2024_2025年新教材高中生物第6章生物的进化第34节第1课时探究实践探究自然选择对种群基因频率变化的影响学案新人教版必修2.doc

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第1课时探究实践探究自然选择对种群基因频率变更的影响

[试验基础·自主学习]

1．提出问题

桦尺蛾种群中s基因(确定浅色性状)的频率为什么越来越低呢？

2．作出假设

自然选择使桦尺蛾种群的基因频率发生定向变更。

3．探讨探究思路

创设数字化情境引导学生通过数学方法探究并验证假设。

4．制订并实施探讨方案

(1)创设数字化的问题情境：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%。树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色(ss)个体每年削减10%，黑色(SS和Ss)个体每年增加10%。

(2)将计算结果填入表中。

第1年

第2年

第3年

第4年

……

基因型频率

SS

10%

11．5%

13%

14.6%

……

Ss

20%

22.9%

26%

29.3%

……

ss

70%

65.6%

61%

56.1%

……

基因

频率

S

20%

23%

26%

29.2%

……

s

80%

77%

74%

70.8%

……

5.变更环境，重新计算

将环境的作用的大小进行调整，比如将浅色个体每年削减的数量百分比调为20%，重新计算种群基因型频率和基因频率，与(2)中所得的数据进行比较。

6．分析结果，得出结论

自然选择可以定向变更种群的基因频率，且环境的选择作用越大，变更的幅度也越大。

[试验关键·探究学习]

自然选择对种群基因频率变更影响的原理及实例分析

1．原理分析

2．实例分析(桦尺蛾体色进化)

由以上可以看出，生物进化实质上是种群基因频率发生变更，即在生物进化过程中某基因的频率假如渐渐增大，反映该基因限制的性状对环境的适应实力较强。

[试验应用·对点练习]

1．桦尺蛾的体色受一对等位基因限制，其中黑色(S)对浅色(s)为显性。将某桦尺蛾种群分成两组，分别迁移到A、B两个区域，A地是煤炭工业重镇，B地是闭塞的山区，数年后抽样调查，结果如表所示。下列有关说法不正确的是()

区域

SS(%)

Ss(%)

ss(%)

A

80

18

2

B

2

8

90

A．A地S基因的频率为89%，B地S基因的频率为6%

B．A地的大部分s基因突变为S基因，故S基因的频率上升

C．从上述材料得知生物进化的方向是由自然选择确定的

D．从上述材料得知生物进化的实质就是种群基因频率的变更

B[由题干中的数据可知，A地种群内S基因的频率＝[(80×2＋18)/(80×2＋18×2＋2×2)]×100%＝89%，s基因的频率＝1－89%＝11%；而B地种群内S基因的频率＝[(2×2＋8)/(100×2)]×100%＝6%，s基因的频率＝1－6%＝94%，A正确。由上述分析可知，A地种群内限制黑色的S基因的频率较高，而B地种群内限制浅色的s基因的频率较高，这与这两地种群的生活环境对其的选择有关，B错误。A地种群生活在污染严峻的环境中，而B地种群生活在基本未受污染的环境中，可见生物进化的方向是自然选择确定的，生物进化的实质是种群的基因频率发生变更，C、D正确。]

2．桦尺蛾体色有两种表型，野生型为灰白色，突变型为暗黑色。下表为桦尺蛾在不同地区的释放和回收试验，据表分析，下列叙述错误的是()

地区

灰白色蛾

暗黑色蛾

释放数

回收数

释放数

回收数

伯明翰(工业污染区)

64

16(25%)

154

82(53%)

多赛特(非工业区)

393

54(13.7%)

406

19(4.7%)

A．自然选择能使不同性状的个体之间出现存活率的差异

B．暗黑色桦尺蛾的出现，是自然选择的结果

C．自然选择是生物发生进化的因素，也是产生适应的因素

D．环境的变更可以使种群中频率很低的基因快速增加

B[题中不同体色的桦尺蛾在环境的自然选择下，出现了存活率的差异，A正确；暗黑色桦尺蛾的出现，是变异的结果，B错误；自然选择是进化的因素之一，也是适应进化的唯一因素，C正确；原本频率很低的基因(限制不利变异的基因)在环境变更后，可能成为限制有利变异的基因，基因频率快速增加，D正确。]