 知识方面： 2、 思想方面