【高中生物】种群基因组成的变化课件 2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx
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1、第六章 生物的进化第第3 3节节 种群基因组成的变化与物种的形成种群基因组成的变化与物种的形成问题探讨问题探讨 如果在如果在灰色翅(基因型为灰色翅(基因型为aa)aa)昆虫的群体中,偶昆虫的群体中,偶然出现一只然出现一只绿色翅(基因型为绿色翅(基因型为AaAa)的的变异个体变异个体,且绿色比灰色更不容易被敌害发现。且绿色比灰色更不容易被敌害发现。讨论题目:讨论题目:1.根据达尔文根据达尔文“适者生存、不适者淘汰适者生存、不适者淘汰”的的观点,该绿色个体一定能被选择下来吗?观点,该绿色个体一定能被选择下来吗?不一定,达尔文不一定,达尔文“适者生存,不适者被淘汰适者生存,不适者被淘汰”针对的是个体
2、针对的是个体,个体会死亡,个体会死亡2.如果该绿色个体(如果该绿色个体(Aa)能很好的生活下来,它体)能很好的生活下来,它体内的内的A基因怎样才能传递给后代?请写出遗传图解基因怎样才能传递给后代?请写出遗传图解出现有利变异个体内的有利出现有利变异个体内的有利基因,只有在基因,只有在群体群体中,通过中,通过有性生殖有性生殖才能世代延续。另才能世代延续。另外有利变异个体的后代外有利变异个体的后代不一不一定能真实遗传。定能真实遗传。XAAAa绿翅绿翅AA绿翅绿翅(3)P:Aa绿翅绿翅配子配子A aAF1:绿翅绿翅aa灰翅灰翅XAaAa绿翅绿翅AA绿翅绿翅(2)Aa配子配子A aA aAa绿翅绿翅P:
3、F1:绿翅绿翅绿翅绿翅(1)aa灰翅灰翅Aa绿翅绿翅配子配子A aaF1:AaaaP:绿翅绿翅绿翅绿翅研究生物的进化,仅仅研究个体的研究生物的进化,仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的,表现型是否与环境适应是不够的,还必须研究还必须研究群体群体的基因组成变化。的基因组成变化。这个群体就是这个群体就是种群种群!一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库生活在一定区域的生活在一定区域的同种生物同种生物的的全部个体全部个体的集合叫做种群。的集合叫做种群。1.种群种群一个非洲象种群(一个非洲象种群(部分个体部分个体)一片树林中的全部猕猴一片草地上的所有蒲公英一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库
4、同一区域(区域可大可小,大到地球,小的可以是一个池塘)同一区域(区域可大可小,大到地球,小的可以是一个池塘)同一物种的生物同一物种的生物全部个体全部个体种群的三个要素种群的三个要素判断下列是否属于种群:判断下列是否属于种群:(1)一个池塘中的全部鱼)一个池塘中的全部鱼(2)一个池塘中的全部鲤鱼)一个池塘中的全部鲤鱼(3)两个池塘内的全部青蛙)两个池塘内的全部青蛙(4)一片草地上的全部植物)一片草地上的全部植物(5)一片草地上的成年梅花鹿)一片草地上的成年梅花鹿否否否否否否否否一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库【思考】【思考】同前一年的蝗同前一年的蝗虫种群相比,新形成的虫种群相比,新形成的
5、蝗虫种群在基因组成上蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗?会有什么变化吗?种群中的个体种群中的个体具有年龄和性别的差异,具有年龄和性别的差异,种群中的个体并不是种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,彼此可以交配,并通过并通过 将各自将各自的的 传递给后代传递给后代繁殖繁殖基因基因种群不仅是生物种群不仅是生物 的基本单位的基本单位,也是生物也是生物 的基本单位的基本单位进化进化繁殖繁殖一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库3.种群基因库种群基因库一个一个种群种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因叫这个种群的基因库。叫这个种群的基因库。判断:
6、判断:1.1.一只小狗的全部基因是一个基因库一只小狗的全部基因是一个基因库()()2.2.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因种群中每个个体含有种群基因库的全部基因()()一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库4.基因频率基因频率5.基因型频率基因型频率在一个种群中,某基因型个体占全部个体的比率。在一个种群中,某基因型个体占全部个体的比率。在基因库中,某基因占控制此性状全部等位基因数的比率叫做基因频率。在基因库中,某基因占控制此性状全部等位基因数的比率叫做基因频率。A+aA100%A%AA+Aa+aaAA100%AA%例例1 1:某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为某昆虫种群中决定翅色为绿色
7、的基因为A A,决定翅色为褐色的,决定翅色为褐色的基因为基因为a a,从种群中随机抽出,从种群中随机抽出100100个个体,测知基因型为个个体,测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么A A和和a a的基因频率是多少?的基因频率是多少?A A基因频率为基因频率为:a a基因频率为:基因频率为:=40%=40%A%=A%=100%100%2AA2AAAaAa2(AA2(AAAaAaaa)aa)a%=a%=60%=60%2aa2aaAaAa2(AA2(AAAaAaaa)aa)100%100%方法一:概念法:方法一:概念法:方法
8、一:概念法:方法一:概念法:常染色体常染色体:每个每个个体个体含含决定决定一对相对性状一对相对性状的基因有的基因有两个两个思考思考:如何计算种群如何计算种群A、a的数目的数目?A+a=2AA+2Aa+2aa=200A=2AA+2Aa1/2=120A=120/200 100%=60%伴伴X遗传遗传:女性女性每个个体每个个体两个两个基因,基因,男性男性只只含一个含一个基因基因例例:某工厂有男女职工某工厂有男女职工各各200人,对他们进行调查时发现人,对他们进行调查时发现,女女性色盲基因的携带者性色盲基因的携带者(XBXb)有有15 人人,患者患者(XbXb)5人人,男性患男性患者者(XbY)11人
9、。那么,这个群体中色盲基因的基因频率是人。那么,这个群体中色盲基因的基因频率是()A.6%B.5.8%C.12%D.3%A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 A基因频率基因频率=AA=AA的基因型频率的基因型频率+1/2Aa+1/2Aa基因型频率基因型频率A A基因频率基因频率=30%+1/260%=60%=30%+1/260%=60%a a基因频率基因频率=1010%+1/260%=%+1/260%=4040%AAAA基因型频率为基因型频率为:3 30%0%AaAa基因型频率为基因型频率为:60%60%aaaa基因型频率
10、为基因型频率为:1 10%0%a a基因频率基因频率=aaaa的基因型频率的基因型频率+1/2Aa+1/2Aa基因型频率基因型频率例例1 1:某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A A,决定翅色为褐色的,决定翅色为褐色的基因为基因为a a,从种群中随机抽出,从种群中随机抽出100100个个体,测知基因型为个个体,测知基因型为AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那么个。那么A A和和a a的基因频率是多少?的基因频率是多少?例例2:AA、Aa、aa三种基因型个体分别占三种基因型个体分别占24%、72%、4%,那么
11、,那么A的基因频率是的基因频率是()A.36%B.57%C.24%D.60%D基因频率基因频率=纯合子基因型频率纯合子基因型频率+12杂合子基因型频率杂合子基因型频率练习:练习:1.德国小蠊德国小蠊(二倍体二倍体)是常见的室内昆虫。随机取是常见的室内昆虫。随机取样的德国小蠊个体中,样的德国小蠊个体中,ss个体数为个体数为6,SS个体数为个体数为26,Ss个体数为个体数为18。则。则s的基因频率为的基因频率为()A.0.26 B.0.3 C.0.46 D.0.582.基因型为基因型为BB的个体占的个体占18%、Bb的个体占的个体占78%,基因,基因B和和b的基因频的基因频率分别是率分别是()A.
12、18%82%B.36%64%C.57%43%D.92%8%BC一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库 假设假设上述昆虫种群数量非常大,所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,没有迁上述昆虫种群数量非常大,所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,没有迁入和迁出,不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的,基因入和迁出,不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的,基因A和和a都不产突变,根据孟德尔都不产突变,根据孟德尔的分离定律计算。的分离定律计算。(1)该种群产生的该种群产生的A配子和配子和a配子的比值各是多少?配子的比值各是多少?(2)子代基因型的频率各是多少?子代基因型的频率各是多少?(3)子
13、代种群的基因频率各是多少?子代种群的基因频率各是多少?(4)将计算结果填入下表,想一想,子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率会将计算结果填入下表,想一想,子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率会同子一代一样吗?同子一代一样吗?用数学方法用数学方法讨论基因基因频率的率的变化化亲代基因型比代基因型比值AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A()A()a()a()子代基因型频率AA()Aa()aa()子代基因频率A()a()1 1、假假设设上上述述昆昆虫虫种种群群数数量量非非常常大大,所所有有的的雌雌雄雄个个体体间间都都能能自自由由交交配配并并能能产产生生后后代代,没没有
14、有迁迁入入和和迁迁出出,不不同同翅翅色色的的个个体体生生存存和和繁繁殖殖的的机机会会是是均均等等的的,基基因因A A和和a a都都不不产产突突变变,根根据据孟孟德德尔尔的的分分离离定定律计算。律计算。亲代基因型的频率亲代基因型的频率AAAA(30%30%)AaAa(60%60%)aaaa(10%10%)配子的比率配子的比率A A()A()A()a()a()a()a()子一代基因型频率子一代基因型频率AAAA()Aa()Aa()aa()aa()子一代基因频率子一代基因频率A A()a()a()子二代基因型频率子二代基因型频率AAAA()Aa()Aa()aa()aa()子二代基因频率子二代基因频率
15、A A()a()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%亲代子一代 子二代 子三代基因型频率AA30%Aa60%aa10%基因频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库各代基因频率相同吗?基因型频率相同吗?这有什么前提条件吗各代基因频率相同吗?基因型频率相同吗?这有什么前提条件吗?各代基因频率各代基因频率相同相同。基因型频率从。基因型频率从子一代子一代开始保持不变。需开始保持不变。需要满足上述要满足上述5个个前提条件。前提条件。6 6、遗
16、传平衡定律(哈代遗传平衡定律(哈代-温伯格定律)温伯格定律)当群体满足以下当群体满足以下五个条件五个条件:昆虫群体数量足够大;昆虫群体数量足够大;全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代;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;没有迁入与迁出;自然选择对翅型性状没有作用;自然选择对翅型性状没有作用;基因基因A A和和a a都不产生突变,都不产生突变,种群的基因频率和基因型频率可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。以世代相传不发生变化,保持平衡。若种群中一对等位基因为若种群中一对等位基因为A A和和a a,设,设A A的基因频率的基因频率=p=p,a a
17、的基的基因频率因频率=q=q。(p(pq)=1q)=1,则(,则(p+qp+q2 2)=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=1=1。AAAA基因型频率基因型频率=p=p2 2;aaaa基因型频率基因型频率=q=q2 2;AaAa基因型频率基因型频率=2pq=2pq。A A(p p)a(a(q q)A A(p p)AAAA(p p2 2)Aa(Aa(pqpq)a(q)a(q)A Aa a(pqpq)a aa a(q q2 2)雌配子雌配子雄配子雄配子F F1 1基因型频率基因型频率6 6、遗传平衡定律(哈代遗传平衡定律(哈代-温伯格定律)温伯格定律)例例3:在某一足够大可自由交配的种群中
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