6.3.1 种群基因组成的变化（第二课时）课件 2022—2023学年高一下学期生物人教版必修2

种群基因组成的变化与物种形成 种群足够大; 1 种群中个体间的交配是随机的; 2 没有基因突变发生; 3 没有迁入和迁出; 4 没有自然选择。 5 假设某种群满足以下五个条件: 对自然界的种群来说,这五个条件都能成立吗? SZ-LWH 一、种群和种群基因库 无法进化 先打破平衡 种群较小 不自由交配 有突变 有选择 有迁入、迁出 遗传平衡 生物怎么进化? 基因频率发生改变 二、种群基因频率的变化 阅读教材P112-114,完成下面的问题: 1、导致基因频率变化的原因可能有哪些? 2、甲海岛海风很大,乙海岛基本无风,都可以生活某昆虫,已知控制昆虫的有翅的基因B,无翅的基因b。现将纯合有翅和无翅按1:1比例分别放养在两个海岛上,一段时间后推测两个海岛上的B和b基因的频率如何变化? 基因突变、基因重组、染色体变异、自然选择 甲海岛:B基因频率降低,b基因频率上升 乙海岛:B基因频率上升,b基因频率降低 二、种群基因频率的变化 4 变异 不可遗传的变异 可遗传的变异 基因突变 染色体变异 基因重组 突变 可以增加基因型的类型,但不能产生新基因 突变和基因重组为进化提供原材料。 能够产生新的等位基因 基因突变的特点: 普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性。 二、种群基因频率的变化 5 种群是由许多个体组成的,每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因,这样每一代就会产生大量的突变。 在自然情况下,突变的频率是很低的,且多数是有害的,那基因突变为什么还能作为生物进化的原材料呢? 果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因,假定每个基因的突变频率都为10-5,对一个中等大小的种群(约有108个个体)来说,每一代出现的基因突变数将是: 2×1.3×104×10-5×108=2.6×107(个) 种群由许多个体组成,每个个体的细胞中都有成千上万个基因,每一代会产生大量的突变。 二、种群基因频率的变化 例如:有翅的昆虫,有时候会出现残翅和无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上,这里昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。 突变的有利和有害 突变的有害和有利也不是绝对的,这往往取决于生物的生存环境。 二、种群基因频率的变化 突变(基因突变和染色体变异)和基因重组产生进化的原材料。 突变 基因重组 新的等位基因 多种多样的基因型 种群中出现大量可遗传的变异 变异是 不定向的 形成了进化的原材料, 不能决定生物进化的方向 突变和重组都是随机的,不定向的,那么,种群基因频率的改变是否也是不定向的呢? 二、种群基因频率的变化 自然选择使桦尺蛾种群的基因频率发生了定向改变。 为什么桦尺蛾种群中s基因(决定浅色性状)的频率越来越低了呢? 长满地衣的灰色树干 工业革命前 灰色(ss)桦尺蛾多 S频率低,s频率高 黑色 桦尺蛾 浅色桦尺蛾 工业革命后 环境污染的黑色树干 黑色(S_)桦尺蛾多 S频率高,s频率低 黑色 桦尺蛾 浅色桦尺蛾 提出问题 作出假设 SZ-LWH 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 制定并实施方案 假如1870年,桦尺蛾种群的基因型频率为SS 10%,Ss 20%,ss 70%,S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下,假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。 第2~10年间,该种群每年的基因型频率各是多少?每年的基因频率是多少? 创设数字化问题情境并进行计算。 依题意知:S对s为显性。假设该种群中SS为10个,Ss为20个,ss为70个。 当SS、Ss分别增加10%,ss减少10%时, 基因型频率: SS:10×(1+10%)=11 Ss:20 ×(1+10%)=22 ss:70×(1-10%)=63 SS:11/(11+22+63)=11/95=11.5% Ss:22/96=22.9% ss:63/96=65.6% 第二年个体数: SZ-LWH 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 第1年 第2年 第3年 第4年 …… 基因型频率 SS 10% 11.5% Ss 20% 22.9% ss 70% 65.6% 基因频率 S 20% 23% s 80% 77% 70.7% 26% 29.2% 14.7% 56.1% 60.9% 26.1% 73.9% 29.3% 13.1% 升高 降低 SZ-LWH 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 制定并实施方案 创设数字化问题情境并进行计算。 第1年 第2年 第3年 第4年 …… 基因型 频率 SS 10% Ss 20% ss 70% 基因频率 S 20% s 80% 13.0% 26.1% 60.9% 26.1% 73.9% 16.4% 32.7% 50.9% 32.7% 67.3% 19