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探究自然选择对种群基因频率变化的影响导学案

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。写好一份优质的高中教案要怎么做呢?以下是小编为大家精心整理的“探究自然选择对种群基因频率变化的影响导学案”,希望对您的工作和生活有所帮助。

探究自然选择对种群基因频率变化的影响导学案

一、提出问题
桦尺蠖种群中s基因(决定浅色性状)的频率为什么越来越低呢?
二、作出假设
自然选择使桦尺蠖种群基因频率__________向改变。
三、实验方案(模拟活动)
1.黑色棋子模拟黑色的桦尺蠖,白色棋子模拟浅色的个体。黑白色卡纸代表桦尺蠖生活的环境。
2.每组中2位学生模拟鸟类。(备注:一年中鸟类捕捉种群中10个个体)
3.统计种群各种基因型剩余的个体数量并计算基因频率
4.在坐标系中绘制S基因频率和s基因频率的曲线图
四、分析结果,得出结论
思考:请结合实验数据分析自然选择在生物进化的作用是什么?
实验结论:自然选择使桦尺蠖种群中基因频率____________改变。
巩固练习
1.下列生物属于种群的是()
A.一块水田里全部的水稻、水草、鱼、虾及其他生物
B.一块朽木上的全部真菌
C.一块棉田中全部的幼蚜、有翅、无翅的成蚜
D.一个池塘中全部的鱼
2.对生物进化的方向起决定作用的是()
A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.自然选择
3.在一个种群中,随机抽出一定数量的个体。其中基因为AA的个体占24%,Aa的个体占72%,aa的个体占4%,那么基因A和a的频率分别是()
A.36%、64%B.57%、43%C.24%、22%D.60%、40%
4.请用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。
(1)狼群中存在不同变异个体,如有跑得快的,有跑得慢的。这些变异类型是生物进化的。
(2)随着环境的改变,食物稀少,跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。这样,食物、环境对狼起了______作用,它决定着生物进化的______。
5.某植物种群中基型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%。
(1)这个种群中基因A的频率是,a的基因频率是。
(2)这个种群自交一代后,基因型AA的个体占%,基因A的频率;aa的基因型个体占______________%,a的基因频率是_____________。

扩展阅读

种群基因频率的改变与生物进


课题:种群基因频率的改变与生物进化(课时1)

1、解释种群、种群基因库、基因频率等概念2、说明种群是生物进化的基本单位

3、解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因

4、举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变

基础知识

观察与思考

归纳与结论种群

是生

物进

化的

基本

单位

知道什么是种群,种群的特点是什么?种群基因库以及基因频率的的概念

1、概念:生活在一定内的生物的

2、特点:种群的个体之间具有和性别的差别,并不是

结合在一起;种群也是的基本单位。个体之间彼此可以,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。

3、种群基因库

4、基因频率基因频率的计算1例:从某种生物的种群随机抽100个个体中,测知其基因型分别为AA、Aa、aa的个体分别为20、60和20个,问其中A、a基因频率各为多少?

A基因频率=;a基因频率=____________________

2、如果产生新的等位基因A2,种群的各个基因频率会变化吗?解释突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因

1回忆变异类型

2、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗?为什么?

3、在自然情况下,突变的频率很低,且多数有害,对生物进化有重要意义吗?

4、突变和基因重组产生的变异有方向吗?

1、可遗传变异包括、和

,其中后两个又统称突变。

2、________。因为只有才能出现新基因,才能丰富基因库,改变基因频率。可以增加基因型的种类。

3、例如:每个果蝇约有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),请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少?

基因突变数是

这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的,并通过繁殖得到积累,成为基因频率改变的基础。而且突变的有利或有害并不是绝对的,它取决于生物的___。

4、由于突变和基因重组都是________、________,因此它们只是提供了,不能决定生物进化的方向。

自然选择决定生物进化方向自然选择是如何起作用的?

在自然选择的作用下,具有个体有更多的机会产生后代,种群中;相反,具有不不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率就是下降。

在自然选择的作用下,种群的基因频率会,

导致生物朝不断进化。

自然选择对种群基因频率的影响?

1、下列属于种群的是()A.一个蜂箱中的所有蜜蜂B.一个水库中所有的鱼C.一片草地上所有开花的车前草D.长白山自然保护区2、基因库是指()A.一个生物个体中所含有的全部基因B.一个种群中所有个体所含有的某种基因C.一个种群中所有个体所含有的全部基因D.一个种群中所有配子所含有的全部基因3、自然选择直接作用于生物的()

A.表现型B.基因型

C.不利基因D.有利基因

4、决定生物进化方向的是()

A.遗传和变异B.自然选择

C.生存斗争D.过度繁殖

5、现从一种群中随机抽取100只羊,测知基因型为BB、Bb和bb的个体分别是85、10和5个。则在该种群中,b基因频率为()

A.1%B.10%C.80%D.90%

6、对一个种群随机抽一定数量的样本进行测试,结果基因型为AA的个体占24%,基因型为Aa型的个体占70%,基因型为aa的个体占6%,则基因A和a的频率分别为()

A.59%和41%B.47%和53%C.82%和18%D.62%和38%

7、有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存下去,但在经常刮大风的海岛上,这种突变类型因为不能飞行,从而避免被风吹到海里淹死。这个事例说明()

A.突变多数是有害的B.突变多数是有利的C.突变的有害和有利并不是绝对的D.突变的有害和有利是绝对的8、突变对绝大多数生物个体是不利的,但它是生物进化的重要因素之一。你认为这一说法是()A.正确的,突变虽对多数个体不利,但它为定向的自然选择奠定了基础B.正确的,突变虽对多数个体不利,但基因突变的方向与生物进化的方向是一致的C.不正确的,突变不利于个体的繁殖,会导致物种的绝灭D.不正确的,突变导致个体死亡,不利于生物进化9、祖国宝岛台湾蝴蝶资源丰富,种类繁多。变异是岛上蝶类新种形成和进化的重要因素之一。但是下列变异中不能成为蝶类的进化内因是()A.基因结构改变引起的变异B.染色体数目改变引起的变异C.环境改变引起的变异D.生物间杂交引起的变异

种群基因频率的改变与生物进化学案


第7章(现代生物进化理论)
第课时课题名称
时间第周星期课型新授课主备课人张勤让
目标1.解释种群、种群基因库、基因频率等概念。
2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
重点1.种群、基因频率等概念。
2.突变和基因重组、自然选择、在生物进化过程中的作用。二次备课
难点运用数学方法讨论种群基因频率的变化



习一、学生阅读课本114-115页----种群是生物进化的基本单位
勾画并理解1、种群。(例如:一个草原上的全部野驴;一片树林中的全部猕猴)
2、种群的基因库。种群中个体不断死去,但基因库却代代相传。
3、基因频率。
试完成思考讨论题
二、学生阅读课本116页----突变和基因重组产生生物进化的原材料
勾画并理解1、第一段:黑体字
2.第二段:突变包括和。
3.第三段:突变发生的频率很低,且大都是有害的
4.最后一段:突变和重组是随机的、不定向的,只能为生物进化提供原材料,不能决定生物的方向。
三、学生阅读课本116-118页---自然选择决定生物的方向
1.勾画并理解:自然选择决定生物的方向。在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物向着一定方向进化。基因频率改变的方向既是生物进化的方向。
2.试完成117页探究题

生成问题:



动温馨提示:在计算基因频率时,如果基因在常染色体上,每个个体按含有2个基因计算;如果基因只存在与X染色体上,雌性个体按含有2个基因计算,雄性个体由于体细胞只有一个X,按含有1个该基因计算。
例题1.(2010烟台模拟)某小麦种群中TT个体占20%,Tt个体占60%,tt个体占20%,由于某种病害导致tt个体全部死亡,则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是()
A.50%、50%B.50%、62.5%C.62.5%、50%D.50%、100%
例题2.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为()
A.增大,不变;不变,不变B.不变,增大;增大,不变
C.不变,不变;增大,不变D.不变,不变;不变,增大达标训练



练1、已知人的褐眼(A)对蓝眼(a)是显性。在一个30000人的人群中,蓝眼人3600人,褐眼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
2、种群的基因频率总是的,其原因是
A、自然选择B、自然选择和遗传漂变
C、自然选择、遗传漂变和迁移D、自然选择、遗传漂变、迁移、突变等
3、若一个种群中,某一性状出现的频率增加,这很可能()
A、这个性状具有很强的适应性B、该种群中就业此性状的纯合体多
C、这个性状的出现是由环境条件引起的D、控制这个性状的基因为隐性
4、某种疾病是由正常基因突变为显性致死基因而引起的,显性纯合子在胚胎时死亡。调查发现15000个新生儿中有75个婴儿患此病,则该群体中致死基因频率为()
A、0.0025B、0.005C、0.01D、0
5、已知在一个隔离的群体一代中,在成人中的频率为0.01,那么在没有突变、随机婚配的情况下,下一代新生儿中杂合子的频率为()
A、0.0198B、0.0099C、0.198D、0.0001
6、某学校对该校的学生男女个100人进行了色觉调查,其结果如下:色觉患者女1人、男7人,携带者5人。那么该人群色盲基因Xb的频率是()
A.3.5%B.4.7%C.7%D.5.3%
7、用水蚤进行水温变化的实验,实验过程和现象如右图所示:
请回答:
(1)在25℃条件下,多数水蚤都能正常生活,说明

(2)当第一次改变温度时,在20℃和28℃条件下,均有水蚤能够生活,说明

(3)当第二次改变温度时,在20℃和28℃条件下,均有水蚤个体全部死亡,说明

(4)如果第二次改变实验温度,还有少部分水蚤个体生存下来,再重复几次同样的实验过程,将会筛选出什么样的水蚤个体?。8、课本118页练习

种群数量的变化导学案


生物导学案
第4章第2节种群数量的变化

1.说明构建种群增长模型的方法
2.尝试构建种群增长的数学模型
3.用数学模型解释种群数量的变化尝试构建种群增长的数学模型,并据此解释种群数量的变化
种群增长的数学模型

预习导航
一.建构种群增长模型的方法
1.数学模型是用来描述一个系统或它的性质的____________。建立数学模型的一般步骤包括:____
___________________________________________________
2.数学模型的表现形式有_______________________________
二.种群增长的J型曲线
1.概念:自然界确有类似细菌在__________条件下种群增长的形式,如果以________为横坐标,
_____________为纵坐标画出曲线来表示,曲线则大致呈“J”型
2.曲线:

3.模型假设:在__________充裕、气候适宜、没有__________等条件下,种群的数量每年以一定
的倍数增长,第二年是第一年的数量的________倍
4.建立模型:_____________________________________________
5.模型中各个参数的意义:N0代表_____________________;Nt代表_____________________;
λ代表____________________

三.种群增长的S型曲线
1.概念:种群经过一段时间的增长后,数量趋于____________的增长曲线,称为“S”型曲线
2.曲线:

3.在____________________的情况下,一定空间中所能维持的_____________数量,称为环境容纳
量,又称______值
四.种群数量的波动和下降
在自然界,影响种群数量的因素有很多,如_____________________等。因此,大多数种群的数
量总是在__________中,在不利的条件下,种群数量还会______________甚至____________

互动课堂
一.建构种群增长模型的方法

二.种群增长的J型曲线

2.原因:理想状态——_________________
3.特点:_____________________________________________________________
4.适用范围:___________________________________________________________
三.种群增长的S型曲线

2.原因:____________——资源空间有限
3.特点:_____________________________________________________________
4.适用范围:___________________________________________________________
四.比较J和S型曲线
J型S型

形状

增长速率持续增长
增长率逐渐减小
应用1鱼类捕捞:在k/2时捕捞—原因:_____________________________________
2虫害、鼠害防治:在k/2以下防治,或者将其控制在k/2以下,更有效方法是降低环境容纳量
3保护濒危物种:提高k值,建立自然保护区

思考:
1.J型曲线的λ值分别处于什么范围内,种群的数量会上升、稳定、下降?
2.S型曲线的K值对于同一种群来说,是否是固定不变的?

五.种群数量的波动和下降
1.波动:自然界中大多数种群数量在波动中,即达到了动态平衡。
2.下降:在不利条件下,种群数量还会下降甚至消亡。
3.影响因素:____________________________________
六.实验:培养液中酵母菌种群数量的变化
酵母菌可以用液体培养基来培养。培养液中酵母菌种群的增长情况与培养液的成分、空间、_________、___________等因素有关
培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?

__________________________________________________________________
菌种、无菌培养液、_____________、滴管、显微镜
⑴将10ml无菌培养液加入试管中
⑵将酵母菌接种入试管中的培养液中,__________________
⑶将试管在__________℃的条件下连续培养7天
⑷每天取样计数酵母菌数量,采用___________的方法:将__________放在计数室上,用吸管吸取_______,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,将计数板放在_______,___________观察计数一个小方格内的菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌量
表格:
时间/天123456……
数量/个

曲线:

1.本实验需设置对照吗?

如果需要,请讨论对照组应怎样设计和操作?如果不需要,请说明理由

2.本实验需要做重复实验吗?请说明理由
3.如果一个小方格中酵母菌过多,难以计数,应当采取怎样的措施?

4.对于压在小方格界限上的酵母菌,应当怎样计数?
5.影响酵母菌种群数量变化的因素有哪些?

“用进废退”与“自然选择”的现代解释


(1)“用进废退”是法国博物学者拉马克的主要观点。拉马克是最早把生物进化作为一种学说体系提出来的人。他的主要论点包括:

①各种生物不是上帝创造的,而是长时间进化来的。(这个观点是正确的。)

②复杂的生物是由简单的生物进化来的,简单的生物是由非生物一下子产生出来的。(这个观点属于“自然发生说”,是不正确的。生物的起源应是一个漫长的过程。)

③生物要适应环境,同一物种的生物在不同的环境条件下会发生变化,来适应不同的环境。(这个观点是正确的。)

④生物在适应环境的过程中,经常使用的器官会发达,不使用的器官会退化。而这种通过生物后天的努力所获得的变化,可以遗传给它的后代。(这就是“用进废退”和“获得性遗传”的观点,是不正确的。)

用“用进废退”和“获得性遗传”的观点来解释某些生物现象,似乎也可以解释得通。例如,对于长颈鹿的进化,拉马克认为,长颈鹿的祖先由于生活在缺乏青草的环境里,不得不努力伸长颈和前肢去吃树叶,由于经常使用,颈和前肢逐渐变长。而这些后天获得的性状遗传给了后代。这样,经过很多年,终于产生了现在看到的长颈鹿。

但是,上述解释有明显的错误。首先,现代遗传学不支持“获得性遗传”的观点。我们知道,一切生物的遗传物质是核酸,性状本身是不遗传的。长颈鹿伸长脖子并不能改变体内的遗传基因,因此后天获得的长脖子变异将不可能遗传给后代。其次,“用进废退”能解释的现象,用“自然选择学说”都能解释,而“自然选择学说”能解释的现象,“用进废退”却不一定能解释。例如,“用进废退”就无法解释生物界许多生物的适应性,如竹节虫怎么努力“使用”自己的身体,才能使身体与竹节相似呢?所以,“用进废退”理论是不科学的。

(2)现代达尔文主义

随着达尔文自然选择学说的确立,人们已经很少怀疑生物是否存在进化了。但是,人们在生物是怎么进化的问题上,还有很多疑惑。特别是近一个世纪以来,遗传学、生态学、分子生物学、群体遗传学等学科突飞猛进地发展,人们对此进行了发展和补充。

①群体遗传学

现在许多生物学者认为,生物的进化是以群体为单位的,而不是以个体为单位的。所谓群体,是指一群可以相互交配的个体(群体和种群的概念是不同的)。当群体中的某些个体发生了变异,并通过自然选择使变异得到积累、加强和扩散,终于差别越来越大,直到不再能和原来群体中的个体交配繁殖。也就是说形成了“生殖隔离”,我们就说新的物种形成了,生物发生了进化。

②“分子进化的中性学说”和“遗传漂变”

“分子进化的中性学说”是日本遗传学家木村于1968年提出的。该学说虽然承认达尔文进化论对适应性的解释,但他强调,突变确实存在有利变异和不利变异,但通过分子水平的研究,大多数突变是中性的。这些突变没有好坏利害之分,也没有适应不适应之别,自然选择在这里显然无法发生作用。这些中性突变中,哪一种变异能够流传,哪一种变异趋于消失,完全靠机遇,这种随机变动被称为“遗传漂变”。

“分子进化的中性学说”可以很容易地解释分子进化学中进化速率的问题。以血红蛋白为例,距今4亿多年的志留纪起源的鱼,与距今5500万年前的马,年代上差了约4亿年,血红蛋白的氨基酸差异为66个。而从马到人,氨基酸差异为18个。计算下来,进化过程的速率基本上是相当的。也就是说,分子进化的速率与种群大小、物种寿命、物种的生殖能力都无关,也不受环境因素的影响。这是“自然选择学说”不能解释的。“中性学说”却能给出既简单又合理的解释。

人类的活动对许多生物物种的进化起到了重要影响,人类直接参与了一些物种的选择,从而改变了这些物种的进化历程。请你举例说明,人类参与下的生物物种的进化与自然条件下的进化有何不同?(提示:可选择一人工培育的物种,例如农作物、花卉、家畜、宠物等。)

文章来源:http://m.jab88.com/j/8211.html

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