2021学年本节综合说课ppt课件
展开一 种群基因频率的改变与生物进化
种群是生物进化的基本单位。
生活在一定区域的同种生物的全部个体称为种群。
种群内的个体间彼此可以交配,实现基因交流。
1.下列哪项属于种群( )
A.一个池塘中的全部鱼B.一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾C.一块朽木上全部真菌D.一片草地上的全部蒲公英
2.种群基因库和基因频率
一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。
在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,叫做基因频率。
关于计算:(1)已知基因型的个体数计算基因频率
例:某个种群有一对等位基因A和a,在该种群随机抽取100个个体,测得基因型AA、 Aa、 aa的个体数分别是30个、60个、10个。那么, A基因和a基因的频率分别是多少?
A基因的频率=(30×2 + 60)÷200 = 60%
a基因的频率=(10×2 + 60)÷200 = 40%
2.右图表示某个种群基因型的组成情况,A、a为一对等位基因。则该种群中a的基因频率是( )A.11% B.40%C.50% D.55%
由题意可知:基因型AA、 Aa、 aa的个体数 分别是3个、3个、3个a基因频率:(2×3+3)÷(9×2)=50%
关于计算:(2)已知基因型的频率计算基因频率
计算公式:一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+½杂合子的基因型频率
3.在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中,基因型为BB的个体占40%,基因型为Bb的个体占50%,基因型为bb的个体占10%,则基因B和b的频率分别是( ) A.90%,10% B.65%,35% C.50%,50% D.35%,65%
B基因的频率:40%+1/2×50%= 65%
b基因的频率:10%+1/2×50%= 35%
结论:基因频率和基因型频率稳定不变。
思考:繁殖若干代后,基因频率会不会发生变化?P1151.(4)
在一个有性生殖的自然种群中,在符合上述5个条件的情况下,各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着基因平衡的。
需满足5个条件: P115
关于计算:(3)根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
设显性基因A频率为 p,隐性基因a频率为 q,则p+q=1。
即:AA%=p2,Aa%=2pq,aa%=q2
例:若已知AA的基因型频率为m,则A的基因频率为_______。
4.在某一个种群中,已调查得知,隐性性状者(等位基因用A、a表示)占16%,那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为:、0.48 、0.24 、0.48 、0.36
AA%=p2,Aa%=2pq,aa%=q2
由题意可知:aa的基因型频率为16%,则a的基因频率为0.4;A的基因频率为1—0.4=0.6AA基因型频率:0.62=0.36Aa基因型频率:2×0.6×0.4=0.48
思考:上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的,对自然界的种群来说,这五个条件都能成立吗?
在自然条件下,满足上述五个条件的种群是不存在的,例如,翅色与环境色彩较一致时,较难被天敌发现(有自然选择)。再例如,基因突变普遍存在,产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。所以种群的基因频率一定会发生改变,即进化在任何种群中都是必然要发生的。
生物进化的实质是种群基因频率的改变
(遗传变异——生物进化的内因)
突变和基因重组产生进化的原材料
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变化。
例:假设每个果蝇约有104对基因,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),请计算出每一代出现的基因突变数是多少?
2× 104 × 10-5
问题1:在自然情况下,突变的频率很低,且多数有害,对生物进化有重要意义吗?
例:在经常刮大风的海岛上,无翅、残翅的昆虫特别多。
结论:突变的有利和有害并不是绝对的,它取决于生物的生存环境。
问题2:利与害,怎么界定?
黑色(S)对浅色(s)是显性
问题3:生物进化的方向由什么决定呢?
探究 自然选择对种群基因频率变化的影响
桦尺蠖的体色受一堆等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性。树干变黑不利浅色桦尺蠖生存(更容易被天敌发现),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?每年的基因频率是多少?
算出P117中第3年、第4年该种群基因型频率和基因频率。
假设第一年总数为x第一年:黑30%X、浅70%X SS10%X、Ss20%X、ss70%X S:(20+20)÷200=20% s:(20+140)÷200=80%第二年:黑33%X、浅63%X SS11%X、Ss22%X、ss63%X SS:11÷96=11.5% Ss:22÷96=22.9% ss:63÷96=65.6%
S:(23+22.9)÷200=23% s:(22.9+131.2)÷200=77%
自然选择会改变基因频率,导致自然选择的原因是生存斗争(生物进化的动力),导致生存斗争的是原因是过度繁殖(生物进化的基础)
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。
自然选择决定生物进化的方向
任何情况下变异是不定向的,环境不能起到定向诱导变异的作用。
自然选择对不定向的生物变异做出定向选择,定向改变基因频率。
二 隔离与物种的形成
不同物种之间不能进行相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代,这种现象叫生殖隔离。
二倍体西瓜和四倍体西瓜是一个物种吗?
同一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。
隔离的定义:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
(原因:动物求偶方式不同、繁殖期不同,植物开花季节、花的形态不同,而造成的不能交配等。)
地理隔离 阻断基因交流在不同的突变和基因重组以及自然选择作用下基因频率向不同方向发生改变种群的基因库出现差异差异进一步加大生殖隔离新物种形成
资料分析:P120隔离在物种形成中的作用
生殖隔离是新物种形成的标志
新物种形成的三个基本环节:
使种群基因频率定向改变并决定生物进化方向;
①种群是生物进化和繁殖的基本单位;
④生物进化的实质是:种群基因频率的改变;
⑤突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个基本环节。
②突变和基因重组产生进化的原材料;
③自然选择决定生物进化的方向;
练习课本p121,第1题
1. ✓ ✓ ✓
2.生活在峡谷北侧的种群发生了突变,由于突变的随机性,同样的突变没有发生在峡谷南侧的种群中。由于这两个种群被河流隔开,彼此没有交配的机会,也就是没有基因的交流,所以两个种群发生明显的分化,有可能演变成两个物种。
问题:1、物种的形成是否必须一定要经过地理隔离?
(2)爆发式:短时间内即可形成。
(1)渐变式:经过漫长岁月和许多世代的逐渐演变形成新物种。
问题:2、如何判断两种动物是否为同一物种?
问题:3、生物进化后是否会形成新的物种?
设计杂交实验,是否能产生可育后代,即是否存在生殖隔离。
不一定,关键看是否产生生殖隔离。
不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。(P124)
三 共同进化与生物多样性的形成
采粉动物的口器和花的结构共同进化,使采粉“专门化”,可防止遍身花粉的昆虫飞到其他植物的花中,浪费了花粉。
当被捕食者发生了变异,防御能力提高时,捕食者也相应地要发生克服被捕食者防御能力的机制,否则就会因为不适应新的条件而被淘汰。
捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
“收割理论”(P123)
地球形成时原始大气中没有氧气,但随着光合细菌、蓝藻的出现,使得大气中有了氧气,为好氧生物的出现提供条件。
生物和无机环境之间的进化
生物多样性的内容:P124
化石——埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物,石化后形成的。是研究生物进化最直接的证据
1.生物的结构: 简单→复杂2.生物的等级: 低等→高等3.细胞的结构: 原核细胞→真核细胞4.生物的细胞组成:单细胞→多细胞5.生殖方式:无性生殖→有性生殖6.代谢方式:原始异养厌氧→自养厌氧→自养需氧7.生活环境:水生→水陆两栖→陆生
某些变异类型对生物的生存无害无利,有关基因频率在种群中随机增减
新物种是由于骤变而不是由于渐变产生
高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 基因工程及其应用教学ppt课件: 这是一份高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 基因工程及其应用教学ppt课件,共58页。PPT课件主要包含了激趣导学,目标导学,导思点拨,种群概念,判断下列是否属于种群,种群的特点,种群的基因库,基因频率,p+q1,物种的概念等内容,欢迎下载使用。
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