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29张ppt）

(共29张PPT)
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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。因为他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选择下定向改变的过程，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生殖细胞成为一个新物种。
自然选择直接作用于个体的表现型
个体表型
随
个体死亡消失
生物进化的单位：种群
必修二 第 6章 第 3节
种群基因组成的变化
与物种的形成
ct制作
自学时间
P110-111
The question：
Q1：什么叫做种群，又怎样特点？
Q3：什么叫做基因频率？
Q2：什么叫做基因库？
The answer：
生活在一定区域的同种生物的全部个体
种群是生物进化的基本单位
种群
种群既是进化单位又是生物繁殖的基本单位。 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
The answer：
生活在一定区域的同种生物的全部个体
种群是生物进化的基本单位
种群
三个强调
“时间”和“空间”，即种群具有一定的 时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的 。
生物繁殖的基本单位；生物进化的基本单位。
“同种”和“全部”
两个要素
两个条件
两个方面
Thinking
······
判断下列是否属于种群：
（1）一个池塘中的全部鱼
（2）一个池塘中的全部鲤鱼
（3）两个池塘内的全部青蛙
（4）一片草地上的全部植物
（5）一片草地上的成年梅花鹿
庙里的一群和尚也属于种群吗 ？
否
是
否
否
否
同种生物
一定区域
全部个体
The answer：
一个种群中全部个体所含有的全部基因
基因库
The answer：
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
基因频率
基因频率=
某基因的数目
该基因及其等位基因总数
× 100%
基因型频率＝
该基因型个体数
该种群的个体总数
× 100%
Thinking
······
例题：已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性，属常染色体上基因控制的遗传。在一个30000人的人群中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合子有12000人，那么，这一人群中A和a基因的基因频率分别为
例题：从某个豌豆种群中随机抽出若干个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别占3/10、3/5和1/10。求A、a的基因频率。
Thinking
······
例题：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为XBXB、XBXb、XbXb和XBY、XbY的个体分别是44、5、1和43、7。求XB和Xb的基因频率。
Thinking
······
同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
用数学方法讨论基因频率的变化
假设某昆虫种群非常大，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，自然选择没有起作用，基因没有突变，根据孟德尔的分离定律试计算：
新代基因型的频率 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的比率 A( ) A( ) a( ) a( )
子代基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子代基因频率 A ( ) a( )
30%
30%
30%
10%
36%
48%
16%
60%
40%
p+q = 1
(p+q )2
=p2+2pq+q2
= 1
AA= p2 Aa= 2pq aa=q2
P表示基因A的频率，q表示基因a的频率
用数学方法讨论基因频率的变化
假设某昆虫种群非常大，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，自然选择没有起作用，基因没有突变，根据孟德尔的分离定律试计算：
亲代 子一代 子二代 子三代
基因型频率 AA 30%
Aa 60%
aa 10%
基因 频率 A 60%
a 40%
36%
48%
16%
60%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。
遗传平衡定律（哈迪——温伯格定律：由英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明。）：
一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。
五个条件是：1、种群很大
2、随机交配
3、没有突变
4、没有个体迁入迁出
5、没有自然选择
影响基因频率的因素
基因突变
迁出迁入率
自然选择
“如果在一个烟雾弥漫的工业区灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一只黑褐色翅（基因型为Aa）的变异个体，且黑褐色比灰色更适宜环境生存。那么，昆虫的翅色将怎样变化？”
英国曼彻斯特地区桦尺蠖
英国曼彻斯特地区桦尺蠖
自然选择
对种群基因频率
变化的影响
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%
70.7%
26%
29.3%
14.6%
56.1%
60.9%
26.1%
73.9%
29.3%
13.1%
升高
降低
5%
（Ss或SS）
95%
（ss）
95%
5%
19世纪
20世纪
英国曼彻斯特地区桦尺蠖
结果：黑褐色桦尺蠖越来越多，黑色基因频率增加，桦尺蠖发生了进化
生物进化的实质：种群基因频率发生定向改变
自然选择
对种群基因频率
变化的影响
自然选择使种群的基因频率定向改变
自然选择决定生物进化的方向
突变和基因重组产生进化的原材料
突变（基因突变和染色体变异）和基因重组都是随机的、不定向的，它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
小结与回顾
生物进化的基本单位
生物进化的实质
生物进化的原材料
决定生物进化的方向
种群
基因频率的改变
突变和基因重组
自然选择
三定向一不定向
定向自然选择→基因频率定向改变→定向生物进化
种群中产生的变异是（ ）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（ ），从而使种群的基因频率发生（ ）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（ ）决定的。
不定向
积累
定向
自然选择
小结与回顾
探究抗生素对细菌的选择作用
无菌涂布器均匀地涂抹在培养基上
①不含抗生素圆形滤纸
②含抗生素1圆形滤纸
③含抗生素2圆形滤纸
④含抗生素3圆形滤纸
①
②
③
④
探究抗生素对细菌的选择作用
①
②
③
④
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌接种
第一代
第二代
第三代
抑菌圈直径/cm
第一代 第二代 第三代
2 2.26 1.89 1.62
3 2.41 1.91 1.67
4 2.42 1.87 1.69
平均 2.36 1.89 1.66
直径逐代变小
说明抗生素对细菌有选择作用，耐药个体存活率高，不耐药存活率低。
探究抗生素对细菌的选择作用
探究抗生素对细菌的选择作用
讨论：
1. 为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌接种
①
②
③
④
第一代
抗生素能够杀死细菌，在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性的细菌
2. 耐药菌的出现是由于抗生素导致产生的变异？
错误。耐药菌的出现是抗生素选择的结果。
探究抗生素对细菌的选择作用
讨论：
3. 你的数据结果是否支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法？
支持。抑菌圈边缘生长的可能是耐药菌。
4.在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？你怎么理解变异是有利还是有害的？
本实验中细菌产生的耐药性变异有利于细菌的生存，属于有利变异。在生物进化过程中，生物产生的有利变异是指有利于生物生存、适应环境的变异，而不是对人类有利的变异。
生物园那被遗弃的角落——深山含笑