6.3種群基因組成的變化與物種的形成課件【知識(shí)精研+培優(yōu)拓展】高一下學(xué)期生物人教版必修2

6.3種群基因組成的變化與物種的形成第六章生物的進(jìn)化學(xué)習(xí)目標(biāo)1、清楚種群、種群基因庫、基因頻率等概念。2、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。3、闡明自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響。4、說明隔離在物種形成中的作用問題探討2.超猴使其所在的群體強(qiáng)大起來，但他卻沒有合適伴侶孤獨(dú)一生，其死后獼猴群體又恢復(fù)到原來的樣子，這能不能說獼猴群體進(jìn)化了？3.假如超猴降低一點(diǎn)擇偶標(biāo)準(zhǔn)，與普通雌性交配生小猴子。當(dāng)超猴死去，多年之后，超猴的表型（基因）能不能在群體中擴(kuò)散開來？假定獼猴群體中有一只雄性個(gè)體發(fā)生了變異（超猴），變異使其在生存斗爭中獲得了優(yōu)勢。

是生物進(jìn)化的基本單位種群生活在

的

全部個(gè)體的集合1、種群：☆種群特點(diǎn)：是可進(jìn)行基因交流的群體，是生物繁殖與進(jìn)化的基本單位。一.種群和種群基因庫同種生物一定區(qū)域一片草地上的成年梅花鹿（）一個(gè)草地上的所有蒲公英（）一個(gè)湖泊中的全部魚（）菜市場上所有大白菜（）判斷一片水田上的所有水稻一片樹林中的全部獼猴×√××一.種群和種群基因庫種群在繁衍過程中，個(gè)體有新老交替，基因卻代代相傳。2.基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。一.種群和種群基因庫每個(gè)個(gè)體所含的基因只是基因庫的一部分個(gè)體數(shù)目越多、個(gè)體間差異越大，該種群基因庫

。越大3.基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占

數(shù)的比值。一.種群和種群基因庫全部等位基因A基因頻率=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)=60%=40%a基因頻率方法一：已知基因型個(gè)體數(shù)求基因頻率基因頻率＝該基因的總數(shù)該等位基因的總數(shù)×100%例：從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。那么A和a的基因頻率是多少?例1已知人的褐眼(A)對(duì)藍(lán)眼(a)是顯性。在一個(gè)有30000人的群體中，藍(lán)眼的有3600人，褐眼的有26400人(其中純合子有12000人)。那么，在這個(gè)人群中A、a的基因頻率分別是A.64%和36%

B.36%和64%

C.50%和50%

D.82%和18%A習(xí)題鞏固大本P88方法二：已知基因型頻率求基因頻率基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因總數(shù)的比值。一.種群和種群基因庫

基因頻率＝純合子頻率+1/2雜合子頻率【練】AA、Aa、aa的個(gè)體分別占24%、72%、4%、那么A、a的基因頻率是多少？（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%D方法二：已知基因型頻率求基因頻率一.種群和種群基因庫

基因頻率＝純合子頻率+1/2雜合子頻率例3

某小麥種群中TT個(gè)體占20%，Tt個(gè)體占60%，tt個(gè)體占20%，由于某種病害導(dǎo)致tt個(gè)體全部死亡，則病害發(fā)生前后該種群中T的基因頻率分別是A.50%、50%

B.50%、62.5%

C.62.5%、50%

D.50%、100%B7．金霉素（一種抗生素）可抑制tRNA

與

mRNA

的結(jié)合，該作用直接影響的過程是（）A.DNA

復(fù)制

B．轉(zhuǎn)錄

C、翻譯

D.

逆轉(zhuǎn)錄8．兔的脂肪白色（F）對(duì)淡黃色（f為顯性，由常染色體上一對(duì)等位基因控制。某兔群由500

只純合白色脂肪兔和

1500

只淡黃色脂肪兔組成，F(xiàn)、f的基因頻率分別是（）

A.15%、85%

B.25%、75%

C.35%、65%

D.45%、55%

BC10．孔雀魚雄魚的魚身具有艷麗的斑點(diǎn)，斑點(diǎn)數(shù)量多的雄魚有更多機(jī)會(huì)繁殖后代，但也容易受到天敵的捕食，關(guān)于種群中雄魚的平均斑點(diǎn)數(shù)量，下列推測錯(cuò)誤的是（）A.

缺少天敵，斑點(diǎn)數(shù)量可能會(huì)增多B.

引入天敵，斑點(diǎn)數(shù)量可能會(huì)減少C.

天敵存在與否決定斑點(diǎn)數(shù)量相關(guān)基因的變異方向D.

自然環(huán)境中，斑點(diǎn)數(shù)量增減對(duì)雄魚既有利也有弊C11．白菜型油菜（2n=20）的種子可以榨取食用油（菜籽油）。為了培育高產(chǎn)新品種，科學(xué)家誘導(dǎo)該油菜未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成完整植株

Bc。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.Bc

成熟葉肉細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組B.

將

Bc

作為育種材料，能縮短育種年限

C.

秋水仙素處理

Bc幼苗可以培育出純合植株D.

自然狀態(tài)下

Bc因配子發(fā)育異常而高度不育A習(xí)題鞏固方法三：若某基因只位于X染色體上某基因的數(shù)目雌性個(gè)體數(shù)×2+雄性個(gè)體數(shù)×100%基因頻率=例2在一次紅綠色盲的調(diào)查中，共調(diào)查男女各200名，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性紅綠色盲基因的攜帶者有15人，患者有5人，男性患者有11人。那么這個(gè)群體中紅綠色盲基因的頻率是A.4.5%

B.6%

C.9%

D.7.8%√大本p88習(xí)題鞏固變式3.在男女學(xué)生比例均等的某校學(xué)生中，有紅綠色盲患者占4.5%，且全為男性，紅綠色盲基因攜帶者占7%，在該校學(xué)生中的色盲基因頻率是A.11.5%

B.7.7%

C.8%

D.4.54%√大本p87在對(duì)某工廠職工進(jìn)行遺傳學(xué)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，在男女各400名職工中，女性色盲基因的攜帶者為30人，患者為10人，男性患者為22人。那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為()A.4.5％B.5.9％C.6％D.9％2.C

1.假設(shè)的昆蟲群體滿足以下五個(gè)條件：①昆蟲群體數(shù)量足夠大②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代③沒有遷入與遷出④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存和繁殖能力均等（自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒作用）⑤A和a都不產(chǎn)生突變,即沒有基因突變和染色體變異思考·討論——用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化根據(jù)孟德爾的分離定律計(jì)算。(1)該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比值各是多少？(2)子代基因型的頻率各是多少？

(3)子代種群的基因頻率各是多少？親代基因型比值A(chǔ)A(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A(chǔ)()A()a()a()A()a()子代基因型頻率AA()Aa()aa()子代基因頻率A()a()36%16%48%60%40%30%10%30%30%60%40%思考·討論——用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化親代子一代子二代子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%60%60%40%40%36%36%48%48%16%16%種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣

這樣的種群：①自由交配時(shí)，基因頻率

，基因型頻率

。②若為自交，基因頻率

，基因型頻率

。不變

不變（4）子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣嗎？不變

改變純合子增多雜合子減少

3.遺傳平衡定律（哈代—溫伯格定律）：一.種群和種群基因庫當(dāng)群體滿足以下五個(gè)條件：種群的基因頻率將不會(huì)改變。設(shè)A

的基因頻率為

p，a的基因頻率為q；則

p+q=1

，且：(p+q)2=p2+2pq+q2AA基因型頻率Aa基因型頻率

aa基因型的頻率①種群數(shù)量足夠大；②所有雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代；③沒有遷入與遷出；④沒有自然選擇

不發(fā)生突變遺傳平衡定律（哈代-溫伯格定律）：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：利用遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率

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(jìn)化是必然的。【練】在某一種群中，經(jīng)過調(diào)查得知，隱性性狀（等位基因用A、a表示）約占9％，那么該性狀的AA、Aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的頻率分別約為（）A.0.9、0.82B.0.36、0.55C.0.49、0.42D.0.18、0.73C

3.遺傳平衡定律的應(yīng)用一.種群和種群基因庫(p+q)2=p2+2pq+q2某人群中某常染色體顯性遺傳病的發(fā)病率為19%，一對(duì)夫婦中妻子患病，丈夫正常，他們所生的子女患該病的概率是（）A.9/19B.10/19C.1/19D.1/21.B3.某常染色體隱性遺傳病在人群中的發(fā)病率為1%，色盲在男性中的發(fā)病率為7%。現(xiàn)有一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦，妻子為該常染色體遺傳病致病基因和色盲致病基因攜帶者。那么，他們所生孩子同時(shí)患上述兩種遺傳病的概率是√例5

在某植物種群中，AA個(gè)體占16%，aa個(gè)體占36%，該種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比、A基因頻率的變化依次為A.增大，不變；不變，不變B.不變，增大；增大，不變C.不變，不變；增大，不變D.不變，不變；不變，增大√4.某植物種群中，AA基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%，若該種群植物自交，后代中AA、aa基因型個(gè)體出現(xiàn)的頻率以及A、a的基因頻率分別是A.55%、45%、45%、55%B.42.5%、32.5%、45%、55%C.55%、45%、55%、45%D.42.5%、32.5%、55%、45%√123456思考·討論——用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化2.對(duì)于自然界的種群來說，這5個(gè)條件都成立嗎？原因是什么？3.如果該種群出現(xiàn)新的等位基因A2（A/a的等位基因），種群的基因頻率會(huì)發(fā)生變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)怎樣變化？提示：突變產(chǎn)生的新基因會(huì)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(duì)生物體是有益還是有害的，這取決于生物生存的環(huán)境。殘翅：正常環(huán)境下：不利變異大風(fēng)環(huán)境下：有利變異四、運(yùn)用男性基因型頻率計(jì)算該地區(qū)X染色體上基因頻率(以紅綠色盲為例)紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，色盲基因b位于X染色體上，男性中色盲占x%，則此地區(qū)Xb(男性中的＝女性中的＝人群中的)的基因頻率也為x%，此地區(qū)女性中色盲率則為(x%)2。例6與外界隔離的某島嶼上，經(jīng)調(diào)查該地區(qū)居民中白化病的致病基因頻率為a，紅綠色盲的致病基因頻率為b，抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為c，下列有關(guān)敘述不正確的是解析女性個(gè)體中同時(shí)患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占b2(2c－c2)，D錯(cuò)誤?！虩o法進(jìn)化先打破平衡遺傳平衡生物怎么進(jìn)化？種群較小不自由交配有突變有選擇有遷入、遷出基因頻率發(fā)生改變生物進(jìn)化標(biāo)志：種群基因頻率發(fā)生改變。基因突變（新的等位基因）染色體變異基因重組不能遺傳的變異可遺傳的變異變異二.種群基因頻率的變化思考：基因重組和染色體變異能不能引起種群基因頻率的變化？都可以引起種群基因頻率的改變突變生物進(jìn)化的原材料生物自發(fā)突變的頻率很低，且大多數(shù)突變對(duì)生物體是有害的，它為何還能作為生物進(jìn)化的原材料呢？【例如】果蠅1組染色體上約有1.3×104個(gè)基因，假定每個(gè)基因的突變頻率都為10-5，對(duì)一個(gè)約有108個(gè)個(gè)體的果蠅種群來說，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是：每個(gè)果蠅的基因數(shù)：_______2x1.3x104x10-5x1082x1.3x104每個(gè)果蠅的突變基因數(shù)：___________2x1.3x104x10-51個(gè)果蠅種群的突變基因數(shù)：___________=2.6x107（個(gè)）突變的多害少利是絕對(duì)的嗎？不是，利和害是相對(duì)于環(huán)境而言的種群基因頻率的改變是否也是不定向的？自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響三.自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響英19世紀(jì)曼徹斯特英20世紀(jì)曼徹斯特樺尺蠖樺尺蠖探究·實(shí)踐5%以下

S(黑色)基因頻率：

95%以上提出問題：樺尺蛾種群中S基因的頻率為什么越來越高？做出假設(shè)：根據(jù)所學(xué)知識(shí)做出假設(shè)：__________________________________________________________________討論探究思路：創(chuàng)設(shè)數(shù)字化情境：1870年，樺尺蛾種群基因型頻率為SS10%，Ss20%，ss70%。假定樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得淺色個(gè)體每年減少10%，黑色個(gè)體每年增加10%。探究·實(shí)踐由于環(huán)境改變，樺尺蠖的灰色（ss）不適應(yīng)環(huán)境而被淘汰，將計(jì)算結(jié)果填入下表：第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因頻率S20%23%s80%77%探究·實(shí)踐26%60.9%26.1%73.9%13.1%70.7%29.2%14.7%56.1%29.3%升高降低樺尺蠖的灰色（ss）不適應(yīng)環(huán)境而被淘汰，導(dǎo)致基因s頻率不斷降低，基因S的頻率升高。結(jié)論：1.樹干變黑會(huì)影響樺尺蛾種群中淺色個(gè)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？會(huì)。因?yàn)闃涓勺兒诤?，淺色個(gè)體容易被發(fā)現(xiàn)，被捕食的概率增加，許多淺色個(gè)體可能在沒有交配，產(chǎn)卵前就已被天敵捕食，導(dǎo)致其個(gè)體數(shù)減少，影響出生率。直接受選擇的是表型（體色），而不是基因型，基因型并不能在自然選擇中起直接作用，因?yàn)樘鞌吃诓妒硺宄叨陼r(shí)，看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。淘汰不利變異基因，積累有利變異基因。探究·實(shí)踐不利變異被淘汰，有利變異逐漸積累自然選擇種群基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化變異（不定向）（定向）生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變。三.自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響自然選擇決定生物進(jìn)化的方向課堂總結(jié)生物進(jìn)化的基本單位生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)生物進(jìn)化的原材料決定生物進(jìn)化的方向種群基因頻率的改變突變和基因重組自然選擇4.下列關(guān)于生物變異和生物進(jìn)化的敘述中，正確的是A.變異都能為生物進(jìn)化提供原材料B.自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向C.只有基因突變才能導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變D.抗生素的使用使病原體產(chǎn)生了適應(yīng)性的變異123456√1.某海島上因?yàn)榻?jīng)常有大風(fēng)天氣，某種昆蟲中無翅的或翅特別發(fā)達(dá)的個(gè)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(dá)的表型占絕對(duì)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(dá)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(jìn)化過程中起選擇作用 D.無翅昆蟲與翅特別發(fā)達(dá)的昆蟲組成了兩個(gè)種群C鞏固練習(xí)2．一只果蠅的突變體在21℃的氣溫下，生存能力很差，但是，當(dāng)氣溫上升到25.5℃時(shí)，突變體的生存能力大大提高。這說明（）A．突變是不定向的B．突變是隨機(jī)發(fā)生的C．突變的有害或有利取決于環(huán)境條件D．環(huán)境條件的變化對(duì)突變體都是有害的C6.3種群基因組成的變化與物種的形成-【新教材】人教版（2019）高中生物必修二課件(共35張PPT)6.3種群基因組成的變化與物種的形成-【新教材】人教版（2019）高中生物必修二課件(共35張PPT)鞏固練習(xí)實(shí)驗(yàn)原理：一般情況下，一定濃度的抗生素會(huì)殺死細(xì)菌，但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生耐藥性。探究·實(shí)踐—探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用1.用記號(hào)筆將培養(yǎng)皿分區(qū)。2.將大腸桿菌均勻涂布在培養(yǎng)基上。3.將含抗生素的紙片和不含抗生素的紙片置于不同的分區(qū)，蓋上皿蓋。4.培養(yǎng)皿倒置，37℃培養(yǎng)12h。觀察培養(yǎng)基上大腸桿菌生長情況。5.挑起抑菌圈邊緣的菌落，重復(fù)幾代，測定抑菌圈的直徑方法步驟：實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：抑菌圈的直徑逐代縮小說明通過抗生素的選擇作用，細(xì)菌中的耐藥性類型越來越多。組別抑菌圈直徑/cm第一代第二代第三代12.261.891.6222.411.911.6732.421.871.69平均值2.361.891.66探究·實(shí)踐—探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用3、超級(jí)細(xì)菌是指對(duì)多數(shù)抗生素耐藥的細(xì)菌，能讓抗生素失效造成人體嚴(yán)重感染。下列關(guān)于超級(jí)細(xì)菌的敘述不符合達(dá)爾文進(jìn)化觀點(diǎn)的是（）A．超級(jí)細(xì)菌對(duì)多數(shù)抗生素具有耐藥性，是抗生素不斷選擇的結(jié)果B．細(xì)菌中原來就存在對(duì)抗生素具有耐藥性的個(gè)體C．抗生素的選擇和細(xì)菌的變異都是定向的D．新品種抗生素的使用會(huì)影響超級(jí)細(xì)菌的進(jìn)化

C鞏固練習(xí)2．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長期使用某種殺蟲劑后，害蟲的抗藥性增強(qiáng)，殺蟲效果下降，原因是(

)A．殺蟲劑誘發(fā)了害蟲抗藥性基因的產(chǎn)生B．殺蟲劑對(duì)害蟲具有選擇作用，使抗藥性害蟲的數(shù)量增加C．殺蟲劑能誘導(dǎo)害蟲分解藥物的基因大量表達(dá)D．抗藥性強(qiáng)的害蟲所產(chǎn)生的后代具有很強(qiáng)的抗藥性B鞏固練習(xí)(3)用上述最有效的抗生素對(duì)細(xì)菌進(jìn)行處理，并測定細(xì)菌數(shù)量變化，如圖2所示。①向培養(yǎng)基中加抗生素的時(shí)刻為___點(diǎn)。②細(xì)菌種群進(jìn)化是定向的，而變異是________，細(xì)菌的抗藥性產(chǎn)生于環(huán)境變化之___(填“前”“中”或“后”)，抗生素對(duì)細(xì)菌變異的作用不是“誘導(dǎo)”，而是________。

③盡管有抗藥性基因存在，但使用抗生素仍然能治療由細(xì)菌引起的感染，原因在于細(xì)菌種群中__________________________________。1．檢測細(xì)菌對(duì)各種抗生素的藥敏程度實(shí)驗(yàn)方法如下：在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)著狀態(tài)相同的某種細(xì)菌，將含有一定濃度不同抗生素的濾紙片(大小相同)放置在不同固體培養(yǎng)基的表面，抗生素向周圍擴(kuò)散，如果抑制該細(xì)菌生長，則在濾紙片周圍出現(xiàn)抑菌圈(圖1中里面的圈)，結(jié)果如下圖所示。

(1)衡量本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的指標(biāo)是____________。(2)圖1中抑制細(xì)菌最有效的是___培養(yǎng)皿中的抗生素。

抑菌圈的大小BB不定向的前選擇有抗藥性基因的個(gè)體占極少數(shù)5.囊鼠的體毛深色(D)對(duì)淺色(d)為顯性，若毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食。調(diào)查不同區(qū)域囊鼠深色表型概率，檢測并計(jì)算基因頻率，結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是A.深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)

域的分布現(xiàn)狀受自然選擇影響B(tài).與淺色巖P區(qū)相比，深色熔巖床

區(qū)囊鼠的雜合子頻率低C.淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型

為DD、DdD.與淺色巖Q區(qū)相比，淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合子頻率高√123456題組二種群基因頻率的變化及