省級(jí)公開課現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化達(dá)爾文自然選擇學(xué)說查理·達(dá)爾文〔1809－1882〕英國的博物學(xué)家，查理·達(dá)爾文〔1809－1882〕英國的博物學(xué)家，進(jìn)化單位？如何實(shí)現(xiàn)？獲得性遺傳正確嗎？達(dá)爾文自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論達(dá)爾文:自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論孟德爾提出“遺傳因子”假設(shè)費(fèi)舍爾、赫丹建立群體遺傳學(xué)魏斯曼將染色體作為遺傳基礎(chǔ)……..〔一〕生物進(jìn)化的根本單位?【思考】樺尺蠖〔huò〕的翅色是淺色(基因型為ss)，偶然出現(xiàn)一黑色的變異個(gè)體〔基因型為Ss〕，且S對(duì)s是顯性，假設(shè)黑色翅比淺色翅更適應(yīng)環(huán)境〔1〕這一有利變異的個(gè)體能永遠(yuǎn)生存下去嗎？〔2〕該個(gè)體中的有利基因S，如何保存？〔3〕即使Ss的個(gè)體能夠繁殖，后代都是黑色個(gè)體嗎？個(gè)體不是進(jìn)化根本單位〔一〕生物進(jìn)化的根本單位〔2〕基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因（3）基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中

，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率基因頻率=種群中該基因的數(shù)目全部等位基因的總數(shù)×100%〔1〕種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。1.相關(guān)概念〔一〕生物進(jìn)化的根本單位【案例1】某樺尺蠖種群中，黑色翅的基因?yàn)镾，淺色翅的基因位s，抽樣調(diào)查100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為SS、Ss、ss的個(gè)體分別為10、20、70個(gè)、問每種基因型頻率是多少？S、s基因頻率是多少？SS基因型頻率=10/100=10%Ss基因型頻率=20/100=20%ss基因型頻率=70/100=70%S基因頻率=(10*2+20)/〔100*2〕=20%s基因頻率=(70*2+20)/〔100*2〕=80%〔一〕生物進(jìn)化的根本單位【案例1】某樺尺蠖種群中，黑色翅的基因?yàn)镾，淺色翅的基因位s，抽樣調(diào)查100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為SS、Ss、ss的個(gè)體分別為10、20、70個(gè)、問每種基因型頻率是多少？S、s基因頻率是多少？基因頻率=種群中該基因的數(shù)目全部等位基因的總數(shù)×100%基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)該種群個(gè)體總數(shù)×100%=純合子基因型頻率

+1/2雜合子基因型頻率〔一〕生物進(jìn)化的根本單位【案例2】某樺尺蠖種群中，黑色翅的基因?yàn)镾，淺色翅的基因位s，抽樣調(diào)查100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為SS、Ss、ss的個(gè)體分別為10、20、70個(gè)、假設(shè)該種群為親本，如果讓該種群隨機(jī)交配，沒有遷入和遷出，無自然選擇，無突變，根據(jù)孟德爾別離定律計(jì)算：〔1〕該種群產(chǎn)生的S、s配子的比率各是多少？〔2〕F1代的基因型頻率各是多少？〔3〕F1代種群的基因頻率各是多少？〔4〕將計(jì)算結(jié)果填入表格，想一想，F(xiàn)2代、F3代以及假設(shè)干代以后，種群的基因頻率會(huì)改變嗎？〔一〕生物進(jìn)化的根本單位【案例2】某樺尺蠖種群，黑色翅基因?yàn)镾，淺色翅基因?yàn)閟，抽樣調(diào)查100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為SS、Ss、ss的分別為10、20、70個(gè)、假設(shè)該種群為親本，如果滿足隨機(jī)交配等理想條件，根據(jù)孟德爾別離定律計(jì)算：S%=(10*2+20)/〔100*2〕=20%s%=(70*2+20)/〔100*2〕=80%〔1〕該種群產(chǎn)生的S、s配子的比率各是多少？〔一〕生物進(jìn)化的根本單位〔2〕F1代的基因型頻率？〔3〕F1代的基因頻率是多少？

4%16%64%SSSsSs16%ssS（20%）s（80%）卵子S

（20%）s（80%）精子F1代基因型頻率SS%=4%Ss%=32%ss%=64%F1代基因頻率S%=20%s%=80%親代基因型頻率SS（10%）Ss（20%）ss（70%）親代配子的比率S（10%）S（10%）s（10%）s（70%）F1代基因型頻率SS（4%）Ss（32%）ss（64%）F1代基

因頻率S（20%）s（80%）F2代基因型頻率F2代基

因頻率F3代基因型頻率F3代基

因頻率〔4〕將計(jì)算結(jié)果填入表格，想一想，F(xiàn)2代、F3代以及假設(shè)干代以后，種群的基因頻率會(huì)改變嗎？SS〔4%〕Ss〔32%〕ss〔64%〕SS〔4%〕Ss〔32%〕ss〔64%〕S〔20%〕S〔20%〕s〔80%〕s〔80%〕親代F1代F2代F3代…基因型頻率SS10%4%4%4%…Ss20%32%32%32%…ss70%64%64%64%…基因頻率S20%20%20%20%…s80%80%80%80%…2.結(jié)論：種群是生物進(jìn)化的根本單位理想條件：①該種群非常大；②所有的雌雄個(gè)體都能自由交配；③沒有遷入和遷出；④無自然選擇的作用；⑤不發(fā)生突變。提出問題：種群中s基因〔淺色性狀〕的頻率為什么越來越低？作出假設(shè)？？？【探究】自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響

(19世紀(jì)中葉)(20世紀(jì)中葉)〔二〕生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)課本P116白色黑色【探究】自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響

(19世紀(jì)中葉)(20世紀(jì)中葉)〔二〕生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)提出問題：種群中s基因〔淺色性狀〕的頻率為什么越來越低？作出假設(shè)：黑褐色環(huán)境，不利于淺色樺尺蠖的生存，環(huán)境的選擇作用使s基因頻率越來越低。第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%Ss20%ss70%基因頻率S20%s80%驗(yàn)證假設(shè)：數(shù)學(xué)建模1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑的環(huán)境條件下，使種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少？第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%Ss20%ss70%基因頻率S20%s80%1111+22+63驗(yàn)證假設(shè)：數(shù)學(xué)建模1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑的環(huán)境條件下，使種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少？第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低驗(yàn)證假設(shè)：數(shù)學(xué)建模1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%；Ss20%；ss70%，在樹干變黑的環(huán)境條件下，使種群中淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%，幾年內(nèi)，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少？自然選擇條件下種群基因頻率理想條件下種群基因頻率得出結(jié)論：環(huán)境的選擇作用使s基因頻率越來越低實(shí)驗(yàn)探究：黑褐色環(huán)境，不利于淺色樺尺蠖的生存，環(huán)境的選擇作用使s基因頻率越來越低資料1：有科學(xué)家認(rèn)為是自然選擇，做了這樣實(shí)驗(yàn)：將黑色樺尺蠖和淺色樺尺蠖標(biāo)記后，放養(yǎng)在工業(yè)區(qū)和非工業(yè)區(qū)，每隔一段時(shí)間后，回收有標(biāo)記個(gè)體，結(jié)果工業(yè)區(qū)回收的黑色樺尺蠖遠(yuǎn)多于灰白色，而在非工業(yè)區(qū)，回收的淺色樺尺蠖遠(yuǎn)多于暗黑色資料2：

另一位生物學(xué)家用拉馬克理論解釋，認(rèn)為是污染的空氣改變了樺尺蠖生理，使其體內(nèi)產(chǎn)生過多的黑色素。他把幾種鱗翅目昆蟲的幼蟲放在硫化氫、氨等有毒氣體中處理，但昆蟲體內(nèi)黑色素并未增多。討論：問題1：自然選擇中，直接選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？自然選擇的本質(zhì)是什么？

問題2：如果自然選擇是針對(duì)種群的基因進(jìn)行，會(huì)導(dǎo)致種群發(fā)生什么變化？

問題3：除了選擇，還有哪些因素會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率變化？問題4：種群基因頻率改變與生物進(jìn)化有什么關(guān)系？自然選擇的本質(zhì)是對(duì)基因進(jìn)行選擇。自然選擇會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化①種群大??；

②非自由交配；③遷入和遷出；④突變種群基因頻率的改變意味著生物的進(jìn)化〔二〕生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)〔二〕生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)：種群基因頻率改變頻率種群1種群2種群3基因型SS10%1個(gè)10個(gè)10萬個(gè)Ss20%2個(gè)20個(gè)20萬個(gè)ss70%7個(gè)70個(gè)70萬個(gè)只有在數(shù)量很大的種群中，基因庫才能穩(wěn)定，否那么基因頻率就可發(fā)生不確定的波動(dòng)死亡未交配種群的大小SS（10%）Ss（20%）ss（70%）SS（10%）147Ss（20%）258ss（70%）369自由交配：SS（10%）Ss（20%）ss（70%）SS（10%）14Ss（20%）25ss（70%）9自由交配：

A(p)a(q)AAAaAaaa雌配子雄配子設(shè)A頻率為p，a頻率為q，那么p+q＝1A(p)a(q)(p2)(q2)(pq)(pq)〔一〕種群是生物進(jìn)化的根本單位滿足五個(gè)理想條件：①該種群非常大；②所有的雌雄個(gè)體都能自由交配；③沒有遷入和遷出；④無自然選擇的作用；⑤不發(fā)生突變。設(shè)種群中，A基因頻率=p，a基因頻率=q，因?yàn)椤瞤＋q〕=A%+a%=1，所以〔p+q〕2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1AA基因型頻率=p2；aa基因型頻率=q2；Aa基因型頻率=2pq。親代基因型頻率SS（10%）Ss（20%）ss（70%）親代配子的比率S（10%）S（10%）s（10%）s（70%）F1代基因型頻率SS（4%）Ss（32%）ss（64%）F1代基

因頻率S（20%）a（80%