高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化教学演示课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化教学演示课件ppt，共45页。PPT课件主要包含了种群概念，判断下列是否属于种群，基因频率和基因型频率，aa的基因型频率，不可遗传变异，可遗传变异，基因重组，新的等位基因，多种多样的基因型，变异是不定向的等内容，欢迎下载使用。
　　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。
（1）一个池塘中的全部鱼 （2）一个池塘中的全部鲤鱼（3）两个池塘内的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿
同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基因库和基因频率的概念。
基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分
基因频率 是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率。 基因频率＝ ×100%基因型频率 是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比率。 基因型频率＝ ×100%
例1:如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。问每种基因型频率是多少？A、a基因频率是多少？
= 纯合子基因型频率 + 1/2杂合子基因型频率
例1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型Aa的个体占78%，aa的个体占4%。基因A和a的频率分别是 ， 。
57％ 43％
例2:某工厂有男女职工各200人，对他们进行调查时发现，女色盲5人，女性携带15人。男性色盲11人，求XB,Xb的频率。
用数学方法讨论基因频率的变化
1、假设的昆虫群体满足以下五个条件：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A、a控制的翅型性状没有作用⑤也没有基因突变和染色体变异。
如果F1个体再自由交配，产生F2呢？
上述在群体满足五个条件的情况下,计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率 ; 分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？
子代的基因频率和基因型频率不改变
假设的昆虫群体满足以下五个条件：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A、a控制的翅型性状没有作用⑤也没有基因突变和染色体变异。
在上述条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡，叫做哈代－温伯格定律，也叫遗传平衡定律。 设A的基因频率=p，a的基因频率=q ，p+q= 1 ( p+q ) 2 = p2 + 2pq + q2 = 1
遗传平衡是一种理想状态，而事实上在自然界中这种状态是不可能存在的。所以，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。
生物进化的过程实质就是种群基因频率发生变化的过程。
（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料
基因突变和染色体变异统称为突变。
基因突变在自然界是普遍存在的，因此基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。
基因突变基因重组染色体变异
2、突变的有害和有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。
3、突变和基因重组都是不定向的，只产生生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
1、种群是由许多个体组成的，每个个体的每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。
突变和基因重组产生进化的原材料
种群中出现大量可遗传的变异
形成了进化的原材料,不能决定生物进化的方向
长满地衣的树干上的桦尺蠖
自然选择对种群基因频率的影响
19世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为5%，浅灰色基因（s）频率为95%
20世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为95%，浅灰色基因（s）频率为5%
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
问题：桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低？假设：
现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，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蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？
自然选择条件下种群基因频率
理想条件下种群基因频率
得出结论：环境的选择作用使s基因频率越来越低
(1)在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？
(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？
变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加。
有影响。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。
天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因。
结论：自然选择决定生物进化的方向
自然选择使基因频率定向改变。
自然选择决定了生物进化的方向
突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
原因：淘汰不利变异基因，积累有利变异基因。结果：使基因频率定向改变。
不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累
种群的基因频率发生定向改变
生物朝一定方向缓慢进化
自然选择决定生物进化的方向
物种：指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，称为一个物种，简称“种”。
全世界的人都是一个物种吗？
人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。
同一物种满足的两个条件：
一个物种可以包括生活在不同地理区域的多个种群。只要各个种群相互交配仍能产生可育的后代，则是同一物种。
是不是不同物种的生物在自然状态下一定不能交配呢？
无生育能力，没有后代。
自然状态下不能进行基因交流！
不同物种之间一般是不能交配的，即使交配成功也不能产生可育后代，这种现象叫做生殖隔离。
哪些情况会导致生殖隔离呢？
荇菜与梅花因花期不同而出现生殖隔离
曼陀罗的花粉在其他植物的花的柱头上不能完全萌发成为花粉管，使得两性生殖细胞不能融合而形成生殖隔离
孔雀与巨嘴鸟因求偶方式不同二出现生殖隔离
狮子与老虎杂交产生狮虎兽是没有生育能力的，狮子与老虎因杂种不育而形成生殖隔离
不同物种个体间因生殖隔离而不能进行基因交流。
生活在不同区域的同种生物，在自然条件下能不能进行基因交流呢？
如果把东北虎和华南虎放在同一片草原上，它们仍然可以自发交配并产生可育后代，说明东北虎和华南虎仍然属于同一物种。
同一种生物因为地理上的障碍而分成不同的种群使得物种间不能发生基因交流的现象。
　　如东北虎(左)和华南虎(右)都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。
不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。
由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。
指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
隔离在物种的形成中发挥了怎样的作用？
下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。
在一个山谷中，有一个鼠种群在“快乐”地生活着。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。
二、隔离在物种形成中的作用
后来山洪爆发了，山谷中形成了一条汹涌的大河。鼠种群的个体，一半在河这边，一半在河那边。就这样过了几千年。
隔离在物种形成中的作用
后来，河流干涸了，两个鼠种群又会合在一起。它们发现彼此大不相同。它们之间还能自由交配吗？
加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成
物种形成的比较常见的方式：
隔离是物种形成的必要条件。
自然界中物种形成的方式有多种，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的一种方式。
生殖隔离是物种形成的标志。
现代生物进化理论的主要内容
是生物进化的的基本单位，生物进化的实质是 的改变。
产生进化的原材料；
决定生物进化的方向；
是物种形成的必要条件；
1. 一个种群由400只鸟组成，其中基因型AA的个体有40只、Aa的个体有160只、aa的个体有200只。 该种群中基因a的频率是多少？ A 40% B 50% C 60% D 70%；
2. 如果有40只基因型为aa的鸟迁出，40只基因型为AA的鸟迁入，请问新群体中基因a的频率将是多少？ A 40% B 50% C 60% D 70%；