生物进化教案

　　篇一：第2节现代生物进化理论的主要内容的教案

　　第2节现代生物进化理论的主要内容的教案

　　一、教学目标 ： 知识目标：

　　（1）解释种群、种群基因库、基因频率等概念。

　　（2）说明现代生物进化理论的主要内容。

　　（3）举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。

　　情感态度与价值观：形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。 能力目标：

　　（1）运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 （2）运用生物进化观点解释一些生物现象。

　　二、教学重点和难点： 1、教学重点：（1）种群、物种、基因频率、隔离等概念。

　　（2）突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。

　　2、教学难点：

　　（1）基因频率的概念。

　　（2）自然选择对种群基因频率的影响。 （3）隔离在物种形成中的作用。

　　三、教学方法：问题导学法、讲授法、直观法 四、教学时数：3节 五、教学过程：

　　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

　　1.什么叫做种群？生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群

　　种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代.

　　练一练，以下属于种群范畴的是： A一个池塘中的全部鲤鱼； B一个池塘中的全部鱼； C一片草地上的全部植物； D一块草地上所有的昆虫

　　2、基因库：一个种群的全部个体所含的全部基因 每一个种群都有它的基因库，种群的个体一代一代地死亡，但基因库却在代代相传过程中保持和发展。

　　3、基因频率：某个基因占全部等位基因数的比例

　　4.基因频率的计算：某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那么A、a的基因频率是多少？

　　（1）某种基因的基因频率=此种基因的个数/种群中该对等位基因的总数 此种基因的个数=纯合子个体数 X 2＋杂合子个体数/ 种群中该对等位基因的总数=个体总数 X 2

　　（2）一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。 A=AA + ? Aa a=aa + ? Aa

　　5、基因型频率：是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。 AA＝AA/(AA+Aa+aa) Aa＝Aa/(AA+Aa+aa) aa＝aa/(AA+Aa+aa)

　　练习：1、从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，基因A和基因a的频率分别是（D ）

　　A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40%

　　2、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

　　A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18

　　3、对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人；820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是( C ) A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2% 思考与讨论：用数学方法讨论基因频率的改变 假设讨论题2中的群体满足以下五个条件： ①昆虫群体数量足够大，

　　②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代， ③没有迁入与迁出，

　　④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用）

　　⑤也没有基因突变和染色体变异。

　　（3）上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的，对自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？特别是如果第⑤点假设成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背？

　　遗传平衡定律：p+q = 1 (p+q )2=p2+2pq+q2= 1 AA= p2 Aa= 2pq aa=q2

　　思考:如果该种群随机交配，子代的基因频率又会如何变化呢？

　　练习：

　　1、在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示）占16%，那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为：（A） A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36

　　2、某种群中，AA的个体占25％，Aa的个体占50％，aa的个体占25％。若种群中的个体自由交配，且aa的个体无繁殖能力，则子代中AA：Aa：aa的比值是（B） A．3:2:1 B．4:4:1 C．1:1:0 D．1:2:1 3、（09广东 20）某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是（A） A．10/19 B．9/19 C．1/19 D．1/2

　　解析：常染色体显性遗传病，丈夫正常，为隐性纯合子，假设基因型为aa，妻子患病，基因型为AA 或Aa，发病率为19%，可知正常概率为81%，a基因频率为9/10，可推出妻子为AA的概率为1%/19%=1/19，Aa的概率为2×9/10×1/10/19%=18%/19%=18/19。与正常男性婚配，子女患病的几率为1/19+18/19×1/2=10/19 （二）突变和基因重组产生进化的原材料

　　基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。

　　由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同的体色。

　　某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型

　　可遗传的变异 基因重组 基因突变 染色体变异 突变

　　自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？

　　例如：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），那么每一代出现基因突变数是多少呢？

　　2× 104 × 105× 108=2 ×107

　　个体 种群

　　“探究自然选择对种群基因频率的影响” 自然选择可以使种群的基因频率定向改变

　　现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？

　　(3)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？

　　变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食

　　(4)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？

　　天敌看到的是桦尺蠖得体色（表现型）而不是控制体色的基因 （三）、自然选择决定生物进化的方向

　　1、从宏观（性状）上来看进化过程：性状与环境色彩相似，较能适应环境而大量生存；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：淘汰不利变异的基因，保留了有利变异基因，通过遗传逐渐积累。

　　原因 ：淘汰不利变异基因、积累有利变异基因。 结果： 使基因频率定向改变。 结论：自然选择决定生物进化的方向 变异是不定向的，自然选择是定向的.

　　练习：1．现在许多学者认为，生物进化的基本单位是 （ C ） A．生物个体 B．同种生物的全部个体 C．种群 D．生活在一起的全部生物

　　2．下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是 （ C ） A. 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因

　　B. 生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而 代代相传

　　C. 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 D. 基因突变可改变基因库的组成 3.以下属于种群范畴的是：（A）

　　A．一座山上所有的马尾松 B．一块草地上所有的昆虫 C．一个池塘内所有的鱼类 D．一个公园内所有的树木 二、隔离与物种的形成 （一）物种的概念

　　1、物种：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.不同物种特点：一般不能交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代。（生殖 隔离） 3、生殖隔离:不同物种之间不能相互交配或交配后产生不可育的后代。

　　4、地理隔离：同一种生物由于地理上的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。

　　（二）隔离在物种形成中的作用

　　1、隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。 加拉帕戈斯群岛的地雀形成例子 原始地雀 各地雀种群出现不同突变和基因重组 不同种群间无基因交流 不同种群基因频率发生不同变化 各岛屿环境不同，自然选择导致不同种群的基因频率改变有所差异 长此以往，不同种群基因库形成明显差异 最终产生生殖隔离，物种形成

　　2、物种的形成：物种形成的方式有多种，地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧的作用，经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。 新物种形成的标志：生殖隔离

　　因此隔离是物种形成的必要条件。由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成的基本因素，生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的就形成了不同的物种。 3、物种形成的基本环节是：

　　1）突变和基因重组——提供进化的原材料；