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课堂教学ppt课件

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课堂教学ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了同种生物全部个体，全部个体，②基因频率，基因库，等位基因，基因突变，染色体变异，①可遗传的变异的形成，有性生殖，基因型等内容，欢迎下载使用。

新知一　种群基因组成的变化
1.种群和种群基因库。 结合教材中的“一个猕猴种群的部分个体”图、“蝗虫产卵”图和“某昆虫决定翅色的基因频率”图,阅读相关内容,阐明种群、基因库、基因频率概念的内涵与外延。 (1)种群。
(2)基因库与基因频率。 ①基因库:一个种群中_________所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。 范围：一个种群_______ 计算公式：_____________________ ____×100%
2.种群基因频率的变化。 结合教材中的“探究·实践:探究自然选择对种群基因频率变化的影响”,阅读相关内容,探讨可遗传变异与种群基因频率变化的关系,阐明生物进化的实质。
某个基因数/全部等位基 因数
基因重组 _________ __________ (2)可遗传的变异提供了生物进化的原材料。 基因突变产生新的________ 通过________过程中的基 因 重组，可以形成多种多样 的______ 随机性 ________ ③可遗传的变异的结果:只提供了生物进化的原材料,不能决定_______________。
(1)可遗传的变异的来源
(3)自然选择对种群基因频率变化的影响。
新知二　隔离在物种形成中的作用
结合教材中的“骡”图和“地理隔离导致产生两个鼠种群的示意图”,阅读相关内容,阐明物种、生殖隔离的概念,说明不同物种间存在生殖隔离。 1.物种。 能够在________下相互交配并且产生________的一群生物。 2.隔离。 (1)概念:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能_________的现象。 (2)常见类型。
可育的后代
3.隔离在物种形成中的作用。 分析教材中的“思考·讨论：隔离在物种形成中的作用”,阅读相关内容,认同隔离在物种形成中的作用。 (1)新物种的形成过程。
(2)结论:_____是物种形成的必要条件。
①不同种群出现不同的_____和________②不同种群间不发生基因交流
①_____和________互不相同②自然选择对不同种群________的改变所起 的作用有差别
生殖隔离:______形成明显的差异，并逐渐出现生殖 隔离，从而形成不同的物种
探究一　种群基因组成的变化
1.判断下列实例是否是种群,并说明理由。 (1)一个池塘中的所有鱼。 判断:_____。  理由:_________________________。  答案:不是　一个池塘中的所有鱼有多个物种 (2)甲地池塘中的鲤鱼和乙地池塘中的鲤鱼。 判断:_____。  理由:_________________________。  答案:不是　两个池塘中的鲤鱼生活在不同区域
(3)一个池塘中的所有成年鲤鱼。 判断:_____。  理由:_________________________。   答案:不是　所有成年鲤鱼不是鲤鱼的全部个体 2.分析资料,根据孟德尔的分离定律,回答下列问题。 资料 在某昆虫种群中,决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,从这个种群中随机抽取100个个体,测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别为30、60和10个,就这对等位基因来说,每个个体可以看作含有2个基因。假设该昆虫种群非常大,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,不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的,基因A和a都不产生突变。
(1)该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少?子代基因型的频率各是多少? 提示:A配子占60%,a配子占40%。子代基因型的频率:AA为36%,Aa为48%,aa为16%。 (2)子代种群的基因频率各是多少? 提示:子代种群的基因频率:A为60%,a为40%。 (3)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?请完成下表。
答案:36%　48%　16%　60%　40% (4)上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。对自然界的种群来说,这5个假设条件都成立吗?你能举出哪些实例? 提示:不可能同时都成立。例如,昆虫的翅色与环境色彩较一致,被天敌发现的机会就少些。
有关基因频率和基因型频率的计算 (1)基因频率和基因型频率的计算方法 ③基因频率和基因型频率的关系转换
设一对等位基因为A和a,其基因频率分别为p与q(p+q=1)。亲代Aa和Aa自然交配后,F1具有AA、Aa、aa 3种基因型,其基因频率如下列公式:[p(A)+q(a)]2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)。即AA的基因型频率为p2,Aa的基因型频率为2pq,aa的基因型频率为q2;产生A配子的频率为A=p2+×2pq=p2+pq=p(p+q)=p,产生a配子的频率为a=q2+×2pq=q2+pq=q(p+q)=q。可知F1的基因频率没有发生改变。
(2)上式揭示了基因频率与基因型频率的关系,使用它时,种群应满足以下5个条件:种群非常大;种群雌雄个体间都能自由交配并产生后代;没有迁入和迁出;不同的个体生存和繁殖的机会是均等的;基因不产生突变。满足上述5个条件的种群即处于遗传平衡。
【例1】下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述,正确的是(　　) A.一个种群中,控制一对相对性状的各种基因型频 率的改变说明物种在不断进化 B.在一个种群中,控制一对相对性状的各种基因型 频率之和为1 C.基因型Aa的个体自交后代所形成的种群中,A基 因的频率大于a基因的频率 D.因红绿色盲患者中男性数量大于女性,所以男性 群体中红绿色盲的基因频率大于女性
解析:生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,A项错误;在一个种群中,理论上控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1,B项正确;基因型Aa的个体自交后代所形成的种群中,AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,则A基因的频率等于a基因的频率,C项错误;红绿色盲患者中男性多于女性,原因是伴X染色体隐性遗传方式中,男性只要有一个红绿色盲基因就患病,而女性有两个红绿色盲基因才患病,但男性群体中红绿色盲的基因频率与女性群体中红绿色盲的基因频率相同,D项错误。 答案:B
【例2】(2022·广东潮州)被誉为“活化石”和“中国国宝”的大熊猫是2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的设计原型。现有一个较大的熊猫种群,雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则下列有关说法正确的是 (　　) A.大熊猫种群中全部B基因和b基因的总和构成大 熊猫种群的基因库 B.若该对等位基因只位于X染色体上,则该种群中 XbY的基因型频率为40% C.若该对等位基因位于常染色体上,则种群中杂合 雌性熊猫概率为48% D.若某个体的精原细胞在分裂过程中B基因突变为 b基因,b基因不一定遗传给后代
解析:基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和,该大熊猫种群中全部B基因和b基因的总和不能构成大熊猫种群的基因库,A项错误;若该对等位基因只位于X染色体上,则雄性群体中XbY的基因型频率=b的基因频率=40%,该种群(雌雄数量相等)中,XbY的基因型频率为40%÷2=20%,B项错误;若该对等位基因位于常染色体上,该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,Bb=2×60%×40%=48%,杂合雌性熊猫概率为1/2×48%=24%,C项错误;精原细胞可以进行减数分裂和有丝分裂,若某个体的精原细胞进行有丝分裂产生体细胞,在分裂过程中B基因突变为b基因,b基因不一定遗传给后代,D项正确。 答案:D
探究二　隔离在物种形成中的作用
下图为自然界中大多数物种形成的过程图解,请完善并回答下列问题。
答案:自然选择　基因频率　地理隔离　生殖隔离　物种形成
(1)物种和种群有什么区别?二者存在什么关系? 提示:种群是生活在一定区域的同种生物全部个体的集合;物种是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。同一种群的个体一定属于同一物种,同一物种的个体可能分布于不同的区域,形成不同的种群。不同种群的个体可能属于同一物种,不同物种的个体一定属于不同的种群。 (2)物种形成的基本环节是什么?物种形成和生物进化的关系是什么? 提示:突变和基因重组、自然选择以及隔离是物种形成的三个基本环节。物种形成必定伴随着生物进化,但生物进化不一定导致新物种形成。
(3)地理隔离一定会产生生殖隔离吗?举例说明。 提示:不一定。长期的地理隔离可能会产生生殖隔离,但是也不一定,如华南虎和东北虎,虽然经过长期的地理隔离,但是没有产生生殖隔离。 (4)若由于某种原因,某二倍体植物加倍成了四倍体植物,那么该四倍体植物和二倍体植物之间存在生殖隔离吗?这说明什么? 提示:该二倍体植物与其加倍形成的四倍体植物杂交,后代是三倍体,三倍体是不育的,所以该四倍体植物与对应的二倍体植物之间存在生殖隔离。这说明有时候不经过地理隔离也能产生生殖隔离。
物种形成的方式 (1)渐变式(主要)。 大多数物种的形成方式为渐变式,形成过程如本页合作探究过程图所示。 (2)骤变式(爆发式)。 往往是种群内少数个体,由于个体的染色体结构变异、染色体数目加倍以及远缘杂交,再经自然选择比较快速地形成生殖隔离,成为新的物种。此种方式多见于植物,如八倍体小黑麦的形成。
【例3】下列关于物种和隔离的叙述,正确的是(　　) A.物种是生物进化和繁殖的基本单位 B.二倍体西瓜与四倍体西瓜属于同一物种 C.地理隔离和生殖隔离都会阻止生物之间的基因交流 D.种群必须经过地理隔离,才能达到生殖隔离 答案:C
【例4】大约一万年前,某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群,现在两个种群已经发生了明显的分化,过程如下页图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.b过程的实质是定向改变种群的基因频率 B.地球上新物种的形成都必须先经历a过程 C.①~⑥仅表示物种形成过程中基因突变是不定向的 D.品系1和品系2两种群的基因库出现了较大差异,就 可形成物种1和物种2
解析:b表示自然选择,其实质是定向改变种群的基因频率,A项正确。图中a表示地理隔离,地球上新物种的形成往往要先经历地理隔离,最终达到生殖隔离,但不都是这样的,用秋水仙素诱导二倍体植物染色体加倍形成的个体是四倍体,此四倍体的形成没有经过地理隔离,B项错误。①~⑥表示生物可遗传的变异,主要来源于基因突变、基因重组和染色体变异,C项错误。新物种的形成标志是生殖隔离,品系1和品系2种群基因库出现了较大差异,如果两品系不能进行基因交流,则说明存在生殖隔离;如果依然可以进行基因交流,说明它们不存在生殖隔离,D项错误。 答案:A
【情境迁移】三倍体牡蛎肉鲜味美,其培育的过程是用适宜浓度的6-二甲氨基嘌呤诱导二倍体牡蛎处于减数分裂Ⅱ的次级卵母细胞,抑制第二极体的释放,然后让该细胞与二倍体牡蛎的精子结合。 (1)三倍体牡蛎和二倍体牡蛎是两个物种吗?为什么? 提示:三倍体牡蛎是不育的,因此不属于一个物种;二倍体牡蛎是可育的,属于一种物种。 (2)在三倍体牡蛎培育过程中,主要利用了哪种可遗传的变异? 提示:染色体变异。
【方法规律】判断两种生物是否为同一物种 (1)“新物种”必须具备两个条件:与原物种之间已形成生殖隔离和必须是可育的。例如,三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“新物种”,因为它们均是“不育”的;而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”,因为它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育,意味着两者之间已产生生殖隔离,故已成为“新物种”。 (2)判断方法:若可以自然交配,并且产生可育后代,那么就是同一物种;若不能进行自然交配,或者交配产生不可育后代,则为不同物种。