人教版高中生物必修二 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)

第3节种群基因组成的变化与物种的形成第1课时2021-2022学年人教版高中生物必修2第6章

问题探讨：先有鸡还是先有蛋？你更认同甲同学的观点还是乙同学的观点，为什么？导入某地区生活一种甲虫，该群甲虫体色均为绿色，偶然出现了一只褐色甲虫。假设，褐色甲虫在繁殖季更不易被天敌发现。问题1：能否说明该甲虫种群进化了？问题2：怎样才能表明该甲虫种群进化了？问题3：怎样才能让甲虫的褐色基因传递下去？问题4：生物进化研究的单位应该是什么？一、种群和种群基因库生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合叫作种群。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。在自然界中，种群是生物繁殖、进化的基本单位。一、种群和种群基因库练一练（1）一个池塘中的全部鲤鱼；（2）一个池塘中的全部鱼；（3）一片草地上的全部植物；（4）一片草地上的全部蒲公英。一、种群和种群基因库aaaaAAAAAAAAAaAaAaAa种群的基因库一个种群中全部个体所含有的全部基因叫这个种群的基因库。种群的基因频率在一个种群基因库中，某基因占该基因全部等位基因的比率叫作基因频率。一、种群和种群基因库随机调查发现该甲虫种群某样本中AA、Aa、aa个体分别有30、60、10只,那么A、a的基因频率是多少？若AA、Aa、aa个体的基因型频率分别是30%、60%、10%，那么A、a的基因频率是多少？算一算一、种群和种群基因库

假设上述甲虫种群非常大，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没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算完成下面的表格：（1）该种群产生的A、a配子的比率各是多少？（2）子代基因型的频率各是多少？（3）子代种群的基因频率各是多少？（4）将计算结果填入表格，想一想，子二代、子三代，种群的基因频率会变化吗？（5）能得出什么结论？亲代基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()A()a()子代基因型的频率AA()Aa()aa()子代种群的基因频率A()a（

）二、用数学方法统计基因频率的变化若种群中一等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q，AA的基因型频率为p2，aa的基因型频率为q2；杂合子Aa的基因型频率为2pq。若满足遗传平衡，则（p+q）2=p2+2pq+q2=1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。二、用数学方法统计基因频率的变化若满足遗传平衡，需的条件有哪些？1.种群非常大；2.所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；3.没有迁入和迁出；4.自然选择对翅色这一相对性状没有作用；5.基因不产生突变。现实条件下，难以满足，所以，种群的基因频率总是要发生变化的。二、用数学方法统计基因频率的变化问题探讨：先有鸡还是先有蛋？二、用数学方法统计基因频率的变化实际应用苯丙酮尿症是一种位于常染色体上的隐性遗传病。某地据调查该病的发病率大约在1/10000。1.该地区苯丙酮尿症基因的频率是多少？2.该地人群中苯丙酮尿症杂合子的频率是多少？3．某表现正常的女子有一个患有苯丙酮尿症的弟弟，该女子和人群中表现正常的男性结婚，后代患病的概率是多少？三、遗传平衡的应用总结种群基因组成的变化种群是进化的基本单位种群基因库基因频率（p+q）2=p2+2pq+q2=1数学建模的思想遗传平衡谢谢看观谢谢看观谢谢看观第3节种群基因组成的变化与物种的形成第2课时2021-2022学年人教版高中生物必修2第6章

在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，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。在自然条件下很难发生，原因是什么？哪些会影响种群基因频率的变化？导入可遗传变异的来源有哪些？1.基因突变；2.基因重组；3.染色体变异。其中基因突变和染色体变异可以统称为突变。一、种群基因频率的变化疑问一：生物自发突变的频率很低，能为自然选择提供原材料吗？算一算：果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因，假定每个基因的突变频率均为10-5，对于一个数量为108个个体的中等大小的果蝇种群来说，每一代出现的基因突变数是多少？答案：2×1.3×104×10-5×108=2.6×107（个）！！！一、种群基因频率的变化疑问二：突变大多是有害，为什么可以作为进化的原材料呢？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。例如，有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。一、种群基因频率的变化探究自然选择对种群基因频率变化的影响资料1.英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活动，白天栖息在树干上。杂交实验表明，桦尺蛾的体色受益对等位基因S和s控制。黑色（S）对浅色（s）是显性的。科学家调查这对等位基因的基因频率变化如下表。英国曼彻斯特地区桦尺蛾体色黑色（S）基因频率桦尺蛾体色灰色（s）基因频率19世纪中叶以前5%95%20世纪中叶95%5%2.19世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了地衣。后来，随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。探究自然选择对种群基因频率变化的影响【提出问题、作出假设】请大家根据资料1和2提出探究问题，并作出假设。探究自然选择对种群基因频率变化的影响【制订探究思路】假如1870年，桦尺蛾种群的基因型频率如下：SS10%，Ss20%，ss70%。在树干变黑的环境条件下，假设树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。根据以上数据，设计数据表格，讨论形成合理的探究方案。第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%Ss20%ss70%基因频率Ss探究自然选择对种群基因频率变化的影响探究自然选择对种群基因频率变化的影响【实施探究方案】通过第一年的数据，根据每年浅色个体和黑色个体变化的数据，讨论出计算第二年、第三年、第四年的相关数据的方法。分组计算第二年至第四年的数据，汇总数据，将结果填入表格。第1年第2年第3年第4年……基因型频率AA10%11.5%Aa20%22.9%aa70%65.6%基因频率A20%23%a80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低【分析实验结果，得出结论】结论：自然选择使得种群的基因频率发生定向改变。结果：通过观察第二年至第四年的S基因频率和s基因频率的数据，发现S基因频率越来越高，而s基因频率越来越低。探究自然选择对种群基因频率变化的影响年份2005200620072008住院患者该类抗生素的人均使用量/g

0.0740.12

0.14

0.19

某种细菌对该类抗生素的耐药率/%

2.66.11

10.9

25.5耐药菌耐药率变化的讨论下表为2005～2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率的变化。（1）这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联?依据是什么?（2）试从进化的角度解释耐药率升高的原因。（3）我国卫生部门建立了全国抗菌药物临床应用监测网和细菌耐药监测网，建立细菌耐药预警机制。例如,当某抗菌药物的主要