篇一：第2節現代生物進化理論的主要內容的教案

　　第2節現代生物進化理論的主要內容的教案

　　一、教學目標 ： 知識目標：

　　（1）解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念。

　　（2）說明現代生物進化理論的主要內容。

　　（3）舉例說明共同進化和生物多樣性形成的原因。

　　情感態度與價值觀：形成生物進化的觀點和生物進化理論在發展的觀念。 能力目標：

　　（1）運用數學方法討論種群基因頻率的變化。 （2）運用生物進化觀點解釋一些生物現象。

　　二、教學重點和難點： 1、教學重點：（1）種群、物種、基因頻率、隔離等概念。

　　（2）突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進化過程中的作用。

　　2、教學難點：

　　（1）基因頻率的概念。

　　（2）自然選擇對種群基因頻率的影響。 （3）隔離在物種形成中的作用。

　　三、教學方法：問題導學法、講授法、直觀法 四、教學時數：3節 五、教學過程：

　　一、種群基因頻率的改變與生物進化 (一)種群是生物進化的基本單位

　　1.什么叫做種群？生活在一定區域的同種生物的全部個體叫做種群

　　種群中的個體并不是機械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通過繁殖將各自的基因傳給后代.

　　練一練，以下屬于種群范疇的是： A一個池塘中的全部鯉魚； B一個池塘中的全部魚； C一片草地上的全部植物； D一塊草地上所有的昆蟲

　　2、基因庫：一個種群的全部個體所含的全部基因 每一個種群都有它的基因庫，種群的個體一代一代地死亡，但基因庫卻在代代相傳過程中保持和發展。

　　3、基因頻率：某個基因占全部等位基因數的比例

　　4.基因頻率的計算：某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A, 褐色翅的基因位a，調查發現AA、Aa、aa的個體分別占30、60、10,那么A、a的基因頻率是多少？

　　（1）某種基因的基因頻率=此種基因的個數/種群中該對等位基因的總數 此種基因的個數=純合子個體數 X 2＋雜合子個體數/ 種群中該對等位基因的總數=個體總數 X 2

　　（2）一個等位基因的頻率＝該等位基因純合子的頻率＋1/2雜合子的頻率。 A=AA + ? Aa a=aa + ? Aa

　　5、基因型頻率：是指某種特定基因型的個體占群體內全部個體的比例。 AA＝AA/(AA+Aa+aa) Aa＝Aa/(AA+Aa+aa) aa＝aa/(AA+Aa+aa)

　　練習：1、從某種生物種群中隨機抽出一定數量的個體，其中基因型為AA的個體占24%，基因型為Aa的個體占72%，基因型為aa的個體占4%，基因A和基因a的頻率分別是（D ）

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

　　2、已知人眼的褐色（A）對藍色（a）是顯性。在一個有30000人的人群中，藍眼的人3600人;褐眼的有26400人，其中純合體有12000人。那么，在這一個人群中A和a的基因頻率分別為 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、對某校學生進行色盲遺傳病調查研究后發現：780名女生中有患者23人、攜帶者52人；820名男生中有患者65人，那么該群體中色盲基因的頻率是( C ) A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2% 思考與討論：用數學方法討論基因頻率的改變 假設討論題2中的群體滿足以下五個條件： ①昆蟲群體數量足夠大，

　　②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產生后代， ③沒有遷入與遷出，

　　④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同（也就是說自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒有作用）

　　⑤也沒有基因突變和染色體變異。

　　（3）上述計算結果是在滿足五個假設條件的基礎上計算的，對自然界的種群來說，這五個條件都能成立嗎？特別是如果第⑤點假設成立這與前面我們所學的基因突變的哪個特性相違背？

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

　　思考:如果該種群隨機交配，子代的基因頻率又會如何變化呢？

　　練習：

　　1、在某一個種群中，已調查得知，隱性性狀者（等位基因用A、a表示）占16%，那么該種群的AA、Aa基因型個體出現的概率分別為：（A） A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36

　　2、某種群中，AA的個體占25％，Aa的個體占50％，aa的個體占25％。若種群中的個體自由交配，且aa的個體無繁殖能力，則子代中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廣東 20）某人群中某常染色體顯性遺傳病的發病率為19%，一對夫婦中妻子患病，丈夫正常，他們所生的子女患該病的概率是（A） A．10/19 B．9/19 C．1/19 D．1/2

　　解析：常染色體顯性遺傳病，丈夫正常，為隱性純合子，假設基因型為aa，妻子患病，基因型為AA 或Aa，發病率為19%，可知正常概率為81%，a基因頻率為9/10，可推出妻子為AA的概率為1%/19%=1/19，Aa的概率為2×9/10×1/10/19%=18%/19%=18/19。與正常男性婚配，子女患病的幾率為1/19+18/19×1/2=10/19 （二）突變和基因重組產生進化的原材料

　　基因突變產生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發生變化。

　　由于突變和基因重組，樺尺蠖形成了不同的體色。

　　某海島上的昆蟲出現殘翅和無翅類型

　　可遺傳的變異 基因重組 基因突變 染色體變異 突變

　　自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？

　　例如：果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，若有一個中等數量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現基因突變數是多少呢？

　　2× 104 × 105× 108=2 ×107

　　個體 種群

　　“探究自然選擇對種群基因頻率的影響” 自然選擇可以使種群的基因頻率定向改變

　　現在我們用數學方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在樹干變黑這一環境條件下假如樹干變黑不利于樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，以后的幾年內，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？

　　(3)在這個探究實驗中根據上面的數據分析，變黑的環境對樺尺蠖產生了什么樣的影響？變黑的環境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？

　　變黑的環境使控制淺色的s基因頻率減少，S基因頻率增加 許多淺色個體可能在沒有交配、產卵前就已被天敵捕食

　　(4)在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現型？

　　天敵看到的是樺尺蠖得體色（表現型）而不是控制體色的基因 （三）、自然選擇決定生物進化的方向

　　1、從宏觀（性狀）上來看進化過程：性狀與環境色彩相似，較能適應環境而大量生存；性狀與環境色彩差異很大，易被捕食者捕食而大量被淘汰。表現為適者生存，不適者被淘汰。 2、從微觀（基因）來看進化過程為：淘汰不利變異的基因，保留了有利變異基因，通過遺傳逐漸積累。

　　原因 ：淘汰不利變異基因、積累有利變異基因。 結果： 使基因頻率定向改變。 結論：自然選擇決定生物進化的方向 變異是不定向的，自然選擇是定向的.

　　練習：1．現在許多學者認為，生物進化的基本單位是 （ C ） A．生物個體 B．同種生物的全部個體 C．種群 D．生活在一起的全部生物

　　2．下列有關種群基因庫的敘述中，不正確的是 （ C ） A. 一個種群的基因庫包括這個種群所含有的全部基因

　　B. 生物的個體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個體的繁殖而 代代相傳

　　C. 種群中每個個體含有種群基因庫的全部基因 D. 基因突變可改變基因庫的組成 3.以下屬于種群范疇的是：（A）

　　A．一座山上所有的馬尾松 B．一塊草地上所有的昆蟲 C．一個池塘內所有的魚類 D．一個公園內所有的樹木 二、隔離與物種的形成 （一）物種的概念

　　1、物種：能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物，稱為一個物種。 2.不同物種特點：一般不能交配，即使交配成功，也不能產生可育的后代。（生殖 隔離） 3、生殖隔離:不同物種之間不能相互交配或交配后產生不可育的后代。

　　4、地理隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發生基因交流的現象。

　　（二）隔離在物種形成中的作用

　　1、隔離：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。 加拉帕戈斯群島的地雀形成例子 原始地雀 各地雀種群出現不同突變和基因重組 不同種群間無基因交流 不同種群基因頻率發生不同變化 各島嶼環境不同，自然選擇導致不同種群的基因頻率改變有所差異 長此以往，不同種群基因庫形成明顯差異 最終產生生殖隔離，物種形成

　　2、物種的形成：物種形成的方式有多種，地理隔離在物種形成中起著促進性狀分歧的作用，經過長期地理隔離而達到生殖隔離是比較常見的方式。 新物種形成的標志：生殖隔離

　　因此隔離是物種形成的必要條件。由地理隔離發展到生殖隔離是大多數物種形成的基本因素，生殖隔離一旦形成，原來屬于一個物種的就形成了不同的物種。 3、物種形成的基本環節是：

　　1）突變和基因重組——提供進化的原材料；