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种群基因组成的变化与物种的形成
1、理解种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵，阐明种群是生物繁殖和进化的基本单位。
2、运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
3、结合教材阐明突变和基因重组是生物进化的原材料，阐述自然选择对种群基因频率变化的影响。
4、说明隔离在物种形成中的作用。
1、教学重点
(1）种群、物种、基因频率、隔离等概念。
(2）变异、选择和隔离在生物进化中的作用。
2、教学难点
(1)自然选择对种群基因频率变化的影响。
(2）隔离在物种形成中的作用。
任务一 种群和种群基因库
1、1、自然选择作用的对象是什么？为什么生物进化的基本单位是种群？
自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表性。表型随个体死亡而消失，决定表型的基因随着生殖而世代延续，所以研究生物的进化，必须研究种群的基因组成。
2、什么是种群？
（1）概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群
（2）特点：种群是生物进化和繁殖的基本单位。
注意：种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代.
3、什么是基因库？
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。
3、什么是基因频率？
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。
（4）基因频率和基因型频率的计算
以一对等位基因(A、a)和其组成的基因型(AA、Aa、aa)为例
①某基因频率＝×100%
②基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2×杂合子的频率
③只位于X染色体上基因的基因频率的计算
Xb＝＝
XB＋Xb＝1。
④利用哈代—温伯格定律，由基因频率计算基因型频率
成立前提：
a、昆虫群体数量足够大。
b、全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代。
c、没有迁入与迁出，
d.AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没作用）
e、没有突变的发生。
计算公式：如果一个种群达到遗传平衡，等位基因只有两个(A、a)，则p2＋2pq＋q2＝1
p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。
二、种群基因频率的变化
1870年桦尺蛾的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蛾种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10% 11.5% 13.1% 14.6%
Ss 20% 22.9% 26% 29.3%
ss 70% 65.6% 60.9% 56.1%
基因频率 S 20% 23% 26.1% 29.3% 升高
s 80% 77% 73.9% 70.7% 降低
1、可遗传的变异的来源有哪些？
提示：基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变。
2、基因突变对生物进化的影响？
提示：基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化。
3、自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的，能为生物进化提供足够的原材料吗？
提示：突变产生的变异有利或有害是绝对，是由生存环境决定的。虽然突变的频率很低，但一个种群往往由许多个体组成，而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突变。虽然突变具有多害少利性，但微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。
3、基因重组多生物的进化有什么影响？
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，从而使种群中出现多种多样的可遗传的变异类型。
4、可遗传变异能决定生物进化的方向吗？
由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向！
三、自然选择对种群基因频率变化的影响
1、自然选择如何影响种群的基因频率？
提示：在自然选择的作用下，选择具有有利变异的个体，种群中相应基因的频率会不断下降。不断淘汰具有不利变异的个体，种群中相应基因的频率会不断下降；
2、自然选择的作用对象是什么？进化的实质是什么？
提示：自然选择作用于生物的表型，定向的选择了有利变异，实质是定向的选择了有利变异的基因。
所以进化的实质是种群基因频率的改变。（种群是否进化的判断依据）
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。
隔离在物种形成中的作用
1、物种的概念是什么？
2、什么是隔离，包括哪些类型？
提示：
①概念：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常见类型：生殖隔离和地理隔离
地理隔离：同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。
生殖隔离：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，这种现象叫做生殖隔离。
2、隔离及其在物种形成中的作用
（1）新物种的形成过程
地理隔离（地理障碍导致不同种群间不发生基因交流）
↓
自然选择
↓
生殖隔离（新物种的形成的标志）
（2）结论：隔离是物种形成的必要条件。
3、简述物种形成的方式。
提示：
（1）渐变式：经过长期的地理隔离达到生殖隔离，形成新物种。
（2）爆发式：特定的自然条件下，异源多倍体的形成。
此方式通过异源多倍体的染色体变异方式形成新物种，一旦出现，在很短时间内即可形成生殖隔离(基因频率改变)。
4、物种形成一般需要哪些环节？
提示：
①突变和基因重组产生进化的原材料。
②自然选择决定生物进化的方向。
③隔离导致物种形成。
不同种群会出现不同的突变和基因重组。
不同区域食物和栖息条件不同，自然选择对不同种群的基因频率的改变有所不同。
久而久之，不同种群基因库就会形成明显差异种群基因组成的变化与物种的形成
1、理解种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵，阐明种群是生物繁殖和进化的基本单位。
2、运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
3、结合教材阐明突变和基因重组是生物进化的原材料，阐述自然选择对种群基因频率变化的影响。
4、说明隔离在物种形成中的作用。
1、教学重点
(1）种群、物种、基因频率、隔离等概念。
(2）变异、选择和隔离在生物进化中的作用。
2、教学难点
(1)自然选择对种群基因频率变化的影响。
(2）隔离在物种形成中的作用。
任务一 种群和种群基因库
1、自然选择作用的对象是什么？为什么生物进化的基本单位是种群？
2、什么是种群？
（1）概念：
（2）特点： 是生物进化和繁殖的基本单位。
注意：种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代.
3、什么是基因库？
3、什么是基因频率？
（4）基因频率和基因型频率的计算
以一对等位基因(A、a)和其组成的基因型(AA、Aa、aa)为例
①某基因频率＝
②基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋ ×杂合子的频率
③只位于X染色体上基因的基因频率的计算
④利用哈代—温伯格定律，由基因频率计算基因型频率
成立前提：
a、 。
b、 。
c、 ，
d. e、 。
计算公式：如果一个种群达到遗传平衡，等位基因只有两个(A、a)，则p2＋2pq＋q2＝1
p表示A的 ，q表示a的 ，则基因型AA的频率为 ，Aa的频率为 ，aa的频率为 。
二、种群基因频率的变化
1870年桦尺蛾的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蛾种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10%
Ss 20%
ss 70%
基因频率 S 20% 升高
s 80% 降低
1、可遗传的变异的来源有哪些？
2、基因突变对生物进化的影响？
3、自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的，能为生物进化提供足够的原材料吗？
3、基因重组多生物的进化有什么影响？
4、可遗传变异能决定生物进化的方向吗？
三、自然选择对种群基因频率变化的影响
1、自然选择如何影响种群的基因频率？
2、自然选择的作用对象是什么？进化的实质是什么？
隔离在物种形成中的作用
1、物种的概念是什么？
2、什么是隔离，包括哪些类型？
2、隔离及其在物种形成中的作用
（1）新物种的形成过程
地理隔离（地理障碍导致不同种群间不发生基因交流）
↓
自然选择
↓
生殖隔离（新物种的形成的标志）
（2）结论： 是物种形成的必要条件。
3、简述物种形成的方式。
4、物种形成一般需要哪些环节？
不同种群会出现不同的突变和基因重组。
不同区域食物和栖息条件不同，自然选择对不同种群的基因频率的改变有所不同。
久而久之，不同种群基因库就会形成明显差异

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