课标教材第3节种群基因组

摘要:正文内容包括思维导图、电子教材、教材插图、答案和提示、教学参考。

1.本章思维导图

2.本节电子教材

                    

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3.本节教材插图

4.教材答案和提示

问题探讨

先有鸡还是先有蛋?甲同学说:当然是先有鸡蛋了,因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代,体细胞即使发生了基因突变,也不能影响后代的性状。乙同学说:不对,人们在养鸡过程中,是根据鸡的性状来选择的,只让符合人类需求的鸡繁殖后代,因此是先有鸡后有蛋。讨论你同意哪位同学的观点?你的答案和理由是什么?

这两种观点都有一定的道理,但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性,也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程,以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志,并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。

思考与讨论1

1.假设上述昆虫种群非常大,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,不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的,基因A和a都不产生突变,根据孟德尔的分离定律计算。(1)该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少?A配子占60%,a配子占40%。(2)子代基因型的频率各是多少?子代的基因型频率:AA占36%,Aa占48%,aa占16%。(3)子代种群的基因频率各是多少?子代种群的基因频率:A占60%,a占40%。(4)将计算结果填入右表,想一想,子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率会同子一代一样吗?种群的基因频率会同子一代一样。2.上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。对自然界的种群来说,这5个条件都成立吗?你能举出哪些实例?对自然界的种群来说,这5个条件不可能同时都成立。例如,翅色与环境色彩较一致的,被天敌发现的机会就少些。3.如果该种群出现新的突变型(基因型为A2a或A2A2),也就是产生新的等位基因A2,种群的基因频率会发生变化吗?基因A2的频率可能会怎样变化?突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率是上升还是下降,要看这一突变对生物体是有益的还是有害的。知识链接回忆前面所学的知识,想一想,染色体数目和结构的变异都能引起种群基因频率的变化吗?都能。

探究与实践1

讨论1.树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗?为什么?树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率,这是因为树干变黑后,浅色个体容易被发现,被捕食的概率增加,许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食,导致其个体数减少,影响出生率。2.在自然选择过程中,直接受选择的是基因型还是表型?为什么?直接受选择的是表型(体色),而不是基因型。基因型并不能在自然选择中起直接作用,因为天敌在捕食桦尺蛾时,看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。练习与应用1

一、概念检测

1.从基因水平看,生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变的过程。判断下列相关表述是否正确。(1)某地区红绿色盲患者在男性中约占8%,在女性中约占0.64%,由此可知,红绿色盲基因Xb的基因频率约为8%。(√)(2)基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的,不受环境的影响。(×)(3)生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。(√)2.种群是物种在自然界的存在形式,也是一个繁殖单位。下列生物群体中属于种群的是(D)A.一个湖泊中的全部鱼B.一片森林中的全部蛇C.一间屋中的全部蟑螂D.卧龙自然保护区中的全部大熊猫3.某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体,这一性状由一对等位基因控制,黑色(B)对红色(b)为显性。如果基因型为BB的个体占18%,基因型为Bb的个体占78%,基因型为bb的个体占4%。基因B和b的频率分别为(C)A.18%、82%B.36%、64%C.57%、43%D.92%、8%4.一种果蝇的突变体在21℃的气温下,生存能力很差,但是,当气温上升到25.5℃时,突变体的生存能力大大提高。这说明(C)A.突变是不定向的B.突变是随机发生的C.突变的有害或有利取决于环境条件D.环境条件的变化对突变体都是有害的

二、拓展应用

1.举出人为因素导致种群基因频率定向改变的实例。如选择育种和杂交育种。2.如果将一个濒临灭绝的生物种群释放到一个新的环境中,那里有充足的食物,没有天敌,这个种群将发生怎样的变化?请根据所学知识作出预测。如果气候等其他条件也合适,并且这个种群具有一定的繁殖能力,该种群的个体总数会迅速增加。否则,也可能仍然处于濒危状态甚至灭绝。3.碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为—年,医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。据表回答下列问题。(1)这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联?依据是什么?(2)试从进化的角度解释耐药率升高的原因。(3)我国卫生部门建立了全国抗菌药物临床应用监测网和细菌耐药监测网,并要求医疗机构开展细菌耐药监测工作,建立细菌耐药预警机制。例如,当某抗菌药物的主要目标细菌耐药率超过30%时,医疗机构应及时将这一预警信息进行通报。请分析这一要求的合理性。(4)人类不断研发和使用新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高,二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者,你可以做些什么呢?

(1)二者存在正相关的关系。依据是调查数据。

(2)随着抗生素人均使用量的增加,不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少,耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升。(3)由于细菌繁殖很快,耐药率的上升速度也较快,因此需要加强监控。我国卫生部门建立了相关监测机制,说明党和政府


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