【課件】種群基因組成的變化及物種的形成課件高一下學(xué)期生物人教版2019必修2

§6-3種群基因組成的變化與物種的形成生物的進(jìn)化達(dá)爾文認(rèn)為生物進(jìn)化以個(gè)體為單位，現(xiàn)代生物進(jìn)化理論則認(rèn)為進(jìn)化應(yīng)該以種群為單位。什么叫做種群？

生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群.

特點(diǎn)：

種群中的個(gè)體并不是機(jī)械地集合在一起,而是具有年齡和性別的差異，并且彼此可以交配,并通過繁殖將各自的基因傳給后代.種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位

性狀是由基因控制的，因此研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出基因庫和基因頻率的概念。1.什么是種群的基因庫？

一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因

叫這個(gè)種群的基因庫?；驇旌突蝾l率2.什么是種群的基因頻率？在一個(gè)種群基因庫中，某基因占全部等位基因的比率叫做基因頻率。

生物興趣小組發(fā)現(xiàn)在三圣鄉(xiāng)某草地中有一群灰色翅（基因型為aa）的蝗蟲，其中出現(xiàn)少量的綠色翅(Aa)的變異個(gè)體，且綠色翅不易被天敵發(fā)現(xiàn)。如果綠色翅的個(gè)體能夠存活下來，其體內(nèi)A基因能傳給后代嗎？aaAa活動(dòng)一：分析資料，構(gòu)建種群基因頻率、基因型頻率的概念資料：生物興趣小組一段時(shí)間后對(duì)該蝗蟲種群進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取200個(gè)個(gè)體，測得基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是60、120和20個(gè)，求A和a的基因頻率。AA、Aa和aa的基因型頻率分別為30%，60%，10%A基因頻率:60%a

基因頻率:40%30%30%30%10%36%48%16%60%40%已知，蝗蟲種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為30%，60%，10%。若該種群在同時(shí)滿足種群中個(gè)體數(shù)量非常多，沒有遷入、遷出，所有個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有突變和基因重組，不同翅色的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)相等這些條件時(shí)，以這些個(gè)體為親本，計(jì)算出

（1）親本自由交配，求產(chǎn)生的子一代的基因型頻率及A,a的基因頻率？活動(dòng)二：結(jié)合資料，討論分析在一定條件下，種群基因頻率、基因型頻率的變化情況（時(shí)間：8分鐘）（2）子一代自由交配，求產(chǎn)生的子二代基因型頻率及A,a的基因頻率？（3）子二代自由交配，求產(chǎn)生的子三代基因型頻率及A,a的基因頻率？

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%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%題中群體滿足五個(gè)條件的情況下,計(jì)算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率

;分析各代基因頻率與基因型頻率相同嗎？

AA、Aa和aa的基因型頻率分別為30%，60%，10%.

遺傳平衡定律

五個(gè)條件：1、種群很大

2、隨機(jī)交配

3、沒有突變和重組

4、沒有個(gè)體遷入遷出

5、沒有自然選擇用數(shù)學(xué)方程式表示為：(p+q)2=p2+2pq+q2(6)、如果該種群出現(xiàn)新的突變型，也就是產(chǎn)生新的等位基因（A2），種群的基因頻率會(huì)變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)怎樣變化？突變產(chǎn)生的新基因會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化?；駻2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，這往往取決于生物生存的環(huán)境。進(jìn)化的方向是定向的嗎？進(jìn)化的方向取決于什么因素？突變和重組都是隨機(jī)的、不定向的！----突變和重組為進(jìn)化提供原材料。自然選擇

對(duì)基因頻率變化的影響第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%Ss20%ss70%基因頻率S20%s80%書：P113自然選擇對(duì)基因頻率變化的影響第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%13.1%14.7%Ss20%22.9%26%29.2%ss70%65.6%60.9%56.1%基因頻率S20%23%26.1%29.3%升高s80%77%73.9%70.7%降低書：P113生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是_____

基因頻率的改變

表面看，自然選擇是對(duì)一個(gè)個(gè)生物

個(gè)體

表型的選擇，實(shí)質(zhì)上是對(duì)個(gè)體所包含的變異

進(jìn)行選擇。從現(xiàn)代分子遺傳水平看，自然選擇實(shí)質(zhì)上是對(duì)變異所對(duì)應(yīng)的基因的選擇，

從而改變著群體中不同基因的基因頻率?；蝾l率計(jì)算的常見類型1、常染色體上的基因，已知各基因型的個(gè)體數(shù)，求基因頻率。例1．在某種群中，AA的個(gè)體有30個(gè)，Aa有60個(gè)，aa有10個(gè)，求A、a的基因頻率。解析：該種群中一共有100個(gè)，共含有200個(gè)基因，A的總數(shù)有30×2＋60×1=120，A的頻率為120/200=60%。由于在一個(gè)種群中基因頻率有A+a=100%,所以a=1-60%=40%.歸納總結(jié)：常染色體上的基因，已知各基因的個(gè)體數(shù)，求基因頻率時(shí)，用：A=A的總數(shù)/(A的總數(shù)+a的總數(shù))=A的總數(shù)/總個(gè)體數(shù)×2。a=1-A。2、常染色體上的基因，已知各基因型的比例，求基因的頻率。例2．在一個(gè)種群中，AA的個(gè)體有25%，aa的個(gè)體有15%，求A、a的基因頻率。解析：由于在一個(gè)種群中，各基因型頻率之和等于100%，AA的個(gè)體有25%，aa的個(gè)體有15%，可以知道Aa的個(gè)體有60%。A=25%+60%×1/2=55%，a=1-A=1-45%=45%。歸納總結(jié)：通過基因型計(jì)算基因頻率可以采用一個(gè)等位基因的頻率等于它的純合子與1/2雜合子頻率之和。3、常染色體上的基因，已知某基因的頻率，計(jì)算基因型的頻率。例3．果蠅的體色由常染色體上的一對(duì)等位基因控制，基因型BB、Bb為灰身，bb為黑身。若人為地組成一個(gè)群體，其中80%為BB個(gè)體，20%為bb的個(gè)體，群體隨機(jī)交配，其子代中Bb的比例為（）A，25%B，32%C,50%D,64%解析：因?yàn)锽B=80%，bb=20%，所以B=BB+1/2×Bb=80%+0=80%，b=1-B=1-80%=20%。則有Bb=2PQ=2×80%×20%=32%。正確答案為B，32%。歸納總結(jié)：在一個(gè)隨機(jī)交配的群體里，在沒有遷移、突變和選擇的條件下，世代相傳不發(fā)生變化，計(jì)算基因頻率時(shí)，就可以采用遺傳平衡定律計(jì)算，即(P+Q)2=P2+2PQ+Q2=1，P代表A?Q代表a，P2代表AA，2PQ代表Aa，Q代表aa。4、常染色體上的基因，已知各基因型的比例，求該種群自交一代后，某基因型或某基因的頻率。例4．已知某種群中，AA基因型頻率為25%，aa基因型頻率為39%，則該種群的個(gè)體自交一代后，基因型AA的頻率為（）A，50%B，34%C，25%D，61%解析：由于AA=25%，aa=39%，可知Aa=1-25%-39%=36%。該種群的個(gè)體自交一代后，基因型AA=25%×1+36%×?=34%，所以正確答案為：B，34%。歸納總結(jié)：常染色體上的基因，已知各基因型的比例，求該種群自交一代后，某基因型或某基因的頻率時(shí)，要先計(jì)算出當(dāng)代各種基因型的頻率，在在自交后代中統(tǒng)計(jì)出各種基因型的頻率，最后求出各種基因的頻率。5、伴X染色體上的基因，已知基因型的人數(shù)或頻率，求基因頻率。例5，某校的一個(gè)生物興趣小組在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，開展了色盲普查活動(dòng)，他們先從全校的1800名學(xué)生中隨機(jī)抽取了200名學(xué)生（男女學(xué)生各半）作為首批調(diào)查對(duì)象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有女性色盲患者3人，男性色盲患者6人，女性色盲基因攜帶者15人。那么在該校全校學(xué)生中色盲基因的頻率約為多少？解析：由于色盲基因及其等位基因只位于X染色體上，而Y染色體上沒有對(duì)應(yīng)基因，因此在200名學(xué)生中該等位基因的總數(shù)為Xb+XB=100×2+100×1=300，而色盲基因的總數(shù)為Xb=3×2+15×1+6×1=27，因此色盲基因Xb的基因頻率為：27/300×100%=9%。由于這200名學(xué)生是隨機(jī)抽樣的，因此在全校學(xué)生中色盲基因的基因頻率同樣為9%。所以，正確答案為：9%。歸納總結(jié)：在伴性遺傳中，已知各基因型的人數(shù)，求基因頻率時(shí)，則可采用：Xb=Xb總數(shù)/X總數(shù)。6、伴X染色體上的基因，已知某基因型的頻率，求其它基因型的頻率。例6．在某一地區(qū)，已知男人中有8%患紅綠色盲，請(qǐng)你計(jì)算正常女人雜合子頻率和女人純合子頻率。解析：在男性中，基因頻率就是基因型頻率。即Xb=XbY，XbY=8%，則Xb=8%，XB=1-8%=92%。由于女人中有兩條X染色體，其符合遺傳平衡定律，即：(P+Q)2=P2+2PQ+Q2=1，P代表XB?Q代表Xb，P2代表XBXB，2PQ代表XBXb，Q代表XbXb。歸納總結(jié)：在伴性遺傳中，已知某基因型的頻率，求其它基因型的頻率時(shí)，則可運(yùn)用：在雄性中基因頻率就是基因型頻率，在雌性中：有兩條X染色體，其符合遺傳平衡定律，即：(P+Q)2=P2+2PQ+Q2=1，P代表代表XB?Q代表Xb，P2代表XBXB，2PQ代表XBXb，Q代表XbXb。7、推算子代患病概率（1）色盲基因出現(xiàn)的頻率為7%。一個(gè)正常男性與一個(gè)無親緣關(guān)系的女性結(jié)婚，子代患色盲的可能性是：A.7/400B.8/400C.13/400或1/400D.14/400D（2）已知苯丙酮尿是位于常染色體上的隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率大約為1/10000。請(qǐng)問在人群中該苯丙酮尿隱性致病基因的基因頻率以及攜帶此隱性基因的雜合基因型頻率各是多少？a=0.01Aa=0.0198

馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力馬和驢是不是一個(gè)物種？隔離導(dǎo)致物種的形成

虎獅獸什么是物種？東北虎華南虎

隔離在物種形成中的作用

兩個(gè)不同虎亞種

（馬和驢雜交，子代騾不育）生殖隔離注：不同種群之間一旦產(chǎn)生生殖隔離，就不會(huì)有基因交流了。地理隔離物種形成：讀書P117~118

加拉帕戈斯群島一的幾種地雀南美洲地雀地理隔離導(dǎo)致生殖隔離比較常見新物種形成的標(biāo)志------生殖隔離有時(shí),無需地理隔離也能形成新物種

在自然界里還存在另一種物種形成方式，它往往只需要幾代甚至一代就完成了，而且不需經(jīng)過地理隔離。例如，多倍體植物的形成就是如此。自然界里幾平將近一半的被子植物和某些栽培作物就是這樣形成的。AABBCC（普通小麥）DD（黑麥）×ABC配子D配子ABCD（不育）AABBCCDD（八倍體小黑麥）（可育）秋水仙素處理例：八倍體小黑麥的培育1、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料2、自然選擇決定生物進(jìn)化的方