【配套K12】高中生物第五章生物的进化第二节进化性变化是怎样发生的Ⅰ教学案浙科版必修2
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小初高试卷教案类
K12小学初中高中 第二节 进化性变化是怎样发生的(Ⅰ)
知识内容
必考要求 加试要求
选择是进化的动力 b b
种群的基因库、基因频率、基因型频率的概念 b b
基因频率、基因型频率的计算 b b
影响基因频率变化的因素 a
课时要求 1.通过材料分析，理解自然选择是生物进化的动力。2.利用学过的遗传学知识理解种群的变异性。3.举例说明基因库、基因频率和基因型频率，学会基因频率和基因型频率的计算。
19世纪，英国杰出的生物学家发现了生物发展的规律，证明所有的物种都有共同的祖先。达尔文的这一重大发现，对生物学具有划时代的意义。
人们在达尔文自然选择理论的基础之上，逐步完善和发展进化论，最终建立了现代生物进化理论。这节课就让我们一起来学习进化性变化是怎样发生的。
一、选择是进化的动力
1．进化性变化的前提条件：同一物种的个体之间存在可遗传的变异。
2．选择的类型 小初高试卷教案类
K12小学初中高中 (1)人工选择
①概念：人们根据自己的需要，把某些比较合乎要求的变异个体挑选出来，并让它们保留后代。
②过程：把不合乎要求的个体淘汰，不让其传留后代。
③结果：经过连续数代的选择，人类所需要的变异被保存下来，微小变异得以积累成为显著变异，从而培育出新的品种。
(2)自然选择
①概念：环境条件以某种方式选择生物用以繁殖后代的过程。
②原因：自然界中的生物个体之间普遍存在变异。 小初高试卷教案类
K12小学初中高中 ③过程
④结果：经过长期的选择，有利变异被保存下来，产生出新的类型或物种。
3．达尔文认为进化的一个重要动力和机制是自然选择。
如图是长期使用一种农药后，某种害虫种群密度的变化情况，据图分析：
1．A点使用农药之前，害虫种群中有多种变异存在，这些变异都是可以遗传的吗？
答案 不一定；环境引起的变化如果没有造成遗传物质的改变，就不会遗传给后代。
2．使用农药后，大量害虫被杀死，但是又不会全部被杀死，这是为什么？
答案 害虫种群中只有少部分具有抗药性的变异，大部分没有抗药性，使用农药后，大部分被杀死，只有少部分抗药性个体生存下来。
3．分析BC段曲线上升的原因是什么？
答案 抗药性强的个体存活率高，逐渐繁殖，有利变异不断积累。
4．C处和A处的种群数量差不多，抗药性个体所占的比例一样吗？
答案 不一样，C处种群中抗药性个体的比例高。
5．该过程中，农药是诱发了害虫发生变异还是对害虫的变异进行了选择？
答案 农药是对害虫的变异进行了选择。
6．该过程是人工选择还是自然选择？
分析 自然选择的目的是使生物更加适应自然条件，而人工选择的目的是使生物更有利于人类。
答案 这属于自然选择。
知识整合 害虫种群中只有少部分具有抗药性的变异，大部分没有抗药性，使用农药后，大部分被杀死，只有少部分抗药性个体生存下来，这些抗药性强的个体在生存斗争中存活并大量繁殖，农药是对害虫的变异进行了定向的自然选择。
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K12小学初中高中
1．利用生物进化理论解释病菌抗药性不断增强的原因是( )
A．使用抗生素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强的方向变异
B．抗生素对病菌进行人工选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
C．抗生素对病菌进行自然选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
D．病菌中原来没有抗药性强的个体，在使用抗生素的过程中产生了抗药性强的个体
答案 C
解析 病菌中有少量个体由于基因突变等原因，本身就存在能够抵抗抗生素的可遗传变异，当人们使用抗生素后，抗生素对病菌起到一个选择作用，绝大多数没有抗药性的个体死亡，少数产生了抗药性的个体生存下来，并将抗药性这一性状遗传给了后代。经过多次用药后，病菌的抗药性越来越强。
2．对人工选择和自然选择的关系认识不正确的是( )
A．人工选择同样是生物进化的动力和机制
B．人工选择进化的过程可不受自然选择限制
C．自然选择进化的过程可不受人工选择限制
D．两种选择的前提均是生物存在可遗传变异
答案 B
解析 人工选择或自然选择是在生物存在可遗传变异的前提下，保存有利变异，淘汰不利变异，加速生物进化的进程。二者都是生物进化的动力和机制；自然选择以自然条件为选择标准，不受人的意愿限制；人工选择以人们的需要为选择标准，但被选择的生物也必须适应自然条件。
易混辨析 人工选择和自然选择
项目 人工选择 自然选择
选择因素 人 自然环境
选择对象 家养生物 自然界中的生物
选择目的 满足人们需要 适应当地环境
选择手段 人工干预 生存斗争
选择进度 较快 十分缓慢
结果 培育出人类需要的新品种 优胜劣汰，适者生存
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K12小学初中高中 二、种群的变异性与基因频率的平衡与变化
1．种群的变异性
(1)基因座位：是指一个特定基因在染色体上的位置。
(2)变异的作用：一个种群中往往有成千上万的基因座位中有两个或两个以上不同的等位基因，这些等位基因通过有性生殖可以形成数量巨大的基因型，为生物进化提供原材料。
2．基因频率和基因型频率
(1)概念
①基因库：一个生物种群的全部等位基因的总和。
②基因频率：在种群中，某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比例。
③基因型频率：每种基因型个体数占种群总个体数的比例。
(2)基因频率、基因型频率的计算
基因频率＝某基因的总个数该基因所有等位基因的总个数；
基因型频率＝该基因型的个体数目该基因种群个体总数。
两者联系：种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
3．遗传平衡定律(哈迪－温伯格定律)
(1)内容：在一个大的随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化，并且基因型频率是由基因频率所决定的。
(2)计算
在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(A、a)时。
①设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则p＋q＝1，那么：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。
②基因型频率：AA＝p2，Aa＝2pq，aa＝q2。
(3)在自然条件下，同时满足上述条件的种群是不存在的。这也从反面说明了自然界中种群的基因频率迟早要发生变化，即种群的进化是必然的。
4．影响遗传平衡的因素(加试)
(1)突变
(2)基因迁移
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K12小学初中高中 (3)遗传漂变
(4)非随机交配
(5)自然选择
在某昆虫种群中，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和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，请分析：
1．该种群中A和a的基因频率各是多少？
答案 A占60%，a占40%。
2．自由交配数代后，A和a的基因频率各是多少？
答案 基因频率不变，仍是：A占60%，a占40%。
3．自由交配数代后，基因型的频率各是多少？
答案 AA占36%，Aa占48%，aa占16%。
4．对自然界的种群来说，上述现象是否存在？
答案 对自然界的种群来说，这种现象不可能存在。
知识整合 理想种群中，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。
3．在一个种群中随机抽出100个个体，其中基因型为AA的个体占24个，基因型为Aa的个体占72个，基因型为aa的个体占4个，那么基因A和基因a的频率分别是( )
A．28%、72% B．36%、64% C．57%、43% D．60%、40% 小初高试卷教案类
K12小学初中高中 答案 D
解析 在100个个体中，AA为24个，Aa为72个，aa为4个，则AA%＝24%，Aa%＝72%，aa%＝4%。根据公式得A%＝AA%＋1/2Aa%＝24%＋36%＝60%，a%＝aa%＋1/2Aa%＝4%＋36%＝40%。
4．在某一遵循遗传平衡定律的人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，则该性状不同类型的基因型频率分别是(按AA，Aa，aa顺序排列)( )
A．0.36,0.48,0.16 B．0.48,0.36,0.16
C．0.16,0.48,0.36 D．0.16,0.36,0.38
答案 A
解析 根据基因库中隐性性状者(aa)频率为16%。则q2＝0.16，q＝0.4，而p＝1－0.4＝0.6，根据遗传平衡公式，[p(A)＋q(a)]2＝p2(AA)＋2pq(Aa)＋q2(aa)可计算出AA的频率为0.36，Aa的频率为0.48，aa的频率为0.16。
1．祖国宝岛台湾蝴蝶资源丰富，种类繁多。变异是岛上蝶类新物种形成和进化的重要因素之一。下列变异中不能成为蝶类进化内因的是( )
A．基因结构改变引起的变异
B．染色体数目改变引起的变异
C．环境改变引起的变异
D．生物间杂交引起的变异
答案 C
解析 生物进化的内因是可遗传的变异，包括基因突变、染色体畸变、基因重组，可遗传的变异为生物进化提供了原材料。单纯由环境改变引起的变异是不可遗传的。 小初高试卷教案类
K12小学初中高中 2．如图表示某个种群基因型的组成情况，A、a为一对等位基因。则该种群中a的基因频率是(
)
A．11% B．40%
C．50% D．55%
答案 C
解析 由图中可知AA∶Aa∶aa＝1∶1∶1，所以a的基因频率为aa＋12Aa＝(13＋12×13)×100%＝50%。
3．某生物种群由基因型为AA、Aa、aa的个体组成，基因A的频率为70%，则基因a的频率为( )
A．30% B．60%
C．35% D．70%
答案 A
解析 一对等位基因A和a的基因频率之和为1，故基因a的频率为1－70%＝30%，A正确。
4．若一个种群中，某一性状出现的频率增加，这很可能是( )
A．这个性状对环境具有很强的适应性
B．该群体中具此性状的纯合子多
C．这个性状的出现是由环境条件引起的
D．控制这个性状的基因为隐性
答案 A
5．开始使用杀虫剂时，对某种害虫效果显著，但随着杀虫剂的继续使用，该种害虫表现出越来越强的抗药性。实验证明，害虫种群中原来就存在具有抗药性的个体。这证明：
(1)害虫种群中，个体抗药性的________体现了生物的变异是__________。
(2)杀虫剂的使用对害虫起了________作用，而这种作用是________。
(3)害虫抗药性的增强，是通过害虫与杀虫剂的________来实现的。
答案 (1)差异 多方向性的 (2)选择 定向的 (3)生存斗争
解析 (1)害虫种群中原来就存在具有抗药性的个体，有的个体抗药性强，有的个体抗药性弱。(2)这种差异在杀虫剂的作用下会出现不同的结果，抗药性强的变异个体容易生存下来并产生后代，抗药性弱的个体被淘汰。(3)经过一代代的自然选择，抗药性强的个体适应环境保留下来，表明自然选择是定向的，而自然选择是通过生存斗争来实现的，它是生物进化的动力。
