第6章　第3节　种群基因组成的变化与物种的形成-(教师用书word)【提分教练】2022-2023学年新教材高中生物必修第二册(人教版)

第3节　种群基因组成的变化与物种的形成 学习任务目标 1．通过学习基因频率与基因型频率、种群等概念的内涵，认同种群是生物繁殖和进化的基本单位，阐述隔离在物种形成中的作用，认同隔离是物种形成的必要条件。 2．运用数学方法计算种群的基因频率和基因型频率，建构遗传平衡定律的数学模型。 3．通过探究活动和实例分析，阐明自然选择导致种群基因频率的定向改变。 一、种群、种群基因库和基因频率 1．种群 (1)概念：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。 (2)基于对种群概念的理解，下列实例属于一个种群的是①②③。 ①一个池塘里的所有的鲫鱼 ②一片森林中的全部猕猴 ③一片草地上所有的山羊 ④一块田里的老鼠 ⑤一片池塘里所有的鱼 2．种群基因库 (1)概念：一个种群中全部个体所含有的全部基因。 (2)基于对种群基因库的理解，判断下列说法的正误。 ①控制果蝇眼色的全部基因构成基因库。(×) ②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。(√) ③秦岭地区所有金丝猴的全部基因构成基因库。(√) 3．基因频率和基因型频率 (1)基因频率：某个基因占全部等位基因的比值。 (2)基因型频率＝×100%。 (3)基于对基因频率和基因型频率的理解，完成以下填空。 果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，一个随机交配的果蝇种群中，BB∶Bb∶bb＝2∶2∶1，则该种群中Bb的基因型频率是40%，B和b的基因频率分别是60%、40%。 二、种群基因频率的变化 1．可遗传变异的来源 2．生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。 3．生物的变异是不定向的，只是产生了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。 4．种群基因突变数＝个体基因数×突变频率×个体数。 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 1．原因：不断淘汰发生不利变异的个体，选择保留发生有利变异的个体。 2．选择的对象 (1)直接作用对象：个体的表型。 (2)实质：决定表型的基因。 3．过程：变异是不定向的不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累―→种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化。 4．选择的结果 (1)生物性状上：朝着有利变异的方向不断进化。 (2)基因上：种群基因频率会发生定向改变。 5．进化的实质：种群基因频率的改变。 四、探究抗生素对细菌的选择作用 1．实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。 2．实验步骤 步骤1 分组、编号、做标记 用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①～④ 步骤2 接种 取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上 步骤3 自变量 控制 用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张抗生素纸片放在②～④号区域的中央，盖上皿盖 步骤4 培养 将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12～16 h 步骤5 因变量 观测 观察培养基上纸片附近是否出现抑菌圈。如果有，测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值 步骤6 重复实验 从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤2～5。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径 五、隔离在物种形成中的作用 1．物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2．隔离 (1)隔离的类型 类型 生殖隔离 地理隔离 原因 不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代 同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群不能发生基因交流 实质 不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象 (2)隔离在物种形成中的作用：隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离的形成标志着新物种的形成。 3．通过地理隔离形成新物种的过程 种群的基因组成变化 现代生物进化理论是在达尔文的自然选择学说的基础上发展起来的，下列关于达尔文的自然选择学说与现代生物进化理论的比较，正确的是(　　) A．达尔文的自然选择学说认为自然选择直接作用的是个体的基因型 B．两者都认为自然选择使种群基因频率发生定向改变 C．两者都认为可遗传的变异是生物进化的原材料 D．两者都认为种群是生物进化的基本单位 C　解析：达尔文的自然选择学说认为自然选择作用于个体的表型，A错误；自然选择使种群基因频率发生定向改变是现代生物进化理论的内容，不是自然选择学说的内容，B错误；自然选择学说和现代生物进化理论都认为变异是生物进化的原材料，C正确；自然选择学说认为生物进化的基本单位是个体，现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群，D错误。 1．下图表示