6.3 种群基因组成的变化与物种形成 课件【新教材】高一生物人教版（2019）必修二

1.达尔文生物进化论两大学说，指出，揭示？2.研究生物进化最直接最重要的证据，概念？3.当今生物体上进化的印记——其他方面的证据，以及概念？4.同源器官和同功器官举例？5.适应的含义6.适应具有？7.拉马克的进化学说内容，进步意义，局限性8.达尔文提出（）学说，内容9.自然选择和变异的方向？变异为自然选择提供?变异是？自然选择是？10生存斗争包括？11自然选择学说局限性和进步意义12达尔文以后进化理论的发展13自然选择的对象14自然选择的因素15自然选择的基础16生物进化的动力和自然选择的手段17生物进化的内因18自然选择的结果196.3种群基因组成的变化与物种形成

一、种群基因组成的变化26.3种群基因组成的变化与物种形成【教学目标】1.理解种群、种群基因库、基因频率等概念（生命观念）；2.比较分析基因频率与基因型频率、种群与物种、生物进化与物种形成等概念的内涵（生命观念）；3.用数学方法探讨自然选择使种群的基因频率发生改变（科学思维）；4.运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化（科学思维、科学探究）；5.探讨耐药菌的出现与抗生素的关系（科学思维、社会责任）。4生活在

的

的

的集合。（1）概念：一定区域同种生物（2）种群特点：全部个体卧龙自然保护区猕猴4√

1．一个池塘中的全部鱼

2．一片草地上的全部蒲公英

3．菜市场上所有大白菜练：下列叙述中属于种群的是（）××1、种群：种群是生物

的基本单位种群是生物

的基本单位。一、种群和种群的基因库繁殖进化5（1）基因库：2.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。（2）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。（3）基因型频率：在一个种群中，某种基因型个体数占该种群个体总数比值。基因频率=某基因的数目控制该性状的等位基因总数×100%基因型频率=该基因型个体数该种群个体总数×100%6解：因为只有A和a两个基因，所以100个个体共有_____个基因。A基因的数量是:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿a基因的数量是:

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿A基因的频率为:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿a基因的频率为:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

2×30+60=120个120÷200=60%2002×10+60=80个80÷200=40%【例1】某昆虫种群中，绿色翅的基因为A,褐色翅的基因为a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那么A、a的基因频率是多少？（4）基因频率的计算方法：A+a=

1方法一：概念法【例2】假如一个昆虫种群中有AA占30％，Aa60％，aa占10％。那么A、a的基因频率是多少？A=AA%+1/2Aa%a=aa%+1/2Aa%=30%+30%=60%=10%+30%=40%基因频率=纯合子频率+1/2杂合子频率（4）基因频率的计算：方法二：通过基因型频率计算【练】AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%、那么A、a的基因频率是多少？（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D【例3】某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的基因频率为多大？基因的总数：XB+Xb=200×2+200×1=600，色盲基因的总数：Xb=15×1+5×2+11×1=36，色盲基因的基因频率为36÷600=6%。基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY人4）基因频率的计算：方法三：若某基因只位于X染色体上某基因的数目雌性个体数×2+雄性个体数×100%基因频率=课本P111思考·讨论用数学方法讨论基因频率的变化

1.假设的昆虫群体满足以下五个条件：①昆虫群体数量足够大，②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，③没有迁入与迁出，④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同（也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没作用）⑤A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。二、【思考·讨论】用数学方法讨论基因频率的变化思考·讨论用数学方法讨论基因频率的变化课本P111（2min时间做第1题（1）（2）（3），填入表格）亲代基因型的比值AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A()A()a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()30%30%30%10%40%60%16%48%36%雌配子雄配子A(60%)a(40%)A(60%)a(40%)36%AA24%Aa24%Aa16%aa亲代子一代子二代子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%60%60%40%40%36%36%48%48%16%16%种群的基因频率会同子一代一样你发现了什么规律？

【思考+总结】这样的种群：①自由交配时，基因频率

，基因型频率

。②若为自交，基因频率

，基因型频率

。③设A的基因频率为p,a的基因频率为q，自由交配时，子代基因型情况？课下思考？不变不变（4）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？遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）：可用数学方程式表示：(p＋q)2=p2＋2pq＋q2=1（其中p代表A基因的频率，q代表a基因的频率）p+q永远为1，p2代表AA的频率，q2代表aa的频率，2pq代表杂合子Aa的频率。雌配子雄配子A(p)a(q)A(p)a(q)AA(p2)Aa(pq)Aa(pq)aa(q2)方法四：利用遗传平衡定律计算由此可见，如果满足上述五个条件（见课本），则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变，这就是哈代－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。【练】在某一种群中，经过调查得知，隐性性状（等位基因用A、a表示）约占9％，那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别约为（）A.0.9、0.82B.0.36、0.55C.0.49、0.42D.0.18、0.73C方法四：利用遗传平衡定律计算2.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5个条件都成立吗？你能举出哪些实例？不可能都成立。例如：翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。153.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，种群的基因频率会发生变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体有益还是有害。突变产生新的基因，会使种群的基因频率发生变化。2.可遗传变异在进化中的作用：1.可遗传变异的来源：三、种群基因频率的变化基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变、基因重组、染色体变异（1）基因突变：

（2）基因重组：产生新的等位基因，使种群的基因频率发生变化。产生更多基因型，

（3）染色体变异：改变基因的数目或者排列顺序生物进化的实质普遍性，随机性，低频性，多害少利性，不定向性随机性，不定向性提供了生物进化的原材料。思考：基因突变的频率很低，而且大多数有害，为什么还能为生物进化提供原材料？每个果蝇的基因数：_______实例分析：果蝇1组染色体上约有1.3x104个基因，假定每个基因的突变率都为10-5，对于一个中等大小的果蝇种群(约有108个个体)来说，每一代出现的基因突变数将是多少？2x1.3x104x10-5x1082x1.3x104每个果蝇的突变基因数：___________2x1.3x104x10-51个果蝇种群的突变基因数：___________=2.6x107（个）3.种群由许多个个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，这样每一代就会产生大量的突变。突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。那么种群的基因频率的改变是否也是不定向的呢？环境浅色桦尺蠖黑色(5%)桦尺蠖浅色(95%)工业污染环境黑化桦尺蠖黑色(95%)基因频率增大桦尺蠖浅色(5%)基因频率下降19世纪中叶以前20世纪课本P112-113

探究·实践，时间2分钟四、探究自然选择对种群基因频率变化的影响。黑褐色树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖长满地衣的树干上的桦尺蠖黑褐色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？四、探究自然选择对种群基因频率变化的影响。思考：现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。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%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%第2年（假设种群为100，则SS10,Ss20,ss70）当黑色（表现型）个体每年增加10%,浅色个体每年减少10%时，基因型为SS（黑色)个体第2年将会增加到11个，基因型为Ss（黑色）个体第2年将增加到22个，基因型为ss（浅色）个体第2年将减少到63个。第2年种群个体总数为96个，基因型SS的频率是11÷96=11.5%；基因型Ss的频率是22÷96=22.9%；基因型ss的频率是63÷96=65.6%。

思考：现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。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%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%13.0%升高26%61.0%26.0%74.0%14.6%29.3%56.1%29.3%70.7%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?会影响，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.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？是表型。例如，天敌看到的是桦尺蛾的体色，而不是控制体色的基因。讨论：2324小结：在自然选择的作用