高中生物 人教版 必修2 種群基因組成的變化與物種的形成

1、第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成第2課時人教版高中生物必修2 第6章執(zhí) 教：蔡 靜 北京市大興區(qū)第一中學審核指導：閆景娟 北京市大興區(qū)教師進修學校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相傳不發(fā)生變化，保持平衡。在自然條件下很難發(fā)生，原因是什么？哪些會影響種群基因頻率的變化？導入可遺傳變異的來源有哪些？1.基因突變；2.基因重組；3.染色體變異。其中基因突變和染色體變異可以統(tǒng)稱為突變。一、種群基因頻率的變化疑問一：生物自發(fā)突變的頻率很低，能為自然選擇提供原材料嗎？算一算：果蠅1組染色體上約有1.3104個基因，假定每個基因的突變頻率

2、均為10-5，對于一個數量為108個個體的中等大小的果蠅種群來說，每一代出現的基因突變數是多少？答案：21.310410-5108=2.6107（個）！一、種群基因頻率的變化疑問二：突變大多是有害，為什么可以作為進化的原材料呢？ 突變的有害和有利也不是絕對的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。例如，有翅的昆蟲中有時會出現殘翅和無翅的突變類型，這類昆蟲在正常情況下很難生存下去。但是在經常刮大風的海島上，這類昆蟲卻因為不能飛行而避免了被海風吹到海里淹死。一、種群基因頻率的變化探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響資料1.英國的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蛾（其幼蟲叫樺尺蠖）。它們夜間活動，白天棲息在樹干上。雜交

3、實驗表明，樺尺蛾的體色受益對等位基因S和s控制。黑色（S）對淺色（s）是顯性的?？茖W家調查這對等位基因的基因頻率變化如下表。英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蛾體色黑色（S）基因頻率樺尺蛾體色灰色（s）基因頻率19世紀中葉以前5%95%20世紀中葉95%5%2.19世紀時，曼徹斯特地區(qū)的樹干上長滿了地衣。后來，隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結果樹皮裸露并被熏成黑褐色。探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響【提出問題、作出假設】請大家根據資料1和2提出探究問題，并作出假設。探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響【制訂探究思路】假如1870年，樺尺蛾種群的基因型頻率如下：SS10%，Ss20%，ss

4、70%。在樹干變黑的環(huán)境條件下，假設樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%。根據以上數據，設計數據表格，討論形成合理的探究方案。第1年第2年第3年第4年基因型頻率SS10%Ss20%ss70%基因頻率Ss探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響【實施探究方案】通過第一年的數據，根據每年淺色個體和黑色個體變化的數據，討論出計算第二年、第三年、第四年的相關數據的方法。分組計算第二年至第四年的數據，匯總數據，將結果填入表格。第1年第2年第3年第4年基因型頻率AA10%11.5%Aa20%22.9%aa70%65.6%基

5、因頻率A20%23%a80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低【分析實驗結果，得出結論】結論：自然選擇使得種群的基因頻率發(fā)生定向改變。結果：通過觀察第二年至第四年的S基因頻率和s基因頻率的數據，發(fā)現S基因頻率越來越高，而s基因頻率越來越低。探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響年份2005200620072008住院患者該類抗生素的人均使用量/g0.0740.120.140.19某種細菌對該類抗生素的耐藥率/%2.66.1110.925.5耐藥菌耐藥率變化的討論下表為20052008年，該類抗生素在某醫(yī)院住院患者中的人均使用量，以及從患者體內分離得到的某種細菌對該類抗生素的耐藥率的變化。（1）這種細菌耐藥率的變化與抗生素的使用量之間是否存在關聯(lián)?依據是什么?（2）試從進化的角度解釋耐藥率升高的原因。（3）我國衛(wèi)生部門建立了全國抗菌藥物臨床應用監(jiān)測網和細菌耐藥監(jiān)測網，建立細菌耐藥預警機制。例如,當某抗菌藥物的主要目標細菌耐藥率超過30%時，醫(yī)療機構應及時將這一預警信息進行通報。請分析這一要求的合理性。（4）人類不斷研發(fā)和使用新的抗生素，細菌對新藥的耐藥性也在不斷提高，二者之