6.3种群基因组成的变化与物种的形成（共21张ppt）高中生物人教版（2019）必修二

(共21张PPT)
CHANGES IN POPULATION GENETIC MAKEUP AND SPECIES FORMATION
第六章
生物的进化
种群基因组成的变化与物种的形成
第三节
现代生物进化理论
第六章
生物的进化
种群是生物进化的基本单位
突变和基因重组产生进化的原材料
自然选择决定生物进化的方向
隔离导致新物种的形成
种群是生物进化的基本单位
第六章
生物的进化
（1）基本概念
种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体，能够通过相互交配产生后代
基因库：一个种群中全部个体所含的全部基因
基因频率：在一个种群基因库中，某种基因占全部等位基因数的比率
基因型频率：在一个种群中，某种基因型占全部个体的比率
AA
Aa
aa
AA
aa
aa
某基因频率=（纯合子个数×2+杂合子个数）÷（总个数×2）
某基因频率=纯合子的频率＋1/2杂合子的频率
某基因型频率=该基因型个数÷该种群个体数
第六章
生物的进化
假设上述昆虫群体满足以下五个条件：
①昆虫群体数量足够大
②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代
③没有迁入与迁出。
④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同。
⑤没有基因突变和染色体变异
遗传平衡状态
遗传平衡定律
遗传平衡定律
第六章
生物的进化
（1）遗传平衡定律（哈迪——温伯格定律）
条件一：理想条件（生物可以自由交配）的情况下
条件二：亲本：A的基因频率为p，a的基因频率为q
结论：AA=p2；Aa=2pq；aa=q2
p2+2pq＋q2=(p＋q)2 =1
雌性 A(p) a(q)
雄性 A(p)
a(q)
第六章
生物的进化
例题：假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变，抗病基因R对感病基因r为完全显性，现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花之前全部死亡，则子一代中感病植株占（）
A.B.C.D.
遗传平衡定律
第六章
生物的进化
例题：某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生子女患该病的概率是（）
A.B.C.D.
（2）遗传平衡的拓展题型
利用疾病发病率逆推疾病的致病基因频率
遗传平衡定律
第六章
生物的进化
假设上述昆虫群体满足以下五个条件：
①昆虫群体数量足够大(种群足够大)
②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代（能够自由交配）
③没有迁入与迁出。
④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（没有自然选择）。
⑤没有基因突变和染色体变异（没有突变）
遗传平衡状态
遗传平衡定律
种群是生物进化的基本单位
第六章
生物的进化
（2）生物进化的实质：种群基因频率的改变
突变和基因重组产生进化的原材料
第六章
生物的进化
（1）可遗传变异来源于突变（基因突变，染色体变异）和基因重组
注意：突变不等同于基因突变
（2）生物的变异是不定向的，只提供生物进化的原材料，不决定生物进化的方向
注意：生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的生存环境
金鱼的双尾性状
可遗传变异是生物进化的原材料，
不可遗传变异不影响进化过程
自然选择决定生物进化的方向
第六章
生物的进化
（1）原因：不断淘汰不利变异的基因，积累有利变异的基因
（2）结果：种群的基因频率发生定向改变
（3）注意：
自然选择影响的是表现型，通过影响表现型改变了基因型，从而引起基因频率的改变
“定向”的描述：存在自然选择，定向进化，而变异本身是不定向的
变异发生在自然选择之前
（1）例如：在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体
（2）常见的错误描述
杀虫剂诱发了害虫抗药基因的产生
环境导致了生物的定向突变
第六章
生物的进化
桦尺蠖的基因频率改变导致进化
自然选择决定生物进化的方向
通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。
一般情况下，一定浓度的抗生素能够杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
实验原理
目的要求
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
实验步骤
① 培养皿分区、标号①~④。
③ 将不含抗生素的纸片和抗生素纸片分别放在平板的不同位置。
② 涂布平板。
④将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12~16 h。
⑥从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养。重复步骤②~⑤。
⑤观察细菌的生长状况。是否有抑菌圈？测量、记录。
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
实验结果和结论
组别 抑菌圈直径/cm 第一代 第二代 第三代
1 2.26 1.89 1.62
2 2.41 1.91 1.67
3 2.42 1.87 1.69
平均值 2.36 1.89 1.66
抗生素对细菌有选择作用，抗生素对细菌抑制作用越来越弱
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
思考讨论
1. 为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
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.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？
有利的。
基因突变具有随机性和不定向性，有利或有害取决于所处的环境条件，在本实验的环境条件下，耐药性细菌的存活率高，故为有利变异。有利于细菌的变异对人类是有害的，面对不同的主体，应辩证地看待变异的有利有害性。
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
思考讨论
3.滥用抗生素的现象十分普遍。有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？
滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，抗药性不断增强，导致抗生素药物失效。
隔离导致新物种的形成
第六章
生物的进化
（1）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
（2）隔离：基因不能自由交流的现象，分为地理隔离和生殖隔离
地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离（未形成新物种）
生殖隔离：不同物种间不能相互交配，或相互交配不能产生可育的后代
生殖隔离是判断是否属于不同物种的标准（形成新物种）
种群
第六章
生物的进化
“物种”相比于“种群”而言，两者有什么区别？
物种
物种可以分布在自然界的不同区域。
种群
只有在可以发生随机交配、繁殖，使基因能够世代传递的一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群。
自然界的物种实际上是以一个个种群存在的
物种和物种看生殖隔离，种群和种群看地理隔离
隔离导致新物种的形成
第六章
生物的进化
（3）物种形成的三个环节
突变和基因重组产生进化的原材料
自然选择决定生物进化的方向
隔离导致新物种的形成
（4）新物种形成的标志：出现生殖隔离
突变和基因重组
自然选择
种群基因频率
基因库的差别
种群间生殖隔离
新物种形成
改变
积累
导致
标志
地理隔离
隔离导致新物种的形成
第六章
生物的进化
（5）知识补充
经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的方式，但物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生
基因频率改变是进化的标志，但不一定导致新物种的形成，但新物种一旦形成，基因频率必然大幅改变，生物一定发生了进化