【精品】高中生物-(人教大纲版)第二册-第七章-生物的进化---第七章生物的进化(第二课时)VIP专享VIP免费

第二课时●教学过程［导课］通过上节课的学习，我们已经知道了：（1）种群是生物进化的单位，同时也是生物繁殖的单位。（2）种群的基因库中，某种基因频率不是一成不变的，而是在不断改变的。（3）生物进化的过程实质就是种群基因频率发生变化的过程。那么，是哪些因素导致了种群基因频率的改变呢？基因频率的改变又是如何导致生物进化的呢？［教学目标达成］（二）突变和基因重组产生进化的原材料讲述：在第六章第四节我们学习了“生物的变异”的有关内容。知道可遗传的变异可以引起生物的进化。那么，可遗传的变异的来源有哪几个方面呢？（回答：基因突变、基因重组和染色体变异。）其中，我们把基因突变和染色体变异统称为突变。也就是说，突变和基因重组引起了可遗传的变异，对生物的进化起到了非常重要的作用。实质上，突变、基因重组、自然选择等因素均能影响种群的基因频率的改变，而基因频率的改变造成了生物的进化。基因突变与基因频率的改变有什么关系呢？前面我们学过：基因突变可以产生新的等位基因，是可遗传变异的根本来源，是基因频率改变的基础。根据我们所知道的基因突变的特点，我们知道：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。为什么还能够改变种群中的基因频率呢？（学生讨论后得出结论）这是因为种群是由许多个体组成的。每个个体都有成千上万个基因，虽然每个基因的突变率都很低，但每个种群的每一代都会产生大量的突变基因，所以对于种群来说发生突变的数量是很大的。例如：每个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5。若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少？（由学生计算得出）每代出现基因突变数是2×107个。这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。而且突变的有利或有害并不是绝对的，而是相对的，它取决于生物的生存环境。上节课我们观看了英国曼彻斯特地区19世纪中期到20世纪中期浅色桦尺蠖和黑色桦尺蠖比例变化的画面。在19世纪中期，黑色基因是基因突变产生的，对桦尺蠖的生存是有害的；但随着英国工业的发展，桦尺蠖生存的环境发生改变，有害的黑色基因变为有利的基因。在突变过程中产生了许多相应的等位基因。通过有性生殖过程中的基因重组，形成了多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。例如，人有23对染色体，即使每对染色体只含有一对杂合的等位基因，通过自由组合就会产生出8万多种不同配子，这样在一个新生儿中就可能有6×107个以上的基因重组类型。这样，突变和基因重组造成基因频率扩增。而使可遗传的变异大大增加。但是，这些变异的产生是不定向的，因此，无法定向改变基因频率，也就不能决定生物进化的方向。（三）自然选择决定生物进化的方向指导学生阅读课文P60~P61，同时展示英国曼彻斯特地区从19世纪中期到20世纪中期桦尺蠖比例发生变化的多媒体课件。组织学生讨论，从宏观（性状）和微观（基因）两方面分析生物进化的原因。1.从宏观（性状）上看进化过程为：19世纪中期桦尺蠖的浅色性状与环境色彩相似，属于用心爱心专心1保护色，较能适应环境而大量生存；黑色性状与环境色彩差异很大，不能适应环境，易被捕食者捕食。因此，突变产生后，后代的个体数受到限制。19世纪中期到20世纪中期，由于地衣死亡，桦尺蠖栖息的树干裸露并被烟熏黑，使得黑色性状与环境色彩相似而大量生存；浅色性状与环境色彩差异很大，易被捕食者捕食而大量被淘汰。表现为适者生存，不适者被淘汰。2.从微观（基因）来看进化过程为：19世纪中期以前，由于黑色基因（S）为不利变异基因，控制的性状不能适应环境而受到限制，因此，当时种群中浅色基因（s）的频率为95%，黑色基因（S）的频率为5%。到20世纪中期由于黑色基因（S）控制的性状能适应环境而大量生存并繁殖后代，浅色基因（s）控制的性状不能适应环境而大量被淘汰，使后代数量大量减少。结果浅色基因（s）的频率下降为5%，黑色基因（S）的频率上升为95%。结果是淘汰了不利变异的基因，而保留了有利变异基因，通过遗传逐渐积累。由此可见，种...