省级公开课现代生物进化理论的主要内容

现代生物进化理论的主要内容一种群基因频率的改变与生物进化达尔文自然选择学说查理·达尔文〔1809－1882〕英国的博物学家，查理·达尔文〔1809－1882〕英国的博物学家，进化单位？如何实现？获得性遗传正确吗？达尔文自然选择学说现代生物进化理论达尔文:自然选择学说现代生物进化理论孟德尔提出“遗传因子”假设费舍尔、赫丹建立群体遗传学魏斯曼将染色体作为遗传基础……..〔一〕生物进化的根本单位?【思考】桦尺蠖〔huò〕的翅色是浅色(基因型为ss)，偶然出现一黑色的变异个体〔基因型为Ss〕，且S对s是显性，假设黑色翅比浅色翅更适应环境〔1〕这一有利变异的个体能永远生存下去吗？〔2〕该个体中的有利基因S，如何保存？〔3〕即使Ss的个体能够繁殖，后代都是黑色个体吗？个体不是进化根本单位〔一〕生物进化的根本单位〔2〕基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因（3）基因频率：在一个种群基因库中

，某个基因占全部等位基因数的比率基因频率=种群中该基因的数目全部等位基因的总数×100%〔1〕种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。1.相关概念〔一〕生物进化的根本单位【案例1】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因位s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、问每种基因型频率是多少？S、s基因频率是多少？SS基因型频率=10/100=10%Ss基因型频率=20/100=20%ss基因型频率=70/100=70%S基因频率=(10*2+20)/〔100*2〕=20%s基因频率=(70*2+20)/〔100*2〕=80%〔一〕生物进化的根本单位【案例1】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因位s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、问每种基因型频率是多少？S、s基因频率是多少？基因频率=种群中该基因的数目全部等位基因的总数×100%基因型频率=该基因型个体数该种群个体总数×100%=纯合子基因型频率

+1/2杂合子基因型频率〔一〕生物进化的根本单位【案例2】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因位s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、假设该种群为亲本，如果让该种群随机交配，没有迁入和迁出，无自然选择，无突变，根据孟德尔别离定律计算：〔1〕该种群产生的S、s配子的比率各是多少？〔2〕F1代的基因型频率各是多少？〔3〕F1代种群的基因频率各是多少？〔4〕将计算结果填入表格，想一想，F2代、F3代以及假设干代以后，种群的基因频率会改变吗？〔一〕生物进化的根本单位【案例2】某桦尺蠖种群，黑色翅基因为S，浅色翅基因为s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的分别为10、20、70个、假设该种群为亲本，如果满足随机交配等理想条件，根据孟德尔别离定律计算：S%=(10*2+20)/〔100*2〕=20%s%=(70*2+20)/〔100*2〕=80%〔1〕该种群产生的S、s配子的比率各是多少？〔一〕生物进化的根本单位〔2〕F1代的基因型频率？〔3〕F1代的基因频率是多少？

4%16%64%SSSsSs16%ssS（20%）s（80%）卵子S

（20%）s（80%）精子F1代基因型频率SS%=4%Ss%=32%ss%=64%F1代基因频率S%=20%s%=80%亲代基因型频率SS（10%）Ss（20%）ss（70%）亲代配子的比率S（10%）S（10%）s（10%）s（70%）F1代基因型频率SS（4%）Ss（32%）ss（64%）F1代基

因频率S（20%）s（80%）F2代基因型频率F2代基

因频率F3代基因型频率F3代基

因频率〔4〕将计算结果填入表格，想一想，F2代、F3代以及假设干代以后，种群的基因频率会改变吗？SS〔4%〕Ss〔32%〕ss〔64%〕SS〔4%〕Ss〔32%〕ss〔64%〕S〔20%〕S〔20%〕s〔80%〕s〔80%〕亲代F1代F2代F3代…基因型频率SS10%4%4%4%…Ss20%32%32%32%…ss70%64%64%64%…基因频率S20%20%20%20%…s80%80%80%80%…2.结论：种群是生物进化的根本单位理想条件：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无自然选择的作用；⑤不发生突变。提出问题：种群中s基因〔浅色性状〕的频率为什么越来越低？作出假设？？？【探究】自然选择对种群基因频率变化的影响

(19世纪中叶)(20世纪中叶)〔二〕生物进化实质课本P116白色黑色【探究】自然选择对种群基因频率变化的影响

(19世纪中叶)(20世纪中叶)〔二〕生物进化实质提出问题：种群中s基因〔浅色性状〕的频率为什么越来越低？作出假设：黑褐色环境，不利于浅色桦尺蠖的生存，环境的选择作用使s基因频率越来越低。第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%Ss20%ss70%基因频率S20%s80%验证假设：数学建模1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑的环境条件下，使种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少？第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%ss70%基因频率S20%s80%1111+22+63验证假设：数学建模1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑的环境条件下，使种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少？第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低验证假设：数学建模1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑的环境条件下，使种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少？自然选择条件下种群基因频率理想条件下种群基因频率得出结论：环境的选择作用使s基因频率越来越低实验探究：黑褐色环境，不利于浅色桦尺蠖的生存，环境的选择作用使s基因频率越来越低资料1：有科学家认为是自然选择，做了这样实验：将黑色桦尺蠖和浅色桦尺蠖标记后，放养在工业区和非工业区，每隔一段时间后，回收有标记个体，结果工业区回收的黑色桦尺蠖远多于灰白色，而在非工业区，回收的浅色桦尺蠖远多于暗黑色资料2：

另一位生物学家用拉马克理论解释，认为是污染的空气改变了桦尺蠖生理，使其体内产生过多的黑色素。他把几种鳞翅目昆虫的幼虫放在硫化氢、氨等有毒气体中处理，但昆虫体内黑色素并未增多。讨论：问题1：自然选择中，直接选择的是基因型还是表现型？自然选择的本质是什么？

问题2：如果自然选择是针对种群的基因进行，会导致种群发生什么变化？

问题3：除了选择，还有哪些因素会导致种群基因频率变化？问题4：种群基因频率改变与生物进化有什么关系？自然选择的本质是对基因进行选择。自然选择会使种群的基因频率发生变化①种群大小；

②非自由交配；③迁入和迁出；④突变种群基因频率的改变意味着生物的进化〔二〕生物进化实质〔二〕生物进化实质：种群基因频率改变频率种群1种群2种群3基因型SS10%1个10个10万个Ss20%2个20个20万个ss70%7个70个70万个只有在数量很大的种群中，基因库才能稳定，否那么基因频率就可发生不确定的波动死亡未交配种群的大小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雌配子雄配子设A频率为p，a频率为q，那么p+q＝1A(p)a(q)(p2)(q2)(pq)(pq)〔一〕种群是生物进化的根本单位满足五个理想条件：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无自然选择的作用；⑤不发生突变。设种群中，A基因频率=p，a基因频率=q，因为〔p＋q〕=A%+a%=1，所以〔p+q〕2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1AA基因型频率=p2；aa基因型频率=q2；Aa基因型频率=2pq。亲代基因型频率SS（10%）Ss（20%）ss（70%）亲代配子的比率S（10%）S（10%）s（10%）s（70%）F1代基因型频率SS（4%）Ss（32%）ss（64%）F1代基

因频率S（20%）a（80%