6.3种群基因组成的变化与物种的形成课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

1.地球上现存的生物来自共同祖先。下列有关细胞和分子水平的证据的说法,错误的是(　　) D.不同生物体内细胞色素c的氨基酸序列存在较大差异 2．科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充，下列叙述错误的是（    ） A．新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正 B．自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正 C．RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充 D．具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充 3．下列叙述中，能支持将线粒体用于生物进化研究的是（    ） A．线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律 B．线粒体DNA复制时可能发生突变 C．线粒体存在于各地质年代生物细胞中 D．线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖 20世纪40年代，DDT开始被作杀虫剂，起初非常有效。若干年以后，人民发现它的杀虫效果越来越差。人们的解释是昆虫产生了抗药性。请你按照达尔文的自然选择学说作出解释。 变异是______的，而自然选择是______的（填“定向”/“不定向”） 定向 不定向 适应形成的必要条件是_______________,是_______________的结果。 可遗传的有利变异 环境的定向选择 昆虫在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异 在未使用DDT时，抗药性的变异不是有变异，这样子的个体在生存斗争中不占优势 使用DDT以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体产生有机会产生更多 的后代，一段时间以后，DDT的杀虫效果就会下降 （1）适应性的来源？ （2）有抗性的变异是在DDT使用之前还是之后？ 练：下图表示长期使用一种农药后，害虫种群数量的变化情况。下列有关叙述中错误的是 ①各种变异都是自然选择的原材料 ②A点种群中存在很多变异类型，原因是变异具有不定向 ③A→B的变化是生物与环境斗争的结果 ④B→C是抗药性逐代积累的结果 ⑤农药对害虫的变异进行定向诱导，使害虫产生了抗药性变异 ⑥害虫对农药进行了选择 ⑦农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择 × × × P109 第1段 自然选择学说 （核心） 现代生物进化理论 意义：使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道）。 揭示了生物界的 性是由所有的生物都有共同的祖先， 生物的 性和 性是进化的结果。 进化的单位： 为单位 为单位。 遗传变异： 水平 水平 个体 性状 基因 种群 达尔文自然选择学说：（书本P108-109） 统一 多样 适应 局限性： （1）对于遗传和变异的本质未作出科学解释。 （2）对生物进化的解释局限于个体水平。 4 第6章第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 如果在褐色翅(基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅(基因型为Aa)的变异个体，且绿色比褐色更不易被捕食。那么： 1、自然选择直接作用的是生物个体表型还是基因型? 2、如果该绿色个体交配后正常死亡，决定绿色翅的基因会随个体的死亡而消失吗？ 3、经过若干代，这群昆虫的翅色将怎样变化？决定绿色翅的A基因所占比例有何变化？ 从种群基因组成的变化分析生物进化的实质 A基因所占的比例越来越高 不会 绿色翅比例越来越高 （1）某草原上生活着鹿、兔、狼和狐等生物，雄鹿有角、雌鹿无角，通常情况下这种鹿的雌雄个体分群活动（生殖季节除外）。该草原上的雌鹿群和雄鹿群(属于/不属于） 同一种群 （2）一个池塘中全部的鱼 （3）村头池塘中鲫鱼与村尾池塘中鲫鱼属于 。 一定区域，同种生物的全部个体。 1、种群—— 一、种群基因组成的变化 （一）种群和种群基因库 2、基因库： 一个种群中全部个体所含有的 。 全部基因 3、基因频率：一个种群中，某个基因占 全部等位基因 的比值 判断：1.一个种群中全部个体所含有的全部A、a基因叫基因库 2.种群中每个个体含有种群基因库中的全部基因 某基因频率 = 某基因数 全部等位基因数 ×100% 某基因型频率 = 某基因型个体数 所有基因型个体总数 ×100% 练习1：某种群随机抽取200个个体，AA、Aa、aa分别是60、120、20个，求A基因频率。 练习2： 某种群中AA%=36%，Aa=28%， 求A基因频率 ① 已知生物个体数求基因频率和基因型频率。 &种群的基因频率的计算 A%= ×100% A A+a ② 已知基因型频率求基因频率 A％= AA％ + 1/2× Aa％ a％= aa％ + 1/2×Aa％ 只适用于常染色体 C 2：某厂有男女职工各200名，调查时发现，女性中色盲基因的携带者占7.5%，女患者占2.5%。男性中患者占8%。该群体中色盲基因频率为: A、8% B、10% C、6.8% D、11.7% 1.（2011.上海卷）若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的 变小。 基因库 在某昆虫种群中，随机抽取100个个体，AA 30个，Aa 60个，aa 10个 课本P111 思考讨论：用数学方法讨论基因频率的变化 ①群体非常大 ②种群雌雄个体间能进行自由交配 ③没有迁入与迁出 ④不同翅色的个体和繁殖的机会是均等的⑤无基因突变和染色体变异 在理想状态下，种群的基因频率不改变　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 11 11 公式——A%+a%=1，AA%+Aa%+aa%=1 技巧：因为基因频率之和=1，所以a%=1-A%， 因为基因型频率之和=1，所以 aa%=1-AA%-Aa% 18班 11 ①群体非常大 ②种群雌雄个体间能进行自由交配 ③没有迁入与迁出 ④不同翅色的个体和繁殖的机会是均等的⑤无基因突变和染色体变异 设定p、q分别表示基因A和a的频率， 则AA%=p2，Aa%=2pq，aa%=q2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 遗传平衡定律 在理想的情况下，基因频率和基因型频率在遗传中稳定不变 白化病（aa）在人群中胡发病率为1/10000，致病基因的基因频率是？ 人群中携带者的概率（即Aa基因型频率）？ （2016课标1卷.6）理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是 A. 常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 B. 常染色体隐性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 C. X染色体隐性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 D. X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 D Xb 基因频率在男性和女性中是相同的 书P114：1（1）判断：某地区红绿色盲患者在男性中约占8%，在女性中约占0.64%，由此可知，红绿色盲基因的基因频率约为 。 男性中的发病率等于男性中该病致病基因的基因频率。 P111讨论2：上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的，对于自然界的种群来说这5个条件都成立吗？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 自然条件下，种群的基因频率是会改变！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 变异和自然选择在种群的进化中起了什么作用呢？ 提供原材料 定向选择 可遗传的变异 ①群体非常大 ②种群雌雄个体间能进行自由交配 ③没有迁入与迁出 ④不同翅色的个体和繁殖的机会是均等的 ⑤无基因突变和染色体变异 可遗传变异 突变 基因重组 基因突变 染色体变异 种群基因频率不定向改变 引起 4、种群基因频率的变化 1.变异的类型有哪两类？ 2.哪些类型才能为进化提供原材料？ P111讨论2：上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的，对于自然界的种群来说这5个条件都成立吗？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 自然条件下，种群的基因频率是会改变！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 变异和自然选择在种群的进化中起了什么作用呢？ 提供原材料 1.变异的类型有哪两类？ 2.哪些类型才能为进化提供原材料？ 定向选择 阅读课本p112正文及p114第一段，思考： 可遗传的变异和不遗传的变异 可遗传的变异 思考： 1、讨论: P113右下 2 在自然选择中，直接受选择的是？ 长满地衣的树干 已发生进化，因为种群基因频率已经改变 2、从19世纪中叶到20世纪中叶，桦尺蠖有没有发生进化？ 黑褐色的树干 表型 P112：探究：自然选择对种群基因频率变化的影响 黑褐色的树干 黑色 （S%＞95%） 浅色 （s%＜5%） 长满地衣的树干 黑色 （S%＜5%） 浅色 （s%＞95%） P112：探究：自然选择对种群基因频率变化的影响 （一）19世纪时： （二）20世纪时： 结果：浅色（ss）的飞蛾易成活，s基因比例上升，S基因比例下降。飞蛾朝着浅色方向进化。 自然选择 （书P114第1段） 结果：黑色（S_）的飞蛾易成活，S基因比例上升，s基因比例下降。飞蛾朝着黑色方向进化。 自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。 ________决定生物进化的方向。 在这种环境下，哪种飞蛾易成活，飞蛾会朝着。。。。生物朝着哪个方向进化是由。。。决定的。。。在英国的某地区，有一种生物叫桦尺蠖（是一种飞蛾）： ，有黑色和浅色之分，他们白天就栖息在长满地衣的树干上，在19世纪时，地衣的颜色是白色，那么在这种环境下，哪种类型的飞蛾存活下来的机会比较大？浅色，不容易被天敌发现，因此这种生物的体色会朝着浅色的方向进化，即小s基因所占的比例会越来越大，。到了19世纪中叶的时候，英国进行了工业革命，工厂排放大量的煤烟，导致树干变成黑褐色，那在这种环境下，这种生物的体色会朝着黑色的方向进化，即大s基因所占的比例越来越大..讨论1树干变黑，浅色个体易被天敌发现，被捕食的概率增加，可能在没有交配产卵前就已被天敌捕食，导致浅色个体减少，进而影响出生率 18 变异是 ______的 自然选择是_____的 ___________被淘汰, ___________逐渐积累 ________________发生__________ 生物朝着一定方向进化 实质? 总 结 不定向 定向 种群基因频率 定向改变 不利变异 有利变异 判断： 生物进化的实质是种群基因型频率的定向改变。 滥用抗生素会使细菌产生耐药性的变异。 提问 1、EDAR 基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR 基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是（　　） A．m的出现是自然选择的结果 B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中 C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果 D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降 2、下图表示长期使用一种农药后，害虫种群数量的变化情况。下列有关叙述中错误的是 ①各种变异都是自然选择的原材料 ②A点种群中存在很多变异类型，原因是变异具有不定向 ③A→B的变化是生物与无机环境斗争的结果 ④B→C是抗药性逐代积累的结果 ⑤农药对害虫的变异进行定向诱导，使害虫产生了抗药性变异 ⑥害虫对农药进行了选择 ⑦农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择 ×    × ×  P115：探究抗生素对细菌的选择作用 实验原理 一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但 变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。 目的要求 通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。 材料用具 见书本第3段 22 22 1、用记号笔在培养皿的底部画线，将培养基分为四个区，标号 2、用 ，将细菌涂布在培养基平板上 探究抗生素对细菌的选择作用 方法步骤 无菌的涂布器 3、①号区域的中央放置 纸片（对照组）和②③④号区域的中央分别放置 的纸片 4、将培养皿倒置于 的恒温箱中培养12~16h 探究抗生素对细菌的选择作用 方法步骤 不含抗生素 含有抗生素 37℃ 防止皿盖上的水珠落入培养基而造成污染。 滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使其不能形成菌落而出现抑菌圈。 5、观察并测量 ，并取平均值。 6、从 的菌落上挑取细菌培养，并重复以上步骤。 方法步骤 抑菌圈直径 抑菌圈边缘 抑菌圈中间抗生素浓度高，菌死亡； 边缘的抗生素浓度较低，可能存在耐药性的细菌。 p115讨论1： P115右上注意 结束后的注意事项p115右上角 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 探究抗生素对细菌的选择作用 结果和结论 结果：抗生素纸片周围出现抑菌圈，在连续培养几代后，抑菌圈的直径_____________。 也说明细菌对抗生素的抗性逐代_________。 越来越小 增强 选择 越来越弱 P115右结果和结论2 结论：说明抗生素对细菌产生了______作用，且对细菌的抑制作用_________ 。 p115讨论3、5 “超级细菌”因具有NDM基因,耐药性极强,现存抗生素均不能有效将其杀灭。下图是超级细菌进化的基本过程。下列分析正确的是(　　) A.图中a表示细菌的变异,可能是基因突变或基因重组 B.不同性状细菌之间的不同变异是超级细菌进化的必要条件 C.图中b表示的是定向变化过程 D.抗生素的滥用会导致NDM基因的出现和该基因频率的增加 C 有空练《大本》p120：典例剖析 随堂训练　 课堂•重难突破 课前•基础认知 素养•目标定位 基因型 A种群(个) B种群(个) VaVb 200 0 VaVa 50 120 VbVc 100 200 VcVc 150 50 VaVc 100 80 下表为V基因在种群A和B中的基因型个体数。则A种群中Va的基因频率？ ≈33.3% 某小麦种群中基因型为TT的个体占20%，基因型为Tt的个体占60%，基因型为tt的个体占20%。某种病害导致基因型为tt的个体全部死亡)则病害发生前后该种群中T的基因频率分别 A. 50%、50% B.50%、62.5% C.62.5%、50% D.50%、100% 种群（population）指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群是进化的基本单位，同一种群的所有生物共用一个基因库。对种群的研究主要是其数量变化与种内关系，种间关系的内容已属于生物群落的研究范畴。 基因型 A种群(个) B种群(个) VaVb 200 0 VaVa 50 120 VbVc 100 200 VcVc 150 50 VaVc 100 80 下表为V基因在种群A和B中的基因型个体数。则A种群中Va的基因频率？ ≈33.3% 科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上,只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配，F1群体中A基因频率？F2群体中A基因频率？ 种群（population）指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群是进化的基本单位，同一种群的所有生物共用一个基因库。对种群的研究主要是其数量变化与种内关系，种间关系的内容已属于生物群落的研究范畴。 ①昆虫群体数量足够大 ②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代 ③没有迁入与迁出 ④自然选择不起作用 ⑤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％） 亲代基因频率 A（ ） a（ ） 60% 40% 子代基因型频率 AA（ ） Aa（ ） aa（ ） 子代基因频率 A（ ） a（ ） 36% 48% 16% 60% 40% 配子的比值 A（ ） A（ ） a（ ） a（ ） 30% 30% 30% 10% A（60%） a（40%） 自由交配 在理想状态下，种群的基因频率_______，基因型频率 。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 不会改变 不会改变 $$