6.3種群基因組成的變化與物種的形成課件-高一下學期生物人教版必修2

第六章生物的進化1.背景——問題探討這兩種觀點都有一定的道理，但都不全面。因為忽視了雞和蛋在基因組成上的一致性，也忽視了生物的進化是以種群為單位而不是以個體為單位這一重要觀點。進化的過程是種群基因庫在環(huán)境的選擇作用下定向改變的過程，以新種群與祖先種群形成生殖隔離為標志，并不是在某一時刻突然有一個個體或一個生殖細胞成為一個新物種。先有雞還是先有蛋？甲同學說：當然是先有雞蛋了，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，也不能影響后者的性狀。乙同學說：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。討論你同意哪位同學的觀點，你的答案和理由是什么？先有雞還是先有蛋？01基因組成的變化PartOne05種群和種群基因庫生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體的集合叫做種群。1.種群一個非洲象種群（部分個體）一片草地上的所有蒲公英一片樹林中的全部獼猴同一區(qū)域同一物種的生物全部個體種群是進化的基本單位。07種群和種群基因庫3.種群基因庫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。4.基因頻率在基因庫中，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。5.基因型頻率在一個種群中，某基因型個體占全部個體的比率。抽樣的個體總數(shù)為____個。AA基因型的數(shù)量=____個；則AA基因型頻率=____________。Aa基因型的數(shù)量=____個；則Aa基因型頻率=____________。aa基因型的數(shù)量=____個；則aa基因型頻率=____________。這100個個體共有____個基因，其中：A基因的數(shù)量=_____________個；A基因的頻率=______________。a基因的數(shù)量=_____________個；a基因的頻率=______________?；蝾l率的計算舉例：在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因是A，決定翅色為褐色的基因是a，從這個種群中隨機抽取100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個，求A和a的基因頻率。某昆蟲決定翅色的基因頻率2002×30+60=1202×10+60=80120÷200=60%80÷200=40%10030601030÷100=30%60÷100=60%10÷100=10%2.種群和種群基因庫——基因頻率和基因型頻率12種群和種群基因庫6.遺傳平衡定律（哈代－溫伯格定律）當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不同表型生存繁殖機會均等；⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變設A的基因頻率為p，a的基因頻率為q；則有p+q=1，那么種群的基因頻率將不會改變

(p+q)2=p2+2pq+q2＝1

AA=p2

Aa=2pq

aa=q2

14種群基因頻率的變化2.上述計算結(jié)果是建立在5個假設條件基礎上的。5個條件為：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

自然選擇對性狀沒有作用

⑤

基因A和a都不產(chǎn)生突變。

對自然界的種群來說，這5個條件都成立嗎？用數(shù)學方法討論基因頻率的改變

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。16種群基因頻率的變化

基因突變在自然界是普遍存在的。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。可遺傳的變異變異不可遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細胞內(nèi)都有成千上萬個基因，這樣每一代就會產(chǎn)生大量的突變。如果蠅約有1.3×104對基因，假定每個基因的突變頻率是10－5，對于一個中等大小的果蠅種群（約有108個個體）來說每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是：

2×1.3×104×10－5×108＝2.6×107（個）知識海洋在自然情況下，突變的頻率是很低的，且多數(shù)是有害的，那么，它為什么還能作為生物進化的原材料呢？18種群基因頻率的變化影響種群基因頻率變化的因素

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

②

基因重組19種群基因頻率的變化影響種群基因頻率變化的因素

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?！纠纭坑谐岬睦ハx中有時會出現(xiàn)殘翅和無翅的突變類型，這類昆蟲在正常情況下很難生存下去。但是在經(jīng)常刮大風的海島上，這類昆蟲卻因為不能飛行而避免了被海風吹到海里淹死。某海島上殘翅和無翅的昆蟲③

生物的生存環(huán)境03自然選擇對種群基因頻率的影響PartThree21自然選擇對種群基因頻率的影響

英國的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蛾（其幼蟲叫樺尺蠖）。它們夜間活動，白天棲息在樹干上。雜交實驗表明，樺尺蛾的體色受一對等位基因S和s控制，黑色(S)對淺色(s)是顯性的。在19世紀中葉以前，樺尺蛾幾乎都是淺色型的，該種群中S基因的頻率很低，在5%以下。到了20世紀中葉，黑色型的樺尺蛾卻成了常見的類型，S基因的頻率上升到95%以上。19世紀時，曼徹斯特地區(qū)的樹干上長滿了淺色的地衣。后來，隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹皮裸露并被熏成黑褐色。探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響24自然選擇對種群基因頻率的影響變異是不定向的自然選擇是定向的不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累種群的基因頻率發(fā)生定向的改變生物朝著一定方向緩慢進化生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變。1.變異是不定向的，自然選擇是定向的（自然選擇決定生物進化的方向）。3.生物進化的實質(zhì)是基因頻率的定向改變。2.自然選擇導致基因頻率發(fā)生改變。04物種的概念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，導致種群間出現(xiàn)形態(tài)和生理上的差異。馬驢騾子它們是同一個物種嗎？＋1.隔離及其在物種形成中的作用幾種地雀

二、隔離在物種形成中的作用地理隔離分布在不同自然區(qū)域的種群，由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障礙，使彼此間無法相遇而不能交配。地雀祖先甲島地雀乙島地雀丙島地雀丁島地雀……甲島地雀1乙島地雀2丙島地雀3丁島地雀4……地理隔離不同不同有差異出現(xiàn)生殖隔離不同物種阻斷基因交流基因頻率向不同方向發(fā)生改變久而久之形成明顯差異地理隔離→生殖隔離（新物種形成）突變和基因重組

自然選擇

種群基因庫改變1.隔離及其在物種形成中的作用二、隔離在物種形成中的作用14隔離在物種形成中的作用1.隔離包括地理隔離和生殖隔離。2.長期的地理隔離會導致生殖隔離的出現(xiàn)。3.生殖隔離是物種形成的標志。4.

隔離是物種形成的必要條件。課堂小結(jié)突變和基因重組自然選擇改變種群基因頻率改變時間基因庫的差別導致種群間生殖隔離標志積累地理隔離物種形成沒有我，你也跑不了這么快！沒有我，你跑不了這么快！

在自然界中，捕食者和被捕食者都面臨生存壓力。在自然選擇的作用下，它們相互選擇，協(xié)同進化。種間斗爭型

資料2：世界上已知的榕樹有800種，98%的榕樹種類中，一種榕樹只讓一種榕小蜂傳粉，而一種傳粉榕小蜂也僅給一種榕樹傳粉，它們有著嚴格的一對一的關系。在漫長的歲月里，榕樹和傳粉榕小蜂為了彼此的種群繁衍，在結(jié)構(gòu)、行為等方面做出適應性改變。榕果傳粉榕小蜂（左雄右雌）

種間互助型

資料3：在裸巖上