6.3种群基因组成的变化与物种的形成导学案-2024-2025学年高一下学期生物学人教版必修2

该高中生物学导学案聚焦种群基因组成变化与物种形成，涵盖种群、基因频率、自然选择及隔离等核心概念。通过“问题探讨”导入，衔接个体与种群进化单位的认知，提供预习梳理、探究活动等学习支架。 以数学计算、模型建构（如哈迪-温伯格定律）培养科学思维，结合桦尺蛾、地雀等案例分析及概念图构建强化探究实践，通过课前预习、课堂合作与检测，助力进化与适应观等生命观念形成，提升问题解决能力。

第六章 生物的进化 第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 导学案 班级： 姓名： 学号： __ 【一、学习目标】 知识与技能： 1.说明种群、基因库、基因频率的概念。 2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 3.阐明隔离在物种形成中的作用。 4.概述现代生物进化理论的主要内容。 过程与方法： 1.通过探究自然选择对种群基因频率变化的影响，学习构建数学模型的研究方法。 2.通过分析物种形成的案例，学习运用实例进行推理和论证的方法。 情感态度与价值观： 1.认同生物进化的观点，形成生物进化的辩证唯物主义观点。 2.认同种群是生物进化的基本单位，形成整体的、联系的生物学观点。 【二、学习重难点】 重点：种群、基因库、基因频率的概念；突变和基因重组、自然选择在生物进化中的作用；隔离在物种形成中的作用。 难点：基因频率的计算；自然选择对种群基因频率变化的影响；隔离导致物种形成的过程。 【三、课前预习·自主探究】 一、问题探讨（阅读课本P110“问题探讨”） 你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________ 二、基础梳理 1.种群和种群基因组成的变化 （1）种群：生活在一定区域的________生物的________个体。 （2）基因库：一个种群中________个体所含有的________。 （3）基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占________的比率。 （4）生物进化的实质：种群________发生变化的过程。 （5）可遗传变异来源：________、________、________。它们只是提供了生物进化的，不能决定生物进化的________。 （6）自然选择对种群基因频率变化的影响：自然选择使种群的基因频率发生________改变。 2.探究自然选择对种群基因频率变化的影响 （1）根据教材中的计算案例，自然选择通过________，淘汰________表现的个体，使________基因的频率下降，________基因的频率上升。 （2）自然选择是________的，它决定着生物进化的________。 3.隔离在物种形成中的作用 （1）物种：能够在自然状态下________并且产生________后代的一群生物。 （2）隔离：不同种群间的个体，在自然条件下________不能自由交流的现象。 （3）类型： ①________隔离：由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群不能发生。 ②________隔离：不同物种之间一般不能，即使交配成功，也不能________。 （4）物种形成的过程（以加拉帕戈斯群岛地雀为例）： 原始种群 → ________隔离 → 不同种群 ________产生差异 → ________隔离形成 → 新物种形成。 （5）物种形成的三个基本环节：________、________及________。 （6）新物种形成的标志：________________________。 4.现代生物进化理论 （1）适应是________________的结果。 （2）________________是生物进化的基本单位。 （3）________________和________________提供进化的原材料。 （4）________________导致种群基因频率的定向改变。 （5）________________是物种形成的必要条件。 【四、课堂探究·合作学习】 探究一：种群基因频率的计算与分析 1.计算应用：某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a。从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60、10个。 （1）计算A基因的频率：________________________。 （2）计算a基因的频率：________________________。 2.模型建构：假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有突变和自然选择，基因A和a都不产生突变。根据孟德尔遗传定律，完成下表。 亲代基因型的频率 AA（30%） Aa（60%） aa（10%） 配子的比率 A（ ） A（ ） a（ ） a（ ） 子一代基因型频率 AA（ ） Aa（ ） aa（ ） 子一代基因频率 A（ ） a（ ） 子二代基因型频率 AA（ ） Aa（ ） aa（ ） 子二代基因频率 A（ ） a（ ） 3.思考：子代基因频率与亲代相比，有何变化？________________________________________________________。这说明了在满足上述条件时，种群基因频率。这就是________定律。 探究二：自然选择对种群基因频率的影响 案例分析：已知桦尺蛾的体色受一对等位基因S（黑色）和s（浅色）控制。一个桦尺蛾种群中，浅色个体（ss）每年减少10%，黑色个体（SS和Ss）每年增加10%。初始种群中SS占10%，Ss占20%，ss占70%。 （1）计算初始种群中S和s的基因频率。S: ______ s: ______ （2）经过一年后，基因频率会发生怎样的变化？（尝试定性分析） S基因频率会________，s基因频率会________。 （3）这说明自然选择的作用是：_________________________________________________________________________________________。 探究三：隔离与物种的形成 1.概念辨析：判断下列情形属于哪种隔离类型？ （1）东北虎和华南虎因分布区域不同而不能相遇。______________ （2）马和驴交配产生不育的骡。________________ （3）两个池塘中的青蛙种群。________________ （4）油菜通过杂交产生油菜素。________________ 2.过程梳理：请用文字、箭头和简要图示，描述地理隔离导致物种形成的典型过程。 2.讨论：地理隔离是否一定会导致新物种的形成？________________。为什么？______________________________________________________________________________________________________________。 探究四：现代生物进化理论的核心 归纳总结：请将下列现代生物进化理论的核心概念连接成一个完整的知识框架：突变和基因重组、自然选择、种群、基因频率、隔离、原材料、定向、基本单位、必要条件、决定方向。 【五、课堂小结·知识体系】 （请用概念图的形式，构建本节的知识体系，核心应包括：种群是生物进化的基本单位、生物进化的实质、影响基因频率的因素、物种形成的环节与条件、现代生物进化理论的主要内容） 【六、当堂检测·巩固提升】 一、选择题 1.下列有关种群基因库的叙述，错误的是（ ） A.一个种群中全部个体所含有的全部基因叫作这个种群的基因库 B.种群中每个个体都含有这个种群基因库的全部基因 C.生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传 D.基因突变可以改变基因库的组成 2.根据现代生物进化理论，下列说法正确的是（ ） A.自然选择决定了生物变异和进化的方向 B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变 C.物种的形成可以不经过隔离 D.突变和基因重组为生物进化提供原材料 二、填空题 1.生物进化的实质是________。新物种形成的标志是________。 2.现代生物进化理论认为，________是生物进化的基本单位。________和________为生物进化提供原材料。 三、简答题 某地大峡谷河流两岸栖息着同一种蜥蜴，河流两岸的蜥蜴种群中颜色鲜艳（A）和颜色暗淡（a）的个体比例差异显著。请用现代生物进化理论解释这种现象可能的原因： （1）蜥蜴种群中本身就存在着________的变异。 （2）大峡谷河流导致两岸蜥蜴种群之间产生了________隔离。 （3）河流两岸的环境（如植被、光照等）不同，对蜥蜴体色进行了________。 （4）经过长期的自然选择，河流两岸蜥蜴种群的________发生定向改变，导致________差异越来越大，甚至可能形成不同的________。 【七、课后反思】 1.本节内容中，我通过计算理解了“种群基因频率”的变化，认识到生物进化是发生在________________水平上的。 2.我对“隔离是物种形成的必要条件”这句话的理解是：______________________________________________________________________________________________________________________________ 参考答案 【三、课前预习·自主探究】 一、提示：这两种观点都有一定的道理，但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性，也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程，以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志，并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。 二、1.同种；全部；全部；全部基因；全部等位基因数；基因频率；基因突变；基因重组；染色体变异；原材料；方向；定向 2.生存斗争；不利性状；不利；有利；定向；方向 3.相互交配；可育；基因；地理；基因交流；生殖；相互交配；产生可育后代；地理；基因库；生殖；突变和基因重组；自然选择；隔离；生殖隔离 4.自然选择；种群；突变；基因重组；自然选择；隔离 【四、课堂探究·合作学习】 探究一：1.A基因频率=(30*2+60)/(100*2)=120/200=60%；a基因频率=(10*2+60)/(100*2)=80/200=40%或1-60%=40% 2. 3.没有变化；可以世代保持稳定；哈迪-温伯格（遗传平衡） 探究二：（1）S:(10%*2+20%)/200%=40/200=20%；s:1-20%=80% （2）增加；减少 （3）定向改变种群的基因频率 探究三：1.地理隔离；生殖隔离；地理隔离；生殖隔离 2.（参考答案） 3.不一定；因为如果地理隔离的时间不够长，或者两个种群所处的环境相似，自然选择的方向一致，它们的基因库可能不会产生显著的差异，即使再次相遇也能进行基因交流。 探究四：（图略）种群是生物进化的基本单位。突变和基因重组为生物进化提供原材料。自然选择使种群的基因频率发生定向改变，决定生物进化的方向。隔离是物种形成的必要条件。 【六、当堂检测·巩固提升】 一、1.B 2.D 二、1.种群基因频率的改变；生殖隔离 2.种群；突变；基因重组 三、（1）可遗传（或体色） （2）地理 （3）自然选择（或定向选择） （4）基因频率；基因库；物种 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $