

必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化导学案
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这是一份必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化导学案,共5页。学案主要包含了种群和种群基因库等内容,欢迎下载使用。
种群基因组成的变化与物种的形成 1、理解种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵,阐明种群是生物繁殖和进化的基本单位。2、运用数学方法讨论种群基因频率的变化。3、结合教材阐明突变和基因重组是生物进化的原材料,阐述自然选择对种群基因频率变化的影响。4、说明隔离在物种形成中的作用。重点:(1)种群、物种、基因频率、隔离等概念。(2)变异、选择和隔离在生物进化中的作用。难点:(1)自然选择对种群基因频率变化的影响。(2)隔离在物种形成中的作用。 任务一 种群和种群基因库1、自然选择作用的对象是什么?为什么生物进化的基本单位是种群?自然选择直接作用的是生物的个体,而且是个体的表性。表型随个体死亡而消失,决定表型的基因随着生殖而世代延续,所以研究生物的进化,必须研究种群的基因组成。2、什么是种群?(1)概念:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群(2)特点:种群是生物进化和繁殖的基本单位。 注意: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.3、什么是基因库?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。4、什么是基因频率?在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值,叫作基因频率。5、基因频率和基因型频率的计算以一对等位基因(A、a)和其组成的基因型(AA、Aa、aa)为例①某基因频率=×100%②基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2×杂合子的频率③只位于X染色体上基因的基因频率的计算Xb==XB+Xb=1。④利用哈代—温伯格定律,由基因频率计算基因型频率成立前提:a、昆虫群体数量足够大。b、全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代。c、没有迁入与迁出,d.AA、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控制的翅型性状没作用)e、没有突变的发生。计算公式:如果一个种群达到遗传平衡,等位基因只有两个(A、a),则p2+2pq+q2=1p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则基因型AA的频率为p2,Aa的频率为2pq,aa的频率为q2。二、种群基因频率的变化1870年桦尺蛾的基因型频率为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%,以后的几年内,桦尺蛾种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢? 第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%13.1%14.6% Ss20%22.9%26%29.3% ss70%65.6%60.9%56.1% 基因频率S20%23%26.1%29.3%升高s80%77%73.9%70.7%降低1、可遗传的变异的来源有哪些?提示:基因突变、基因重组和染色体变异。其中,基因突变和染色体变异统称为突变。2、基因突变对生物进化的影响?提示:基因突变在自然界是普遍存在的,因此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。3、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,能为生物进化提供足够的原材料吗?提示:突变产生的变异有利或有害是绝对,是由生存环境决定的。虽然突变的频率很低,但一个种群往往由许多个体组成,而每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量突变。虽然突变具有多害少利性,但微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。3、基因重组多生物的进化有什么影响?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的可遗传的变异类型。4、可遗传变异能决定生物进化的方向吗?由于突变和基因重组都是随机的、不定向的,因此它们只是提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向!三、自然选择对种群基因频率变化的影响1、自然选择如何影响种群的基因频率?提示:在自然选择的作用下,选择具有有利变异的个体,种群中相应基因的频率会不断下降。不断淘汰具有不利变异的个体,种群中相应基因的频率会不断下降;2、自然选择的作用对象是什么?进化的实质是什么?提示:自然选择作用于生物的表型,定向的选择了有利变异,实质是定向的选择了有利变异的基因。所以进化的实质是种群基因频率的改变。(种群是否进化的判断依据)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。 隔离在物种形成中的作用 1、物种的概念是什么?2、什么是隔离,包括哪些类型?提示:①概念: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。②常见类型:生殖隔离和地理隔离地理隔离: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,叫做地理隔离。生殖隔离:不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫做生殖隔离。2、隔离及其在物种形成中的作用(1)新物种的形成过程地理隔离(地理障碍导致不同种群间不发生基因交流) ↓自然选择↓ 生殖隔离(新物种的形成的标志)(2)结论:隔离是物种形成的必要条件。3、简述物种形成的方式。提示:(1)渐变式:经过长期的地理隔离达到生殖隔离,形成新物种。(2)爆发式:特定的自然条件下,异源多倍体的形成。此方式通过异源多倍体的染色体变异方式形成新物种,一旦出现,在很短时间内即可形成生殖隔离(基因频率改变)。4、物种形成一般需要哪些环节?提示:①突变和基因重组产生进化的原材料。②自然选择决定生物进化的方向。③隔离导致物种形成。
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