6.3种群基因组成的变化与物种的形成（第一课时）课件(共25张PPT) --2025-2026学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共25张PPT)
第六单元
生物的进化
第三课 种群基因组成的变化与物种的形成（第一课时）
学习目标
1、运用进化与适应观分析种群基因组成的变化与物种的形成的关系。（生命观念）
3、运用遗传平衡定律解决优生优育问题，关注生物学知识在现实生活中的应用（社会责任）
2、利用构建数学模型的方法分析种群基因频率的改变与生物进化的关系。（科学思维）
假定猕猴群体中有一只雄性个体发生了变异（超猴），变异使其在生存斗争中获得了优势。
1、超猴使其所在的群体强大起来，但它却没有合适伴侣孤独一生，其死后猕猴群体又恢复到原来的样子，这能不能说猕猴群体进化了？2、假如超猴降低一点择偶标准，与普通雌性交配生小猴子。当超猴死去，多年之后，超猴的表型（基因）能不能在群体中扩散开来？
讨论
自然选择直接作用的是生物的个体，但是，个体的表型会随着个体的死亡而消失。所以研究生物的进化，仅研究个体和表型是不够的，还必须研究群体基因型的变化
种群
(1)概念：三要素
(2)特点：种群是生物进化和_______的基本单位。
全部
一定区域
同种
繁殖
生活在_________
_________生物
_________个体
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。
卧龙自然保护区 猕猴
A、一片草原上所有的蛇 B、我国长江所有白鳍豚 C、漳州地区所有滩涂上的红树林。 D、第二农贸市场所有的菠菜。
判断下列是否属于种群：
种群是生物繁殖和进化的基本单位
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值。
基因频率=
某基因的数目
该基因的等位基因的总数
× 100%
基因库和基因频率
一个种群个体间的差异越大，基因库也就越大。
基因频率
计算方法：
某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？
方法一：概念法：
A基因频率为:
a基因频率为：
= 40%
A% =
×100%
2×AA＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
a% =
= 60%
2×aa＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
×100%
方法二：通过基因型频率计算
A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率
A基因频率= 30%+1/2×60% = 60%
a基因频率 = 10%+1/2×60% = 40%
AA基因型频率为: 30%
Aa基因型频率为: 60%
aa基因型频率为: 10%
a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率
某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？
某种群中基因型XBXB有20个， XBY有5个， XBXb有20个， XbY有5个，计算下列基因频率和基因型频率：
（1）基因型频率： XBXB _______ XbY _______
（2）基因频率：XB______ Xb_______
40%
10%
XB基因频率= XB基因数/（ XB基因数+ Xb基因数）
1XBXB含有2个XB，1 XBY含有1XB， XBXb含有1XB和1Xb， XbY含有1Xb
XB基因频率=（40+5+20）/（40+5+40+5）=65/90=72.2%
72.2%
27.8%
跟踪演练
思考·讨论
假设上述昆虫种群非常大，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，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算。
（1）该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少？
（2）子代基因型的频率各是多少？
（3）子代种群的基因频率各是多少？
A配子 占60%。a配子占40%
子代基因型频率：AA占36%，Aa占48%，aa占16%
子代种群的基因型频率：A占60%，a占40%
思考·讨论
假设上述昆虫种群非常大，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，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算。
（4）将计算结果填入下表，想一想，子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
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( )
A（ ）a( )
30%
30%
30%
10%
36%
48%
16%
60%
40%
60%
40%
在满足5个基本前提的情况下：种群中_________频率保持固定不变。
基因
在满足以上五个条件下：
若种群中一等位基因为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= ；aa的基因型频率= ； Aa的基因型频率= 。
用数学方法讨论基因频率的变化——遗传平衡定律
A（p） a（q）
A （p）
a（q）
p2
q2
2pq
遗传平衡及上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。对自然界的种群来说，这个条件都成立吗？你能举出哪些实例？
1、导致种群基因频率变化的原因是什么？
2、可遗传变异来源于？突变包括？
3、在自然情况下，突变的频率是很低的，且多数是有害的，对生物的进化有重要意义吗？
4、突变的有利有害取决于什么并举例说明。
阅读教材P112,完成下面的问题
种群基因频率的变化
想一想
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，对一个约有108个个体的果蝇种群来说，每一代出现的基因突变数是多少？
人生的重大决定，是由心规划的，像一道预先计算好的框架，等待着你的星座运行。如期待改变我们的命运，请首先改变心的轨迹。
这些突变对生物是有利的还是有害的？由什么决定利害？
由于突变，桦尺蠖出现不同体色
s
S
长满地衣的树干上的桦尺蠖
19世纪，桦尺蠖种群中
黑色基因（S）频率为5%，
浅灰色基因（s）频率为95%
95%
5%
黑褐色树干上的桦尺蠖
20世纪，桦尺蠖种群中
黑色基因（S）频率为95%，
浅灰色基因（s）频率为5%
S
s
95%
5%
提出问题
桦尺蠖种群中的S基因为什么越来越高？
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
作出假设
探究 实践
探究自然选择对种群基因频率变化的影响
假设1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS10%,Ss 20%,ss 70%,S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。第2~10年间，该种群每年的基因型频率各是多少？每年的基因频率是多少？（计算结果填入下表）
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%
29.2%
14.7%
56.1%
60.9%
26.1%
73.9%
29.3%
13.1%
升高
降低
1.树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？为什么？
2.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？
会。因为树干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，许多浅色个体可能在没有交配，产卵前就已被天敌捕食，导致其个体数减少，影响出生率。
直接受选择的是表型（体色），而不是基因型，基因型并不能在自然选择中起直接作用，因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。
英19世纪曼彻斯特
英20世纪曼彻斯特
S（黑色）基因频率：
5%以下 95%以上
生物进化的实质就是：
种群是生物进化的单位，也是生物繁殖的单位。
种群基因频率发生定向改变。
淘汰不利变异基因、积累有利变异基因。
原因
结果
使种群基因频率定向改变。
【自然选择使基因频率定向改变】
自然选择决定生物进化的方向
不定向的变异
不利变异（基因）
有利变异（基因）
淘汰
种群的基因频率定向改变
生物定向进化
多次选择和积累，通过遗传
自然选择
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
生物进化的实质：
种群基因频率的改变
【注意：不是基因型频率】
课堂小结
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
考点突破
1、桦尺蠖体色有灰色野生型和黑色突变型两种表现型，在没有受工业污染的森林里，树干和岩石上长满灰色的地衣，灰色蛾的成活率大约是黑色蛾的两倍，在工业污染的条件下，树干和岩石呈现深暗颜色，黑色蛾的存活概率超过灰色蛾一半以上。下列叙述正确的是（ ）
A．在没有受工业污染之前，自然选择没有发挥作用
B．工业污染前后环境的改变导致自然选择的方向发生改变
C．在工业污染条件下黑色蛾成活率增加成为新的物种
D．在工业污染之后，部分桦尺蠖的灰色基因突变为黑色基因
B
考点突破
2、野生型金黄色葡萄球菌对青霉素是敏感的，将它接种到青霉素浓度为0.1单位/cm3的培养基里，绝大多数细菌死亡，但有个别细菌能存活下来并进行繁殖。研究发现，能够存活的葡萄球菌是一种突变型，具有抗青霉素的突变基因。让这种突变型细菌生活在青霉素浓度为0.2单位/cm3的培养基里，仍有绝大多数个体死亡，只有个别细菌存活下来。逐渐提高培养基中青霉素的含量，可以得到一个能在250单位/cm3青霉素的培养基里生长的细菌品系。下列叙述错误的是（　　）
A．接触青霉素后，部分金黄色葡萄球菌产生了抗青霉素的变异
B．金黄色葡萄球菌对青霉素的抗性出现差异时，自然选择就发生作用
C．在青霉素的影响下，金黄色葡萄球菌种群抗青霉素基因的频率增加
D．金黄色葡萄球菌种群对青霉素抗性的增加是自然选择的结果
A
考点突破
3、假设羊毛的黑色（B）、白色（b）由一对位于常染色体上的等位基因控制，一个随机交配多代的羊群中，B和b的基因频率各占一半，现需对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法正确的是（ ）
A．淘汰前，该随机交配多代的羊群中黑色个体数量与白色个体数量相等
B．淘汰前，随着交配代数增加，羊群中纯合子的比例减小
C．白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到25%
D．随着淘汰代数的增加，羊群中基因型Bb的频率逐渐增加
C
考点突破
4、生活在马来西亚雨林里的一种枯叶螳螂，其翅膀和背板都形似枯叶，利于躲避天敌的捕食。下面对枯叶螳螂这一物种形成的解释，正确的是（ ）
A．枯叶性状的出现是由于环境导致其发生了不定向变异
B．自然选择通过作用于枯叶螳螂个体从而导致其发生适应性变异
C．枯叶螳螂的形态是其与其他生物及无机环境协同进化的结果
D．枯叶螳螂进化的实质是有利变异的保存和积累
C