省级公开课现代生物进化理论的主要内容

查理·达尔文（1809－1882）英国的博物学家，查理·达尔文（1809－1882）英国的博物学家，进化单位？如何实现？获得性遗传正确吗？达尔文:自然选择学说现代生物进化理论孟德尔提出“遗传因子”假设费舍尔、赫丹建立群体遗传学魏斯曼将染色体作为遗传基础……..【思考】桦尺蠖（huò）的翅色是浅色(基因型为ss)，偶然出现一黑色的变异个体（基因型为Ss），且S对s是显性，若黑色翅比浅色翅更适应环境（1）这一有利变异的个体能永远生存下去吗？（2）该个体中的有利基因S，如何保留？（3）即使Ss的个体能够繁殖，后代都是黑色个体吗？个体不是进化基本单位（2）基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因（3）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率基因频率=种群中该基因的数目全部等位基因的总数×100%（1）种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。1.相关概念【案例1】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因位s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、问每种基因型频率是多少？S、s基因频率是多少？SS基因型频率=10/100=10%Ss基因型频率=20/100=20%ss基因型频率=70/100=70%S基因频率=(10*2+20)/（100*2）=20%s基因频率=(70*2+20)/（100*2）=80%【案例1】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因位s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、问每种基因型频率是多少？S、s基因频率是多少？基因频率=种群中该基因的数目全部等位基因的总数×100%基因型频率=该基因型个体数该种群个体总数×100%=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率【案例2】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因位s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、若该种群为亲本，如果让该种群随机交配，没有迁入和迁出，无自然选择，无突变，根据孟德尔分离定律计算：（1）该种群产生的S、s配子的比率各是多少？（2）F1代的基因型频率各是多少？（3）F1代种群的基因频率各是多少？（4）将计算结果填入表格，想一想，F2代、F3代以及若干代以后，种群的基因频率会改变吗？【案例2】某桦尺蠖种群，黑色翅基因为S，浅色翅基因为s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的分别为10、20、70个、若该种群为亲本，如果满足随机交配等理想条件，根据孟德尔分离定律计算：S%=(10*2+20)/（100*2）=20%s%=(70*2+20)/（100*2）=80%（1）该种群产生的S、s配子的比率各是多少？（2）F1代的基因型频率？（3）F1代的基因频率是多少？4%16%64%SSSsSs16%ssS（20%）s（80%）卵子S（20%）s（80%）精子F1代基因型频率SS%=4%Ss%=32%ss%=64%F1代基因频率S%=20%s%=80%亲代基因型频率SS（10%）Ss（20%）ss（70%）亲代配子的比率S（10%）S（10%）s（10%）s（70%）F1代基因型频率SS（4%）Ss（32%）ss（64%）F1代基因频率S（20%）s（80%）F2代基因型频率F2代基因频率F3代基因型频率F3代基因频率（4）将计算结果填入表格，想一想，F2代、F3代以及若干代以后，种群的基因频率会改变吗？SS（4%）Ss（32%）ss（64%）SS（4%）Ss（32%）ss（64%）S（20%）S（20%）s（80%）s（80%）亲代F1代F2代F3代…基因型频率SS10%4%4%4%…Ss20%32%32%32%…ss70%64%64%64%…基因频率S20%20%20%20%…s80%80%80%80%…2.结论：种群是生物进化的基本单位理想条件：①该种群非常大；②所有的雌雄个体都能自由交配；③没有迁入和迁出；④无自然选择的作用；⑤不发生突变。提出问题：种群中s基因（浅色性状）的频率为什么越来越低？作出假设？？？(19世纪中叶)(20世纪中叶)课本P116(19世纪中叶)(20世纪中叶)提出问题：种群中s基因（浅色性状）的频率为什么越来越低？作出假设：黑褐色环境，不利于浅色桦尺蠖的生存，环境的选择作用使s基因频率越来越低。第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%Ss20%ss70%基因频率S20%s80%验证假设：数学建模1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑的环境条件下，使种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少？第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%ss70%基因频率S20%s80%1111+22+63验证假设：数学建模1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑的环境条件下，使种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少？第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低验证假设：数学建模1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑的环境条件下，使种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少？得出结论：环境的选择作用使s基因频率越来越低实验探究：黑褐色环境，不利于浅色桦尺蠖的生存，环境的选择作用使s基因频率越来越低资料1：有科学家认为是自然选择，做了这样实验：将黑色桦尺蠖和浅色桦尺蠖标记后，放养在工业区和非工业区，每隔一段时间后，回收有标记个体，结果工业区回收的黑色桦尺蠖远多于灰白色，而在非工业区，回收的浅色桦尺蠖远多于暗黑色资料2：另一位生物学家用拉马克理论解释，认为是污染的空气改变了桦尺蠖生理，使其体内产生过多的黑色素。他把几种鳞翅目昆虫的幼虫放在硫化氢、氨等有毒气体中处理，但昆虫体内黑色素并未增多。讨论：问题1：自然选择中，直接选择的是基因型还是表现型？自然选择的本质是什么？问题2：如果自然选择是针对种群的基因进行，会导致种群发生什么变化？问题3：除了选择，还有哪些因素会导致种群基因频率变化？问题4：种群基因频率改变与生物进化有什么关系？自然选择的本质是对基因进行选择。自然选择会使种群的基因频率发生变化①种群大小；②非自由交配；③迁入和迁出；④突变种群基因频率的改变意味着生物的进化频率种群1种群2种群3基因型SS10%1个10个10万个Ss20%2个20个20万个ss70%7个70个70万个只有在数量很大的种群中，基因库才能稳定，否则基因频率就可发生不确定的波动死亡未交配种群的大小SS（10%）Ss（20%）ss（70%）SS（10%）147Ss（20%）258ss（70%）369自由交配：SS（10%）Ss（20%）ss（70%）SS（10%）14Ss（20%）25ss（70%）9自由交配：A(p)a(q)AAAaAaaa雌配子雄配子设A频率为p，a频率为q，则p+q＝1A(p)a(q)(p2)(q2)(pq)(pq)满足五个理想条件：①该种群非常大；②所有的雌雄个体都能自由交配；③没有迁入和迁出；④无自然选择的作用；⑤不发生突变。设种群中，A基因频率=p，a基因频率=q，因为（p＋q）=A%+a%=1，所以（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1AA基因型频率=p2；aa基因型频率=q2；Aa基因型频率=2pq。亲代基因型频率SS（10%）Ss（20%）ss（70%）亲代配子的比率S（10%）S（10%）s（10%）s（70%）F1代基因型频率SS（4%）Ss（32%）ss（64%）F1代基因频率S（20%）a（80%）F2代基因型频率SS（4%）Ss（32%）ss（64%）F2代基因频率S（20%）s（80%）F3代基因型频率SS（4%）Ss（32%）ss（64%）F3代基因频率S（20%）s（80%）。。。（2）F1代的基因型频率和基因频率是多少？（3）将计算结果填入表格，想一想，F2代、F3代以及若干代以后，种群的基因频率会改变吗