第3節種群基因組成的變化與物種的形成《種群基因組成的變化與物種的形成》生物優秀課件1《種群基因組成的變化與物種的形成》生物優秀課件1第3節種群基因組成的變化與物種的形成《種群基因組成的變化與1

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生的基因突變才能遺傳給后代，體細胞即使發生了基因突變，也不能影響后代的性狀。乙同學說：不對，人們在養雞過程中，是根據雞的性狀來選擇的，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？這兩種觀點都有一定的道理，但都不全面。因為他們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。生物進化的過程是種群基因庫在環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。問題探討P110先有雞還是先有蛋？討論這兩種觀點都有一定的道2第3節種群基因組成的變化與物種的形成（一）種群基因組成的變化蒼鷺鴛鴦牛背鷺第3節種群基因組成的變化與物種的形成（一）種群基因組成的變3一、種群和種群基因庫P1101.種群：

生活在一定區域的同種生物全部個體的集合叫做種群

同時同地同種灰頭麥雞鸕鶿種群是繁殖的單位蒲公英一、種群和種群基因庫P1101.種群：生活在一定區域的同種4一、種群和種群基因庫P111

一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫2.基因庫：

包括基因的種類和數目一、種群和種群基因庫P111一個種群中全部個體所含有的全部5一、種群和種群基因庫P1113.基因頻率：

在一個種群基因庫中某個基因占全部等位基因數的比值，叫做基因頻率A基因頻率=A基因的個數A和a的總數×100%某基因的個數=純合子個體數X2＋雜合子個體數種群中該對等位基因的總數=A個數+a個數=個體總數X2一、種群和種群基因庫P1113.基因頻率：在一個種群基因庫6

某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，調查發現AA、Aa、aa的個體分別占30、60、10,那么A、a的基因頻率是多少？A+a=1

一、種群和種群基因庫P1113.基因頻率：A基因的基因頻率為:

=30/100×100%

+1/2×60/100×100%=60%A=×100%AA(AA＋Aa＋aa)=60%×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)=＋×100%

Aa(AA＋Aa＋aa)2×

1某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位7

某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，調查發現AA、Aa、aa的個體分別占30、60、10,那么A、a的基因頻率是多少？A+a=1

一、種群和種群基因庫P1113.基因頻率：a基因的基因頻率為:

=10/100×100%

+1/2×60/100×100%=40%a=×100%aa(AA＋Aa＋aa)=40%×100%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)=＋×100%

Aa(AA＋Aa＋aa)2×

1某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位8一、種群和種群基因庫P1114.基因型頻率：基因型頻率=該基因型個體數該種群個體總數×100%A基因頻率=A基因的個數A和a的總數×100%=AA基因型頻率+1/2Aa基因型頻率一、種群和種群基因庫P1114.基因型頻率：基因型頻率=該基9AA、Aa、aa的個體分別占24%、72%、4%、那么A、a的基因頻率是多少？（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%DAA、Aa、aa的個體分別占24%、72%、4%、那么A、a10用數學方法討論基因頻率的變化P1111、假設上述昆蟲種群非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并產生后代，沒有遷入和遷出，不同翅色的個體生存和繁殖的機會是均等的，基因A和a都不產生突變，根據孟德爾的分離定律計算：(1)該種群產生的A配子和a配子的比率是多少？(2)子代基因型的頻率各是多少？(3)子代種群的基因頻率各是多少？(4)子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？用數學方法討論基因頻率的變化P1111、假設上述昆蟲種群非常11用數學方法討論基因頻率的變化P111親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()親代產生配子總數A()a()子一代基因型頻率AA()Aa()aa()子一代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%60%40%自由交配——配子法子一代配子→↓60%A40%a60%A40%a36%AA16%aa24%Aa24%Aa用數學方法討論基因頻率的變化P111親代基因型的頻率AA(312

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%60%40%40%36%48%16%基因頻率親本與子代相同，基因型頻率從子一代開始就穩定下來了用數學方法討論基因頻率的變化P111嘗試計算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率親代子一代子二代子三代基因型頻率AA30%13用數學方法討論基因頻率的變化P111若種群中一對等位基因為A和a，設A的基因頻率=p，a的基因頻率=q因為(p＋q)=A%+a%=1，則（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。滿足5個前提條件情況下：子一代配子→↓A=pa=qA=pa=qAA=p2aa=q2Aa=pqAa=pqAA的基因型頻率=p2；aa的基因型頻率=q2；Aa的基因型頻率=2pq。用數學方法討論基因頻率的變化P111若種群中一對等位基因為A14用數學方法討論基因頻率的變化P1112、上述計算結果是建立在五個假設條件基礎上的。對自然界的種群來說，這五個條件都成立嗎？你能舉出哪些實例？不成立（1）足夠大的種群是不存在，而根據概率原理，當個體數不是充足大時，實際得到的數值與理論上的數值就存在誤差，實際中子代和親代的基因頻率就會有差異。（2）所有雌雄個體間都能自由交配并產生后代也是不現實的，也就是說不同基因型的卵細胞和精子結合的機會不會是均等的（3）由于各種原因，種群中有的個體會離開該群體，有的個體會遷入該種群。（4）在自然界中，自然選擇是不可抗拒的，始終對種群發揮作用。（5）基因突變每時每刻都有可能發生。雖然基因突變具有低頻性，但考慮種群個體數目龐大，基因種類多，基因突變的數量也是很可觀的。用數學方法討論基因頻率的變化P1112、上述計算結果是建立在15用數學方法討論基因頻率的變化P1113、如果該種群出現新的突變型（基因型為A2a或A2A2，也就是產生新的等位基因A2，種群的基因頻率會變化嗎？基因A2的頻率可能會怎樣變化？會發生變化A2的基因頻率是上升還是下降，要看這一突變對生物體是有益的還是有害的。用數學方法討論基因頻率的變化P1113、如果該種群出現新的突16二、種群基因頻率的變化P112

現代遺傳學研究表明，可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異。其中基因突變和染色體變異統稱為突變。

基因突變在自然界是普遍存在的，因此基因突變產生新的等位基因,這就可能使種群的基因頻率發生變化.變異不可遺傳變異可遺傳變異基因突變染色體變異基因重組突變二、種群基因頻率的變化P112現代遺傳學研究表明，可遺17二、種群基因頻率的變化P112

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？例如：果蠅一組染色體上約有1.3×104個基因，假定每個基因的突變率都是10-5，若有一個中等數量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現基因突變數是多少呢？2×1.3×104×10-5=2.6×107二、種群基因頻率的變化P112自然界中生物的自然突變18二、種群基因頻率的變化P112某海島上的昆蟲出現殘翅和無翅類型———有利與有害是不是絕對的，這往往取決于生物的生存環境。突變產生的變異有利或有害是絕對的嗎？二、種群基因頻率的變化P112某海島上的昆蟲出現殘翅和無翅類19二、種群基因頻率的變化P112

突變和基因重組都是隨機的、不定向的，那么，種群基因頻率的變化是否也是不定向的呢？

基因突變產生的等位基因，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，從而使種群中出現多種多樣可遺傳的變異類型。二、種群基因頻率的變化P112突變和基因重組都是隨機的20探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響

英國的曼徹斯特地區有一種樺尺蛾（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，曼徹斯特地區的樹干上長滿了淺色的地衣。后來，隨著工業的發展，工廠排放的煤煙使地衣不能生存，結果樹皮裸露并被熏成黑褐色。三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響英21探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113提出問題樺尺蛾種群中s基因（決定淺色性狀）的頻率為什么越來越低呢？作出假設根據前面所學知識作出假設：樹皮黑褐色的環境下，黑色體色的樺尺蛾個體數量逐年增加，控制黑色的S基因頻率逐年上升，而淺色體色的樺尺蛾由于不適應樹皮黑褐色的環境，淺色體色的樺尺蛾個體數量逐年減少，控制淺色的s基因頻率逐年下降（減少）。探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對22探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113討論探究思路你可以用創設數字化問題情境的方法來探究。以下問題情境供參考。創設情境示例（其中數字是假設的）：1870年，樺尺蛾種群的基因型頻率為SS10%，Ss20%，ss70%，S基因的頻率為20%。在樹干變黑這一環境條件下，假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%。第2∽10年間，該種群每年的基因型頻率各是多少？每年的基因頻率是多少？提示：不同年份該種群的個體總數可能有所變化。探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對23探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%12.9%14.3%Ss20%22.9%25.8%29.7%ss70%65.6%61.3%56.0%基因頻率S20%23%26%29%s80%77%74%71%假設：第1年樺尺蛾種群個體總數為100個，則第1年SS的個體數為10個，Ss的個體數為20個，Ss個體數為70個。淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，則第2年SS個體數為11個，Ss個體數為22，ss個體數為63個。第3年SS個體數為12個，Ss個體數為24個，ss個體數為57個。第4年SS個體數為13個，Ss個體數為27個，ss個體數為51個。………升高降低探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對24探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P1133.根據計算結果，對環境的選擇作用的大小進行適當調整，比如，把淺色個體每年減少的數量百分比定高一些，重新計算種群基因型頻率和基因頻率的變化，與步驟2中所得的數據進行比較。分析結果，得出結論分析計算結果是否支持你作出的假設，得出結論。探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對25探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113自然選擇使種群的基因頻率定向改變，自然選擇決定生物進化的方向樺尺蛾深色淺色棲息環境淺色（多）（少）棲息環境深色淺色深色s基因頻率降低S基因頻率升高s基因頻率95%S基因頻率95%（減少）（增多）探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對26討論1.樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率嗎？為什么？2.在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什么？會。因為樹干變黑后，淺色個體容易被發現，被捕食的概率增加，許多淺色個體可能在沒有交配，產卵前就已被天敵捕食，導致其個體數減少，影響出生率。是表型（體色）而不是基因型，基因型并不能在自然選擇中起直接作用，因為天敵在捕食樺尺蛾時，看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。討論2.在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什27三、自然選擇對種群基因頻率的影響P114在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體有更多的機會產生后代，種群中相應基因的頻率會不斷提高；相反，具有不利變異的個體留下后代的機會少，種群中相應基因的頻率會下降。因此，在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。生物進化的實質是基因頻率的改變種群基因頻率的改變，標志著生物的進化。突變和重組不定向，自然選擇定向，基因頻率改變定向三、自然選擇對種群基因頻率的影響P114在自然選擇的28練習與應用P114正確錯誤正確DCC練習與應用P114正確錯誤正確DCC29練習與應用P1141.如選擇育種，雜交育種2.若氣候等其他條件也合適，并且這個種群具有一定的繁殖能力，該種群的個體總數也會迅速增加，否則，也可能仍然處于瀕危狀態甚至滅絕練習與應用P1141.如選擇育種，雜交育種2.若氣候等其他條30練習與應用P114練習與應用P11431練習與應用P114（1）二者存在正相關的關系。依據調查數據（2）隨著抗生素人均使用量的增加，不耐藥的細菌生存和繁殖的機會減少，耐藥菌生存和繁殖的機會增加，耐藥性基因在細菌種群中的基因頻率逐年上升。（3）由于細菌繁殖很快，耐藥率的上升速度也很快，因此需要加強監控。我國衛生部門建立了相關監測機制，說明黨和政府關注民生。醫療機構及時通報預警信息，有利于全國各醫院機構共同及時采取措施，如更換新的抗生素類藥物，將細菌耐藥率控制在較低水平。（4）提示：合理使用抗生素，防止濫用抗生素。練習與應用P114（1）二者存在正相關的關系。依據調查數據32第3節種群基因組成的變化與物種的形成（二）隔離在物種形成中的作用第3節種群基因組成的變化與物種的形成（二）隔離在物種形成中33曼徹斯特地區的樺尺蛾，雖然基因頻率發生了變化，但是并沒有形成新的物種。為什么說它們沒有形成新的物種？

怎樣判斷兩個種群是否屬于同一個物種？曼徹斯特地區的樺尺蛾，雖然基因頻率發生了變化34一、物種的概念P116能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物稱為一個物種。

馬

馬和驢是不是同一個物種呢？

驢

騾一、物種的概念P116能夠在自然狀態下相互交配并且產35一、物種的概念P116

不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產生可育的后代，這種現象叫作生殖隔離。

騾是不育的，因此，馬和驢之間存在生殖隔離，它們屬于兩個物種。

馬

驢

騾一、物種的概念P116不同物種之間一般是不能相互交配36二、隔離及其在物種形成中的作用P116

同種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發生基因交流的現象，叫做地理隔離。二、隔離及其在物種形成中的作用P116同種生37二、隔離及其在物種形成中的作用P116東北虎華南虎由于長期地理隔離而沒有相互交配，沒有基因交流，形成了地理隔離，它們形成兩個不同的亞種。二、隔離及其在物種形成中的作用P116東北虎華南虎38二、隔離及其在物種形成中的作用P116生殖隔離地理隔離隔離：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。隔離的實質：種群間基因不能自由交流地理隔離和生殖隔離有沒有什么聯系呢？

對生物的進化有何作用呢？二、隔離及其在物種形成中的作用P116生殖隔離地理隔離39二、隔離及其在物種形成中的作用P116二、隔離及其在物種形成中的作用P11640二、隔離及其在物種形成中的作用P117二、隔離及其在物種形成中的作用P11741二、隔離及其在物種形成中的作用P117加拉帕戈斯群島的地雀統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P117加拉帕戈斯群島的地雀統42二、隔離及其在物種形成中的作用P117設想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？由于這兩個種群的個體數量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。討論1不同島嶼上的地雀種群，產生突變的情況一樣嗎？不一樣。因為突變是隨機發生的。討論2統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P11743二、隔離及其在物種形成中的作用P117討論3對不同島嶼上的地雀種群來說，環境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產生什么影響？不同島嶼的自然環境條件不一樣，因此環境的作用會有差別，導致種群基因頻率朝不同的方向改變。討論4如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎？不會。因為個體間有基因的交流。統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P117討論344二、隔離及其在物種形成中的作用P118地雀甲島地雀乙島地雀丙島地雀丁島地雀……突變和基因重組不定向

環境不同，自然選擇不同

甲島地雀1乙島地雀2丙島地雀3丁島地雀4種群基因庫形成明顯差別，出現生殖隔離……隔離是物種形成的必要條件地理隔離新物種形成的標志：出現生殖隔離統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P118地雀甲島地雀突變和基因45二、隔離及其在物種形成中的作用P118自然選擇2自然選擇1地理隔離原種變異1變異2基因頻率的定向改變變異類型1變異類型2新物種1新物種2生殖隔離物種形成的比較常見的方式：通過長期地理隔離而實現生殖隔離，是否是新物種形成的唯一方式呢？統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P118自然選擇2自然選擇1地46不是。多倍體的形成不需經地理隔離。物種A物種B雜交雜種植物染色體加倍異源多倍體二、隔離及其在物種形成中的作用P118通過長期地理隔離而實現生殖隔離，是否是新物種形成的唯一方式呢？統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版不是。多倍體的形成不需經地理隔離。物種A物種B雜交雜種植物染47二、隔離及其在物種形成中的作用P118物種形成本身表示生物類型的增加。同時，它也意味著生物能夠以新的方式利用環境條件，從而為生物的進一步發展開辟新的前景。統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P118物種形成本身表示生物類48小結突變和基因重組種群基因頻率改變積累基因庫的差別種群間生殖隔離標志著地理隔離時間擴大自然選擇物種形成導致導致統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版小結突變和基因重組種群基因頻率改變積累基因庫的差別種群間生殖49教材練習與應用P118正確正確D統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版教材練習與應用P118正確正確D統編版優秀公開課課件下載PP50教材練習與應用P118不育的。由斑馬和驢的染色體數目可知，斑驢獸為53條染色體（奇數），雜交后代聯會紊亂，無法通過減數分裂產生正常配子。統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版教材練習與應用P118不育的。由斑馬和驢的染色體數目可知，斑51教材練習與應用P118（1）從科研角度，可以幫助人們更多了解生命奧秘；（2)從生命倫理角度，獅虎雜交后代易出現免疫力低、夭折的個體，這些個體會承受一定的痛苦，因此這種做法不宜提倡；（3）從生物學角度，獅和虎的自然分布區不同，動物園飼養獅和虎時，應盡量提供符合他們天然分布區和習性特點的生活環境，將二者分區飼養，以體現對自然和生命的尊重統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版教材練習與應用P118（1）從科研角度，可以幫助人們更多了解52熱點新聞中國首只可愛的虎獅虎獸寶寶在湖北荊州中山公園動物園出生，相比起獅獅虎獸，虎獅虎獸在全世界都很罕見統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版熱點新聞中國首只可愛的虎獅虎獸寶寶在湖北荊州中山公園動物園出53熱點新聞中國首只可愛的虎獅虎獸寶寶在湖北荊州中山公園動物園出生，相比起獅獅虎獸，虎獅虎獸在全世界都很罕見統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版熱點新聞中國首只可愛的虎獅虎獸寶寶在湖北荊州中山公園動物園出54第3節種群基因組成的變化與物種的形成《種群基因組成的變化與物種的形成》生物優秀課件1《種群基因組成的變化與物種的形成》生物優秀課件1第3節種群基因組成的變化與物種的形成《種群基因組成的變化與55

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生的基因突變才能遺傳給后代，體細胞即使發生了基因突變，也不能影響后代的性狀。乙同學說：不對，人們在養雞過程中，是根據雞的性狀來選擇的，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？這兩種觀點都有一定的道理，但都不全面。因為他們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。生物進化的過程是種群基因庫在環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。問題探討P110先有雞還是先有蛋？討論這兩種觀點都有一定的道56第3節種群基因組成的變化與物種的形成（一）種群基因組成的變化蒼鷺鴛鴦牛背鷺第3節種群基因組成的變化與物種的形成（一）種群基因組成的變57一、種群和種群基因庫P1101.種群：

生活在一定區域的同種生物全部個體的集合叫做種群

同時同地同種灰頭麥雞鸕鶿種群是繁殖的單位蒲公英一、種群和種群基因庫P1101.種群：生活在一定區域的同種58一、種群和種群基因庫P111

一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫2.基因庫：

包括基因的種類和數目一、種群和種群基因庫P111一個種群中全部個體所含有的全部59一、種群和種群基因庫P1113.基因頻率：

在一個種群基因庫中某個基因占全部等位基因數的比值，叫做基因頻率A基因頻率=A基因的個數A和a的總數×100%某基因的個數=純合子個體數X2＋雜合子個體數種群中該對等位基因的總數=A個數+a個數=個體總數X2一、種群和種群基因庫P1113.基因頻率：在一個種群基因庫60

某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，調查發現AA、Aa、aa的個體分別占30、60、10,那么A、a的基因頻率是多少？A+a=1

一、種群和種群基因庫P1113.基因頻率：A基因的基因頻率為:

=30/100×100%

+1/2×60/100×100%=60%A=×100%AA(AA＋Aa＋aa)=60%×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)=＋×100%

Aa(AA＋Aa＋aa)2×

1某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位61

某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，調查發現AA、Aa、aa的個體分別占30、60、10,那么A、a的基因頻率是多少？A+a=1

一、種群和種群基因庫P1113.基因頻率：a基因的基因頻率為:

=10/100×100%

+1/2×60/100×100%=40%a=×100%aa(AA＋Aa＋aa)=40%×100%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)=＋×100%

Aa(AA＋Aa＋aa)2×

1某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位62一、種群和種群基因庫P1114.基因型頻率：基因型頻率=該基因型個體數該種群個體總數×100%A基因頻率=A基因的個數A和a的總數×100%=AA基因型頻率+1/2Aa基因型頻率一、種群和種群基因庫P1114.基因型頻率：基因型頻率=該基63AA、Aa、aa的個體分別占24%、72%、4%、那么A、a的基因頻率是多少？（）

A.36%和64%B.57%和43%C.24%和72%D.60%和40%DAA、Aa、aa的個體分別占24%、72%、4%、那么A、a64用數學方法討論基因頻率的變化P1111、假設上述昆蟲種群非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并產生后代，沒有遷入和遷出，不同翅色的個體生存和繁殖的機會是均等的，基因A和a都不產生突變，根據孟德爾的分離定律計算：(1)該種群產生的A配子和a配子的比率是多少？(2)子代基因型的頻率各是多少？(3)子代種群的基因頻率各是多少？(4)子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？用數學方法討論基因頻率的變化P1111、假設上述昆蟲種群非常65用數學方法討論基因頻率的變化P111親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()親代產生配子總數A()a()子一代基因型頻率AA()Aa()aa()子一代基因頻率A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%60%40%自由交配——配子法子一代配子→↓60%A40%a60%A40%a36%AA16%aa24%Aa24%Aa用數學方法討論基因頻率的變化P111親代基因型的頻率AA(366

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%60%40%40%36%48%16%基因頻率親本與子代相同，基因型頻率從子一代開始就穩定下來了用數學方法討論基因頻率的變化P111嘗試計算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率親代子一代子二代子三代基因型頻率AA30%67用數學方法討論基因頻率的變化P111若種群中一對等位基因為A和a，設A的基因頻率=p，a的基因頻率=q因為(p＋q)=A%+a%=1，則（p+q）2=p2+2pq+q2=AA%+Aa%+aa%=1。滿足5個前提條件情況下：子一代配子→↓A=pa=qA=pa=qAA=p2aa=q2Aa=pqAa=pqAA的基因型頻率=p2；aa的基因型頻率=q2；Aa的基因型頻率=2pq。用數學方法討論基因頻率的變化P111若種群中一對等位基因為A68用數學方法討論基因頻率的變化P1112、上述計算結果是建立在五個假設條件基礎上的。對自然界的種群來說，這五個條件都成立嗎？你能舉出哪些實例？不成立（1）足夠大的種群是不存在，而根據概率原理，當個體數不是充足大時，實際得到的數值與理論上的數值就存在誤差，實際中子代和親代的基因頻率就會有差異。（2）所有雌雄個體間都能自由交配并產生后代也是不現實的，也就是說不同基因型的卵細胞和精子結合的機會不會是均等的（3）由于各種原因，種群中有的個體會離開該群體，有的個體會遷入該種群。（4）在自然界中，自然選擇是不可抗拒的，始終對種群發揮作用。（5）基因突變每時每刻都有可能發生。雖然基因突變具有低頻性，但考慮種群個體數目龐大，基因種類多，基因突變的數量也是很可觀的。用數學方法討論基因頻率的變化P1112、上述計算結果是建立在69用數學方法討論基因頻率的變化P1113、如果該種群出現新的突變型（基因型為A2a或A2A2，也就是產生新的等位基因A2，種群的基因頻率會變化嗎？基因A2的頻率可能會怎樣變化？會發生變化A2的基因頻率是上升還是下降，要看這一突變對生物體是有益的還是有害的。用數學方法討論基因頻率的變化P1113、如果該種群出現新的突70二、種群基因頻率的變化P112

現代遺傳學研究表明，可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異。其中基因突變和染色體變異統稱為突變。

基因突變在自然界是普遍存在的，因此基因突變產生新的等位基因,這就可能使種群的基因頻率發生變化.變異不可遺傳變異可遺傳變異基因突變染色體變異基因重組突變二、種群基因頻率的變化P112現代遺傳學研究表明，可遺71二、種群基因頻率的變化P112

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？例如：果蠅一組染色體上約有1.3×104個基因，假定每個基因的突變率都是10-5，若有一個中等數量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現基因突變數是多少呢？2×1.3×104×10-5=2.6×107二、種群基因頻率的變化P112自然界中生物的自然突變72二、種群基因頻率的變化P112某海島上的昆蟲出現殘翅和無翅類型———有利與有害是不是絕對的，這往往取決于生物的生存環境。突變產生的變異有利或有害是絕對的嗎？二、種群基因頻率的變化P112某海島上的昆蟲出現殘翅和無翅類73二、種群基因頻率的變化P112

突變和基因重組都是隨機的、不定向的，那么，種群基因頻率的變化是否也是不定向的呢？

基因突變產生的等位基因，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，從而使種群中出現多種多樣可遺傳的變異類型。二、種群基因頻率的變化P112突變和基因重組都是隨機的74探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響

英國的曼徹斯特地區有一種樺尺蛾（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，曼徹斯特地區的樹干上長滿了淺色的地衣。后來，隨著工業的發展，工廠排放的煤煙使地衣不能生存，結果樹皮裸露并被熏成黑褐色。三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響英75探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113提出問題樺尺蛾種群中s基因（決定淺色性狀）的頻率為什么越來越低呢？作出假設根據前面所學知識作出假設：樹皮黑褐色的環境下，黑色體色的樺尺蛾個體數量逐年增加，控制黑色的S基因頻率逐年上升，而淺色體色的樺尺蛾由于不適應樹皮黑褐色的環境，淺色體色的樺尺蛾個體數量逐年減少，控制淺色的s基因頻率逐年下降（減少）。探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對76探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113討論探究思路你可以用創設數字化問題情境的方法來探究。以下問題情境供參考。創設情境示例（其中數字是假設的）：1870年，樺尺蛾種群的基因型頻率為SS10%，Ss20%，ss70%，S基因的頻率為20%。在樹干變黑這一環境條件下，假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%。第2∽10年間，該種群每年的基因型頻率各是多少？每年的基因頻率是多少？提示：不同年份該種群的個體總數可能有所變化。探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對77探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113第1年第2年第3年第4年……基因型頻率SS10%11.5%12.9%14.3%Ss20%22.9%25.8%29.7%ss70%65.6%61.3%56.0%基因頻率S20%23%26%29%s80%77%74%71%假設：第1年樺尺蛾種群個體總數為100個，則第1年SS的個體數為10個，Ss的個體數為20個，Ss個體數為70個。淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，則第2年SS個體數為11個，Ss個體數為22，ss個體數為63個。第3年SS個體數為12個，Ss個體數為24個，ss個體數為57個。第4年SS個體數為13個，Ss個體數為27個，ss個體數為51個。………升高降低探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對78探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P1133.根據計算結果，對環境的選擇作用的大小進行適當調整，比如，把淺色個體每年減少的數量百分比定高一些，重新計算種群基因型頻率和基因頻率的變化，與步驟2中所得的數據進行比較。分析結果，得出結論分析計算結果是否支持你作出的假設，得出結論。探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對79探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對種群基因頻率的影響P112-P113自然選擇使種群的基因頻率定向改變，自然選擇決定生物進化的方向樺尺蛾深色淺色棲息環境淺色（多）（少）棲息環境深色淺色深色s基因頻率降低S基因頻率升高s基因頻率95%S基因頻率95%（減少）（增多）探究?實踐探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響三、自然選擇對80討論1.樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率嗎？為什么？2.在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什么？會。因為樹干變黑后，淺色個體容易被發現，被捕食的概率增加，許多淺色個體可能在沒有交配，產卵前就已被天敵捕食，導致其個體數減少，影響出生率。是表型（體色）而不是基因型，基因型并不能在自然選擇中起直接作用，因為天敵在捕食樺尺蛾時，看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。討論2.在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什81三、自然選擇對種群基因頻率的影響P114在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體有更多的機會產生后代，種群中相應基因的頻率會不斷提高；相反，具有不利變異的個體留下后代的機會少，種群中相應基因的頻率會下降。因此，在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。生物進化的實質是基因頻率的改變種群基因頻率的改變，標志著生物的進化。突變和重組不定向，自然選擇定向，基因頻率改變定向三、自然選擇對種群基因頻率的影響P114在自然選擇的82練習與應用P114正確錯誤正確DCC練習與應用P114正確錯誤正確DCC83練習與應用P1141.如選擇育種，雜交育種2.若氣候等其他條件也合適，并且這個種群具有一定的繁殖能力，該種群的個體總數也會迅速增加，否則，也可能仍然處于瀕危狀態甚至滅絕練習與應用P1141.如選擇育種，雜交育種2.若氣候等其他條84練習與應用P114練習與應用P11485練習與應用P114（1）二者存在正相關的關系。依據調查數據（2）隨著抗生素人均使用量的增加，不耐藥的細菌生存和繁殖的機會減少，耐藥菌生存和繁殖的機會增加，耐藥性基因在細菌種群中的基因頻率逐年上升。（3）由于細菌繁殖很快，耐藥率的上升速度也很快，因此需要加強監控。我國衛生部門建立了相關監測機制，說明黨和政府關注民生。醫療機構及時通報預警信息，有利于全國各醫院機構共同及時采取措施，如更換新的抗生素類藥物，將細菌耐藥率控制在較低水平。（4）提示：合理使用抗生素，防止濫用抗生素。練習與應用P114（1）二者存在正相關的關系。依據調查數據86第3節種群基因組成的變化與物種的形成（二）隔離在物種形成中的作用第3節種群基因組成的變化與物種的形成（二）隔離在物種形成中87曼徹斯特地區的樺尺蛾，雖然基因頻率發生了變化，但是并沒有形成新的物種。為什么說它們沒有形成新的物種？

怎樣判斷兩個種群是否屬于同一個物種？曼徹斯特地區的樺尺蛾，雖然基因頻率發生了變化88一、物種的概念P116能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物稱為一個物種。

馬

馬和驢是不是同一個物種呢？

驢

騾一、物種的概念P116能夠在自然狀態下相互交配并且產89一、物種的概念P116

不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產生可育的后代，這種現象叫作生殖隔離。

騾是不育的，因此，馬和驢之間存在生殖隔離，它們屬于兩個物種。

馬

驢

騾一、物種的概念P116不同物種之間一般是不能相互交配90二、隔離及其在物種形成中的作用P116

同種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發生基因交流的現象，叫做地理隔離。二、隔離及其在物種形成中的作用P116同種生91二、隔離及其在物種形成中的作用P116東北虎華南虎由于長期地理隔離而沒有相互交配，沒有基因交流，形成了地理隔離，它們形成兩個不同的亞種。二、隔離及其在物種形成中的作用P116東北虎華南虎92二、隔離及其在物種形成中的作用P116生殖隔離地理隔離隔離：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。隔離的實質：種群間基因不能自由交流地理隔離和生殖隔離有沒有什么聯系呢？

對生物的進化有何作用呢？二、隔離及其在物種形成中的作用P116生殖隔離地理隔離93二、隔離及其在物種形成中的作用P116二、隔離及其在物種形成中的作用P11694二、隔離及其在物種形成中的作用P117二、隔離及其在物種形成中的作用P11795二、隔離及其在物種形成中的作用P117加拉帕戈斯群島的地雀統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P117加拉帕戈斯群島的地雀統96二、隔離及其在物種形成中的作用P117設想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？由于這兩個種群的個體數量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。討論1不同島嶼上的地雀種群，產生突變的情況一樣嗎？不一樣。因為突變是隨機發生的。討論2統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P11797二、隔離及其在物種形成中的作用P117討論3對不同島嶼上的地雀種群來說，環境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產生什么影響？不同島嶼的自然環境條件不一樣，因此環境的作用會有差別，導致種群基因頻率朝不同的方向改變。討論4如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎？不會。因為個體間有基因的交流。統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P117討論398二、隔離及其在物種形成中的作用P118地雀甲島地雀乙島地雀丙島地雀丁島地雀……突變和基因重組不定向

環境不同，自然選擇不同

甲島地雀1乙島地雀2丙島地雀3丁島地雀4種群基因庫形成明顯差別，出現生殖隔離……隔離是物種形成的必要條件地理隔離新物種形成的標志：出現生殖隔離統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版統編版優秀公開課課件下載PPT課件人教版新教材必修二6.3種群基因組成的變化與物種的形成（共54張PPT）（含課后題答案）人教版部編版二、隔離及其在物種形成中的作用P118地雀甲島地雀突變和基因99二、隔離及其在物種形成中的作用P118自然選擇2自然選擇1地理隔離原種變異1變異2基因頻率的定向改變變異類型1變異類型2新物種1新物種2生殖