生物人教版（2019）必修2 6.3种群基因组成的变化与物种的形成（共22张ppt）

(共22张PPT)
第六章 生物的进化
第三节 种群基因组成的变化与物种的形成
学习目标与任务
1、举例说明什么是种群、种群基因库、基因频率。
2、阐明种群是生物繁殖和进化的基本单位。
3、用数学方法计算种群的基因频率和基因型频率，构建遗传平衡定律的数学模型。
4、阐述突变和基因重组是生物进化的原材料。
一、种群基因组成的变化
1、种群和种群基因库
1）基本概念
（1）种群
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群
例：下列生物群体中属于种群的是（ ）
A、一片树林中的全部猕猴 B、全国各地的全部蒲公英
C、一片树林中的全部蛇 D、某农贸市场里的全部菠菜
A
种群中的个体并不是机械地集合在一起，雌雄个体将可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
特点：自然界中的物种是以一个个种群存在的，种群是生物繁殖和进化的基本单位。
一、种群基因组成的变化
1、种群和种群基因库
1）基本概念
（2）基因库
一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
（3）基因频率
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。[阅读P111]
一、种群基因组成的变化
2）基因频率的计算
例：某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是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，那么在这个种群中，A、a的基因频率分别是多少？
方法一：通过概念计算
—————————— = ————————————
种群中此种基因的个数
种群中该等位基因的总数
纯合子个数X2+杂合子个体数
个体总数X2
A=60% a=40%
一、种群基因组成的变化
2）基因频率的计算
例：某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是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，那么在这个种群中，A、a的基因频率分别是多少？
方法二：通过基因型频率计算
基因型频率=—————————*100%
该基因型个体数
该种群个体数
AA：30÷100*100%=30%
Aa：60÷100*100%=60%
aa：10÷100*100%=10%
A的基因频率=AA的基因型频率+1/2*Aa的基因型频率
A的基因频率：30%+1/2*60%=60%
a的基因频率：10%+1/2*60%=40%
一、种群基因组成的变化
3）用数字方法讨论基因频率的变化
书本P111思考讨论，将书本中填空填完整
由于所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代，所以子代AA基因型频率：60%*60%=36%
Aa基因型频率：2*60%*40%=48%
aa基因型频率：40%*40%=1-36%-48%=16%
A（60%） a（40%）
A（60%）
A（40%）
一、种群基因组成的变化
3）用数字方法讨论基因频率的变化
若种群中一对等位基因为A和a，设A的基因频率=P，a的基因频率=Q，则
AA的基因型频率=P2 aa的基因型频率=Q2
Aa的基因型频率=2PQ
尝试计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率
亲代 子一代 子二代 子三代
AA
Aa
aa
一、种群基因组成的变化
3）用数字方法讨论基因频率的变化
子代与亲本的基因频率相同，基因型频率从子一代开始将保持不变———遗传平衡定律。
遗传平衡定律满足的条件：
1、种群很大；
2、所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代；
3、没有个体迁入和迁出；
4、不同表型的个体生存和繁殖的机会均等；
5、基因A和a都不产生突变。
一、种群基因组成的变化
3）用数字方法讨论基因频率的变化
突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。
对于一个种群而言，基因频率的改变是不可避免的，生物的进化是必然的。
生物发生突变，某个基因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。
二、种群基因频率的变化
基因突变产生新的等位基因，会使种群的基因频率发生变化。
种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。
达尔文曾明确指出：可遗传变异提供了生物进化的原材料。
可遗传变异的来源
基因重组
基因突变
染色体变异
突变
突变的有害和有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
二、种群基因频率的变化
小结：
三个概念和三个观点
三个概念：
1、生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群
2、一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库
3、在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率
三个观点：
1、种群是生物进化的基本单位
2、突变和基因重组为生物进化提供了原材料
3、对自然界的种群而言，随种群繁殖若干代后，种群的基因频率会发生改变
三、自然选择对种群基因频率变化的影响
自然选择使桦尺蛾种群的基因频率发生定向改变，导致桦尺蛾朝着一定的方向不断进化。
变异是不定向的
自然选择
定向
不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累
种群的基因频率发生定向改变
生物朝一定方向缓慢进化
例子：探究抗生素对细菌的影响
四、物种与隔离
例：马（64条染色体）*驴（62条染色体）
骡（63条染色体）
物种：能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物
生殖隔离：不同物种间的个体，一般不能相互交配，即使交配，也不能产生可育后代。即在自然条件下基因不能自由交流的现象。
四、物种与隔离
东北虎和华南虎
可以相互交配，但无法进行基因交流
地域区别
地理隔离：同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群之间不能发生基因交流的现象。
四、物种与隔离
地理隔离和生殖隔离有什么关系？
阅读教材P116
发生范围 结果
生殖隔离 不同物种间 （1）不能相互交配
（2）即使交配成功也不能产生可育的后代
地理隔离 同种生物 使种群间不能发生基因交流
地理隔离可能导致生殖隔离
地理隔离
生殖隔离
长期
由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。（其过程十分缓慢）
四、物种与隔离
物种形成的比较常见的方式
原种
地理隔离
变异1
变异2
自然选择1
自然选择2
变异类型1
变异类型2
新物种
新物种
生殖隔离
基因频率的定向改变
四、物种与隔离
物种的形成：
地理隔离
阻断基因交流
不同的突变、基因重组和自然选择
基因频率向不同方向发生改变
种群的基因库出现差异
生殖隔离
差异进一步加大
地理隔离是形成物种的量变阶段，生殖隔离是形成物种的质变阶段，隔离是物种形成的必要条件。
不同物种间都存在着生殖隔离，物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。
课后练习
某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为 （ ）
A、55%、45%、45%、55%
B、55%、45%、55%、45%
C、42.5%、32.5%、45%、55%
D、42.5%、32.5%、55%、45%
D
课后练习
物种是生物分类的基本单位，下列各项培育过程所产生的个体属于新物种的是 （ ）
A、非洲黑皮肤人与亚洲黄皮肤人结婚生下的混血儿
B、马和驴交配产生的骡子
C、二倍体水稻的花药离体培养获得的单倍体水稻
D、二倍体西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜
D
课后练习
蜗牛的有条纹（A）对无条纹（a）为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹（AA）个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是（ ）
A、30%，21% B、30%，42%
C、70%，21% D、70%，42%
D
致谢
感谢大家！