6.3 种群基因组成的变化与物种的形成导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

6.3种群基因组成的变化与物种的形成导学案 学习目标： 1.说出种群、基因库、基因频率等基本概念。 2.举例说明基因频率的变化。 3.描述自然选择与种群基因频率的关系。 4.举例说明隔离在物种形成中的作用。 一、合作探究 1.探究：种群基因频率的变化 某桦尺蛾种群中，控制黑色体色的基因为S，控制浅色体色的基因为s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体数分别为10、20、70个。假设该桦尺蛾种群非常大；所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；没有迁入和迁出；不同体色的个体生存和繁殖的机会是均等的；基因S和s都不产生突变。 (1)该种群产生的S配子和s配子的比值各是多少？子一代基因型频率是多少？ (2)子一代种群的基因频率各是多少？ (3)自然选择是如何使桦尺蛾种群中决定浅色性状的s基因频率越来越小的？ (4)在自然选择的过程中，直接受选择的是基因型还是表型？并简要说明原因。 2.探究：探究抗生素对细菌的选择作用 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。某实验小组设计了如表所示的实验，探究抗生素对细菌的选择作用。请回答下列问题： 步骤1 分组 编号 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 控制 变量 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(对照组)，再分别夹取1张抗生素纸片放在②～④号区域的中央(实验组)，盖上皿盖 步骤4 培养 将培养皿倒置于37 ℃恒温箱中培养12～16 h 步骤5 观测 结果 观察培养基上纸片附近是否出现抑菌圈，如果有，测量、记录抑菌圈的直径并取平均值 步骤6 重复 实验 从特定的菌落上挑出细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，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 (1)步骤6中要从什么位置挑选细菌再进行培养？原因是什么？ (2)连续培养几代后，抑菌圈的直径会发生什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？ (3)在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？怎么理解变异是有利还是有害的？ (4)滥用抗生素的现象十分普遍，请举例说明滥用抗生素的危害。 3.探究：隔离在物种形成中的作用 加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年，达尔文发现该群岛上有13种地雀，如图表示这13种地雀之间的进化关系。 (1)从图中可以看出，这些不同种的地雀都是由 这一共同祖先进化而来的。 (2)南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，在不同岛屿上形成不同种群，在自然状态下，这些不同种群之间能进行基因交流吗？为什么？ (3)不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？为什么？ (4)不同岛屿上的地雀种群，进化方向相同吗？为什么？ (5)请设计实验验证不同岛屿上的地雀属于不同的物种。 (6)总结物种形成的三个环节： 、 、 。 (7)隔离是物种形成的必要条件，物种的形成必须经过长期的地理隔离吗？能否在短时间内就形成生殖隔离？请举例说明。 二、晨读必背 1.基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。基因突变和染色体变异统称为突变。 2.在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 3.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称为一个物种。 4.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，这种现象叫作生殖隔离。 5.隔离是物种形成的必要条件。 三、练习巩固 1.英国科学家根据两块头骨化石碎片鉴别了一个新的小型鳄鱼物种，它与恐龙一并生活在1.26亿年前，其体长仅61厘米，却长着锋利的牙齿。下列有关叙述不符合现代生物进化理论的是(　　) A.恐龙与小型鳄鱼没有亲缘关系，小型鳄鱼的进化与恐龙没有关联 B.突变为小型鳄鱼的进化提供了原材料 C.小型鳄鱼进化的基本单位是生活在一定区域的同种鳄鱼群体 D.自然选择决定了小型鳄鱼的进化方向 2.桦尺蛾的体色受一对等位基因控制，其中黑色(S)对浅色(s)为显性。将某桦尺蛾种群分成两组，分别迁移到A、B两个区域，A地是煤炭工业重镇，B地是闭塞的山区，数年后抽样调查，结果如表所示。下列有关说法不正确的是(　　) 区域 SS% Ss% ss% A 80 18 2 B 2 8 90 A.A地S基因的频率为89%，B地S基因的频率为6% B.A地的大部分s基因突变为S基