《种群基因组成的变化与物种的形成》生物的进化教学课件(第1课时种群基因组成的变化)

1、第3节种群基因组成的变化与物种的形成第1课时种群基因组成的变化第1页，共44页。课程标准要求核心素养对接学业质量水平阐明具有优势性状的个体在种群中所占的比例将会增加。1.生命观念认同种群是生物繁殖和进化的基本单位，理解基因频率和基因型频率的概念；基于分析和概括，理解突变和重组是不定向的，只能为进化提供原材料，而自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。水平二2.科学思维利用数学方法，探讨自然选择会导致种群基因频率发生定向改变。水平二3.社会责任通过探究抗生素对细菌的选择作用，理解耐药菌的出现是可遗传变异的结果，耐药菌比例的增大是抗生素选择的结果，初步建立合理使用抗生素的科学观念。水平三第2页，共

2、44页。种群和种群基因库自主梳理同种全部个体繁殖基因全部个体基因全部等位基因数第3页，共44页。典例1 某种群中含有基因型为AA的个体300个，Aa的个体200个，aa的个体500个，则该种群中a的基因频率为()A.40% B.60% C.50% D.70%答案B第4页，共44页。对点练1 B/b是仅位于果蝇X染色体上的一对等位基因。现有一果蝇种群，雌雄各1 000只。其中，基因型为XBXB的果蝇200只，基因型为XbXb的果蝇300只，基因型为XBY的果蝇600只。该果蝇种群中b的基因频率为()A.40% B.60% C.50% D.70%解析雌果蝇中XBXB、XBXb和XbXb的数目分别为

3、200、500和300只；而雄果蝇中XBY和XbY的数目分别为600只和400只，所以b的基因频率(5003002400)/(1 00021 000)100%50%。答案C第5页，共44页。素养提升构建种群基因组成变化的数学模型在某昆虫种群中，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，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。假设该昆虫种群非常大，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，据此内容回答下列问

4、题：第6页，共44页。(1)计算出亲代种群中AA、Aa和aa三种基因型个体所占的比例(即AA、Aa和aa的基因型频率)，填入下表相应位置。(2)根据孟德尔的分离定律，计算出该亲代种群产生的A配子的比例(即A的基因频率)p和a配子的比例(即a的基因频率)q，填入下表相应位置。显、隐性配子的比例就是显隐性基因的基因频率第7页，共44页。(3)计算出亲代种群雌雄个体随机交配所产生的子一代的基因型频率和基因频率，填入下表相应位置。(4)求出子一代自由交配所产生的子二代的基因型频率和基因频率，填入下表相应位置。(5)求出子二代自由交配所产生的子三代的基因型频率和基因频率，填入下表相应位置。基因型频率该基

5、因型个体数/该种群个体总数100%第8页，共44页。由表可知，子二代、子三代以及以后若干代，种群的基因频率和基因型频率都与(填“亲代”或“子一代”)一样。基因型频率基因频率AAAaaaA(p)a(q)亲代_子一代_子二代_子三代_30%60%10%60%40%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%子一代第9页，共44页。典例2 (2019诸暨中学期中)在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的百分比为20%，Aa基因型的百分比为80%，aa基因型(致死型)的百分比为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因

6、型的个体占()A.1/4 B.1/5 C.3/7 D.11/21第10页，共44页。解析已知某种群控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为20%，Aa基因型的频率为80%，aa基因型(致死型)的频率为0，则A的基因频率20%1/280%60%，a的基因频率1/280%40%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA基因型频率60%60%36%，Aa的基因型频率260%40%48%，aa的基因型频率40%40%16%，其中aa为致死型，因此AA基因型的个体占36/(3648)3/7，C正确。答案C第11页，共44页。对点练2 (2019湖北部分重点中学期末)在一个随机交配的种群中，调查

7、发现 AA 占 20%，Aa 占 40%，aa 占 40%，在某种条件发生变化的情况下，显性个体每年递增 10%，隐性个体每年递减 10%，则一年后 A 基因的频率约为()A.43.1% B.40% C.36.7% D.44%解析设群体中有100个个体，则调查时AA为20个，Aa为40个，aa为40个。由题干信息可知，显性个体每年递增 10%，隐性个体每年递减 10%，则一年后AA为22个，Aa为44个，aa为36个。则此时A的基因频率为(222)44/(224436)288/20443.1%，故选A。答案A第12页，共44页。联想质疑第13页，共44页。【易错提示】(1)一个种群包括该区域内

8、该种生物的所有属性(所有性别、所有年龄等等)的全部个体；(2)常染色体上A的基因频率计算公式为(AA个体数2Aa个体数)/(种群个体总数2)100%，a的基因频率计算公式为(aa个体数2Aa个体数)/(种群个体总数2)100%；(3)X染色体上b的基因频率计算公式为：(XbXb个体数2XBXb个体数XbY个体数)/(雌性个体总数2雄性个体总数)100%；X染色体上B的基因频率计算公式为：(XBXB个体数2XBXb个体数XBY个体数)/(雌性个体总数2雄性个体总数)100%。第14页，共44页。【拓展】遗传平衡定律(哈迪温伯格定律)(1)使用条件：种群非常大；所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后

9、代；没有迁入和迁出；不同表型的个体生存和繁殖的机会是均等的；基因A及其等位基因a都不产生突变。(2)实质与性质：同时满足上述5个条件的种群，处于遗传平衡状态，其种群基因频率和基因型频率将世代保持不变。(3)数学表达式：若A的基因频率为p，a的基因频率为q，且pq1；则AA的基因型频率p2，aa的基因型频率q2，Aa的基因型频率2pq，且p22pqq21。第15页，共44页。【方法归纳】第16页，共44页。自主梳理1.基因突变使种群基因频率发生变化的原因基因突变产生新的，这就可以使种群的基因频率发生变化。种群基因频率的变化及自然选择对种群基因频率变化的影响等位基因第17页，共44页。2.可遗传的

10、变异提供了生物进化的原材料染色体变异随机性不定向性第18页，共44页。3.探究自然选择对种群基因频率变化的影响(1)提出问题：？(2)作出假设：。(3)实验思路与结果：1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS为10%，Ss为20%，ss为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(ss)个体每年减少10%，黑色(SS和Ss)个体每年增加10%。完成下列表格：(注意：不同年份该种群的个体总数可能有所变化)如何解释桦尺蛾种群中s基因的频率越来越低的现象自然选择使桦尺蛾种群的基因频率发生定向改变第19页，共44页。第1年第2年第3年第4

11、年基因型频率SS10%11.5%_Ss20%22.9%_ss70%65.6%_基因频率S20%23%_s80%77%_13%14.6%26%29.2%61%56.2%26%29.2%74%70.8%第20页，共44页。将环境的作用的大小进行调整，比如将浅色个体每年减少的数量百分比调高点，重新进行相关计算，得出结果。(4)分析结果，得出结论：自然选择可以种群的基因频率，且环境的选择作用越大，改变的幅度也越。定向改变大第21页，共44页。4.自然选择使种群的基因频率发生定向改变多提高下降定向改变第22页，共44页。典例3 (2019通州区期末)家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某

12、通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。如表是对某市不同地区家蝇种群对该杀虫剂的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是()家蝇种群来源敏感型纯合子/%抗性杂合子/%抗性纯合子/%甲地区78202乙地区64324丙地区84151第23页，共44页。A.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%B.乙地区抗性基因频率相对较高是杀虫剂选择的结果C.目前在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂效果最不明显的应该是丙D.上述通道蛋白中氨基酸改变的根本原因是在基因表达过程中出现了差错解析由表格信息可知，甲地区抗性纯合子的基因型频率是2%，抗性杂合子基因型频率是20%，则抗性基因频率是2%20%212%，A错

13、误；乙地区抗性基因频率相对较高是杀虫剂选择的结果，B正确；由表格信息可知，目前在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂效果最不明显的应该是乙，C错误；通道蛋白中氨基酸改变的根本原因可能是基因碱基替换的结果，D错误。答案B第24页，共44页。对点练3 (2019宝鸡中学月考)在某一种群中，AA、Aa、aa的基因型频率相等，当自然选择分别对隐性基因或显性基因不利时，对应的有利基因的基因频率就会上升，但其上升的幅度不同，如图所示。下列有关叙述错误的是()A.自然选择过程中，直接受选择的是表现型，进而导致基因频率的改变B.在甲选择条件下，显性基因的频率可以降为零C.乙为自然选择对隐性基因不利时的曲线D.该种群基

14、因频率的变化只与环境的选择作用有关第25页，共44页。解析自然选择过程中，直接受选择的是表现型而不是基因型，进而导致基因频率的改变，A正确；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，种群相应的基因频率会不断提高，因此一般来说频率高的基因控制后代的性状会更适应环境，相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因频率会下降。在持续选择的条件下，控制不利变异的基因频率有可能降至为0，B正确；当自然选择对隐性基因不利时，aa个体的生存能力低，AA、Aa生存能力高，A基因频率增加的速率较慢，因此乙曲线可以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化曲线，C正确；种群基因频

15、率的变化与突变和基因重组、迁入与迁出和环境的选择等多种因素有关，D错误。答案D第26页，共44页。联想质疑【易错提示】(1)突变的有害和有利不是绝对的，取决于生物的生存环境；(2)染色体片段的缺失、重复和染色体数目变异能造成基因数目的变化，所以能引起种群基因频率的变化；而染色体片段的易位和倒位只改变了基因在染色体上的排列顺序，不改变基因的种类和比例，所以不会直接引起基因频率的变化。第27页，共44页。工业化初期的桦尺蛾种群第28页，共44页。工业化中后期的桦尺蛾种群第29页，共44页。【归纳总结】自然选择决定生物进化方向的原理第30页，共44页。【易错提示】(1)变异是不定向的，不能决定生物进

16、化的方向，只能为生物进化提供原材料。自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。(2)自然选择直接作用于生物的表现型而不是基因型，最终使种群的基因频率发生定向改变。第31页，共44页。1.实验原理一般情况下，一定浓度的能杀死细菌，但变异的细菌可能产生。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加，有可能存活下来。探究抗生素对细菌的选择作用自主梳理抗生素耐药性抗生素耐药菌第32页，共44页。2.实验步骤步骤1分组、编号、做标记用记号笔在培养皿的_画两条相互_的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为步骤2接种取少量细菌的培养液，用_(或无菌棉签)均匀地涂抹在_上步骤3自变量控制用无菌的镊子先夹取1张_的

17、纸片放在的中央，再分别夹取1张_纸片放在的中央，盖上皿盖对照组号区域号区域实验组底部垂直无菌的涂布器培养基平板不含抗生素抗生素第33页，共44页。步骤4培养将培养皿倒置于37 的恒温箱中培养1216 h步骤5因变量观测观察培养基上纸片附近是否出现_，并测量、记录_的直径，并取平均值步骤6重复实验从_的菌落上挑出细菌，接种到已灭菌的_中培养，重复步骤25。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径抑菌圈抑菌圈抑菌圈边缘液体培养基第34页，共44页。3.实验结果与区域相比，区域纸片周围会出现抑菌圈；区域抑菌圈的平均直径逐代越来越。4.实验结论细菌耐药性的出现是发生了；抗生素的选择作用导致了耐药菌比

18、例的逐渐。小可遗传的变异升高第35页，共44页。(1)细菌耐药性变异的产生与抗生素有关吗？为什么？提示无关。因为抗生素并非诱变因子。(2)细菌产生耐药性变异的过程是定向的吗？为什么？提示不是。因为细菌产生耐药性变异的过程属于基因突变，而基因突变具有不定向性。(3)为什么培养基中抗生素滤纸片周围会出现抑菌圈？提示因为滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使其不能形成菌落而出现抑菌圈。(4)抗生素滤纸片周围的抑菌圈的直径为什么会逐代变小？提示因为经过抗生素的持续多代筛选，细菌的耐药性越来越强。第36页，共44页。典例4 (2019遵义市期末)长期使用抗生素治病，会出现一些抗药性强的细菌，使抗生素的药

19、效降低。原因是()A.长期使用使细菌不得不适应抗生素B.抗生素的使用导致细菌发生了基因突变C.抗生素对细菌的不定向变异进行了定向选择D.细菌为了适应抗生素而产生了定向变异第37页，共44页。解析长期使用抗生素治病，由于抗生素对细菌有选择作用，淘汰了没有抗药性的细菌和抗药性低的细菌，能生存下来的细菌都具有较强的抗药性，所以出现抗药性强的细菌，使抗生素药效降低，而不是细菌对抗生素产生了适应性，A错误；细菌发生基因突变与抗生素的使用无关，B错误；抗生素对细菌的不定向变异进行了定向选择，使一些抗药性强的细菌生存下来，C正确；生物的变异是不定向的，D错误。答案C第38页，共44页。对点练4 (2019辽

20、阳期末)滥用抗生素往往会导致细菌产生耐药性，下列叙述错误的是()A.种群是细菌进化的基本单位B.细菌的抗药性变异来源于细菌的基因突变C.抗生素的定向选择使细菌的抗药基因频率增大D.细菌的定向变异决定细菌的进化方向解析种群是生物进化的基本单位，A正确；细菌没有染色体，不能进行有性生殖，其抗药性变异来源于细菌的基因突变，B正确；抗生素对细菌种群中存在的不定向变异进行了定向的选择，使细菌的抗药基因频率增大，C正确；变异是不定向的，自然选择决定生物的进化方向，D错误。答案D第39页，共44页。联想质疑细菌耐药性的产生机制第40页，共44页。滥用抗生素，增强细菌的抗性第41页，共44页。课堂小结不定向非

21、随机定向第42页，共44页。第43页，共44页。1、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。2、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。3、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。4、天行健，君子以自强不息。5、有百折不挠的信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大的威力。6、永远没有人力可以击退一个坚决强毅的希望。7、意大利有一句谚语：对一个歌手的要求，首先是嗓子、嗓子和嗓子我现在按照这一公式拙劣地摹仿为：对一个要成为不负于高尔基所声称的那种“人”的要求，首先是意志、意志和意志。8、执着追求并从中得到最大

22、快乐的人，才是成功者。9、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。10、发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚持自己发现的意志，并把研究继续下去。11、我的本质不是我的意志的结果，相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有意志。12、公共的利益，人类的福利，可以使可憎的工作变为可贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。13、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。14、意志的出现不是对愿望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识水平上。15、无论是美女的歌声，还是

23、鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。16、即使遇到了不幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。17、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。18、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。19、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。20、有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。21、意志坚强，就会战胜恶运。22、只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。23、卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠。24、疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。25、能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。26、钢是在烈火

24、和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。27、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。28、立志不坚，终不济事。29、功崇惟志，业广惟勤。30、一个崇高的目标，只要不渝地追求，就会居为壮举；在它纯洁的目光里，一切美德必将胜利。31、书不记，熟读可记；义不精，细思可精；惟有志不立，直是无着力处。32、您得相信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。33、告诉你使我达到目标的奥秘吧，我唯一的力量就是

25、我的坚持精神。34、成大事不在于力量的大小，而在于能坚持多久。35、一个人所能做的就是做出好榜样，要有勇气在风言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。36、即使在把眼睛盯着大地的时候，那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。37、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。38、一个有决心的人，将会找到他的道路。39、在希望与失望的决斗中，如果你用勇气与坚决的双手紧握着，胜利必属于希望。40、富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。41、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。42、生命里最重要的事情是要有个远大的目标

26、，并借助才能与坚持来完成它。43、事业常成于坚忍，毁于急躁。我在沙漠中曾亲眼看见，匆忙的旅人落在从容的后边；疾驰的骏马落在后头，缓步的骆驼继续向前。44、有志者事竟成。45、穷且益坚，不坠青云之志。46、意志目标不在自然中存在，而在生命中蕴藏。47、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。48、思想的形成，首先是意志的形成。49、谁有历经千辛万苦的意志，谁就能达到任何目的。50、不作什么决定的意志不是现实的意志；无性格的人从来不做出决定。我终生的等待，换不来你刹那的凝眸。最美的不是下雨天，是曾与你躲过雨的屋檐。征服畏惧、建立自信的最快最确实的方法，就是去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。生活真象这杯浓酒，不经三番五次的提炼呵，就不会这样可口！人格的完善是本，财富的确立是末能力可以慢慢锻炼，经验可以慢慢积累，热情不可以没有。不管什么东西，总是觉得，别人的比自己的好！只有经历过地狱般的折磨，才有征服天堂的力量。只有流过血的手指才能弹出世间的绝唱。对时间的价值没有没有深切认识的人，决不会坚韧勤勉。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力的。不要因为寂寞而恋爱，孤独是为了幸福而等待。每天清晨，当我睁开眼睛，我告诉自己：我今天快乐或是不快乐，并非由我所遭遇的事情造成的，而应该取决