【课件】种群基因组成的变化与物种的形成课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx
《【课件】种群基因组成的变化与物种的形成课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【课件】种群基因组成的变化与物种的形成课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx(60页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、高中生物人教版(2019)必修2第6章 生物的进化第3节 种群基因组成的变化与物种的形成(第1课时)甲:甲:当然是先有鸡蛋了,因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代,体细胞即使发生了基因突变,也不能影响后代的性状。乙:乙:不对,人们在养鸡过程中,是根据鸡的性状来选择的,只让符合人类需求的鸡繁殖后代,因此是先有鸡后有蛋。问题探讨甲:甲:当然是先有鸡蛋了,因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代,体细胞即使发生了基因突变,也不能影响后代的性状。乙:乙:不对,人们在养鸡过程中,是根据鸡的性状来选择的,只让符合人类需求的鸡繁殖后代,因此是先有鸡后有蛋。问题探讨这两种观点都有一定这两种观点都有
2、一定的道理,但都不全面。的道理,但都不全面。因为他们忽视了鸡和因为他们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一蛋在基因组成上的一致性,也忽视了生物致性,也忽视了生物的进化是以种群为单的进化是以种群为单位而不是以个体为单位而不是以个体为单位这一重要观点。位这一重要观点。aa灰色A 白色aaaaaa自然选择直接作用的是生物的个体,而且是个体的表型。但是,在自然界,没有哪个个体是长生不死的,个体的表型会随着个体的死亡而消失,决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续,并且在群体中扩散。研究生物的进化,仅研究个体和表型是不够的,还必须研究群体基因组成的变化。一.种群和种群基因库1.种群l定义:生活在一定区域的同种生物
3、的全部个体叫作种群。一个池塘中的全部鱼一个池塘中的全部鱼 一个池塘中的全部鲤鱼一个池塘中的全部鲤鱼两个池塘内的全部青蛙两个池塘内的全部青蛙一片草地上的全部植物一片草地上的全部植物一片草地上的成年梅花鹿一片草地上的成年梅花鹿一片树林中的全部猕猴是一个种群一片水田上的所有水稻是一个种群判断下面例子是不是一个种群:一定区域同种生物全部个体种群的三个要素一.种群和种群基因库判断:一个菜市场所有的白菜是不是一个种群?不是!2.种群的特点: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。种群是物种繁衍、进化的基本单位。3.基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。4
4、.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率。5.基因型频率:在一个种群基因库中,某个基因型的个体占个体总数的比值。基因频率基因频率=某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数=纯合子频率纯合子频率+1/2杂合子频率杂合子频率 100%基因型频率基因型频率=某基因型个体总数某基因型个体总数种群全部个体数种群全部个体数 100%一.种群和种群基因库 例:某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是 30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?方法一:概念法方法
5、一:概念法方法一:概念法方法一:概念法A基因频率为:a基因频率为:=40%A%=100%2AAAa2(AAAaaa)a%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%例:某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是 30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?方法二:通过基因型频率计算方法二:通过基因型频率计算方法二:通过基因型频率计算方法二:通过基因型频率计算A基因频率基因频率=AA的基因型频率的基因型频率+1/2Aa基因型频率基因型频率A基因频率=30%+1/260%=60%a基因频率=10%+1/
6、260%=40%AA基因型频率为基因型频率为:30%Aa基因型频率为基因型频率为:60%aa基因型频率为基因型频率为:10%a基因频率基因频率 =aa的基因型频率的基因型频率+1/2Aa基因型频率基因型频率在种群中,一对等位基因的基因频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。Q:繁殖时,新老种群在基因组成上有变化吗?例:某种群中基因型XBXB有20个,XBY有5个,XBXb有20个,XbY有5个,计算下列基因频率和基因型频率:(1)基因型频率:XBXB _ XbY _(2)基因频率:XB_ Xb_40%10%XBXB基因型频率=XBXB个体数/所有个体=20/(20+5+20+5)=40%XbY
7、基因型频率=XbY个体数/所有个体=5/(20+5+20+5)=10%1XBXB含有2个XB,1 XBY含有1XB,XBXb含有1XB和1Xb,XbY含有1Xb XB基因频率=(40+5+20)/(40+5+40+5)=65/90=72.2%72.2%27.8%若基因只在X染色体上,而Y染色体没有,那基因频率怎么计算?P(Xb)=1-P(B)=27.8%基因频率=某基因的总数该对等位基因的总数 100%(1)常染色体或X、Y染色体的同源区段上(2)X染色体的非同源区段上基因频率=某基因的总数雌性个体数2+雄性个体数 100%总结:基因频率总结:基因频率一.种群和种群基因库思考讨论亲代基因亲代基
8、因型的比值型的比值AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的配子的比值比值A()A()a()a()F1基因型基因型频率频率AA()Aa()aa()F1基因基因频率频率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%A=36%+24%a=16%+24%A=60%a=40%F2基因型基因型频率频率AA(36%)Aa(48%)aa(16%)想一想:后续子代的种群基因频率会同子一代一样吗?如果一个种群符合下列条件:如果一个种群符合下列条件:群体数量足够大,全部的雌雄个体间都能自由交配 并能产生后代,没有迁入与迁出,没有自然选择也没有基因突变和染色体变异。一个基因的频率=它的纯合
9、子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率F2基因基因频率频率A()a()60%40%A=36%+24%a=16%+24%如果符合这5个,这个种群的基因频率(包括基因型)就可以一代代稳定不变,保持平衡。遗传平衡定律(哈代(哈代 温伯格定律)温伯格定律):当当群体满足以下群体满足以下五个条件五个条件:种群种群数量足够大;数量足够大;全部的全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代;雌雄个体间都能自由交配并能产生后代;没有迁入与迁出;没有迁入与迁出;自然选择对体色性状没有作用;自然选择对体色性状没有作用;基因基因A和和a都不产生突变都不产生突变时,种时,种群的基因频率将不会改变。群的基因频率将不会改变
10、。设 A 的基因频率为 p,a 的基因频率为 q;则 p+q=1,且:aa 基因型的频率AA 基因型的频率Aa 基因型的频率 (p+q)2 =p2 +2pq +q2 由遗传平衡定律可知,一个种群符合遗传平衡的五个条件时,从F1开始往后,基因频率和基因型频率都不变;若将其中的自由交配改成连续自交,那后代的基因频率和基因型频率依然不变吗?假设该起始群体全部为Aa,推测连续自交和连续自由交配形成的后代中,基因频率和基因型频率的变化趋势亲代子一代子二代子三代自交基因型频率AA0Aa100%aa0自由交配基因型频率AA0Aa100%aa0自交基因频率A50%a50%自由交配基因频率A50%a50%25%
11、50%25%50%50%37.5%25%37.5%50%25%50%50%43.75%12.5%43.75%25%50%50%50%50%连续自交的时候,基因频率不变,基因型频率改变(杂合子为1/2n,纯合子越来越多)连续自由交配的时候,从F1开始基因频率和基因型频率都不变。(亲代的基因型频率可能不同,基因频率与后代相同。基因频率代代相同(包括亲本)。遗传平衡:种群基因频率和基因型频率不发生变化.种群数量足够大.自由交配.没有迁入与迁出.没有自然选择.没有发生突变.种群数量比较小(出现遗传漂变).不能自由交配.迁入与迁出(出现基因流).自然选择.发生突变遗传平衡X注意:遗传平衡所指的种群是理想
12、条件下的种群,在自然条件下,这样的种群是不存在的。这也从反面说明,自然界中种群的基因频率一定会发生变化,也就是说种群的进化是必然的。影响种群基因组成变化的因素二.种群基因频率的变化可遗传变异提供了可遗传变异提供了生物进化的原材料生物进化的原材料。其来源分为。其来源分为突突变和基因重组变和基因重组。1.可遗传变异:突变包括基因突突变包括基因突变和染色体变异。变和染色体变异。可遗传变可遗传变异的来源异的来源突变突变基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异普通普通个体个体变异变异个体个体进化的原材料某种自然选择自然选择之后的个体二.种群基因频率的变化【例如】果蝇1组染色体上约有1.310
13、4个基因,假定每个基因的突变频率都为10-5,对一个约有108个个体的果蝇种群来说,每一代出现的基因突变数是:生物自发突变的频率很低,而且许多突变是有害的,那么,它为什么生物自发突变的频率很低,而且许多突变是有害的,那么,它为什么能够作为生物进化的原材料呢?(教材能够作为生物进化的原材料呢?(教材P112)突变和基因重组:突变和基因重组:生物自发突变的频率很低,而且许多突变是有害的,但是由于种群是由许多个体组成,每个个体的细胞中都有成千上万个基因,每一代就会产生大量的突变。21.310410-5108=2.6107(个)影响种群基因频率变化的因素影响种群基因频率变化的因素生物的生存环境:生物的
14、生存环境: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。某海岛上残翅和无翅的昆虫二.种群基因频率的变化【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。有性生殖过程中的基因重组:有性生殖过程中的基因重组:基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。猫由于基因重组而产生的毛色变异影响种群基因频率变化的因素二.种群基因频率的变化二.种群基因频率的变化一般长颈鹿长腿长颈鹿(突变)长脖子长颈鹿(突变)基
15、因重组长脖子长腿二.种群基因频率的变化突变和基因重组为生物进化提供原材料自然选择二.种群基因频率的变化自然选择适者生存,不适者被淘汰突变基因重组新的等位基因多种多样的基因型种群中出现大量可遗传的变异形成了进化的原材料(不能决定生物进化的方向)突变和基因重组都是随机的、不定向的自然选择(决定生物进化的方向)三.自然选择对种群基因频率变化的影响 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,白天休息在树干上。杂交实验表明,其体色受一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性的。在19世纪中叶以前,桦尺蛾几乎都是浅色型的,该种群中S基因的频率很低,在5%以下。到了20世纪中
16、叶,黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型,S基因的频率上升到95%以上。探究探究实践实践-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现象现象长满地衣的灰色树干工业革命前工业革命前灰色(ss)桦尺蛾多黑色桦尺蛾浅色桦尺蛾工业革命后工业革命后环境污染的黑色树干黑色(S_)桦尺蛾多黑色桦尺蛾浅色桦尺蛾S频率低,s频率高S频率高,s频率低自然选择可以使种群的基因频率定向改变自然选择可以使种群的基因频率定向改变桦尺蠖种群中的桦尺蠖种群中的S S基因为什么越来越高?基因为什么越来越高?提出问题提出问题作出假设作出假设三.自然选择对种群基因频率变化的影响探究探究实践实践-探究自然选择
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课件 种群 基因 组成 变化 物种 形成 2022 2023 学年 一下 学期 生物 人教版 必修
链接地址:https://www.taowenge.com/p-83044515.html
限制150内