内容正文:
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第1课时 种群基因组成的变化
[课程标准]
[素养达成]
4.2.1 举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势
4.2.2 阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加
4.2.3 说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境
1.分析、认同种群是生物进化的基本单位。(生命观念)
2.运用归纳与概括、批判性思维阐释生物进化的原因。(科学思维)
3.运用统计与概率的相关知识,解释并预测某一性状的分布及变化。(科学探究)
4.引导人们关注不正确使用抗生素带来的危害,关注人体健康。(社会责任)
一、种群和种群基因库
1.种群的含义和特点
(1)含义
①范围:一定区域。
②组成:同种生物的全部个体。
(2)特点
①不是机械地集合在一起。
②彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。
2.基因库与基因频率
(1)基因库
(2)基因频率
二、种群基因频率的变化
1.可遗传变异的来源
2.可遗传变异是生物进化原材料的原因
(1)可遗传变异的形成:基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型。
(2)可遗传变异的利害性:变异的有利和有害是相对的,是由生存环境决定的。
(3)种群基因突变数=个体基因数×突变频率×个体数。
(4)可遗传变异的两大特点
(5)可遗传变异的结果:提供生物进化的原材料。
三、自然选择对种群基因频率变化的影响
1.原因:不断淘汰具有不利变异的个体,选择保留具有有利变异的个体。
2.选择的对象
(1)直接作用对象:个体的表型。
(2)最终选择的对象:决定表型的基因。
3.选择的结果
(1)生物性状方面:朝着适应环境的方向不断进化。
(2)基因方面:种群基因频率会发生定向改变。
判断正误
(1)一个池塘中所有的鱼是一个种群。(×)
(2)一个种群中某个个体的所有的基因叫做这个种群的基因库。(×)
(3)控制果蝇眼色的全部基因构成基因库。 (×)
提示 基因库指一个种群的全部基因,而非某一对等位基因。
(4)生活在同一地域的东北虎的全部基因构成一个种群基因库。(√)
(5)秦岭地区所有金丝猴的全部基因构成基因库。(√)
(6)某个种群中某等位基因如A和a的频率之和等于1。(√)
(7)变异不仅为生物进化提供了原材料,而且决定了生物进化的方向。(×)
(8)种群的基因频率不变时,则生物没有发生进化。(√)
(9)生物变异是不定向的,但生物进化是定向的。(√)
探究点一 种群基因组成的变化
1.为什么生物进化的基本单位是种群而不是个体?
提示 因为个体的寿命是有限的,个体表型会随着个体的死亡而消失。决定生物性状的基因可以通过生殖而世代延续,并且在群体中扩散,因此生物进化应该研究群体的基因组成的变化。
2.突变具有低频性,能为生物进化提供原材料吗?
提示 突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变,可以为生物进化提供原材料。
3.突变大多数对生物体是不利的,能为进化提供原材料吗?
提示 生物变异是否有利,取决于它们的生存环境,微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。
4.生物变异和自然选择哪个能决定生物进化的方向?为什么?
提示 自然选择决定生物进化的方向。因为生物进化的方向是定向的,生物变异是不定向的,而自然选择是定向的,所以生物进化的方向是由定向的自然选择所决定的。
5.所有的变异都能导致种群基因频率的改变吗?为什么?
提示 不能。只有可遗传的变异才能影响种群基因的组成,才能改变基因频率。
6.基因突变和基因重组对种群遗传组成的影响一样吗?试分析原因。
提示 二者都对种群遗传组成产生影响,但影响角度不一样。只有基因突变才能出现新基因,才能丰富基因库,改变基因频率,从而影响种群的遗传组成;而基因重组不能产生新基因,只能增加基因型的种类,以此来影响种群的遗传组成。
7.有人认为“发生在体细胞中的基因突变不能传递给后代,因此不能为生物进化提供原材料”,这种说法正确吗?分析原因。
提示 不正确。发生在体细胞中的突变,可以通过无性繁殖的方法传递给后代,如发生基因突变的花芽或叶芽,通过植物组织培养技术或者嫁接的方法可以传递给下一代,因此能为生物进化提供原材料。
8.(科学思维)一个果蝇种群中,由于环境的变化,基因型为aa的个体不能存活,随机交配繁殖多代后,a的基因频率将如何变化?
提示 基因型为aa的个体不断被淘汰,但a基因随着杂合子保存下来,所以a基因的基因频率将越来越小,但不会为0。
9.(科学思维)如果树干变黑,是否影响浅色桦尺蛾的出生率?
提示 影响。因为树干变黑后,浅色桦尺蛾易于被发现,导致其个体数减少,当然包括有生育能力