生物人教版(2019)必修2 6.3种群基因组成的变化和物种的形成(课件共23张PPT)

(共23张PPT)
第3节种群基因组成的变化与物种
形成
成功是一种态度，信心比天才更重要!
第6章生物的进化
3、通过阅读课本和数学情境探讨分析，能够运用进 化和适应观说明可遗传变异为生物进化提供原材料， 阐明自然选择定向改变桦尺蛾种群基因频率，决定 生物进化的方向。
2、通过用数学方法讨论桦尺蛾种群基因频率的变 化，构建出遗传平衡定律的模型，说明该模型成 立的条件。
1、基于实例和自主学习，构建种群、基因库概念，能够
独立进行基因频率、基因型频率的计算。
任务二、用数学方 法讨论桦尺蛾种群 基因频率的变化
任务一、种群和 种群基因库
任务三、种群基因频率变化
学习目标
任务一、种群和种群基因库
活动1、构建种群和种群基因库概念
1、判断以下实例是否属于种群，并归纳种群概念。 (1)两个池塘的鲤鱼
(2)一块草地上全部的幼小蒲公英 ×
(3)一个池塘全部的鱼
(4)一片树林里的全部猕猴 √
种群
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
种群是繁殖和进化的基本单位，雌雄个体通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
【问题情境】金鱼是人类选育的一类外观特征明显的观赏鱼，从遗传学 上看，金鱼都是鲫鱼的变种，不同外观的金鱼可以杂交。如图是表型差 异很大的各种金鱼组成的一群金鱼。
2、这些金鱼的外观不完全相同，它们所含有的基因相同吗 是否属于一
不完全相同 属于
3、这些金鱼种群的全部个体所含有的全部基因叫什么
基因库
基因库： 一个种群的全部个体所含有的全部基因。
任务一、种群和种群基因库
活动1、构建种群和种群基因库概念
个种群
活动2、自主学习基因频率和基因型频率，并完成以下问题计算。
在桦尺蛾种群中，决定黑色的基因为S, 决定浅色的基因为s, 从这
个群体中随机抽取100个个体，测得基因型为SS、Ss和ss的个体分
别是10、20和70个，请计算S 、s 的基因频率及三种基因型频率。
任务一、种群和种群基因库
基因频率=该基因纯合子频率+1/2杂合子频率
基因型频率： 某基因型个体数占群体内全部个体数的比率
某基因的总数
控制同种性状的等位基因的总数
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。
基因频率=
总结：
×100%
【评价检测】
1. 下列关于基因库的相关描述，错误的是( C )
A.基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因 B.基因突变可改变基因库的组成
C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D. 生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代 相传
亲代 子一代 子 二 代
子三代
基因型 频率 SS 10% 4% 4%
4%
Ss 20% 32% 32%
32%
Ss 70% 64% 64%
64%
基因频率 S 20% 20% 20%
20%
S 80% 80% 80%
80%
假设桦尺蛾种群非常大，所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和 迁出，不同体色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因S和s都不产生突变，根 据孟德尔的分离定律进行以下计算。
1、子一代、子二代、子三代的基因型频率和基因频率，填在下面表格中。
在满足5个基本前提的情况下：种群中基因频率保持固定不变， 基因型频率在子代中保持不变，这称作遗传平衡定律。
2、观察表格数据，你可以发现在种群中各代的基因频率和基因型频率有什么规律
任务二、用数学方法讨桦尺蛾种群基因频率的变化
构建遗传平衡模型
在满足以上五个条件下：用数学方法讨论基因频率的变化——遗传平衡定律
SS 的基因型频率= p ;ss 的基因型频率=_q ;Ss 的基因型频率= 2 pq。
(p+q) =p +2pq+q =1
S(p)
s(q)
S(p)
s (q)
设S的基因频率为p,s 的基因频率为q; 则 有p+q=1, 那么
种群基因频率不变
遗传平衡群体
种群基因频率改变
自然界种群
4、在自然状态下的桦尺蛾种群，以上五个条件都成立吗 请举例说明。
种群数量有限、雌雄个体间不能充分自由交配、存在迁入和迁出、 存在自然选择、突变会发生
进化的实质：种群基因频率发生改变
无法进化
进化
A.A 地S基因的频率为89%,B 地S基因的频率为6%
B.A 地的大部分s 基因突变为S基因，故S基因的频率升高 C.从上述材料得知自然选择改变种群基因频率
D. 从上述材料得知生物进化的实质就是种群基因频率的变化
2、桦尺蛾的体色受一对等位基因控制，其中黑色(S)对浅色(s) 为显性。将某桦尺 蛾种群分成两组，分别迁移到A 、B两个区域，A 地是煤炭工业重镇，B地是闭塞 的山区，数年后抽样调查，结果如表所示。下列有关说法不正确的是( B )
区域 SS% Ss%
ss%
A 80 18
2
B 2 8
90
【评价检测】
【思考】在桦尺蛾种群进化的过程中，导致其种群基因频率产生变
基因突变
基因重组
染色体变异
突 变 ：基因突变和染色体变异统称为突变。
任务三、种群基因频率的变化
化的根本原因是什么
可遗传的变异
发生可遗传的变异
任务三、种群基因频率的变化
活动1、 【自主学习】阅读课本P112 完成以下问题。
1、突变和基因重组对于种群基因组成的改变一样吗 为什么
2、生物自发突变的频率很低，为什么还能为生物进化提供原材料
3、突变大多是有害的，为什么能为生物进化提供原材料
1、突变和基因重组对于种群基因组成的改变一样吗 为什么
不一样。基因突变产生新的等位基因，丰富了基因库，改变基因频率。基因 重组形成多种多样的基因型，不能产生新基因。
2、生物自发突变的频率很低，为什么还能为生物进化提供原材料
种群是由许多个体组成的，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，每一代 就会产生大量突变，从而为生物进化提供原材料。
例：果蝇一组染色体上约有1.3×104基因，假定每个基因的突变率都是10-5,若 有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体),那么每一代出现基因突变数是 多少呢
2×1.3×10 ×10-5×10 =2.6×10 (个)
个体
种群
突变的有害还是有利不是绝对的，取决于生物的生存环境。
3、突变大多是有害的，为什么能为生物进化提供原材料
镰型细胞贫
血基因对疟 疾有较好的 抵抗力
残翅和无
翅变异的 昆虫
基因
突变
种群中出现大量
可遗传的变异
突变和基因重组都是随机的，不定向的，那么,种群基因频率的改变 是否也是不定向的呢
多种多样的
基因型
形成了进化的原材料
新的等位基因
基因重组
桦尺蛾的进化历程的深入研究
19世纪中叶以前
20世纪中叶
100年
活动2.探究自然选择对桦尺蛾种群基因频率的影响
问题情境：1870年，桦尺蛾种群基因型频率为SS 10%,Ss 20%,
ss 70%。假定树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得浅色个 体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。第2-10年间，该种群 每年基因型频率各是多少 每年的基因频率是多少
任务三、种群基因频率的变化
第1年 第 2 年 第 3 年 第 4 年
基因型 频率 SS 10% 11.5% 13.1% 14.6%
Ss 20% 22.9% 26% 29.3%
SS 70% 65.6% 60.9% 56.1%
基因 频率 S 20% 23% 26.1% 29.3%
升高
S 80% 77% 73.9% 70.7%
降低
在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变黑色树干上的桦尺蛾
探究 . 实践：探究自然选择对种群基因频率变化的影响
分析结果，得出结论
长满地衣的树干上的桦尺蛾
小结：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导
致生物朝着一定的方向不断进化
决定生物进化的方向
【评价检测】
A.环境条件发生变化后，生物产生适应性的变异
B.P点时两曲线相交，此时A和a 的基因频率均为50%
C.Q点时环境发生了变化，A基因控制的性状更适应环境 D.在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变
3、如图表示环境条件发生变化后，某个种群中A和a 的基因频率的变化情况。
下列说法错误的是(A )
【素养发展】资料： “超级细菌”是一种耐药性细菌，病人因感染“超级细菌” 而无药可救面临死亡的威胁；2010年，印度、巴基斯坦等地发现一类新型“超 级细菌”NDM-I, 该细菌耐药性极强，可在全球蔓延；2017年1月，针对美国 一名女性患者感染的“超级细菌”,使用了26种抗生素都毫无效果，最终这名 患者不治身亡。
请同学们用本节学习内容解释“超级细菌”的出现与抗生素滥用之间的关系。
病菌中存在抗药性强和抗药性弱的病菌，抗 生素对病菌进行自然选择，淘汰了抗药性弱 的病菌，留下抗药性强的个体，抗药性基因 频率逐渐升高。
谢 谢 指 导 !