6.3种群基因组成的变化与物种的形成-学习任务单

学习任务单
课程基本信息
学科 （生物） 年级 （高一） 学期 (春季)
课题 种群基因组成的变化与物种的形成
学习目标
1. 掌握种群、种群基因库、基因频率等概念。 2. 能够运用运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 3. 能够阐明自然选择对种群基因频率的影响
课前学习任务
1. 阅读课本、熟悉种群、种群基因库、基因频率等概念。 2. 思考先有鸡还是先有蛋。
课上学习任务
【学习任务一】用数学方法讨论基因频率的变化
【问题情境】例如，在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，决定翅色为褐色的基因是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。
思考与讨论：用数学方法讨论基因频率的变化 假设上述昆虫种群数量非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，没有迁入和迁出，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因A和a都不产突变，根据孟德尔的分离定律计算。
【学习任务二】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
【探究与实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活动，白天栖息在树干上。杂交实验表明，桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制， 黑色(S)对浅色(s)是显性的。在19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中S基因的频率很低，在5%以下。到了20世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S基因的频率上升到95%以上。19世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的地衣。后来，随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。
假设1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS10%,Ss 20%,ss 70%,S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。第2~10年间，该种群每年的基因型频率各是多少？每年的基因频率是多少？（计算结果填入下表） 讨论1. 树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？为什么？
2. 在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？
【学生思考】在自然选择过程中，直接受选择的是生物的表现型，根本选择的是控制该表型的基因； 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。