第二节现代生物进化理论的主要内容 种群基因频率的改变与生物进化学案1 学习目标:描述什么是种群、物种、基因库和基因频率 学习重点:种群和物种的联系和区别:通过数学方法研究种群基因频率变化 学习难点:种群和物种的联系和区别:通过数学方法研究种群基因频率变化 学习过程 现代生物进化理论对自然选择理论的发展 (一)阅读以下材料,考虑材料后的问题 自然界的老虎往往具有强壮的身躯,锋利的爪牙,敏锐的听觉、视觉、嗅觉等。但在自然界里很 少能见到视力不好、听力不好等“残疾”的老虎。 1、用达尔文的观点试着解释一下这一现象。 2、用你所学的遗传学知识来完善你第一小题的答案 (二)阅读以下材料,考虑材料后的问题 在某地生活的老虎中发现了一只幼虎,这只虎比同龄的虎奔跑速度更快。经研究发现,它的特性 来自于它体内的突变基因A,它的基因型为Aa,其他虎的基因型为a 1、这只独特的幼虎一定能生存下来并产生后代吗?后代一定会继承它的性状吗? 2、1000年后,这只老虎一定已经死亡,种群中还存在A基因吗?如果还存在,来自哪里? 3、再过1000年,该地区虎的奔跑速度会发生怎样的变化? 结论: 自然选择直接选择的对象是基因型,但从根本上来说,选择的是表现型。 2、个体的寿命有限,但它的基因却可以随着有性生殖传递给它的后代,并在群体中代代延续 3、所以,我们研究进化仅仅研究个体是否适应环境是不够的,还需要研究种群 的基因组成变化 、进化的基本单位种群 种群的概念:指生活在 生物的 个体 【边学边练】下列叙述属于种群的是 A、一个池塘中的全部鲤鱼;B、一个池塘中的全部鱼 C、一片草地上的全部蒲公英;D、两个池塘中的全部鲤鱼 E、一个池塘中的全部雄鲤鱼 【讨论展示】物种与种群有何区别? 【总结归纳】 自然界的物种实际上是以一个个种群存在的,种群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。种群是物种繁衍、进化的基本单位
第二节 现代生物进化理论的主要内容 种群基因频率的改变与生物进化学案 1 学习目标：描述什么是种群、物种、基因库和基因频率 学习重点：种群和物种的联系和区别；通过数学方法研究种群基因频率变化 学习难点：种群和物种的联系和区别；通过数学方法研究种群基因频率变化 学习过程 一、现代生物进化理论对自然选择理论的发展 （一）阅读以下材料，考虑材料后的问题 自然界的老虎往往具有强壮的身躯，锋利的爪牙，敏锐的听觉、视觉、嗅觉等。但在自然界里很 少能见到视力不好、听力不好等“残疾”的老虎。 1、用达尔文的观点试着解释一下这一现象。 2、用你所学的遗传学知识来完善你第一小题的答案。 （二）阅读以下材料，考虑材料后的问题 在某地生活的老虎中发现了一只幼虎，这只虎比同龄的虎奔跑速度更快。经研究发现，它的特性 来自于它体内的突变基因 A，它的基因型为 Aa，其他虎的基因型为 aa。 1、这只独特的幼虎一定能生存下来并产生后代吗？后代一定会继承它的性状吗？ 2、1000 年后，这只老虎一定已经死亡，种群中还存在 A 基因吗？如果还存在，来自哪里？ 3、再过 1000 年，该地区虎的奔跑速度会发生怎样的变化？ 结论： 1、自然选择直接选择的对象是基因型，但从根本上来说，选择的是表现型。 2、个体的寿命有限，但它的基因却可以随着有性生殖传递给它的后代，并在群体中代代延续。 3、所以，我们研究进化仅仅研究个体是否适应环境是不够的，还需要研究种群 的基因组成变化。 二、进化的基本单位 种群 种群的概念： 指生活在＿＿＿＿＿的＿＿＿生物的＿＿＿个体。 【边学边练】 下列叙述属于种群的是 A、一个池塘中的全部鲤鱼；B、一个池塘中的全部鱼； C、一片草地上的全部蒲公英；D、两个池塘中的全部鲤鱼； E、一个池塘中的全部雄鲤鱼 【讨论展示】物种与种群有何区别？ 【总结归纳】 自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群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。种群是物种繁衍、进化的基本单位
三、基因库和基因频率 基因库:一个种群中 所含有的 基因频率:在一个种群基因库中, 的比率。 【讨论展示】 1)某昆虫种群中,绿色翅的基因为A,褐色翅的基因为a,从该种群中随机抽出100个个体调查 发现,AA、Aa、a的个体分别占30、60、10,那么A和a的基因频率各是多少? 2)抽样调査某地100位女性和100位男性发现:女性中有5位色盲患者和20位携带者,男性中 有15位色盲患者,则该地色盲基因的频率约是多少? 【情景创建】 研究种群基因频率的理想状态:①该种群非常大;②所有的雌雄个体都能自由交配;③没有迁入 和迁出;④自然选择对不同表现型的个体没有作用:⑤基因不发生突变。 1)假设某昆虫种群符合上述前提,绿色翅的基因为A,褐色翅的基因为a。从该种群中随机抽出 100个个体调查发现,AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,求后代中a占比? 2)考虑一下,有没有更巧妙的方法? 亲代基因型的频率A(30%)Aa(60%)a(10%) 亲代基因的频率A( 配子的比率 子一代基因型频率|A()Aa( 子一代基因频率 子二代基因型频率A()Aa()a( 子二代基因频 A( 总结归纳】 遗传平衡定律:在一个无限大的群体里,在没有迁入、迁出、突变和自然选择时,若个体间随机 交配,该群体中基因和基因型频率将在未来世代中保持不变 其中p、q分别是等位基因A、a的频率。 纯合子AA的频率是 纯合子aa的频率是 杂合子Aa的频率是 用数学方程式表达就是:(p+q2=p2+2pq+q2 【讨论展示】 1)上述假设中,如果A控制的性状比a控制的性状更适应环境,基因频率可能会发生怎样的 变化?
三、基因库和基因频率 基因库：一个种群中___________所含有的______________________。 基因频率：在一个种群基因库中，_________________________________的比率。 【讨论展示】 1）某昆虫种群中，绿色翅的基因为 A，褐色翅的基因为 a，从该种群中随机抽出 100 个个体调查 发现，AA、Aa、aa 的个体分别占 30、60、10，那么 A 和 a 的基因频率各是多少？ 2）抽样调查某地 100 位女性和 100 位男性发现：女性中有 5 位色盲患者和 20 位携带者，男性中 有 15 位色盲患者，则该地色盲基因的频率约是多少？ 【情景创建】 研究种群基因频率的理想状态：①该种群非常大；②所有的雌雄个体都能自由交配；③没有迁入 和迁出；④自然选择对不同表现型的个体没有作用；⑤基因不发生突变。 1）假设某昆虫种群符合上述前提，绿色翅的基因为 A，褐色翅的基因为 a。从该种群中随机抽出 100 个个体调查发现，AA、Aa、aa 的个体分别占 30、60、10，求后代中 aa 占比？ 2）考虑一下，有没有更巧妙的方法？ 【总结归纳】 遗传平衡定律：在一个无限大的群体里，在没有迁入、迁出、突变和自然选择时，若个体间随机 交配，该群体中基因和基因型频率将在未来世代中保持不变。 其中 p、q 分别是等位基因 A、a 的频率。 纯合子 AA 的频率是 纯合子 aa 的频率是 杂合子 Aa 的频率是 用数学方程式表达就是：(p+q)2 =p 2 +2pq+q2 【讨论展示】 1）上述假设中，如果 A 控制的性状比 a 控制的性状更适应环境，基因频率可能会发生怎样的 变化？ 亲代基因型的频率 AA(30%) Aa(60%) aa(10%) 亲代基因的频率 A( ) a( ) 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)如果产生新的等位基因A2,种群的基因频率会变化吗? 【当堂练习】 1.下列哪项属于种群( A、一个池塘中所有鱼类 B、一块稻田里的所有昆虫 C、一片草地的所有蒲公英 D、分散在各湖泊、河流的鲤鱼 2.已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个30000人的人群中,蓝眼人3600人,褐眼 人26400人,其中纯合体有1200人。那么,在这个人群中A和a的基因频率为 A、0.64和0.36B、0.36和0.64C、0.50和0.50D、0.82和0.18 3、应用遗传平衡定律计算遗传病的子代患病机率。在欧洲人群中,每2500人就有1人患囊性 纤维变性,这是一种常染色体遗传病。假设一对安康的夫妇生有一个患病的儿子,该男子离婚后又 与另一健康男子再婚,则婚后他们生一患病男孩的概率是: A.1/25B.1/100 C.1/200D.1/625 4.据调查,某小学的学生中,基因型为XBXB的比例为42.32%、XB为7.36%、Xb为0.32%、 XBY为46%、XbY为4%,则在该地区XB和‰b的基因频率分别为 A.6%、8% B.8%、92% C.78%、92% D.92%、8% 5.有关种群的正确叙述是 A.不同的种群属于不同的物种 B.种群全部个体含有的全部基因构成该种群的基因库 C.种群内幼年个体多,则种群密度会减小 D.种群基因频率的定向改变是遗传变异的结果 如果在一个种群中,基因型AA的比例占25%,基因型Aa的比例为50%,基因型aa的比例占 25%。已知基因型a的个体失去求偶和繁殖的能力,则随机交配一代后,基因型aa的个体 所占的比例为 A.1/16 B.1/9 C.1/8 D.1/4
3）如果产生新的等位基因 A2,种群的基因频率会变化吗？ 【当堂练习】 1.下列哪项属于种群（ ） A、一个池塘中所有鱼类 B、一块稻田里的所有昆虫 C、一片草地的所有蒲公英 D、分散在各湖泊、河流的鲤鱼 2．已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个 30000 人的人群中，蓝眼人 3600 人，褐眼 人 26400 人，其中纯合体有 1200 人。那么，在这个人群中 A 和 a 的基因频率为( ) 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、应用遗传平衡定律计算遗传病的子代患病机率。在欧洲人群中,每 2500 人就有 1 人患囊性 纤维变性,这是一种常染色体遗传病。假设一对安康的夫妇生有一个患病的儿子,该男子离婚后又 与另一健康男子再婚,则婚后他们生一患病男孩的概率是: A.1/25 B.1/100 C.1/200 D.1/625 4.据调查，某小学的学生中，基因型为 XBXB 的比例为 42.32%、XBXb 为 7.36%、XbXb 为 0.32%、 XBY 为 46%、XbY 为 4%，则在该地区 XB 和 Xb 的基因频率分别为： A．6%、8% B．8%、92% C．78%、92% D．92%、8% 5.有关种群的正确叙述是 （ ） A.不同的种群属于不同的物种 B.种群全部个体含有的全部基因构成该种群的基因库 C.种群内幼年个体多，则种群密度会减小 D.种群基因频率的定向改变是遗传变异的结果 6.如果在一个种群中，基因型 AA 的比例占 25%，基因型 Aa 的比例为 50%，基因型 aa 的比例占 25%。已知基因型 aa 的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，基因型 aa 的个体 所占的比例为 （ ） A．1/16 B．1/9 C．1/8 D．1/4