6.3.1种群基因组成的变化与物种的形成 学案 2025—2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学导学案聚焦种群基因组成的变化，引导学生理解种群是进化基本单位，掌握基因库、基因频率概念及自然选择对其影响。通过预习案填空梳理基础，衔接遗传变异知识，为物种形成铺垫，以问题链和案例分析搭建学习支架。 特色在于任务驱动的探究设计，如基因频率计算（常染色体与X染色体）、桦尺蛾工业黑化案例，结合数学方法与真实情境，培养科学思维和探究实践能力。分层检测与思维导图梳理，助力自主构建知识，落实进化与适应的生命观念。

第六章 第3节 种群基因组成的变化和物种的形成 第1课时学历案 课题： 第1节 种群基因组成的变化 课时来源：人民教育出版社 生物学 必修二遗传与进化第六章 课时安排：共2课时 【课标要求】 1. 通过材料分析以及对进化现象的解释，能够认同种群是生物进化的基本单位，并理解进化的本质是由于基因的作用，提高科学思维能力。解释基因库和基因频率的概念。 2.通过创设真实情境，理解突变和基因重组是进化的原材料，自然选择决定进化的方向。 【学习目标】 1. 认同种群是生物繁殖和进化的基本单位 2. 解释基因库和基因频率的概念。 3. 阐明自然选择对种群基因频率变化的影响。 【学习过程】 【预习案】（阅读课本，完成预习任务） （一）种群基因组成的变化 1.种群的概念及特点 (1)概念：生活在一定区域的 生物 的集合。如一片树林中的全部猕猴或一片草地上的所有蒲公英都可以看作一个种群。 (2)特点： 是生物进化的基本单位，种群中的雌雄个体可以通过繁殖将 传给后代。种群也是生物繁殖的基本单位。 2.基因库 一个种群中 个体所含有的 基因，叫作这个种群的基因库。 3．基因频率 (1)概念：在一个种群基因库中，某个基因占 的比值。 (2)计算：基因频率＝ ×100%。 （二）种群基因频率的变化 1．可遗传变异来源： 、 和 ，基因突变和染色体变异统称为突变。 2．可遗传的变异提供了生物进化的原材料 (1)可遗传变异的形成①基因突变产生的 ②通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的 (2)可遗传变异的特点①__________②不定向的 (3)可遗传变异的结果：只提供了生物进化的原材料，不能决定进化的方向。 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，选择积累发生有利变异的个体。 2．实质：种群的基因频率发生__________。 3．选择的对象 (1)个体水平：生物的变异性状。（2）实质：控制性状的基因。 4．选择的结果 (1)生物性状上：朝着_____变异的方向不断进化。 (2)基因上：种群__________会发生_____ 改变。 【探究案】 任务一：基因频率的计算 活动1：探究基因频率计算方法 （1）基因位于常染色体上： 在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是 A，决定翅色为褐色的基因是 a，从这个种群中随机抽取 100个个体，测得基因型为 AA 、Aa 和 aa 的个体分别是 30 、60 和 10 个，求 A 和 a 的基因频率。 A 基因的数量= 个 a 基因的数量= 个 A 基因的频率= % a 基因的频率= % （2）基因位于 X 染色体上： 在某岛上，共有 200 个人，其中男性 100 人，女性 100 人。男性中，红绿色盲患者有8 人，女性中红绿色盲患者有 1 人，携带者有 5 人，问：红绿色盲致病基因的基因频率是多少？ 活动2：用数学方法讨论基因频率的变化 假设：①昆虫种群数量非常大；②所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代；③没有迁入和迁出；④不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的；⑤基因 A 和a 都不产生突变。 亲代基因型的比值 AA（30%） Aa（60%） aa（10%） 配子的比值 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 ( ) 思考1：根据计算结果，想一想子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？ 思考2 ：什么是遗传平衡定律？运用遗传平衡定律进行相关计算时，需要满足哪些前提条件？ 反馈与评价：（检测目标1） 寄生在某种鸟的羽毛的羽虱大量繁殖会造成鸟的羽毛失去光泽和尾羽残缺不全，影响雄鸟的求偶繁殖。若该种群中对羽虱有抵抗力的个体AA和Aa分别占20%和40%，则a基因的频率为(　　) A．40% B．50% C．60% D．30% 任务二：探究自然选择对种群基因频率变化的影响 活动3：探究自然选择对种群基因频率变化的影响 19 世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的地衣。后来，随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。 （1）提出问题：桦尺蛾种群中 s 基因（决定浅色性状）的频率为什么越来越低呢？ （2）作出假设：黑褐色的生活环境，不利于浅色桦尺蛾的生存，对黑色桦尺蛾生存有利，这种环境的选择作用使该种群的 s 基因的频率越来越低，即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。 （3）讨论探究思路：假设 1870 年，桦尺蛾种群的基因型频率为：SS10% ，Ss20% ，ss70% ，S 基因的频率为 20%。假如树干变黑使得浅色型个体每年减少 10%，黑色个体增加 10%。在第 2～10 年间，该种群的基因型频率是多少？每年的基因频率是多少？ （4）制定并实施研究方案 （5）分析结果 第 1 年 第 2 年 第 3 年 第 4 年 …… 基因型频率 SS 10% 11.5% _____ _____ Ss 20% 22.9% _____ _____ Ss 70% 65.6% _____ _____ 基因频率 S 20% 23% _____ _____ _____ s 80% 77% _____ _____ _____ 思考 3 ：根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？判断的依据是什么？ 思考 4 ：根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的是什么？为什么？ （6）得出结论：在自然选择下，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。 反馈与评价：（检测目标2） 1．从基因水平上看，生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变的过程，下列叙述正确的是(　　) A．基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影响 B．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 C．某工厂有男女职工各400名，女性色盲基因的携带者为10人，患者5人，男性患者11人，则该群体中色盲基因的频率约为5.2% D．人为因素通常不会导致种群基因频率的定向改变 【梳理建构】 对照本节课的学习目标和板书，利用思维导图、概念图、知识框架图等形式梳理建构本节课的知识要点。 【检测作业】 1．下列关于种群基因频率的叙述，错误的是(　　) A．人工选择使种群的基因频率发生定向改变 B．同一物种不同种群的基因频率往往是不同的 C．基因突变可以使种群的基因频率发生改变 D．种群基因型频率的改变，一定会使种群基因频率发生改变 2．下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是(　　) A．在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化 B．在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1 C．基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率 D．因色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体 3．下列关于种群基因库的叙述，正确的是(　　) ①一个种群所含的全部基因叫作这个种群的基因库 ②生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群的繁殖而代代相传 ③种群中每个个体含有该种群基因库的全部基因 ④基因突变可改变种群基因库的组成 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 4．调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例如下表，则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是(　　) 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 比例/% 42.32 7.36 0.32 46 4 A．6%、8% B．8%、92% C．78%、92% D．92%、8% 5．果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因。现有一黑腹果蝇的野生种群，约有107个个体，请分析回答以下问题。 (1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的________。经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生原因，是在突变过程中产生的________，通过有性生殖过程中的________而产生的，使种群中产生了大量可遗传的________，其产生的方向是________，它们都能为生物进化提供________。 (2)假定该种群中每个基因的突变率都是10-5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数约是________个。 (3)随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型为AA(灰身)的个体35只，基因型为Aa(灰身)的个体60只，基因型为aa(黑身)的个体5只，则A基因的基因频率为______，a基因的基因频率为______。 (4)通过对果蝇及其他生物的群体遗传学的研究，可得出生物进化的基本单位是__________，生物进化的实质是____________________。 【学后反思】 1.对自我的总体评价：____________________________________ 2.本节课我没听懂的地方：________________________________ 3.错题原因分析与更正：__________________________________ 2 学科网（北京）股份有限公司 $