6.3種群基因組成的變化與物種的形成課件高一下學(xué)期生物人教版必修22

第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成第六章生物的進(jìn)化(1)主要觀點：①適應(yīng)的來源是可遺傳的變異②適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果(2)主要內(nèi)容：（1）過度繁殖——自然選擇的基礎(chǔ)（2）生存斗爭——自然選擇的動力（3）遺傳變異——自然選擇的內(nèi)因（4）適者生存——自然選擇的結(jié)果二適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果2.達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇為核心，并對其加以完善遺傳變異的認(rèn)識：

性狀水平→基因水平適應(yīng)及物種形成等研究：個體水平→種群水平自然選擇對象（直接作用）個體的表型（性狀）個體的表型會隨著死亡而消失但決定表型的基因會隨著遺傳（繁殖）世代延續(xù)，并在群體擴(kuò)散研究生物的進(jìn)化，還是必須以種群為基本單位的基因組成變化一片樹林中的全部

獼猴一片草地上的所有蒲公英（一）種群：

生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合叫做種群。一、種群基因組成的變化判斷下列是否屬于種群?（1）一個池塘中的全部魚（2）一個池塘中的全部鯉魚（3）兩個池塘內(nèi)的全部鯉魚（4）一片草地上的成年梅花鹿（一）種群：

生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合叫做種群?！痢獭痢烈?、種群基因組成的變化（5）動物園中的某種老虎×（一）種群：

生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合叫做種群。一、種群基因組成的變化特點：③雌雄個體可通過繁殖將各自的基因遺傳給后代②一個種群就是一個繁殖單位，種群是生物繁殖和進(jìn)化的基本單位①種群的個體并不是機(jī)械地集合在一起繁殖時，新老種群在基因組成上會有什么變化嗎？(二)基因庫在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因的比率某種基因型個體占種群總數(shù)的比例。基因型頻率=某基因型的個體種群總數(shù)×100%一個種群中全部個體所含有的全部基因。

2.基因頻率：3.基因型頻率：1.基因庫：基因頻率=某基因的總數(shù)×100%性狀的等位基因總數(shù)例1某樺尺蠖種群中，黑色翅的基因為A，淺色翅的基因位a，抽樣調(diào)查100個個體，測得基因型為AA、Aa、aa的個體分別為30、60、10個、問A、a的基因頻率以及AA、Aa、aa的基因型頻率是多少？

基因型頻率=某基因型的個體種群總數(shù)×100%基因頻率=某基因的總數(shù)×100%性狀的等位基因總數(shù)注意：A%+a%=1AA%+Aa%+aa%=1練習(xí)：在某種群中，AA的個體有44個，Aa有20個，aa有36個，求A、a的基因頻率。方法一：概念法練習(xí)AA、Aa、aa的個體分別占24%、72%、4%、A、a的基因頻率是多少？A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%方法二：通過基因型頻率計算=純合體基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率基因頻率A基因頻率=AA的基因型頻率+1/2Aa基因型頻率=30%+1/2×60%=60%=10%+1/2×60%=40%AA基因型頻率為:

30%Aa基因型頻率為:60%aa基因型頻率為:

10%a基因頻率=aa的基因型頻率+1/2Aa基因型頻率例2、在調(diào)查紅綠色盲時，隨機(jī)抽查了200人，其中男女各100人。女性患者1人，攜帶者3人，男性患者4人。色盲基因的頻率為多少？=1×2+3+4100×2+100

×100%=3%基因頻率=某基因的數(shù)目控制該性狀的等位基因總數(shù)×100%X染色體上基因頻率的計算Xb基因頻率=色盲基因的總數(shù)（2×女性個體數(shù)+男性個體數(shù)）×100%→注意：Y染色體上沒有等位基因！推算：例2、在調(diào)查紅綠色盲時，隨機(jī)抽查了200人，其中男女各100人。女性患者1人，攜帶者3人，男性患者4人。色盲基因的頻率為多少？X染色體上基因頻率的計算Xb基因頻率=色盲基因的總數(shù)（2×女性個體數(shù)+男性個體數(shù)）×100%→注意：Y染色體上沒有等位基因！推算：練習(xí).對某校學(xué)生進(jìn)行血友病遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：100名女生中有患者3人、攜帶者15人；100名男生中有患者6人，那么該群體中血友病基因的頻率是()A.4.4%B.5.1%C.9%D.10.2%親代基因型的頻率AA（30%）Aa（60%）aa（10%）配子的比率A（）A()a()a()子一代基因型頻率AA（）Aa()aa()子一代基因頻率A（）a()子二代基因型頻率AA（）Aa()aa()子二代基因頻率A（）a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%若親代昆蟲中的種群滿足以下五個條件：①昆蟲種群數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④不同翅色的個體生存和繁殖的機(jī)會是均等的（自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒作用）⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變。思考討論：用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變遺傳平衡定律：哈迪-溫伯格定律（p+q）2=p2+2pq+q2=1A%a%AA%Aa%aa%若已知AA的基因型頻率為m，則A的基因頻率為:√mA（p）a(q)A（p）a(q)雌配子雄配子F1基因型頻率AA（p2）Aa(pq)Aa（pq）aa(q2)自由交配——配子法遺傳平衡定律（哈迪-溫伯格定律）→遺傳平衡狀態(tài)種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。當(dāng)種群滿足以下五個條件：①昆蟲種群數(shù)量足夠大，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，③沒有遷入與遷出，④不同翅色的個體生存和繁殖的機(jī)會是均等的（自然選擇對A、a控制的翅型性狀沒作用）⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變。這5個條件在自然條件下成立嗎？不可能存在，種群的基因頻率一定會發(fā)生變化，生物的進(jìn)化是必然的。如果:該種群出現(xiàn)新的突變型性（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？會，突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化?；駻2的頻率是上升還是下降

討論：→要看這一突變對生物體是有益還是有害這往往取決于生物生存的環(huán)境→生物進(jìn)化原材料→可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異突變突變和基因重組提供生物進(jìn)化的原材料（改變基因的頻率）自然界中突變的頻率很低，且多害少利，能作為進(jìn)化的原材料嗎？2x1.3x10410-5108xx=2.6x107(個)①每一代就會有大量變異突變個體數(shù)二、種群基因頻率的變化結(jié)論：→①只有基因突變能產(chǎn)生新的基因基因數(shù)突變率個體②有利與有害是相對的，取決于生物的生存環(huán)境→②單說基因重組不改變基因頻率基因突變許多等位基因基因重組許多基因型大量可遺傳的變異結(jié)論：形成了進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向變異是不定向的可遺傳變異的特點:突變和重組都是_________、_________隨機(jī)的不定向的那么，種群基因頻率的改變是否也是不定向的呢？19世紀(jì)中葉長滿地衣的樹干上的樺尺蛾20世紀(jì)，黑色樹干上的樺尺蛾雜交實驗表明，樺尺蛾的體色受一對等位基因S和s控制，黑色（S）對淺色（s）是顯性的在自然環(huán)境的選擇作用下，該種群的S基因的頻率逐年上升，控制淺色的s基因頻率逐年下降性狀的不同會帶來怎樣的后果呢？那么，基因頻率會怎樣改變呢？分析結(jié)果，得出結(jié)論自然選擇發(fā)生定向改變朝著一定的方向不斷進(jìn)化結(jié)果：在________的作用下，種群的基因頻率_____________，導(dǎo)致生物_______________________。分析：自然選擇作用下，具有有利變異個體更有機(jī)會產(chǎn)生后代，種群中相應(yīng)基因頻率會不斷升高進(jìn)化的實質(zhì)：進(jìn)化的方向：種群基因頻率的改變雖然變異是不定向的，但是自然選擇是定向的

自然選擇使種群基因頻率定向改變，自然選擇方向決定生物進(jìn)化的方向三、自然選擇對種群基因頻率變化的影響變異是不定向的自然選擇淘汰不利變異積累有利變異種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化自然選擇決定生物進(jìn)化的方向種群基因頻率的改變生物進(jìn)化的實質(zhì)：種群基因頻率的改變，標(biāo)志著生物的進(jìn)化。結(jié)論：

的變異為生物進(jìn)化提供原材料，自然選擇

的改變生物的基因頻率，決定其進(jìn)化方向。不定向定向1.生物進(jìn)化和繁殖的基本單位是種群

。2.種群是生活在一定區(qū)域內(nèi)的同種生物全部個體的集合。3.基因庫是指一個種群中全部個體所含有的全部基因。4.基因突變產(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。5.可遺傳變異（即突變和基因重組）是生物進(jìn)化的原材料。(突變的有害還是有利不是絕對的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。）基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變可遺傳變異由于突變和自然選擇的因素不同→基因組成朝不同方向改變導(dǎo)致種群間出現(xiàn)形態(tài)和生理上的差異這兩個生物是同一物種嗎？一、物種1.概念：能夠在

下

并且___

________的一群生物，簡稱“種”.自然狀態(tài)相互交配產(chǎn)生可育后代思考：要點①要點②①全世界的人都是一個物種嗎？是，無論白人黑人黃種人能相互交配，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。不同物種之間一般不能相互交配2.物種VS種群①概念上：種群是一定區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個體。②范圍上：同一物種可以分布在不同區(qū)域，由多個種群構(gòu)成；③功能上：

是物種繁殖和進(jìn)化的基本單位。種群1種群2物種種群②馬（2N=64）和驢（2N=62）是一個物種嗎？

所有的馬是一個物種，所有的驢也是一個物種，但是馬和驢不是同一個物種，因為馬和驢交配產(chǎn)生的后代——騾沒有生殖能力。馬驢騾子→騾子也不是一個新物種類型：①生殖隔離概念：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。1.二倍體西瓜和四倍體西瓜是不是一個物種？為什么？不是因為后代三倍體西瓜不可育2.三倍體西瓜是一個新物種嗎？

不是。因為同一物種的雌雄個體間要能夠相互交配并產(chǎn)生可育后代，而三倍體是不可育的，因此三倍體西瓜不是一個新物種?；顚W(xué)活用在自然界，是不是同一物種的個體都生活在一起呢？不是，地理上的障礙，每一個物種總是被分成一個一個或大或小的群體，這些群體就是不同的種群。概念：_____生物由于

_______而分成不同的_____，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。類型：②地理隔離同種地理障礙種群東北虎華南虎由于長期地理隔離，形成兩個不同的亞種?！灰欢〞纬尚碌奈锓N二、隔離及其在物種形成中的作用隔離①地理隔離②生殖隔離隔離：

不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。那么，地理隔離和生殖隔離有沒有什么聯(lián)系呢？實質(zhì)由于長期地理隔離而沒有相互交配，沒有基因交流，最終形成生殖隔離。導(dǎo)致新物種的形成。過程：隔離在物種形成中的作用

是物種形成的標(biāo)志。地理隔離阻斷基因交流在

下基因頻率向不同方向定向改變種群的

出現(xiàn)差異差異進(jìn)一步加大生殖隔離新物種形成標(biāo)

志總結(jié)：加拉帕戈斯群島的地雀的形成方式物種形成的三個基本環(huán)節(jié):（1）

提供原材料（2）

使基因頻率定向改變（3）

是物種形成的必要條件突變和基因重組自然選擇隔離生殖隔離突變、基因重組和自然選擇基因庫物種形成的方式自然選擇2自然選擇1地理隔離原種變異1變異2基因頻率的定向改變變異類型1變異類型2新物種新物種生殖隔離新物種的形成是生物與環(huán)境相互影響相互作用的結(jié)果。①漸變式（絕大多數(shù)）物種A物種B雜交雜種植物染色體加倍多倍體方式：主要通過染色體變異的方式形成新物種，此種方式多見于植物物種形成的方式②

驟變式無需地理隔離，短時間內(nèi)即可形成，如自然界中多倍體的形成以及人工誘導(dǎo)多倍體的形成。過程：①一個物種的形成必須要經(jīng)過生殖隔離，但不一定經(jīng)過地理隔離，如多倍體的產(chǎn)