6.3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

第六章 生物的进化 第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 本节聚焦 为什么说种群是生物进化的基本单位？ 种群的基因频率为什么会发生变化？ 自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？ 课程目标 阐明种群是生物繁殖和进化的基本单位 运用数学方法计算种群的基因频率和基因型频率，建构遗传平衡定律的数学模型 通过比较模拟实验数据与数学模型演绎数据，验证模型，形成严谨的科学态度 运用遗传平衡定律解决优生优育问题，关注生物学知识在现实生活中的应用 阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵 运用数学方法讨论种群基因频率的变化 阐明自然选择对种群基因频率变化的影响 说明隔离在物种形成中的作用 教学目标 核心素养 问题探讨 先有鸡还是先有蛋？ 甲同学说：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。 乙同学说：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。 4 问题探讨 你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？ 这两种观点都有一定的道理，但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性，也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程，以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志，并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。 5 01 种群基因组成的变化 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 种群和种群基因库 定义：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群 举例：一片树林中的全部猕猴是一个种群 一片草地上的所有蒲公英是一个种群 特点：一个种群就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代 种群和种群基因库 种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传 许多昆虫的寿命不足一年，所有的蝗虫都会在秋风中死去，其中有些个体成功的完成生殖，死前在土壤中埋下受精卵，来年春夏之交部分受精卵成功的发育成蝗虫 同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有变化吗？ 种群和种群基因库 基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库 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值，叫作基因频率 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 种群和种群基因库 基因频率＝　 　　 ×100% 种群中该基因数 全部等位基因数 基因型频率＝　 　　 ×100% 某基因型个体总数 种群全部个体数 举例：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，决定翅色为褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，求A和a的基因频率。 计算：就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因，那么： 这100个个体共有____个基因，其中： A基因的数量=_____________个 a基因的数量=_____________个 A基因的频率=___________% a基因的频率=__________% 种群和种群基因库 200 2×30+60=120 2×10+60=80 120÷200=60 80÷200=40 某昆虫决定翅色的基因频率 假设：上述昆虫种群非常大；所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；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A和a都不产生突变。根据孟德尔的分离定律计算： 该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少？ 子代基因型的频率各是多少？ 子代种群的基因频率各是多少？ 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，总群的基因频率会同子一代一样吗？ 【思考·讨论】用数学方法讨论基因频率的变化 亲代基因型频率 AA(30%) Aa(60%) Aa(10%) 配子的比率 A( ) A( ) a( ) A( ) 子代基因型频率 AA( ) Aa( ) Aa( ) 子代 A( ) A( ) 30% 30% 30% 10% 36% 48% 16% 60% 40% 【思考·讨论】用数学方法讨论基因频率的变化 亲代 子一代 子二代 子三代 基因型频率