高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進化》一種群基因組成的變化一等獎?wù)n件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

甲同學(xué)說：當(dāng)然是先有雞蛋了，因為只有生殖細胞產(chǎn)生的基因突變才能遺傳給后代，體細胞即使發(fā)生了基因突變，也不能影響后代的性狀。乙同學(xué)說：不對，人們在養(yǎng)雞過程中，是根據(jù)雞的性狀來選擇的，只讓符合人類需求的雞繁殖后代，因此是先有雞后有蛋。你同意哪位同學(xué)的觀點？你的答案和理由是什么？
3、種群基因頻率的變化
2、種群基因組成的變化
4、自然選擇對種群基因頻率變化的影響
一、種群基因組成的變化
自然選擇直接作用的是生物的個體，而且是個體的表型。但是，在自然界，沒有哪個個體是長生不死的，個體的表型會隨著個體的死亡而消失，決定表型的基因卻可以隨著生殖而世代延續(xù)，并且在群體中擴散。研究生物的進化，僅研究個體和表型是不夠的，還必須研究群體基因組成的變化。
（1）種群：生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。（2）實例：一片樹林中的全部獼猴是一個種群，不同樹林中的（同種）獼猴構(gòu)成兩個不同的種群。（3）特點：是生物繁殖和進化的基本單位,彼此可以交配，并通過繁殖講各自的基因傳給后代。
一個種群中全部個體所含有的全部基因叫這個種群的基因庫。
在基因庫中，某基因占控制此性狀全部等位基因數(shù)的比率叫做基因頻率。
在一個種群中，某基因型個體占全部個體的比率。
種群中基因總數(shù)越多，基因庫越大，與基因種類無關(guān)。
例1：某昆蟲種群中決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率是多少？
A.在種群中，一對等位基因的基因頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。B.一個基因的頻率=該基因純合子的基因型頻率+1/2雜合子的基因型頻率
A基因數(shù)=2×30﹢60=120個
a基因數(shù)=60﹢2×10=80個
1、假設(shè)上述昆蟲種群數(shù)量非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，不同翅色的個體生存和繁殖的機會是均等的，基因A和a都不產(chǎn)突變，根據(jù)孟德爾的分離定律計算。
用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變
5.遺傳平衡定律（哈代-溫伯格定律）
當(dāng)群體滿足以下五個條件： ①昆蟲群體數(shù)量足夠大； ②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代； ③沒有遷入與遷出； ④自然選擇對翅型性狀沒有作用； ⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變，種群的基因頻率和基因型頻率可以世代相傳不發(fā)生變化，保持平衡。
（5）遺傳平衡定律（哈代-溫伯格定律）
若種群中一對等位基因為A和a，設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q。(p＋q)=1，則（p+q2)=p2+2pq+q2=1。
AA基因型頻率=p2；aa基因型頻率=q2；Aa基因型頻率=2pq。
遺傳平衡所指的種群是理想種群，在自然條件下，這樣的種群是不存在的。這說明在自然界中，種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化，也就是說種群的進化是必然的。
二、種群基因頻率的變化
1、基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可以使種群的基因頻率發(fā)生變化。
在自然情況下，突變的頻率是很低的，且多數(shù)是有害的，對生物的進化有重要意義嗎？
可遺傳變異提供了生物進化的原材料。其來源分為突變和基因重組。
2、突變（基因突變和染色體變異）和基因重組產(chǎn)生進化的原材料。
基因突變產(chǎn)生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。
貓由于基因重組而產(chǎn)生的毛色變異
突變的有害和有利也不是絕對的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。
某海島上殘翅和無翅的昆蟲
3. 如果該種群出現(xiàn)新的突變型（基因型為A2a或A2A2），也就是產(chǎn)生新的等位基因A2，種群的基因頻率會變化嗎？基因A2的頻率可能會怎樣變化？
突變產(chǎn)生的新基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化。基因A2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對生物體是有益還是有害的，這往往取決于生物生存的環(huán)境。
基因突變、基因重組和自然選擇。
探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響
1870年，樺尺蛾種群的基因型頻率為SS10%，Ss20%，ss70%，S基因的頻率為20%。在樹干變黑這一環(huán)境條件下，假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%。第2-10年間，該種群每年的基因型頻率各是多少?每年的基因頻率是多少?
第一年：取100個個體SS=10個Ss=20個Ss=70個
第二年：SS=10×1.1=11個Ss=20×1.1=22個ss=70×0.9=63個
第二年：取100個個體SS=11.5個Ss=22.9個Ss=65.6個
討論1. 樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率嗎？為什么？ 2. 在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什么？ 3.樺尺蛾種群中s基因的頻率為什么越來越低？
5%以下 95%以上
種群是生物進化的單位，也是生物繁殖的單位。
生物進化 = 種群基因頻率變化
種群基因頻率發(fā)生變化的過程。
淘汰不利變異基因、積累有利變異基因。
　　種群中產(chǎn)生的變異是（）的，經(jīng)過長期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利變異逐漸（），從而使種群的基因頻率發(fā)生（）改變，導(dǎo)致生物朝向一定方向進化?？梢姡镞M化的方向是由（）決定的。
　　種群中產(chǎn)生的變異（）。　　自然選擇方向（　　?。?。
　　自然選擇決定生物進化的方向。
2、影響基因頻率的因素：
基因突變、基因重組和自然選擇
3、生物進化的實質(zhì)就是：
1、種群是生物進化的單位，也是生物繁殖的單位。
種群基因頻率發(fā)生變化的過程。種群基因頻率的改變，標(biāo)志著生物的進化。
1、下列關(guān)于種群的敘述中，錯誤的是（） A．種群是生物進化和繁殖的基本單位B．一個池塘中的全部魚是一個種群C．一個種群中的全部基因構(gòu)成該種群的基因庫D．種群內(nèi)的個體會死亡，但基因庫卻可在代代相傳的過程中得以保持和發(fā)展
2.某海島上因為經(jīng)常有大風(fēng)天氣，某種昆蟲中無翅的或翅特別發(fā)達的個體比翅普通（中間型）的更易生存，長此以往形成了現(xiàn)在的無翅或翅特別發(fā)達的表型占絕對優(yōu)勢的昆蟲種群。下列分析正確的是（）A. 大風(fēng)導(dǎo)致昆蟲出現(xiàn)無翅和翅特別發(fā)達的變異B. 昆蟲翅的全部基因構(gòu)成了該種群的基因庫C. 大風(fēng)在昆蟲翅的進化過程中起選擇作用D. 無翅昆蟲與翅特別發(fā)達的昆蟲組成了兩個種群
3、隔離在物種形成中的作用
2、探究抗生素對細菌的選擇作用
一、探究抗生素對細菌的選擇作用
一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細菌時，如果向培養(yǎng)基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來。
通過觀察細菌在含有抗生素的培養(yǎng)基上的生長狀況，探究抗生素對細菌的選擇作用。
1、用記號筆在培養(yǎng)皿的底部畫線，將培養(yǎng)基分為四個區(qū)，標(biāo)號
2、將細菌涂布在培養(yǎng)基平板上
3、①號區(qū)域的中央放置不含抗生素紙片和②③④號區(qū)域的中央分別放置含有抗生素的紙片
4、將培養(yǎng)皿倒置于37℃的恒溫箱中培養(yǎng)12~16h
抗生素對細菌有選擇作用，抗生素對細菌抑制作用越來越弱。
1、為什么要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌？
有利的，基因突變具有隨機性和不定向性，有利或有害取決于所處的環(huán)境條件。
抗生素能夠殺死細菌，在抑菌圈邊緣抗生素濃度較低，可能存在具有耐藥性的細菌，因此要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌。
2、在本實驗的培養(yǎng)條件下，耐藥菌所產(chǎn)生的變異是有利還是有害的？你怎么理解變異是有利還是有害的？
3、濫用抗生素的現(xiàn)象十分普遍。例如，有人生病時覺得去醫(yī)院很麻煩，就直接吃抗生素；有的禽畜養(yǎng)殖者將抗生素添加到動物飼料中。你認為這些做法會有什么后果？
濫用抗生素會使病菌的抗藥基因不斷積累，抗藥性不斷增強，導(dǎo)致抗生素藥物失效。
二、隔離在物種形成中的作用
1. 物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。
2. 生殖隔離：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫作生殖隔離。
同種生物的不同種群，由于突變和選擇因素的不同，其基因組成可能會朝不同的方向改變，導(dǎo)致種群間出現(xiàn)形態(tài)和生理上的差異。
①地理隔離同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。
②生殖隔離不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。
3.隔離:不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。
由于長期地理隔離而沒有相互交配，沒有基因交流，形成了生殖隔離，它們形成兩個不同的亞種。
加拉帕戈斯群島的地雀的形成方式
地理隔離，阻隔基因交流
自然選擇，基因頻率發(fā)生改變
生殖隔離，新物種形成的標(biāo)志
物種形成的三個環(huán)節(jié)①突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料②自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變③隔離是物種形成的必要條件
不是。多倍體的形成不需經(jīng)地理隔離。
通過長期地理隔離而實現(xiàn)生殖隔離，是否是新物種形成的唯一方式呢？
物種形成和生物進化的比較
可能屬于同一物種，也可能屬于不同物種
只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯的差異，出現(xiàn)生殖隔離才形成新物種；進化不一定產(chǎn)生新物種，但新物種產(chǎn)生的過程中一定存在進化
1.下列關(guān)于生物進化理論的敘述，錯誤的是（）A.形成新物種不一定要經(jīng)過地理隔離，例如，二倍體西瓜和四倍體西瓜就不是同一個物種B.自然選擇作用于個體，從而影響種群的進化C.變異是不定向的，基因頻率的改變方向是定向的D.物種形成的三個基本環(huán)節(jié)是突變、基因重組和自然選擇
2、下圖表示某小島上蜥蜴進化的基本過程，X、Y、Z表示生物進化的基本環(huán)節(jié)。下列相關(guān)敘述正確的是( 　　)
A.圖中X、Y、Z分別表示基因突變、自然選擇、隔離B.自然選擇的直接對象是個體的表現(xiàn)型而非基因型C.蜥蜴進化說明形成了生殖隔離D.自然選擇是導(dǎo)致蜥蜴變異的根本原因

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