生物：7.2.1《 种群基因频率的改变与生物进化》学案（新人教版必修2）

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第2节 一 种群基因频率的改变与生物进化
【考点解读】
1、说明种群是进化的基本单位
2、运用数学方法讨论种群基因频率的变化
3、解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因
4、举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变
学习重难点：
种群是生物进化的基本单位, 基因频率的概念，自然选择在生物进化过程中的作用，隔离的概念和，以及物种形成的方式；基因频率的计算公式。
【自主探究】
1、学海导航：
知识点 观察与思考 归纳与结论
问题探讨 阅读114页内容，并思考讨论 提示：对个体生存和繁殖后代的贡献越______ ，拥有该基因的个体就可能越 _______。
种群是进化的基本单位 种群和物种的比较 种群物种概念：指生活在＿＿＿地点的＿＿＿生物的＿＿＿个体。种群是＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿的单位。同一种群内的个体＿＿＿（可或否）进行基因交流是指分布在＿＿＿＿＿＿＿＿，具有一定的＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿，而且在自然状态下能够＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿生活地域相互关系　一个物种包括＿＿＿＿种群。同一物种的多个种群之间存在＿＿＿，长期下去可能发展为不同的＿＿＿＿＿＿，进而可能形成多个＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
种群、种群基因库和基因频率概念 阅读教材，知道什么是种群，如何分析种群的基因组成和变化呢？解释种群基因库和基因频率。种群的特点是什么？引起基因频率发生改变的因素有哪些？ 2、种群的特点（1）种群的个体之间具有年龄和性别的差别，并不是机械地结合在一起。（2）种群也是生物繁殖的基本单位。个体之间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。3、种群基因库____________________________________________________________________________________________4、基因频率____________________________________________________________________________________________
例1、学生计算这样一个例子：从某种生物的种群中随机抽出100个个体，测知其基因型分别为AA、Aa、aa的个体分别为20、60和20个，问其中A基因频率为多少 a基因频率为多少 A基因频率=________________________a基因频率=________________________2、根据孟德尔的分离规律计算：亲代基因型的频率AA(20%)Aa(60%)aa(20%)配子的比率 A( )a( )子一代基因型频率AA( )Aa( )aa( )子一代基因频率A( )a( )子二代基因型频率AA( )Aa( )aa( )子二代基因频率A( )a( )3、产生新的等位基因A2,种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？
解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因 阅读教材：1、回忆变异类型2、思考所有的变异都能导致基因频率的变化吗？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、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？5、突变和基因重组产生的变异有方向吗？ 1、 ________变异 突变 ________ ________ ________ ________2、只有________________________________。3、________。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、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、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。
归纳总结 突变和基因重组 ________________________自然选择________________________________
2、例题精析：
例1、中心血防站调查了1788个MN血型的人，其中397人是M型(LMLM)，861人是MN型(LMLN)，530人是N型(LNLN)，请分别计算LM和LN的基因频率。
解析：本题考查基因频率的计算方法。据题意可知，M型者含有两个LM基因，MN型者含有一个LM和一个LN基因，N型者含有两个LN基因。
故本题应如此计算
LM%=（2×397+861）/2×1788×100%=46.3%
LN%=（861+2×530）/2×1788×100%=53.7%
例2、根据现代生物进化理论．判断下列说法正确的是（ ）
A．研究物种的迁徙规律，关键是研究一对雌雄个体的迁徙行为
B．研究物种间的差异，关键是研究它们能否交配产生后代
C．生物进化的过程，实质是基因频率变化的过程
D．生物进化的方向．决定于生物变异的方向
解析：现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，因此研究的着眼点是种群，而不是个体。生物进化的过程实质就是种群基因频率变化的过程。生物进化的方向是由自然选择决定而非生物变异的方向决定，本题考查了对现代生物进化理论的理解。
答案：C
【相关链接】
一、从宏观(性状)和微观(基因)两方面分析生物进化的原因。
1．从宏观(性状)上看进化过程为：19世纪中期桦尺蠖的浅色性状与环境色彩相似，属于保护色，较能适应环境而大量生存；黑色性状与环境色彩差异很大，不能适应环境，易被捕食者捕食。因此，突变产生后，后代的个体数受到限制。19世纪中期到20世纪中期，由于地衣死亡，桦尺蠖栖息的树干裸露并被烟熏黑，使得黑色性状与环境色彩相似而大量生存；浅色性状与环境色彩差异很大，易被捕食者捕食而大量被淘汰。表现为适者生存，不适者被淘汰。
2．从微观(基因)来看进化过程为：19世纪中期以前，由于黑色基因(S)为不利变异基因，控制的性状不能适应环境而受到限制，因此，当时种群中浅色基因(s)的频率为95％，黑色基因(S)的频率为5％。到20世纪中期由于黑色基因(S)控制的性状能适应环境而大量生存并繁殖后代，浅色基因(s)控制的性状不能适应环境而大量被淘汰，使后代数量大量减少。结果浅色基因(s)的频率下降为5％，黑色基因(S)的频率上升为95％。结果是淘汰了不利变异的基因，而保留了有利变异基因，通过遗传逐渐积累。
结论：由此可见，种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。因此，生物进化的方向是由自然选择决定的。
二、一般不同物种间的个体是不能自由交配的，或者交配后不能产生出可育后代，称之为生殖隔离。马和驴是两个不同的物种。马和驴杂交后代骡子高度不育这种情况就属于生殖隔离，这样两物种间就不会出现基因交流了。马是二倍体生物，有64条染色体，经减数分裂形成的配子中含染色体32条；驴也是二倍体生物，有62条染色体，经减数分裂形成的配子中含染色体31条。一般是驴的精子与马的卵细胞结合形成的受精卵32+31=63条染色体，发育成骡子染色体为63条。在进行减数分裂形成配子时，63条染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不能产生后代。
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