【高中生物】种群基因组成的变化与物种的形成第1课时 2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx
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1、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
2、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。第6章 第3节人教版 高中生物必修2一.种群和种群基因库1.种群种群l定义:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。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
3、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:种群的特点:种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是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,彼此可以交配,并通并通过繁殖将各自的基因繁殖将各自的基因传给后代后代。种群是物种种群是物种繁衍繁衍、生物进化化的的基本基本单位位。aa灰色A 白色aaaaaa自然自然选择直接作用直接作用的是生物的的是生物的个体个体,而且是个体的,而且是个体的表型表型。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
4、究个体和表型是不够的,还必须研究群体基因群体基因组成成的变化。3.基因库:一个种群中一个种群中全部个体全部个体所含有的全部基因所含有的全部基因。一.种群和种群基因库 种群基因库的组成是不断变化的,主要体现在基因频率和基因型频率的改变上。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分这些金鱼各自有自己的基因,共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都这些金鱼各自有自己的基因,共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体数目越多,个体间的差异越大,基因库也就越大。是基因库的一部分。个体数目越多,个体间的差异越大,基因库也就越大。4.基因频率:在一个
5、种群基因在一个种群基因库中,中,某个基因某个基因占占全部等位基因数全部等位基因数的比率。的比率。5.基因型频率:在一个种群基因在一个种群基因库库中,中,某个基因型某个基因型的个体占的个体占个体个体总总数数的比的比值。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a
6、a的个体分别是 30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?基因型AAAaaa数量306010方法一方法一方法一方法一:通过基因频率概念计算:通过基因频率概念计算:通过基因频率概念计算:通过基因频率概念计算A基因频率为:a基因频率为:=40%A%=100%2AAAa2(AAAaaa)a%=60%2aaAa2(AAAaaa)100%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 100%基因型AAAaaa数量306010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
7、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%+1/260%=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?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=该基因纯合子频率该基因纯合子频率+1/2杂杂 合子频率合子频率 100%基因型AA
8、Aaaa数量306010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?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基因型基因型频率率=XBXB个体数个体数/所有个体所有个体=40%XbY基因型基因型频率率=XbY个体数个体数/所有个体所有个体=10%72.2%27.8%P(Xb)=1-P(XB)=27.8%XB基因型基因型=Xb基因型基因型=例例2:某工厂有男女职工各某工厂有男女职工各200人,对他们进行调查人,对他们进行调
9、查时发现,女色盲时发现,女色盲5人,女性携带人,女性携带15人。男性色盲人。男性色盲11人,求人,求XB,Xb的频率。的频率。解解:100%100%52 15 11 2002 200Xb%=6%=6%XB%=16%=94%=94%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:基因频率例2: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
10、率:XB_ Xb_40%10%72.2%27.8%例1: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?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%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:基因频率自交 某种群中生物遗传因子组成为AA:Aa=1:2
11、,个体自交,求后代中遗传因子组成AA:Aa:aa=?自由交配 某种群中生物遗传因子组成为AA:Aa=1:2,雌雄个体间可以自由交配,求后代中遗传因子组成AA:Aa:aa=?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 亲代基因亲代基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%+
12、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%)生物繁殖若干代,子代的种群基因频会变吗?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。F2基因基因频率频率A()a()60%40%A=36%+24%a=16%+24%种群的基因种群的基因频率和基因型率和基因型频率可以世代相率可以世代相传不不发生生变化,保持平衡。化,保持平衡。根据计算结果,想一想子二根据计算结果,想一想子二代、子三代以及若干代以后,代、子三代以及若干
13、代以后,种群的基因频率会同子一代种群的基因频率会同子一代一样吗?一样吗?遗传平衡定律(哈代(哈代 温伯格定律)温伯格定律):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=1 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。可用数学方程式表示:可用数学方程式表示:雌配子雌配子雄配子雄配子A(p)A(p)a(q)a(q)A(p)A(p)a(q)a(q)AA(p2
14、)Aa(pq)Aa(pq)aa(q2)设A的基因的基因频率率为p,a的基因的基因频率率为q,自由交配,自由交配时,子代基因型情况?,子代基因型情况?方法三:方法三:方法三:方法三:通通过遗传平衡定律平衡定律计算算(pq)2=p22pqq2=1(Aa)2=AAAaaa=1p2代表代表AA的的频率,率,q2代表代表aa的的频率,率,2pq代表代表杂合子合子Aa的的频率。率。经过调查,某地区隐性遗传病白化病的发病率是16%,一对表型正常的夫妇在进行遗传咨询时,发现丈夫的母亲是白化病患者,那么请估算该对夫妇所生子女患病的概率是多少?丈夫的基因型为Aa该地区:aa=16%a=40%妻子的基因型是Aa的概
15、率:Aa/(AA+Aa)=4/7则:AA=36%Aa=48%子女患病,基因型为aa的概率:4/71/4=1/74.某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现,女性色盲基因携带者为15人,女性患者1人,男性患者14人,这个群体中色盲基因的频率应为()A.15%B.3.88%C.5.17%D.10.3%5.已知人眼中的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的人群中,蓝眼人有3600人,褐眼的有26400人,其中纯合体有12000人。那么,在这个人群中A和a基因频率分布为()A.0.64和0.36 B.0.36和0.64C.0.50和0.50 D.0.82和0.18 若将其中的自由
16、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)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%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(
17、包括亲本)。6某植物种群中,某植物种群中,AA个体占个体占16%,aa个体占个体占36%,该种群随机交配种群随机交配产生的后代中生的后代中AA个体百分比、个体百分比、A基因基因频率和自交率和自交产生的后代中生的后代中AA个体百分个体百分比、比、A基因基因频率的率的变化依次化依次为()A不不变,不,不变;增大,不;增大,不变 B增大,不增大,不变;不;不变,不,不变 C不不变,增大;增大,不,增大;增大,不变 D不不变,不,不变;不;不变,增大,增大对自然界的种群来说,不能满足对自然界的种群来说,不能满足遗传平衡状态的遗传平衡状态的五个条件五个条件种群基因频种群基因频率会发生变化率会发生变化吗?
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