6.3 种群基因组成的变化与物种的形成 教案

第六章 生物的进化
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
（一）教学目标
1、正确理解种群、基因库、基因频率、隔离、物种等概念并应有数学方法运用数学方法计算种群基因频率和基因型频率。
2、理解以自然选择为核心的现代生物进化理论的主要观点，运用现代生物进化理论解释一些生物学现象。
3、隔离在物种形成中的作用
（二）教学重难点
1、教学重点
（1）可遗传的变异和自然选择在生物进化中的作用
（2）隔离在物种形成中的作用
2、教学难点
（1）自然选择对种群基因频率的影响
（三）教学过程
一、创设情境、导入新课
先有鸡还是先有蛋？
甲同学说：当然是先有鸡蛋了，因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代，体细胞即使发生了基因突变，也不能影响后代的性状。
乙同学说：不对，人们在养鸡过程中，是根据鸡的性状来选择的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，因此是先有鸡后有蛋。
讨论
1、到底是先有鸡还是先有蛋
这两种观点都有一定的道理，但都不全面。因为他们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性，也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程，以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志，并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。二、达尔文自然选择学说
二、种群是生物进化的基本单位
1、自然选择直接作用的是生物个体的表型：个体的表型会随着个体的死亡而消失，决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续，并在种群中扩散，因此生物进化还必须研究群体的基因组成变化。
三、种群和种群基因库
(1)种群概念:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
(2)种群特点
①种群中的个体并不是机械地集合在一起
②一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
③种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。
(3)基因库和基因频率
①基因库;一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。
②基因频率
概念:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值
（4）基因频率和基因型的计算
例题：在某昆虫种群中，决定体色为黑色的基因是A，决定体色为褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，求A和a的基因频率。
A基因频率= 基因数量/( 基因数量+ 基因数量)× %= /( + )× %= 0%
a基因频率= 基因数量/( 基因数量+ 基因数量)× %= /( + )× %= 0%
（5）师生共同分析P111页的思考与讨论。帮助学生理解种群基因频率和基因型频率以及自然选择对种群基因频率和基因型频率的影响。
四、种群基因频率的变
1、变异
（1）基因突变：基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生改变。
（2）可遗传变异提供了生物进化的原材料。其来源于基因突变、基因重组和染色体变异。
可遗传的变异包括突变（基因突变、染色体变异）和基因重组
（3）可遗传变异的形成
基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型
（4）变异的有利和有害是相对的,是由生物的生存环境决定的
2、曼彻斯特桦尺蠖种群的变化分析
（1）原理分析
（2）生物进化的实质：在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
五、探究抗生素对细菌的选择作用
1、原理:一般情况下，一定浓度的抗生素会系死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来，
2、目的要求:通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况,探究抗生素对细菌的选择作用。
3、方法步骤（P115）
4、结果：在培养基上有(填“有"或“无")细菌生长,在放有抗生素纸片的区域 无(填“有”或“无")细菌生长。连续培养儿代后,抑菌圈的直径会 团变小。
注意：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。
5、结论：抗生素对细菌具有定向选择作用
六、隔离在物种形成中的作用
1.物种的概念:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
2、隔离
(1)不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功，也不能产生可育后代,这种现象称为生殖隔离,例如马和驴交配产生不可育的螺,故马和驴为不同物种。
(2)同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象,叫作地理隔离。
(3)地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象,这里统称为隔离。
3、新物种的形成过程
结论：隔离是物种形成的必要条件