高中生物 自然選擇對基因頻率的影響 學案1

1、第二節(jié) 自然選擇對基因頻率的影響一、學習目標：1、說明種群是進化的基本單位2、運用數(shù)學方法討論種群基因頻率的變化3、解釋突變和基因重組為生物進化提供原材料的原因4、舉例說明自然選擇作用可以使種群基因頻率發(fā)生定向改變二、學習重難點：1.種群是生物進化的基本單位,2.基因頻率的概念，3.自然選擇在生物進化過程中的作用，隔離的概念和，以及物種形成的方式；4.基因頻率的計算公式。三、知識目標：一、種群是進化的基本單位1、種群（1）概念 （2）特點種群的個體之間具有年齡和性別的差別，并不是機械地結(jié)合在一起。種群也是生物繁殖的基本單位。個體之間彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代2、基因庫3、基

2、因頻率例1、學生計算這樣一個例子：從某種生物的種群中隨機抽出100個個體，測知其基因型分別為AA、Aa、aa的個體分別為20、60和20個，問其中A基因頻率為多少?a基因頻率為多少?A基因頻率=_a基因頻率=_2、根據(jù)孟德爾的分離規(guī)律計算：親代基因型的頻率AA(20%)Aa(60%)aa(20%)配子的比率 A( )a( )子一代基因型頻率AA( )Aa( )aa( )子一代基因頻率A( )a( )子二代基因型頻率AA( )Aa( )aa( )子二代基因頻率A( )a( )3、產(chǎn)生新的等位基因A2,種群的基因頻率會變化嗎？基因A2的頻率可能會怎樣變化？二、突變和基因重組為生物進化提供原材料1、

3、回憶變異類型 _變異 突變 _ _ _ _2、所有的變異都能導致基因頻率的變化嗎？只有_。3、突變和基因重組對于種群遺傳組成的改變一樣嗎？為什么？_。因為只有_才能出現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫，改變基因頻率。_可以增加基因型的種類。4、在自然情況下，突變的頻率很低，且多數(shù)有害，對生物進化有重要意義嗎？例如：每個果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10-5。若有一個中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個個體)，請同學們計算出每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少? 基因突變數(shù)是_這說明種群中每代產(chǎn)生的基因突變的數(shù)量是很大的，并通過繁殖得到積累，成為基因頻率改變的基礎。而且突變的有利或有害并不是絕對的，它

4、取決于生物的_。5、突變和基因重組產(chǎn)生的變異有方向嗎？由于突變和基因重組都是_、_，因此它們只是提供了_，不能決定生物進化的方向。四、典型例題：例1：中心血防站調(diào)查了1788個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)，請分別計算LM和LN的基因頻率。 解析：本題考查基因頻率的計算方法。據(jù)題意可知，M型者含有兩個LM基因，MN型者含有一個LM和一個LN基因，N型者含有兩個LN基因。故本題應如此計算LM%=（2×397+861）/2×1788×100%=46.3%LN%=（861+2×530）/2

5、×1788×100%=53.7%例2、根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論判斷下列說法正確的是（ ） A研究物種的遷徙規(guī)律，關(guān)鍵是研究一對雌雄個體的遷徙行為 B研究物種間的差異，關(guān)鍵是研究它們能否交配產(chǎn)生后代 C生物進化的過程，實質(zhì)是基因頻率變化的過程 D生物進化的方向決定于生物變異的方向解析：現(xiàn)代生物進化理論認為，種群是生物進化的基本單位，因此研究的著眼點是種群，而不是個體。生物進化的過程實質(zhì)就是種群基因頻率變化的過程。生物進化的方向是由自然選擇決定而非生物變異的方向決定，本題考查了對現(xiàn)代生物進化理論的理解。答案：C例3某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A, 褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、A

6、a、aa的個體分別占30%、60%、10%、那么A、a的基因頻率是多少？解析：（1）A配子占60%，a配子占40%。（2）子代基因型頻率：AA占36%；Aa占48%；aa占16%。（3）子代種群的基因頻率：A占60%；a占40%。例4.如果一個種群中，控制某一性狀的基因頻率增加，將會出現(xiàn)A.控制該性狀的基因不能傳遞給子代B.該種群的全部個體為純合體C.該種群的繁殖速度加快D.該性狀對環(huán)境條件有很大的適應性解析：在一個種群中，若控制某一性狀的基因頻率增加，說明了該性狀能夠更好地適應環(huán)境，對環(huán)境的適應性強。答案：D例5.按照達爾文進化學說，下列敘述哪項是正確的A.生活在地穴水井中的盲螈，因長期不用

7、眼睛而失去視覺B.食蟻獸的長舌是因為長期舔食樹縫中的螞蟻反復不斷伸長所致C.鹿和狼在長期的生存斗爭中相互進行選擇，結(jié)果發(fā)展了自己的特征D.春小麥連年冬種可以變成冬小麥，這是環(huán)境影響的結(jié)果解析：達爾文自然選擇學說的基本觀點是：生物的變異是生物普遍存在的現(xiàn)象，不是環(huán)境作用的結(jié)果。生物的變異是不定向的，生物的變異為生物進化提供了選擇材料，生物的遺傳使有利變異在后代得到積累和加強。遺傳和變異是生物進化的內(nèi)因，自然選擇是生物進化的外因，是決定因素。自然選擇是通過生存斗爭來實現(xiàn)的。在生存斗爭中，適者生存并繁殖后代，不適者被淘汰。自然選擇是定向的。答案：C例6.已知人眼的褐色（A）對藍色（a）是顯性。在一個

8、有30 000人的人群中，藍眼人有3 600人，褐眼人有26 400人，其中純合體有12 000人。那么，在這一個人群中A和a的基因頻率分別為A.0.64和0.36B.0.36和0.64C.0.50和0.50D.0.82和0.18解析：不同的基因在種群基因庫中所占比例叫做基因頻率。A基因頻率=A基因的數(shù)目（12 000×2+（26 40012 000）=38 400個）÷基因的數(shù)目（30 000×2=60 000）個=384 000÷60 000=0.64，a基因頻率為10.64=0.36。答案：A例7.某島嶼上存在著尺蛾的兩個變種，該地區(qū)原為森林，后建

9、設為工業(yè)區(qū)。下列為該地區(qū)不同時期兩個變種尺蛾的數(shù)量比。這種變化的原因是森林時期建成工業(yè)區(qū)后50年灰尺蛾黑尺蛾灰尺蛾黑尺蛾99%1%1%99%A.工業(yè)煤煙使灰尺蛾變?yōu)楹诔叨闎.灰尺蛾遠離，黑尺蛾遷入C.自然選擇作用D.定向變異作用解析：尺蛾的兩個變種在森林時期，灰尺蛾由于體色與環(huán)境一致不易被天敵發(fā)現(xiàn)得到了保護，黑尺蛾易被捕食，而建成工業(yè)區(qū)后，情況恰好相反。產(chǎn)生這種變化的原因是變化的環(huán)境選擇的結(jié)果。答案：C例8.果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是105，同一個大約有109個基因的果蠅種群，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是A.2×109B.2×108C.2×107D

10、.108解析：每一代出現(xiàn)的突變數(shù)=2×104×105×109=2×108。答案：B例9.現(xiàn)代達爾文主義認為：種群是生物進化的基本單位，突變和基因重組、自然選擇、隔離是新物種形成的基本環(huán)節(jié)。其中，新物種形成的必要條件是A.基因突變B.選擇C.生殖隔離D.物種分化解析：以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論（現(xiàn)代達爾文主義）的基本觀點為：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導致新物種的形成。在這個過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件，其中生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵和最后階段，是物種間真正的界線。答案：C例10.使用某種農(nóng)藥來防治某種害蟲，開始效果很顯著，但長期使用以后，效果越來越差，其原因是A.害蟲對農(nóng)藥產(chǎn)生了定向的變異B.害蟲對農(nóng)藥進行了定向選擇C.害蟲對農(nóng)藥產(chǎn)生了隔離D.農(nóng)藥對害蟲的抗藥性變異進