6.3.1 种群基因组成的变化（教学课件）-【上好课】2022-2023学年高一生物同步备课系列 （人教版2019必修2）

第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 第六章 人教版 高一年级 种群和种群基因库 01 种群基因频率的变化 02 自然选择对种群基因频率变化的影响 03 探究抗生素对细菌的选择作用 04 CONTENTS 目录 你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？ 先有鸡还是先有蛋？ 甲同学说：当然是先有鸡了，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。 新课导入 先有鸡还是先有蛋？ 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。 4 种群和种群基因库 PART 01 一、种群基因组成的变化 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。 （1）概念：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。 （2）实例：一片树林中的全部猕猴是一个种群，不同树林中的（同种）猕猴构成两个不同的种群。 （3）特点：是生物繁殖和进化的基本单位,彼此可以交配，并通过繁殖讲各自的基因传给后代。 1 物种 2 种群 6 一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫做基因频率。 基因频率= 某基因的数目 控制该性状的等位基因总数 × 100% 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。 3 基因库 4 基因频率 5 基因型频率 7 【思考·讨论】用数学方法讨论基因频率的变化 1.假设的昆虫群体满足以下五个条件： ①昆虫群体数量足够大 ②雌雄个体都能自由交配产生后代 ③没有迁入与迁出 ④没有自然选择（不同翅色的个体生存和繁殖机会是均等的） ⑤A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。 亲代基因型的比值 AA(30%) Aa(60%) aa(10%) 配子的比值 A( ) A( ) a( ) a( ) 子一代基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( ) 子一代基因频率 A( ) a( ) 30% 30% 30% 10% 40% 60% 16% 48% 36% 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？ 一样。 8 满足上述五个条件的种群中，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代遗传中都是稳定不变的，或者说保持着遗传平衡状态。 遗传平衡定律 （哈代-温伯格定律） 设A的基因频率为p,a的基因频率为q 雌配子 雄配子 A(p) a(q) A(p) a(q) AA(p2) Aa(pq) Aa(pq) aa(q2) (p＋q)2=p2＋2pq＋q2=1 (A＋a)2=AA＋Aa＋aa=1 9 现实不是理想状态，因此：种群基因频率会发生改变，生物的进化是必然的 自交和自由交配时基因频率和基因型频率的变化规律 自交 基因型频率改变（纯合子增多，杂合子减少），基因频率不变 自由 交配 遗传平衡--基因频率和基因型频率都不变 非遗传平衡--基因频率不变，基因型频率改变。 10 种群基因频率、基因型频率的相关计算 1.通过基因型频率计算基因频率 ① 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。 ② 一个基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率 2.运用哈代-温伯格平衡定律计算基因频率和基因型频率 在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对（Aa）时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则： (p+q)2=p2+2pq+q2=1 适用条件：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；种群之间不存在个体的迁移或基因交流；没有自然选择。 X染色体是否符合？ 11 种群基因频率、基因型频率的相关计算 3.自交和自由交配与基因频率核基因型频率的关系 ①自交：纯合子增多，杂合子减少，不改变基因频率 ②自由交配：在无基因突变的理想状态下，处于遗传平衡的种群自由交配，基因频率和基因型频率都不会改变！如果一个种群没有遗传平衡，自由交配不改变，但改变基因型频率。 提示：X染色体上基因频率计算(XBXb) XBXb基因型= XBXb的总数 个体总数 ×100% XB基因型= Xb基因型=