6.3 种群基因组成的变化与物种的形成（第1课时）课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦种群基因组成变化，涵盖种群、基因库、基因频率等核心概念，通过“超猴”情境导入，结合课前复习的自然选择知识，引导学生从个体表型过渡到种群基因层面，搭建进化理论学习支架。 其亮点在于以探究活动为主线，通过种群判断实例、基因频率计算典例及桦尺蛾实验数据，培养科学思维与探究实践能力，渗透进化与适应的生命观念。结构化小结梳理知识脉络，助力学生理解进化实质，教师可直接用于课堂互动提升教学效率。

一、适应性的普遍性和相对性 1.适应的两方面： 2.普遍性指： 3.适应的相对性指：适应是针对一定的 而言的，是一种暂时的现象。根本原因是_______P109(3) 二、适应是自然选择的结果 1.物种不变论指： 2.拉马克进化学说：主要内容1/2/3 意义：1/2 3.达尔文的自然选择学说： 1.图6-6模型-属于______模型；解释尝试复述 2.适应性形成的必要条件：1/2 3.进步的意义、局限性、理论发展及结果 应用：用拉马克观点和自然选择学硕分别解释长颈鹿脖子长的原因？枯叶蝶拟态的成因？ 解释害虫抗药性比例升高的原因？P114 6.2自然选择与适应性的形成（课前复习） 第3节 种群基因组成的变化 与物种的形成 （第1课时） 人教版 2019 必修二《遗传与进化》 情境导入 假定猕猴群体中有一只雄性个体发生了变异（超猴），变异使其在生存斗争中获得了优势。 讨论： 1.超猴使猕猴种群强大起来，但没有合适伴侣孤独一生，其死后猕猴群体又恢复到原来的样子，那该猴的出现在进化史上有没有意义呢？为什么? 2.假如超猴降低一点择偶标准，与普通雌性交配生小猴子。当超猴死去，若干年后，超猴的表型（基因）能否在群体中扩散开来？ 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。 一、种群和种群基因库 探究活动一： 1.什么是种群？ 2.种群概念的三要素是什么？ 3.如何判断是否为种群？ 1.种群 ①定义：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。 ②特点： a.繁殖的基本单位 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是雌雄个体可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。 b.进化的基本单位。 一、种群和种群基因库 探究活动一： 1.什么是种群？ 2.种群概念的三要素是什么？ 3.如何判断是否为种群？ 1.种群 ①定义：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。 ●判断下列是否属于种群： （1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼 （3）两个池塘内的全部鲤鱼 （4）一池塘中内的全部成年鲤鱼 （5）一个奶牛场中的全部奶牛 （6）北京动物园的所有朱鹮（2024.北.10） （7）一间屋子里的全部蟑螂 蟑螂：泛指“蜚蠊目”昆虫，含多种 蝗虫例子，基因组成是否改变…… 基因组成 包括 三个方面 基因库 基因频率，基因型频率 一、种群和种群基因库 2.相关概念： 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 ②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。 ③基因型频率： 在一个种群中，某基因型个体占种群内全部个体的比值。 A＝ A A+a ×100% ①基因库 Aa＝ Aa AA+Aa+aa ×100% 一、种群和种群基因库 探究活动二：概念巩固 典例1：某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么各种基因型频率是多少？A和a的基因频率是多少？ AA基因型频率为:30% Aa基因型频率为: 60% aa基因型频率为: 10% A= 30×2+60 200 ×100% = 60% a= 60+10×2 200 ×100% = 40% 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 典例2： 一、种群和种群基因库 典例3.某种群中基因型XBXB有20个， XBY有5个， XBXb有20个， XbY有5个，计算下列基因频率和基因型频率： （1）基因型频率： XBXB _______ XbY _______ （2）基因频率：XB______ Xb_______ 40% 10% XBXB基因型频率= XBXB个体数/所有个体=20/（20+5+20+5）=40% XbY基因型频率= XbY个体数/所有个体=5/（20+5+20+5）=10% XB基因频率= XB基因数/（ XB基因数+ Xb基因数） XB基因频率=（40+5+20）/（40+5+40+5）=65/90=72.2% 72.2% 27.8% 探究活动二：概念巩固 一、种群和种群基因库 探究活动三：用数学方法讨论基因频率的变化 1.假设上述昆虫①种群非常大，②所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，③没有迁入和迁出，④不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，⑤基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算填入下表。 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% 60% 40% 36% 48% 16% 2.想一想，子二代、子三代及若干代以后，种群的基因频率/基因型频率会同子一代一样吗？ 一、种群和种群基因库 2.想一想，子二代、子三代及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？ 亲代 子一代 子二代 子三代 ……. 基因型频率 AA 30% 36% Aa 60% 48% aa 10% 16% 基因频率 A 60% 60% a 40% 40% 36% 48% 40% 16% 60% 36% 48% 40% 16% 60% 36% 48% 40% 16% 60% 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）：符合以上5条件的群体，个体间随机（自由）交配一次后，子代种群的基因频率和基因型频率均保持不变。 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）：符合以上5条件的群体，自P起,基因频率保持不变，自F1起，基因型频率保持不变。 一、种群和种群基因库 遗传平衡定律的应用 A=P a=q p+q=1 （p+q）2=p2+ 2pq + q2 =1 （其中AA= p2 Aa= 2pq aa=q2） 结论：遗传平衡种群(种群足够大，个体间自由交配) A= AA AA=A*A; aa=a*a ; Aa=2*A*a a= aa 典例4：一对表型正常的夫妇在进行遗传咨询时，发现丈夫的母亲是白化病患者，若该地区白化病的发病率是16%，那么请估算该对夫妇所生子女患病的概率是多少？ 1/7 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？你能举出哪些实例？ 如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2），也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会发生变化吗？基因大A2的频率可能会怎样变化？ 对自然界的种群来说，这5个条件不可能同时都成立。 例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。 讨 论 会 基因A2的频率是上升还是下降，要看这一突变对生物体是有益的还是有害的。 结 论 自然界中种群的基因频率一定会发生变化，也就是说种群的进化是必然的。 一、种群和种群基因库 二、种群基因频率的变化 探究活动三： 1.变异的类型有哪些？能够为生物进化提供原材料的是什么变异？ 2基因突变、基因重组、染色体变异是否影响种群基因频率？ 3.生物自发突变的概率很低，且大多是有害的，能为进化提供原材料吗？为什么？ 二、种群基因频率的变化 1.变异的类型有哪些？能够为生物进化提供原材料的是什么变异？ 变异 不可遗传的变异 可遗传的变异 突变 基因突变 染色体变异 基因重组 能够为生物进化提供原材料的是 。 可遗传的变异 二、种群基因频率的变化 2.基因突变、基因重组、染色体变异是否影响种群基因频率？ 基因突变产生新的等位基因，使种群的基因频率发生变化。 基因重组本身不影响，但可通过自然选择间接影响 染色体变异，数目变异、缺失、重复直接影响；倒位、易位基因数目不变，但影响染色体结构进而影响相关配子的受精率，间接影响频率。 3.生物自发突变的概率很低，且大多是有害的，能为进化提供原材料吗？为什么？ （1）种群是生物进化的基本单位，由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，每一代就会产生大量的突变。 （2）突变有害和有利取决于环境， （3）基因突变产生等位基因，基因重组形成多种基因型，进而产生可遗传变异 二、种群基因频率的变化 4.突变的有利和有害是绝对的吗？为什么？ 5.综上所述，你认为影响基因频率的因素有哪些？ 突变的有利和有害也不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。 自然选择（环境） 突变 基因重组 影响种群基因频率的因素 二、自然选择对种群基因频率变化的影响 探究活动四：自然选择对种群基因频率变化的影响 第一年 第二年 第三年 第四年 ……. 基因型频率 SS 10% 11.5% Ss 20% 22.9% ss 70% 65.6% 基因频率 S（黑） 20% 23% S（浅） 80% 77% 升高 降低 13.1% 26% 60.9% 26.1% 73.9% 14.7% 29.2% 56.1% 29.3% 70.7% 作出假设： 黑褐色的环境，不利浅色生存，对黑色生存有利，这种环境的选择作用使该种群的s基因的频率越来越低，即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。 实验验证： 二、自然选择对种群基因频率变化的影响 1. 树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？为什么？ 会；树干变黑后，浅色个体可能在没产卵前就被天敌捕食，导致其个体数减少，影响出生率。 表型（体色）；因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。 3.根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？判断的依据是什么？ 发生了进化。依据是桦尺蛾种群的基因频率发生了改变。 4.根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的是什么？为什么？ P114 第一段：若换成达尔文的自然选择学说，又该如何表述？ 2. 在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？ 二、自然选择对种群基因频率变化的影响 探究活动四：自然选择对种群基因频率变化的影响 第一年 第二年 第三年 第四年 ……. 基因型频率 SS 10% 11.5% Ss 20% 22.9% ss 70% 65.6% 基因频率 S（黑） 20% 23% S（浅） 80% 77% 升高 降低 13.1% 26% 60.9% 26.1% 73.9% 14.7% 29.2% 56.1% 29.3% 70.7% 作出 假设： 黑褐色的环境，不利浅色生存，对黑色生存有利，这种环境的选择作用使该种群的s基因的频率越来越低，即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。 实验 验证： 在____________的作用下，种群的基因频率_______________，导致生物____________________________，即______________________。 自然选择决定生物进化的方向 自然选择 发生定向改变 朝着一定的方向不断进化 结论 二、自然选择对种群基因频率变化的影响 ●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。 ●自然选择决定生物进化的方向 ●进化的实质：种群基因频率的定向改变 结论： 课堂小结 生物进化和繁殖的基本单位 生物进化的原材料 决定生物进化的方向 生物进化的实质 种群 突变和基因重组 自然选择 种群基因频率的定向改变 ②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。 ③基因型频率： 在一个种群基因库中，某基因型个体占种群内全部个体的比值。 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）：符合以上5条件的群体，个体间随机（自由）交配一次后，子代种群的基因频率和基因型频率均保持不变。 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）：符合以上5条件的群体，个体间随机（自由）交配，自P起,基因频率保持不变，自F1起，基因型频率保持不变。 6.3种群基因组成的变化及物种的形成 一、种群 1.定义 2.繁殖和进化的基本单位 二、基因库 1.定义 2.基因频率；3.基因型频率； 4.遗传平衡定律：a.5个条件；b.自P起基因频率不变，自F1起基因型频率不变 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 三、种群基因频率的变化 1.可遗传变异：基因重组和突变（基因突变和染色体变异）；表观遗传 2.可遗传变异是进化的原材料的原因： a.进化的基本单位是种群，种群中积累的基因突变多 b.利\害取决于环境 c.基因突变产生等位基因进而基因重组产生多种可遗传变异 四、自然选择决定进化方向；进化实质是基因频率的定向改变 【注意】种群基因型频率发生变化，生物不一定进化，基因频率改变生物一定进化。 进化不一定产生新物种；新物种产生的过程中一定存在进化。 五、渐变式物种形成三环节： 六、现代生物进化理论的主要内容： ⑴种群是生物进化的基本单位 ⑵突变和基因重组产生进化的原材料 ⑶进化的实质是种群基因频率的改变 ⑷自然选择决定生物进化的方向 $