6.3 种群基因组成的变化与物种的形成课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2 -

第6章 生物的进化 第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 1 一 种群基因组成的变化 （一）种群和种群基因库 种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。 如一片树林里的全部猕猴、一片草地上的所有蒲公英 种群的个体并不是机械地集合在一起，一个种群就是一个繁殖的单位。 基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。 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。 基因型频率：在一个种群中，某种基因型占全部个体的比率。 某基因频率=（纯合子个数×2+杂合子个数）÷（总个数×2） 某基因频率=纯合子的频率＋1/2杂合子的频率 某基因型频率=该基因型个数÷该种群个体数 哈迪——温伯格定律（遗传平衡定律） “哈迪-温伯格定律”是指在理想状态下，各等位基因的频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。 条件：①种群足够大；②种群雌雄个体间随机交配；③没有突变； ④没有选择；⑤没有迁入、迁出；⑥没有遗传漂变。 此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变： 当等位基因只有一对（Aa）时， 设基因A的频率为p，基因a的频率为q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1 tianxinxinxinxin (t) - 遗传漂变是小的群体中，由于不同基因型个体生育的子代个体数有所变动而导致基因频率的随机波动。 有可能会使某些基因频率下降，也有可能上升。 例题：假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变，抗病基因R对感病基因r为完全显性，现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花之前全部死亡，则子一代中感病植株占（ B ） A. B.C. D. （二）种群基因频率的变化 原因： 突变：基因突变（产生新的等位基因）、染色体变异 基因重组 基因突变特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性 生物自发突变的频率很低，而且许多突变都是有害的，它为什么还能作为生物进化的原材料？ 1.种群个体数量庞大，每个个体的细胞中基因数目多。 2.突变的有利有害不是绝对的，往往与生存环境密切相关。 突变和重组都是随机的、不定向性的，种群基因频率的改变是否也是这样？ （三）自然选择对种群基因频率的变化的影响 英国曼彻斯特地区有一种桦尺蛾，其体色受一对等位基因S（黑色）和s（浅色）控制。 在19世纪中叶以前，桦尺蛾的颜色几乎都是浅色的，S基因的频率在5%以下。 随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生长，导致树皮裸露并被熏成黑褐色。 到了20世纪中叶，黑色的桦尺蛾成为了常见类型，S基因的频率上升到95%以上。 在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断增高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。 因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 探究抗生素对细菌的选择作用 1. 培养皿分区、标号①~④。 3. 将不含抗生素的纸片放在①中央；抗生素纸片分别放在平板的②～④中央。 2. 取少量细菌的培养液，用无菌涂布器涂布平板。 4. 将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12~16h。 6. 从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养。重复步骤2~5。 5. 观察细菌的生长状况。是否有抑菌圈？如果有测量记录每个实验组中抑菌圈的直径，并求平均值。 实验步骤 实验结果 组别 抑菌圈直径/cm 第一代 第二代 第三代 1 2.26 1.89 1.62 2 2.41 1.91 1.67 3 2.42 1.87 1.69 平均值 2.36 1.89 1.66 抗生素对细菌有选择作用；抗生素对细菌抑制作用越来越弱。 思考和讨论 1. 为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？ 抗生素能够杀死细菌，在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性的细菌。 2.在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？ 有利的。在本实验的环境条件下，耐药性细菌的存活率高，故为有利变异。 3.滥用抗生素的现象十分普遍。有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？ 滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，抗药性不断增强，导致抗生素药物失效。 二 隔离在物种形成中的作用 （一）物种 物种：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。 （二）隔离及其在物种形成中的作用 生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。 骡子 不可育 （二）隔离及其在物种形成中的作用 地理隔离：同种生物由于地理障碍而分成不