2021-2022学年高一下学期生物人教版（2019）必修2-6.3种群基因组成的变化与物种的形成课件（17张ppt）

(共17张PPT)
种群基因组成的变化及
探究抗生素对细菌的选择作用
必修二 第六章 生物的进化第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 第一部分
情景引入
在我国海拔 5000 米的高原环境下也有生物存在，它们的性状与生存环境的联系会不会遗传给下一代？
一、种群和种群基因库
（2）特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此间可以交配并通过繁殖将各自的基因传给后代，因此种群也是生物繁殖的基本单位；
（3）举例：一片树林中的全部猕猴 （ ）； 一个湖泊中的全部鱼 （ ）； 卧龙自然保护区中的全部大熊猫 （ ）；
（1）定义：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群。
种群的定义及特点：
种群和种群基因库
Population and population gene pool
基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因
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率
基因型频率：某基因型个体数占群体内全部个体数的比率
例：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，褐色的基因是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。（教材P111）
种群和种群基因库
Population and population gene pool
A基因的数量：2×30+60=120个 a基因的数量：2×10+60=80个
A基因的频率：120÷200=60% a基因的频率：80÷200=40%
________________
基因型频率=
该基因型个体数
该种群个体总数
×100%
基因频率=
________________________
某种基因的数目
控制同种性状的等位基因的总数
×100%
A基因的频率=AA基因型频率+1/2Aa基因型频率
a基因的频率=aa基因型频率+1/2Aa基因型频率
常染色体上基因频率的计算
2．从某种群中随机抽取200个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体分别是60个、100个、40个。该种群中A与a的基因频率分别是(　　)
A．80%、20% B．45%、55%　C．55%、45% D．40%、60%
3．调查某校学生中某种性状的各种基因型及比例如表所示，则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是(　　)
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
比例(%) 41 20 1 36 2
A．88%、12% B．76%、24%　C．85.2%、14.8% D．12%、88%
一个种群所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，完成下列表格
亲代基因型的比值 AA (30%) Aa (60%) aa (10%) 亲代基因频率 A（ ） a
（ ）
配子的比值 A （ ） A （ ） a （ ） a （ ）
子一代基因型频率 AA（ ） Aa （ ） aa （ ） 子一代基因频率 A（ ） a（ ）
子二代基因型频率 AA（ ） Aa （ ） aa（ ） 子二代基因频率 A（ ） a（ ）
自由交配：亲子代基因频率不会改变，所有子代基因型频率也不会改变。
自交：纯合子比例增大，杂合子比例减少， 基因频率不会改变
pAA=pA2
pAa=2pApa
paa=pa2
思考·讨论
1.要想亲子代基因频率不变，所有子代基因型频率不变，除了要满足自由交配的条件外，还需满足什么条件
种群是极大的；
种群个体间的交配是随机的，种群中每个个体与其他个体的交配机会是相等的；
没有突变发生；
种群之间不存在个体的迁移或基因交流；
没有自然选择;
那么这个种群的基因频率就可以一代代稳定不变，保持平衡。这就是遗传平衡定律，也称哈代—温伯格平衡。
pAA=pA2
paa=pa2
pAa=2pApa
2.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？
思考·讨论
这5个条件不可能同时成立，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？
种群基因频率的变化
Variations in gene frequency in populations
遗传平衡所指的种群是理想的种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这也说明了在自然界种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。
(二)种群基因频率的变化
原因：
可遗传变异
染色体变异
基因重组
基因突变：
突变
产生新的等位基因
出现多种多样可遗传的变异类型
提供了生物进化的原材料
(1)基因突变率很低，能为生物进化提供原材料吗？
(2)基因突变大都是有害的，为什么还能为生物进化提供原材料？
(3)为什么突变和重组只是提供原材料？
思考：
例如：果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因，假定每个基因的突变频率都为10－5，对一个中等大小的果蝇种群（约有108个个体）来说，那么每一代出现的基因突变数是多少呢？
2× 1.3×104 × 10－5× 108=2.6 ×107
个体突变数
种群突变数
(1)基因突变率很低，还能为生物进化提供原材料吗？
对每个基因来说突变率很低，但由于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。
(2)基因突变大都是有害的，为什么还能为生物进化提供原材料？
突变的有害还是有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境
　　但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被风吹到海里淹死。
例如，有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。
不同翅型的昆虫
(3)为什么突变和重组只是提供生物进化原材料？
由于突变和基因重组都是 的、 的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定种群基因频率的变化 。
随机
不定向
方向
那么种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？
二、种群基因频率的变化
根据教材P112～113“探究·实践”提供的资料，回答下列问题：
(1)桦尺蛾种群中产生的可遗传变异有哪些类型？
突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组。
(2)对桦尺蛾种群来说，在自然选择过程中直接受选择的是表型还是基因型？为什么？
直接受选择的是表型；因为天敌等直接看到的是性状，而不是控制性状的基因。
长满地衣的树干上的桦尺蛾
黑色树干上的桦尺蛾
【探究 实践】
(3)根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？判断的依据是什么？
发生了进化；依据是桦尺蛾种群的基因频率发生了改变。
(4)根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的什么？为什么？
自然选择；在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体保留下来的机会少，相应基因的频率会下降。
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10% 11.5%
Ss 20% 22.9%
ss 70% 65.6%
基因频率 S 20% 23%
s 80% 77%
升高
降低
二、种群基因频率的变化
12.9%
25.8%
61.3%
26%
74%
14.3%
29.7%
56.0%
29%
71%
自然选择决定生物进化的方向
种群基因频率的变化