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人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》本节综合课文ppt课件
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这是一份人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》本节综合课文ppt课件，共52页。PPT课件主要包含了种群概念，判断下列是否属于种群，基因库，基因频率，基因型频率，×100%，伴X染色体遗传，A06，a04，哈代温伯格平衡等内容，欢迎下载使用。
第七章 现代生物进化理论 第二节 现代生物进化理论的主要内容
（教材P114）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容易存活，并且有较多的机会留下后代。也就是说自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表现型。在自然界，没有哪个个体是长生不死的，个体的表现型也会随着个体的死亡而消失，决定表现型的基因却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。可见，研究生物的进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体的基因组成的变化。
一、种群基因频率的改变与生物进化
（一）种群是生物进化的基本单位
（教材P114）生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。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。
种群内部个体间存在什么关系呢？
种内斗争、种内互助以及基因交流
一个湖泊中的全部鱼一个池塘中的全部鲤鱼两个池塘内的全部青蛙一片草地上的成年梅花鹿一片草地上的全部蒲公英一个森林中的全部蛇一间屋中的全部蟑螂
（教材P114）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
某基因型的个体数占全部个体数的比率，叫基因型频率
例:如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，且A和a在常染色体上。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?
1）已知不同基因型的个体数目，求基因型频率和基因频率
例2、某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB，Xb的频率。
总基因数：200×2＋200＝600XbXb 5个 XBXb 15个 XBXB 180个 XbY 11个 XBY 189个 P(Xb) =（5×2＋15＋11）/600=6%P(XB) = （180×2＋15+189）/600=94%
2）已知亲代P(AA)、P(Aa)、P(aa)，求P(A)、 P(a)
（教材P115“思考与讨论”）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，自然选择对翅色这一相对性状不起作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算
P(A)= P(AA)+1/2 P(Aa)
P(a)= P(aa)+1/2 P(Aa)
求子代的基因（型）频率
雄配子：F♂(A)= F ♂(a) = 雌配子：F♀(A)= F♀(a) =
P1(AA)=P1(aa)=P1(Aa)=
P1(A)=P1(a)=
F♂(A)F♀(a) + F♂(a)F♀(A)
F♂(A)F♀(A)
P1(AA) + 1/2P1(Aa)
P1(aa) + 1/2P1(Aa)
在这种条件下，生物是否有进化？为什么？
没有，因为种群的基因频率没有发生变化。
给一个种群其中P(AA)=x，P(Aa)=y， P(aa)=z，计算其自交后代的基因型频率和基因频率。
亲本：P(AA)=x，P(Aa)=y， P(aa)=z → P(A)=x+y/2， P(a)=z+y/2
P1(AA) = x×1 + y × 1/4
→ P1(A)=x+y/2， P1(a)=z+y/2
P1(aa)= y × 1/4 + z × 1
P1(Aa)= y × 2/4
→ P2(A)=x+y/2， P2(a)=z+y/2
2.对于自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？
3、如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2），也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？
（教材P115“思考与讨论”）
根据该突变对生物是有利还是有害来决定
在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因为一对(A、a)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率则(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。
例3 已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少？
人群中，某种遗传病的发病率符合遗传平衡定律所以： AA=P2 Aa=2pq aa=q2
P(aa) =q2=1/10000
P(a) =q=1/100
P(A) =p=1-q=1-1/100=99/100
P(Aa)=2pq=2×1/100×99/100=198/10000
1、基因突变、染色体变异、基因重组
（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料
（教材P116）基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生改变。
（教材P116）达尔文曾今指出，可遗传变异是生物进化的原材料。如果没有可遗传变异，生物就不可能进化。但是可遗传变异是怎样产生的，达尔文限于当时生物学发展水平，不可能做出正确的解释。现代遗传学研究表明，可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。
（教材P116）我们知道，生物自发突变的频率很低，而且突变大多是有害的，那么，它们为什么还能够作为生物进化的原材料呢？别忘了种群是由许多个体组成的，每个个体的每个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。
（教材P116）此外，突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
（教材P116）基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此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。
探究活动（二）“探究自然选择对种群基因频率的影响”
（教材P116）英国曼切斯特地区有一种桦尺蠖，它们在夜间活动，白天栖息在树上。杂交实验表明，桦尺蠖的体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性的。在19世纪中叶以前，桦尺蠖几乎都是浅色的，该种群中S基因的频率很低，在5%以下。到了20世纪中叶，黑色的桦尺蠖却成了常见的类型，S基因的频率上升到了95%以上。 19世纪时，曼切斯特地区的树干上长满了地衣。后来，随着工业的发展，工厂排除的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成了黑色。
问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？假设：根据前面所学的你能做出假设吗？
长满地衣的树干上的桦尺蠖
自然选择可以使种群的基因频率定向改变。
（教材P117）1870年，桦尺蠖种群的基因型频率如下：SS 10% ， 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蠖的生存，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是多少？每年的基因频率为多少？
讨论（教材P117）1、树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗？为什么？
树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
2、在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？
是表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。
（三）自然选择决定生物进化的方向
（教材P118）在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，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。
种群基因频率发生变化的过程
曼彻斯特地区的华尺蠖，基因频率虽然发生了很大变化，但是有没有形成新的物种？
如何判断两个种群是否属于一个物种呢？
指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称为一个物种，简称“种”。
一个“物种”与种群有何区别？
自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。
马和驴虽然能够交配，但是产生的后代——骡是不育的，因此，马和驴之间存在着生殖隔离，它们属于两个物种
虎狮兽是不育的，所以虎和狮是两个物种
不同肤色的人属于一个物种吗？
（教材P119）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。
（教材P119）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。
在自然界中，新物种的形成往往要有隔离发生。
4、隔离在物种形成中的作用
加拉帕戈斯群岛地理分布
由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。其过程十分缓慢!
物种形成的比较常见的方式
物种形成的方式_________
突变和基因重组、自然选择、隔离
1、物种形成的三个基本环节
2、在物种形成中，______是物种形成的必要条件，仅有________不能产生新的物种，两个种群一旦形成__________，这两个种群就属于两个物种。
3、物种形成的主要方式是_______，即通过长期的__________而达到_________，形成新物种。这种物种形成方式中，__________是形成_________的先决条件。
4、物种形成的另一种方式是_______，没有出现________，直接出现_________,形成新物种。如________________。
三、共同进化与生物多样性的形成
达尔文兰花和专门为它传粉的蛾
2、生物多样性三个层次间的联系
生物进化历程可以概况为：从______核到____核，从_____生殖到______生殖，由简单到复杂，由_____生到______生，由低等到高等。
现代生物进化理论的基本观点：
1、______是生物进化的基本单位
2、___________产生进化的原材料
3、_________决定生物进化的方向
4、_____是物种形成的必要条件
5、_________促进生物多样性的形成
第七章 现代生物进化理论 第二节 现代生物进化理论的主要内容
（教材P114）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容易存活，并且有较多的机会留下后代。也就是说自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表现型。在自然界，没有哪个个体是长生不死的，个体的表现型也会随着个体的死亡而消失，决定表现型的基因却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。可见，研究生物的进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体的基因组成的变化。
一、种群基因频率的改变与生物进化
（一）种群是生物进化的基本单位
（教材P114）生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。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。
种群内部个体间存在什么关系呢？
种内斗争、种内互助以及基因交流
一个湖泊中的全部鱼一个池塘中的全部鲤鱼两个池塘内的全部青蛙一片草地上的成年梅花鹿一片草地上的全部蒲公英一个森林中的全部蛇一间屋中的全部蟑螂
（教材P114）种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
某基因型的个体数占全部个体数的比率，叫基因型频率
例:如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，且A和a在常染色体上。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?
1）已知不同基因型的个体数目，求基因型频率和基因频率
例2、某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB，Xb的频率。
总基因数：200×2＋200＝600XbXb 5个 XBXb 15个 XBXB 180个 XbY 11个 XBY 189个 P(Xb) =（5×2＋15＋11）/600=6%P(XB) = （180×2＋15+189）/600=94%
2）已知亲代P(AA)、P(Aa)、P(aa)，求P(A)、 P(a)
（教材P115“思考与讨论”）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，自然选择对翅色这一相对性状不起作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算
P(A)= P(AA)+1/2 P(Aa)
P(a)= P(aa)+1/2 P(Aa)
求子代的基因（型）频率
雄配子：F♂(A)= F ♂(a) = 雌配子：F♀(A)= F♀(a) =
P1(AA)=P1(aa)=P1(Aa)=
P1(A)=P1(a)=
F♂(A)F♀(a) + F♂(a)F♀(A)
F♂(A)F♀(A)
P1(AA) + 1/2P1(Aa)
P1(aa) + 1/2P1(Aa)
在这种条件下，生物是否有进化？为什么？
没有，因为种群的基因频率没有发生变化。
给一个种群其中P(AA)=x，P(Aa)=y， P(aa)=z，计算其自交后代的基因型频率和基因频率。
亲本：P(AA)=x，P(Aa)=y， P(aa)=z → P(A)=x+y/2， P(a)=z+y/2
P1(AA) = x×1 + y × 1/4
→ P1(A)=x+y/2， P1(a)=z+y/2
P1(aa)= y × 1/4 + z × 1
P1(Aa)= y × 2/4
→ P2(A)=x+y/2， P2(a)=z+y/2
2.对于自然界的种群来说，这五个条件都能成立吗？
3、如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2），也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？
（教材P115“思考与讨论”）
根据该突变对生物是有利还是有害来决定
在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因为一对(A、a)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率则(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。
例3 已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少？
人群中，某种遗传病的发病率符合遗传平衡定律所以： AA=P2 Aa=2pq aa=q2
P(aa) =q2=1/10000
P(a) =q=1/100
P(A) =p=1-q=1-1/100=99/100
P(Aa)=2pq=2×1/100×99/100=198/10000
1、基因突变、染色体变异、基因重组
（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料
（教材P116）基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生改变。
（教材P116）达尔文曾今指出，可遗传变异是生物进化的原材料。如果没有可遗传变异，生物就不可能进化。但是可遗传变异是怎样产生的，达尔文限于当时生物学发展水平，不可能做出正确的解释。现代遗传学研究表明，可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。
（教材P116）我们知道，生物自发突变的频率很低，而且突变大多是有害的，那么，它们为什么还能够作为生物进化的原材料呢？别忘了种群是由许多个体组成的，每个个体的每个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。
（教材P116）此外，突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
（教材P116）基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此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。
探究活动（二）“探究自然选择对种群基因频率的影响”
（教材P116）英国曼切斯特地区有一种桦尺蠖，它们在夜间活动，白天栖息在树上。杂交实验表明，桦尺蠖的体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性的。在19世纪中叶以前，桦尺蠖几乎都是浅色的，该种群中S基因的频率很低，在5%以下。到了20世纪中叶，黑色的桦尺蠖却成了常见的类型，S基因的频率上升到了95%以上。 19世纪时，曼切斯特地区的树干上长满了地衣。后来，随着工业的发展，工厂排除的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成了黑色。
问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？假设：根据前面所学的你能做出假设吗？
长满地衣的树干上的桦尺蠖
自然选择可以使种群的基因频率定向改变。
（教材P117）1870年，桦尺蠖种群的基因型频率如下：SS 10% ， 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蠖的生存，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是多少？每年的基因频率为多少？
讨论（教材P117）1、树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗？为什么？
树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
2、在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？
是表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。
（三）自然选择决定生物进化的方向
（教材P118）在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，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。
种群基因频率发生变化的过程
曼彻斯特地区的华尺蠖，基因频率虽然发生了很大变化，但是有没有形成新的物种？
如何判断两个种群是否属于一个物种呢？
指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称为一个物种，简称“种”。
一个“物种”与种群有何区别？
自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。
马和驴虽然能够交配，但是产生的后代——骡是不育的，因此，马和驴之间存在着生殖隔离，它们属于两个物种
虎狮兽是不育的，所以虎和狮是两个物种
不同肤色的人属于一个物种吗？
（教材P119）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。
（教材P119）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。
在自然界中，新物种的形成往往要有隔离发生。
4、隔离在物种形成中的作用
加拉帕戈斯群岛地理分布
由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。其过程十分缓慢!
物种形成的比较常见的方式
物种形成的方式_________
突变和基因重组、自然选择、隔离
1、物种形成的三个基本环节
2、在物种形成中，______是物种形成的必要条件，仅有________不能产生新的物种，两个种群一旦形成__________，这两个种群就属于两个物种。
3、物种形成的主要方式是_______，即通过长期的__________而达到_________，形成新物种。这种物种形成方式中，__________是形成_________的先决条件。
4、物种形成的另一种方式是_______，没有出现________，直接出现_________,形成新物种。如________________。
三、共同进化与生物多样性的形成
达尔文兰花和专门为它传粉的蛾
2、生物多样性三个层次间的联系
生物进化历程可以概况为：从______核到____核，从_____生殖到______生殖，由简单到复杂，由_____生到______生，由低等到高等。
现代生物进化理论的基本观点：
1、______是生物进化的基本单位
2、___________产生进化的原材料
3、_________决定生物进化的方向
4、_____是物种形成的必要条件
5、_________促进生物多样性的形成
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