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高中生物一 种群基因组成的变化图片ppt课件
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这是一份高中生物一 种群基因组成的变化图片ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了本节聚焦，种群基因组成的变化，种群和种群基因库，种群的含义，种群的特点，基因库，基因频率，基因型频率，A基因的基因频率为，a基因的基因频率为等内容，欢迎下载使用。
举例说明什么是种群，种群基因库基因频率。阐明种群是生物繁殖和进化的基本单位。用数学方法计算种群的基因频率和基因型频率，建构遗传平衡定律的数学模型。阐述突变和基因重组是生物进化的原材料。
甲同学说：当然是先有鸡蛋了，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。你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？
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。
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，在自然界中，没有哪一个个体是长生不死的，个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过生殖传给后代，因此研究生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究群体的基因组成变化。
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
一片草地上的所有蒲公英
种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是一个繁殖单位彼此可以交配实行基因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
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。
=30/100×100% +1/2×60/100×100% = 60%
=10/100×100% +1/2×60/100×100% = 40%
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A和a的基因频率是多少？
A%=30/100×100% +1/2×60/100×100% = 60%
a%=10/100×100% +1/2×60/100×100% = 40%
AA基因型频率=30÷100×100%=30%Aa基因型频率=60÷100×100%=60%aa基因型频率=10÷100×100%=10%
A的基因频率=AA的基因型频率+1/2 ×Aa的基因型频率
a的基因频率=aa的基因型频率+1/2 ×Aa的基因型频率
用数学方法讨论基因频率的变化1.假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算： (1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？ (2)子代基因型的频率各是多少？ (3)子代种群的基因频率各是多少？ (4)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？
由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈代－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。
遗传平衡定律（哈代－温伯格定律）
当种群满足以下五个条件： 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自然选择对性状没有作用；⑤基因A和a都不产生突变
设A的基因频率为p，a的基因频率为q；则有p+q=1，那么
种群的基因频率将不会改变
(p+q)2 = p2 + 2pq + q2 ＝ 1
AA=p2 Aa=2pq aa=q2
2. 上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。5个条件为：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 自然选择对性状没有作用 ⑤ 基因A和a都不产生突变。 对自然界的种群来说，这5个条件都成立吗？
遗传平衡所指的种群是理想种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这说明在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。
3. 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，种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？
突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。 基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。
基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。
二、种群基因频率的变化
思考：生物自发突变的频率很低，而且大多数突变对生物体是有害的，那么，它为何还能够作为生物进化的原材料呢？
【例】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，对一个约有108个个体的果蝇种群来说，每一代出现的基因突变数是：
2×1.3× 104 × 10－5
个体（1.3×10-1）
=2 .6×107（个）
1.影响种群基因频率变化的因素
由于种群是由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，这样,每一代就会产生大量的突变。
基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
猫由于基因重组而产生的毛色变异
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。【例如】有翅的昆虫中有时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，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。
某海岛上残翅和无翅的昆虫
2.突变和基因重组产生进化的原材料。
思考:现代遗传学是否支持“可遗传变异为生物进化提供原材料”这一观点呢?
可产生新的基因，新基因可通过有性生殖过程中的 ，形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。 也可改变种群的基因频率。 可见， 和 ，为生物进化提供了原材料，即 为生物进化提供了原材料。
突变(基因突变和染色体变异)
举例说明什么是种群，种群基因库基因频率。阐明种群是生物繁殖和进化的基本单位。用数学方法计算种群的基因频率和基因型频率，建构遗传平衡定律的数学模型。阐述突变和基因重组是生物进化的原材料。
甲同学说：当然是先有鸡蛋了，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。你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？
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。
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，在自然界中，没有哪一个个体是长生不死的，个体的基因型也会随着个体的死亡而消失，但决定表现型的基因却可以通过生殖传给后代，因此研究生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还需要研究群体的基因组成变化。
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
一片草地上的所有蒲公英
种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是一个繁殖单位彼此可以交配实行基因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
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。
=30/100×100% +1/2×60/100×100% = 60%
=10/100×100% +1/2×60/100×100% = 40%
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A和a的基因频率是多少？
A%=30/100×100% +1/2×60/100×100% = 60%
a%=10/100×100% +1/2×60/100×100% = 40%
AA基因型频率=30÷100×100%=30%Aa基因型频率=60÷100×100%=60%aa基因型频率=10÷100×100%=10%
A的基因频率=AA的基因型频率+1/2 ×Aa的基因型频率
a的基因频率=aa的基因型频率+1/2 ×Aa的基因型频率
用数学方法讨论基因频率的变化1.假设上述昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算： (1)该种群产生的A配子和a配子的比率是多少？ (2)子代基因型的频率各是多少？ (3)子代种群的基因频率各是多少？ (4)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？
由此可见，如果满足上述五个条件，则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变，到再下一代也是如此，也就是说基因频率可以代代保持稳定不变。这就是哈代－温伯格平衡，也叫遗传平衡定律。
遗传平衡定律（哈代－温伯格定律）
当种群满足以下五个条件： 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自然选择对性状没有作用；⑤基因A和a都不产生突变
设A的基因频率为p，a的基因频率为q；则有p+q=1，那么
种群的基因频率将不会改变
(p+q)2 = p2 + 2pq + q2 ＝ 1
AA=p2 Aa=2pq aa=q2
2. 上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。5个条件为：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 自然选择对性状没有作用 ⑤ 基因A和a都不产生突变。 对自然界的种群来说，这5个条件都成立吗？
遗传平衡所指的种群是理想种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这说明在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。
3. 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，种群的基因频率会变化吗？基因A2的频率可能会怎样变化？
突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。 基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。
基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。
二、种群基因频率的变化
思考：生物自发突变的频率很低，而且大多数突变对生物体是有害的，那么，它为何还能够作为生物进化的原材料呢？
【例】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，对一个约有108个个体的果蝇种群来说，每一代出现的基因突变数是：
2×1.3× 104 × 10－5
个体（1.3×10-1）
=2 .6×107（个）
1.影响种群基因频率变化的因素
由于种群是由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，这样,每一代就会产生大量的突变。
基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
猫由于基因重组而产生的毛色变异
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。【例如】有翅的昆虫中有时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，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。
某海岛上残翅和无翅的昆虫
2.突变和基因重组产生进化的原材料。
思考:现代遗传学是否支持“可遗传变异为生物进化提供原材料”这一观点呢?
可产生新的基因，新基因可通过有性生殖过程中的 ，形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。 也可改变种群的基因频率。 可见， 和 ，为生物进化提供了原材料，即 为生物进化提供了原材料。
突变(基因突变和染色体变异)
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