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2019-2020年高一生物《現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容》教學(xué)設(shè)計教案 【教學(xué)目標】 1、 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容 2、生物進化與生物多樣性的形成 3、 進化的基本單位、原材料的來源、方向的決定、實質(zhì)；種群、基因庫、基因頻率、物種的概念； 4、 物種形成的原因生物進化歷程，生物多樣性形成的原因 【教學(xué)重點】 1、 種群、基因庫、基因頻率、物種、隔離的概念； 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。 【教學(xué)難點】 1、 基因頻率的概念； 2、自然選擇對基因頻率的影響 3、隔離在物種形成中的作用。 【教學(xué)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、種群：生活在一定區(qū)域的 的 個體。種群是生物進化的基本單位。也是生物繁殖的基本單位 學(xué)習(xí)檢測： （1）.下列屬于種群的是 A、一塊水田里的全部水稻 、水草 B、 一塊稻田里的全部幼蚜、有翅、無翅的成蚜 C 、 一塊朽木上的全部真菌 D、 一個池塘中全部魚 （2）.下列關(guān)于種群的說法不正確的是 A.同一種群的個體可以自由交配 B.種群是生物繁殖的基本單位 C.中國大陸上所有老虎是一個種群 D. 種群是生物進化的基本單位 （3）.生物進化的基本單位 A. 個體 B. 基因 C. 種群 D. 群體 2、 基因庫:一個種群中全部個體所含有的 。 基因頻率：在一個種群基因庫中， 占全部等位基因數(shù)的比率 基因頻率的計算：引導(dǎo)學(xué)生計算這樣一個例子P115：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30、60和10個，問其中A基因頻率 為多少？a基因頻率為多少？ 基因頻率與基因型頻率的計算： 一、利用種群中一對等位基因組成的各基因型個體數(shù)求解 種群中某基因頻率=種群中該基因總數(shù)/種群中該對等位基因總數(shù)100% 種群中某基因型頻率=該基因型個體數(shù)/該種群的個體數(shù)100% 例1 已知人的褐色(A)對藍色(a)是顯性。在一個有30000人的群體中，藍眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中純體12000人。那么，在這個人群中A、a基因頻率和AA、Aa、aa基因型頻率是多少？ 二、利用基因型頻率求解基因頻率 種群中某基因頻率=該基因控制的性狀純合體頻率＋1/2雜合體頻率 例2 在一個種群中隨機抽取一定數(shù)量的個體，其中基因型AA的個體占12%，基因型Aa的個體占76%，基因型aa的個體占12%，那么基因A和a頻率分別是多少？ 例3 據(jù)調(diào)查，某小學(xué)的小學(xué)生中，基因型的比例為XBXB（43.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），則在該地區(qū)XB和Xb的基因頻率分別是多少？ 三、利用遺傳平衡定律求解基因頻率和基因型頻率 1 遺傳平衡指在一個極大的隨機交配的種群中，在沒有突變、選擇和遷移的條件下，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代保持不變。遺傳平衡的種群中，某一基因位點上各種不同的基因頻率之和以及各種基因型頻率之和都等于是1。 2 遺傳平衡定律公式應(yīng)用 ⑴ 遺傳平衡群體中一對等位基因A、a的遺傳平衡定律公式 設(shè)群體中A的基因頻率為p,a的基因頻率為q.♂(pA+qa)♀(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1,即AA的基因頻率為p2\，Aa的基因型頻率為2pq，aa的基因型頻率為q2。 例4 已知苯丙酮尿是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率大約為1/10000，請問在人群中該丙苯酮尿隱性致病基因（a）的基因頻率以及攜帶此隱性基因的攜帶者(Aa)基因型頻率各是多少？ 學(xué)習(xí)檢測 （4）.下列關(guān)于基因庫的敘述，正確的是 （ ） A一個種群種一個個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫 B一個種群種全部個體所含有的顯性基因叫做這個種群的基因庫 C一個種群種全部個個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫 D一個種群的基因庫會隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡 （5）、在一個種群種隨即抽取一定的數(shù)量的個體，其中AA、Aa、aa的個體分別占 24%、72%、4%、那么A、a的基因頻率是多少？（ ） A.36%和64% B.57%和43% C.24%和72% D.60%和40% （二）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料 1、回憶變異類型 ________ 變異 突變 ________ ________ ________ ________ 2、所有的變異都能導(dǎo)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(xué)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(chǔ)。而且突變的有利或有害并不是絕對的，它取決于生物的____ ____。 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。 學(xué)習(xí)檢測（6）、現(xiàn)代生物進化理論認為，突變和基因重組是產(chǎn)生進化的原材料，下列哪種變異現(xiàn)象不屬于此類突變的范疇（ ） A．貓叫綜合癥 B.高莖高莖 高莖、矮莖 C.鐮刀型細胞貧血癥 D.二倍體四倍體 三倍體 六倍體 （7）、“基因突變對絕大多數(shù)個體是不利的，但卻是生物進化的重要因素之一”。你認為這一說法（ ） A. 正確，基因突變雖對多數(shù)個體不利，但它為定向的自然選擇提供了材料，為物種的進化奠定了基礎(chǔ) B. 正確，基因突變對多數(shù)個體不利，但突變的方向與生物進化的方向是一致的 C. 不正確，因為基因突變不利于個體的繁殖，會導(dǎo)致物種的絕滅 D. 不正確，因為基因突變會導(dǎo)致個體死亡，不利于生物進化 （三）自然選擇決定生物進化的方向 1、 不定向， 不定向； 2、 決定生物進化的方向； 3、生物進化的實質(zhì)： 發(fā)生變化的過程。 學(xué)習(xí)檢測：（8）、自然選擇直接作用于生物的（ ） A. 表現(xiàn)型 B. 基因型 C. 不利變異的基因 D. 肽鏈結(jié)構(gòu) 二.隔離與物種的形成 1、 物種的概念：能在自然條件下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。 2、 隔離在物種形成中的作用 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(xiàn)象 隔離是 形成的必要條件，包括 和 。僅有地理隔離不能產(chǎn)生新的物種， 才是物種形成的關(guān)鍵。 3、隔離和物種形成： ① 主要方式－漸變式（經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離，形成新物種） ② 不同物種間都存在 隔離，物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離時期，但不一定要經(jīng)過 隔離 生殖 隔離 自然 選擇 地理 隔離 基因頻率發(fā)生改變 種群 小種群(產(chǎn)生許多變異） 新物種 小結(jié)： 現(xiàn)代進化理論的內(nèi)容 基本觀點：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種形成。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。 三 共同進化與生物多樣性的 1、共同進化的概念： ___________________ 在相互影響中不斷進化和發(fā)展。 思考為什么捕食者的存在有利于增加物種多樣性？ 2、生物多樣性 主要包括三個層次的內(nèi)容：_______多樣性、_______多樣性、___________多樣性。生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的___________。 3、生物進化歷程的主要依據(jù)是___________。最早的生物化石是距今___________。 4、生物進化理論在發(fā)展。 限時訓(xùn)練： 1、下列哪項屬于種群（　　?。? A、一個池塘中所有魚類　　　　　　　 B、一塊稻田里的所有昆蟲 C、一片草地的所有蒲公英　　　　　　D、分散在各湖泊、河流的鯉魚 2、若一個種群中，某一性狀的出現(xiàn)頻率增加，這很可能( ) A、這個性狀對環(huán)境具有很強的適應(yīng)性 B、該群體中具此性狀的純合體多 C、這個性狀的出現(xiàn)是由環(huán)境條件引起的D、控制這個性狀的基因為隱性 3．(1)馬(2N=64)和驢(2N=62)雜交能產(chǎn)生后代稱為騾子，能夠正常發(fā)育，但不能生育，這種情況稱之為( ) A、雜交育種 B、人工誘變 C、基因重組 D、生殖隔離 (2)產(chǎn)生這種情況的原因主要是( ) A、染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 B、馬和驢的遺傳物質(zhì)有本質(zhì)的區(qū)別 C、發(fā)生突變 D、減數(shù)分裂過程中無同源染色體的聯(lián)會 4.現(xiàn)代生物進化理論認為：種群是生物進化的基本單位，突變和重組、選擇、隔離是新物種形成的基本環(huán)節(jié)。其中新物種的形成的必要條件是( ) A、基因突變 B、選擇 C、生殖隔離 D、物種變化 5.華南虎和東北虎兩個亞種的形成是因為( ) A、地理隔離的結(jié)果 B、生殖隔離的結(jié)果 C、地理隔離和生殖隔離的結(jié)構(gòu) D、基因突變和基因重組的結(jié)果 7.據(jù)科學(xué)考察，海洋生物比陸地生物的進化速度緩慢，其原因是（　　?。? A.海洋生物比陸地生物低等 B、海洋環(huán)境相對穩(wěn)定 C、海洋生物發(fā)生變異少 D、海洋生物的變異個體生存機會少