(新教材)種群基因組成的變化與物種的形成人教版1課件

1、第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成第1課時 種群基因組成的變化第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成第1課時 種群基因組問題探討先有雞還是先有蛋？甲同學(xué)說：當(dāng)然是先有雞蛋了，因為只有生殖細胞產(chǎn)生的基因突變才能遺傳給后代，體細胞即使發(fā)生了基因突變，也不能影響后代的性狀。一同學(xué)說：不對，人們在養(yǎng)雞過程中，是根據(jù)雞的性狀來選擇的，只讓符合人類需求的雞繁殖后代，因此是先有雞后有蛋。討論你同意哪位同學(xué)的觀點？你的答案和理由是什么？這兩種觀點都有一定的道理，但都不全面。因為他們忽視了雞和蛋在基因組成上的一致性，也忽視了生物的進化是以種群為單位而不是以個體為單位這一重要觀點。生物進化的過程是種群基因庫在

2、環(huán)境的選擇作用下定向改變的過程，以新種群與祖先種群形成生殖隔離為標(biāo)志，并不是在某一時刻突然有一個個體或一個生殖細胞成為一個新物種。生命誕生的過程中是先有蛋白質(zhì)還是先有核酸？問題探討先有雞還是先有蛋？生命誕生的過程中是先有藍色龍蝦、黑色企鵝、白虎，這些性狀會不會傳給下一代？該生物是不是新的物種？藍色龍蝦、黑色企鵝、白虎，這些性狀會不會傳給下一代？該生物是變異個體內(nèi)的基因，只有在群體內(nèi)通過生殖才能世代延續(xù)。因此，研究生物的進化，僅研究個體的表型是不夠的，還必須研究群體基因組成的變化，這個群體就是種群。一 種群基因組成的變化變異個體內(nèi)的基因，只有在群體內(nèi)通過生殖才能世代延續(xù)。因此，研(一)種群和種群

3、基因庫種群的概念、實例和特點（1）概念：生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。（2）實例：一個樹林中的全部獼猴（3）特點：是生物繁殖和進化的基本單位,彼此可以交配，并通過繁殖講各自的基因傳給后代。一個獼猴種群部分個體(一)種群和種群基因庫種群的概念、實例和特點一個獼猴種群部分種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳。參考蝗蟲實例，新形成的蝗蟲種群在基因組成上會有什么變化？需研究一個種群中全部個體所含有的全部基因-基因庫蝗蟲產(chǎn)卵種群在繁衍過程中，個體有新老交替，基因卻代代相傳。參考蝗蟲實在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因的數(shù)的比值，叫做基因頻率。A的基因頻率=某昆蟲決定翅色的基

4、因頻率例如：在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因基因是A，決定翅色為褐色的基因是a，就這對等位基因來說，每個個體可以看做含有2個基因，這100個個體共有200個基因。A基因的數(shù)量：A基因的數(shù)量：A基因的頻率：A基因的頻率：230+60=120個210+60=80個120200=60%80200=40%A+aA 100%從這個種群中隨機抽取100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個，由此可知：1、這一種群繁殖若干代以后，其基因頻率會不會發(fā)生變化呢？人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié)

5、種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因的數(shù)的比值，叫做基用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化1、假設(shè)上述昆蟲種群非常大所有雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代沒有遷入和遷出不同翅色的個體生存和繁殖的機會是均等的不產(chǎn)生突變思考 討論人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化1、假設(shè)上述昆蟲思考 討論人教根據(jù)孟德爾的分離定律計算，將計算結(jié)果填入下表。（1）該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比值各是多少？（2）子代

6、基因型的頻率各是多少？（3）子代種群的基因頻率各是多少？親代基因型的比值A(chǔ)A(30%)Aa(60%)Aa(10%)配子的比值A(chǔ)（ ）A（ ）a（ ）a（ ）子代基因型的頻率AA（ ）Aa（ ）aa（ ）子代基因頻率A（ ）a（ ）30%30%30%10%36%48%16%60%40%注：基因型頻率=該種群個體總數(shù)該基因型個體數(shù) 100%子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？親代種群的基因頻率A=60%,a=40%種群的基因頻率會同子一代一樣。A、a的基因頻率之和為1哈代-溫伯格平衡人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版

7、高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30根據(jù)孟德爾的分離定律計算，將計算結(jié)果填入下表。親代基因型的比2、上述計算結(jié)果是建立在5個假設(shè)條件基礎(chǔ)上的。對自然界的種群來說，這5個條件都成立嗎？你能舉出哪些實例？這5個條件不可能同時成立，例如，翅色與環(huán)境色彩較一致的，被天敵發(fā)現(xiàn)的機會就少些。3、如果該種群出現(xiàn)新的突變型（基因型為A2a或A2A2），也就是產(chǎn)生新的等位基因A2，種群的基因頻率會發(fā)生變化嗎？基因A2的頻率可能會怎樣變化？突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化。基因A2的頻率是上升還是下降，要看這一突變對生物體是有益的還是有害的。人教版高一生物必修2

8、：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件302、上述計算結(jié)果是建立在5個假設(shè)條件基礎(chǔ)上的。對自然界的種群深研拓展一 基因頻率和基因型頻率的計算1、基因頻率的計算（1）某基因頻率=例如：A%(A的基因頻率) =（2）已知基因型頻率計算基因頻率常染色體上基因頻率的計算一對等位基因中某基因的頻率=該基因純合子的基因型頻率+例如，A%(A的基因頻率) = AA%(AA的基因型頻率) +A+aA 100%該基因及其等位基因總數(shù)該基因總數(shù) 100%21 雜合子的基因型頻率21 Aa%（ Aa的基因型頻率

9、）人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30深研拓展一 基因頻率和基因型頻率的計算1、基因頻率的計算X染色體上基因頻率的計算如某種群中基因型有XBXB、 XBXb 、XbXb 、XBY 、XBY，b%（Xb的基因頻率）=2、利用遺傳平衡定律（哈代-溫伯格平衡）計算基因型頻率（1）前提條件：種群非常大所有雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代沒有遷入和遷出不同翅色的個體生存和繁殖的機會是均等的不產(chǎn)生突變（2）計算公式當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€時（A、a），設(shè)p表示A的基因頻率， q表示

10、a的基因頻率。（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1 XB+XbXb 100%人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30X染色體上基因頻率的計算XB+XbXb 100%人教版高1、某社區(qū)全部人口剛好男女各400人，居委會進行紅綠色盲普查，發(fā)現(xiàn)女性中有10人患色盲，12名未生育女性是紅綠色盲基因攜帶者，18名色覺正常婦女的兒子患色盲，男性中共有22人不能區(qū)分紅色和綠色。那么，這個群體中紅綠色盲的基因頻率為（ ）A. 7.5 B. 6 C. 約5.6

11、D. 約8.1B小練Xb解析：紅綠色盲相關(guān)基因總數(shù)=400 x2+400=1200(個)Xb=10 x2+12x1+18x1+22x1=72（個）故紅綠色盲的基因頻率（Xb%）=XBXbXbY120072 100%=6%XBXb人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件301、某社區(qū)全部人口剛好男女各400人，居委會進行紅綠色盲普查深研拓展二 自交和自由交配時基因頻率和 基因型頻率變化規(guī)律交配方式基因頻率基因型頻率自交自由交配處于遺傳平衡不處于遺傳平衡改變，且純合子增多，雜

12、合子減少不改變改變不改變不改變不改變無環(huán)境的選擇作用人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30深研拓展二 自交和自由交配時基因頻率和 小練2、某植物種群中，AA個體點16%，aa個體占36%，該種群隨機交配產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率的變化依次為（）A增大，不變；不變，不變B不變，增大；增大，不變C不變，不變；增大，不變D不變，不變；不變，增大B人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT

13、優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30小練2、某植物種群中，AA個體點16%，aa個體占36%，該基因突變在自然界是普遍存在的?；蛲蛔儺a(chǎn)生新的等位基因，這就可以使種群的基因頻率發(fā)生變化。(二)種群基因頻率的變化（1）可遺傳的變異來源基因重組基因突變?nèi)旧w變異突變可遺傳的變異提供了生物進化的原材料。人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30基因突變在自然界是普遍存在的。基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就知識鏈接回憶前

14、面所學(xué)的知識，想一想，染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異都能引起種群基因頻率的變化嗎？都能。人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30知識鏈接人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變因為種群是由許多個體組成的，每個個體的細胞中有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變。生物自發(fā)突變的頻率很低，而且許多突變是有害的，那么，它為什么能夠作為生物進化的原材料呢？例如，果蠅1組染色體上約有1.3104個基因，假定每個基因的突變頻率都為10-5，對于一個中等大小的果蠅種群（

15、約有108個個體）來說，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)將是21.310410-5108=2.6107（個）人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30因為種群是由許多個體組成的，每個個體的細胞中有成千上萬個基因突變的有利和有害是絕對的嗎？某海島上殘翅和無翅的昆蟲突變的有利和有害不是絕對的，這往往取決于環(huán)境。人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30突變的有

16、利和有害是絕對的嗎？某海島上殘翅和無翅的昆蟲突變的有(2)可遺傳變異的形成基因突變產(chǎn)生新的 通過 過程中的基因重組，可以形成多種多樣的 。（3）可遺傳變異的特點： 、 。等位基因有性生殖基因型隨機的不定向的種群基因頻率的改變是否也是不定向的呢？閱讀課本112頁相關(guān)內(nèi)容，回答：人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30(2)可遺傳變異的形成基因突變產(chǎn)生新的 探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響(三)自然選擇對種群基因頻率變化的影響探究 實踐（一）背景：英國曼徹斯特地區(qū)的樺

17、尺蛾。長滿地衣的樹干上的樺尺蛾黑色樹干上的樺尺蛾黑色(S),淺色(s)s基因頻率：95%降低到5%S基因頻率：5%上升到95%（二）提出問題：樺尺蛾種群中s基因（決定淺色性狀）的頻率為什么越來越低呢？人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響(三)自然選擇對種群基因（三）做出假設(shè)：根據(jù)前面所學(xué)的知識做出假設(shè)：自然選擇可以使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。（四）討論探究思路（見課本113頁）（提示：不同年份該種群的個體總數(shù)可能有所變化）制定

18、并實施研究方案：1.創(chuàng)設(shè)數(shù)字化的問題情境。2.計算，講計算結(jié)果填入表中（如下表所示）第1年第2年第3年第4年基因型頻率SS10%Ss20%ss70%基因頻率Ss20%80%第1年第2年第3年第4年SS10ss70Ss20總數(shù)100淺色個體每年減少10%，深色個體每年增加10%11632296125724931351279111.5%22.9%65.6%23%77%12.9%25.8%61.3%26%74%14.3%29.7%56.0%29%71%根據(jù)計算結(jié)果，對環(huán)境的選擇作用大小進行適當(dāng)調(diào)整(10%調(diào)整20%)，與原表格對比。人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成P

19、PT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30（三）做出假設(shè)：（四）討論探究思路（見課本113頁）制定并實據(jù)樺尺蛾種群變化情況，總結(jié)如下：環(huán)境變化19世紀(jì)中葉以前環(huán)境無污染20世紀(jì)中葉環(huán)境污染使樹干變黑性狀水平樺尺蛾多為淺色型，與環(huán)境相適應(yīng)樺尺蛾多為黑色型，表現(xiàn)為適者生存分子水平s基因頻率為95%以上，S基因頻率為5%以下S基因頻率為95%以上，s基因頻率為5%以下人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30據(jù)樺尺蛾種

20、群變化情況，總結(jié)如下：環(huán)境變化19世紀(jì)中葉以前環(huán)境（五）分析結(jié)果，得出結(jié)論在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體有更多的機會產(chǎn)生后代，種群中相應(yīng)基因的頻率會不斷提高；相反，具有不利變異的個體留下后代的機會少，種群中相應(yīng)基因的頻率會下降。因此，在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。Tips:突變是不定向的，自然選擇是定向的。 種群基因頻率的改變，標(biāo)志著生物的進化。人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30（五）分析結(jié)果，得出結(jié)論

21、在自然選擇的作用下，具有有利變異的個1.樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率嗎？為什么？2.在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什么？會。因為樹干變黑后，淺色個體容易被發(fā)現(xiàn)，被捕食的概率增加，許多淺色個體可能在沒有交配，產(chǎn)卵前就已被天敵捕食，導(dǎo)致其個體數(shù)減少，影響出生率。直接受選擇的是表型（體色），而不是基因型，基因型并不能在自然選擇中起直接作用，因為天敵在捕食樺尺蛾時，看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。討論人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)

22、課件302.在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什么？種群基因組成的變化小 結(jié)種群和種群基因庫自然選擇對種群基因頻率變化的影響種群基因頻率的變化種群的概念、特點基因庫概念基因頻率概念、計算可遺傳變異的三個來源進化的標(biāo)志自然選擇決定生物進化的方向人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30種群基因組成的變化小 結(jié)種群和種群基因庫自然選擇對種群一、概念檢測1.從基因水平看，生物進化的過程就是種群基因頻率發(fā)生定向改變的過程。判斷下列相關(guān)表述是否正確。判斷下列相關(guān)表

23、述是否正確。（1）某地區(qū)紅綠色盲患者在男性中約占8%，在女性中約占0.64%，由此可知，紅綠色盲基因Xb的基因頻率約為8%。（ ）（2）基因頻率變化是由基因突變和基因重組引起的，不受環(huán)境的影響。（ ）（3）生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率在自然選擇作用下的定向改變。（ ）小練人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30一、概念檢測小練人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種3.某一瓢蟲種群中有黑色和紅色兩種體色的個體，這一性狀由一對等位基因控制，黑色（B）對紅色（b）為顯性。如

24、果基因型為BB的個體占18%，基因型為Bb的個體占78%，基因型為bb的個體占4%。基因B和b的頻率分別為（ ）A18%、82% B.36%、64% C.57%、43% D.92%、8%C人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件303.某一瓢蟲種群中有黑色和紅色兩種體色的個體，這一性狀由一對4.一種果蠅的突變體在21的氣溫下，生存能力很差，但是，當(dāng)氣溫上升到25.5時，突變體的生存能力大大提高。這說明 （ ）A.突變是不定向的 B.突變是隨機發(fā)生的C.突變的有害或有利取決

25、于環(huán)境條件 D.環(huán)境條件的變化對突變體都是有害的C人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件304.一種果蠅的突變體在21的氣溫下，生存能力很差，但是，當(dāng)二、拓展應(yīng)用1、選擇育種和雜交育種2、如果氣候等其他條件也合適，并且這個種群具有一定的繁殖能力，該種群的個體總數(shù)會迅速增加。否則，也可能仍然處于瀕危狀態(tài)甚至滅絕。3、（1）二者存在正相關(guān)的關(guān)系。依據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)。（2）隨著抗生素人均使用量的增加，不耐藥的細菌生存和繁殖的機會減少，耐藥菌生存和繁殖的機會增加，耐藥性基因在細菌種群中的基因頻率逐年上升。（3）由于細菌繁殖很快，耐藥率的上升速度也較快，因此需要加強監(jiān)控。我國衛(wèi)生部門建立了相關(guān)監(jiān)測機制，說明黨和政府關(guān)注民生。醫(yī)療機構(gòu)及時通報預(yù)警信息，有利于全國各醫(yī)院機構(gòu)共同及時采取措施，如更換新的抗生素類藥物，將細菌耐藥率控制在低水平。（4）提示：合理使用抗生素，防止濫用抗生素等。人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30人教版高一生物必修2：第6章第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成PPT優(yōu)質(zhì)課件30二、拓展應(yīng)用人教版高一生物必修2：第6章第