高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化集体备课课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化集体备课课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了第6章生物的进化，种群和种群基因库，一定区域，全部个体，种群概念的三要素，同时同地同种，种群基因库，基因型频率，基因频率，×10+6080等内容，欢迎下载使用。
第3节　种群基因组成的变化与物种的形成
影响种群基因组成变化的因素
探究抗生素对细菌的选择作用
用数学方法讨论基因频率的变化
隔离及其在物种形成中的作用
甲：先有蛋！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，也不能影响后代性状。
乙：不对，先有鸡！ 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，。
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。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性，也忽视了生物进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。新物种的形成过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程，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一个生殖细胞成为一个新物种。
达尔文的自然选择学说指出，在一种生物的群体中，出现有利变异的个体能存活，并且有机会留下自己的后代。 但是，研究生物的进化，仅仅研究个体是远远不够的，还必须以群体为单位进行研究。
阅读课本110页，找出相关概念：
生活在 的 生物的 叫做种群。
同一区域（可大可小，大到地球，小的可以是一个池塘）同一物种的生物全部个体
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
阅读书110-111页，找出相关概念：
种群的个体并不是机械地结合在一起。一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代，种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。
问题2：同前一年相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
一个种群中全部个体所含有的基因总和。种群基因库的组成是不断变化的，主要体现在基因频率和基因型频率的改变上。
问题1：这句话表明种群在进化过程中处于什么地位？
在一个种群基因库中，某种基因型占全部个体的比值。
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。（自读111页）
计算：在某昆虫种群中，决定绿色翅基因是A，褐色翅基因是a，从该种群随机抽取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。
(1)100个体数的全部等位基因总数为_______个
(2)A基因为___________个，a基因为___________ 个
2×30+60=120
一个基因的频率=它的纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率
A频率=AA%+1/2Aa% a频率= aa%+ 1/2 Aa%
典例：位于Ⅹ染色体上的基因频率计算
Ⅹb 的基因频率 =
注意：男性个体只有一条性染色体含有该类基因； 女性个体中两条性染色体均含有该类基因。
例：调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例见下表， 则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是( 　)
A.6%、8% B.92%、8% C.78%、92% D.8%、92%
活学活用：位于Ⅹ、Y的同源区段上的基因频率怎么算呢？
二、用数学方法讨论基因频率的变化
在上述条件下，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，叫做遗传平衡定律
练一练：利用遗传平衡定律进行计算
例1：已知某一动物种群中仅有Aa和AA两种基因型的个体(基因型为aa的个体在胚胎期致死)，Aa∶AA＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是(　　) A.5/8 B.3/5 C.1/4 D.3/4
因此能稳定遗传的个体AA所占的比例＝(9/16)÷(9/16＋6/16)＝3/5，B正确。
例2：某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体的百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体的百分比、A基因频率的变化依次为(　　) A．增大，不变；不变，不变 B．不变，增大；增大，不变 C．不变，不变；增大，不变 D．不变，不变；不变，增大
该种群中，基因型频率AA=16%，aa=36%
①由遗传平衡定律可知，随机交配产生的后代中：
基因型频率：AA=40%×40%＝16%
aa=60%×60%＝36%
→A的基因频率为16%＋48%×1/2＝40%；
②自交产生的后代中，基因型频率：
AA=16%＋48%×1/4＝28%，
aa=36%＋48%×1/4＝48%
Aa=1/2×48%＝24%
→A的基因频率为28%＋1/2×24%＝40%
遗传平衡：种群基因频率和基因型频率不发生变化
Ⅰ.种群数量比较小（出现遗传漂变）Ⅱ.不能自由交配Ⅲ.迁入与迁出（出现基因流）Ⅳ.自然选择Ⅴ.发生突变
注意：遗传平衡所指的种群是理想条件下的种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这也从反面说明，自然界中种群的基因频率一定会发生变化，也就是说种群的进化是必然的。
三、影响种群基因组成变化的因素
三、影响种群基因组成变化的因素（P112）
※突变和基因重组提供生物进化的原材料
特点：随机的、 不定向。
【注意】突变≠基因突变，突变包括基因突变和染色体变异
突变的有害和有利并不是绝对的，取决于生存环境
通过《思考•讨论》知道，能使种群基因频率发生变化的因素有许多，如：突变、基因重组、自然选择、遗传漂变、迁移等。
2、探究“自然选择”对种群基因频率的影响
【问题情景】1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%；Ss20%；ss70%，在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？
书P112-113【探究实践】
10%×(1+10%)=11%20%×(1+10%)=22%70%×(1-10%)=63%
提示：不同年份该种群个体总数可能有所变化，因此要对上述数据进行修正！！
变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加。
自然选择使种群基因频率定向改变
1、在对某植物的某一种群进行的调查中发现，基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？________，理由是__________。
解析：①第一年基因型为DD和dd的植株所占比例分别为10%和70%，则Dd所占的比例为20%，由此可以计算出： D的基因频率为10%＋20%×1/2＝20%，d的基因频率为80%；②第二年基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，则Dd所占的比例为32%，由此可以计算出： D的基因频率为4%＋32%×1/2＝20%，d的基因频率为80%。③在这一年中，该种群的基因频率没有发生变化，说明该种群没有进化。
该植物种群的基因频率没有发生变化，说明该植物种群没有进化。
种群的基因频率定向改变
多次选择和积累，通过遗传
【注意】：种群基因型频率发生变化，生物不一定进化
小结（自然选择决定进化的方向）
种群中产生的变异 ，自然选择方向 。
⑴种群是生物进化的基本单位
⑵突变和基因重组产生进化的原材料
⑶进化的实质是种群基因频率的改变
⑷自然选择决定生物进化的方向
自然选择决定生物进化的方向
（1）在自然选择的作用下，具有有利变异的个体更易生存和繁殖，具有不利变异的个体很难产生后代，相应的基因频率会不断下降；
（2）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；
本实验通过探究抗生素对细菌的选择作用，帮助学生理解抗生素对细菌的逐代筛选，促进细菌耐药性的进化；理解滥用抗生素会导致耐药菌增加，了解“超级细菌”产生的原因和后果，从而形成合理使用抗生素的意识；
四、探究抗生素对细菌的选择作用
1：不含抗生素纸片2.3.4：含抗生素纸片
2.原理：实验室连续培养细菌时，若向培养基中添加抗生素，一定浓度抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性而存活下来。
在抑菌圈边缘的菌落挑选细菌
连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？
在固体培养基中重复培养，记录每一代培养物抑菌圈的直径，取平均值。
接种到已灭菌的液体培养基中培养
医学界流行着这样一句话，在美国买枪很容易，买抗生素很难，但在中国恰好相反。中国住院患儿的抗生素使用率高达80%，世界上没有哪个国家如此大规模地使用抗生素，这种局面不及时改变，中华民族有可能集体成为“耐药一族”，亦即可回到抗生素发现之前的黑暗时代，那绝对是一场重大灾难。
2.医学上在治疗由细菌引起的感染性疾病时，通常要进行细菌的耐药性监测，实验方法如下：将含有一定浓度但抗生素种类不同的滤纸片，放置在已接种被检菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制细菌生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈)，结果如图所示。(1)图中最有效的是____培养皿中的抗生素，原因是____________________.(2)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理，并测定细菌数量变化，实验结果如图所示，向培养基中加抗生素的时刻为b点，理由是抗生素使细菌中____________的个体大量死亡而数量下降。尽管有抗药性基因存在，但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染，原因在于细菌种群中_______(3)如果长期使用同一种抗生素，细菌抗药性会增强的原因是___________________.
有抗药性基因的个体占极少数
抗生素对细菌的抗药性变异进行了定向选择（抗药性变异在抗生素的长期选择下逐渐积累的结果）
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。
种群是同一区域内的同一物种的全部个体;同一物种可以分布在不同区域,可以包括许多种群。
二倍体和四倍体是一个物种吗？
五、隔离在物种形成中的作用
不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。
不同群体间的个体，自然条件下基因不能自由交流的现象。
物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。
4.隔离是物种形成的必要条件