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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一等奖课件ppt
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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一等奖课件ppt，文件包含2019人教版高中生物必修二63《种群基因组成的变化与物种的形成》课件pptx、2019人教版高中生物必修二63《种群基因组成的变化与物种的形成》教案docx、2019人教版高中生物必修二631《种群基因组成的变化与物种的形成》同步练习-docx、2019人教版高中生物必修二632《种群基因组成的变化与物种的形成》同步练习docx等4份课件配套教学资源，其中PPT共41页， 欢迎下载使用。
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？
3、种群基因频率的变化
2、种群基因组成的变化
4、自然选择对种群基因频率变化的影响
一、种群基因组成的变化
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。
（1）种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。（2）实例：一片树林中的全部猕猴是一个种群，不同树林中的（同种）猕猴构成两个不同的种群。（3）特点：是生物繁殖和进化的基本单位,彼此可以交配，并通过繁殖讲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叫这个种群的基因库。
在基因库中，某基因占控制此性状全部等位基因数的比率叫做基因频率。
在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。
种群中基因总数越多，基因库越大，与基因种类无关。
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A和a的基因频率是多少？
A.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。B.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
A基因数=2×30﹢60=120个
a基因数=60﹢2×10=80个
1、假设上述昆虫种群数量非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，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都不产突变，根据孟德尔的分离定律计算。
用数学方法讨论基因频率的改变
5.遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
当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自然选择对翅型性状没有作用； ⑤基因A和a都不产生突变，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。
（5）遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
若种群中一对等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q。(p＋q)=1，则（p+q2)=p2+2pq+q2=1。
AA基因型频率=p2；aa基因型频率=q2；Aa基因型频率=2pq。
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。
二、种群基因频率的变化
1、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。
在自然情况下，突变的频率是很低的，且多数是有害的，对生物的进化有重要意义吗？
可遗传变异提供了生物进化的原材料。其来源分为突变和基因重组。
2、突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料。
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。
某海岛上残翅和无翅的昆虫
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、基因重组和自然选择。
探究自然选择对种群基因频率变化的影响
1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS10%，Ss20%，ss70%，S基因的频率为20%。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蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。第2-10年间，该种群每年的基因型频率各是多少?每年的基因频率是多少?
第一年：取100个个体SS=10个Ss=20个Ss=70个
第二年：SS=10×1.1=11个Ss=20×1.1=22个ss=70×0.9=63个
第二年：取100个个体SS=11.5个Ss=22.9个Ss=65.6个
讨论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？ 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？ 3.桦尺蛾种群中s基因的频率为什么越来越低？
5%以下 95%以上
种群是生物进化的单位，也是生物繁殖的单位。
生物进化 = 种群基因频率变化
种群基因频率发生变化的过程。
淘汰不利变异基因、积累有利变异基因。
种群中产生的变异是（ ）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（ ），从而使种群的基因频率发生（ ）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（ ） 决定的。
种群中产生的变异（ ）。 自然选择方向（ ）。
自然选择决定生物进化的方向。
2、影响基因频率的因素：
基因突变、基因重组和自然选择
3、生物进化的实质就是：
1、种群是生物进化的单位，也是生物繁殖的单位。
种群基因频率发生变化的过程。种群基因频率的改变，标志着生物的进化。
1、下列关于种群的叙述中，错误的是（ ） A．种群是生物进化和繁殖的基本单位B．一个池塘中的全部鱼是一个种群C．一个种群中的全部基因构成该种群的基因库D．种群内的个体会死亡，但基因库却可在代代相传的过程中得以保持和发展
2.某海岛上因为经常有大风天气，某种昆虫中无翅的或翅特别发达的个体比翅普通（中间型）的更易生存，长此以往形成了现在的无翅或翅特别发达的表型占绝对优势的昆虫种群。下列分析正确的是（ ）A. 大风导致昆虫出现无翅和翅特别发达的变异B. 昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库C. 大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用D. 无翅昆虫与翅特别发达的昆虫组成了两个种群
3、隔离在物种形成中的作用
2、探究抗生素对细菌的选择作用
一、探究抗生素对细菌的选择作用
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。
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。
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、将细菌涂布在培养基平板上
3、①号区域的中央放置不含抗生素纸片和②③④号区域的中央分别放置含有抗生素的纸片
4、将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h
抗生素对细菌有选择作用，抗生素对细菌抑制作用越来越弱。
1、为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
有利的，基因突变具有随机性和不定向性，有利或有害取决于所处的环境条件。
抗生素能够杀死细菌，在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性的细菌，因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。
2、在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？你怎么理解变异是有利还是有害的？
3、滥用抗生素的现象十分普遍。例如，有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？
滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，抗药性不断增强，导致抗生素药物失效。
二、隔离在物种形成中的作用
1. 物种是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。
2. 生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫作生殖隔离。
同种生物的不同种群，由于突变和选择因素的不同，其基因组成可能会朝不同的方向改变，导致种群间出现形态和生理上的差异。
①地理隔离同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。
②生殖隔离不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。
3.隔离:不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，它们形成两个不同的亚种。
加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式
地理隔离，阻隔基因交流
自然选择，基因频率发生改变
生殖隔离，新物种形成的标志
物种形成的三个环节①突变和基因重组产生进化的原材料②自然选择导致种群基因频率的定向改变③隔离是物种形成的必要条件
不是。多倍体的形成不需经地理隔离。
通过长期地理隔离而实现生殖隔离，是否是新物种形成的唯一方式呢？
物种形成和生物进化的比较
可能属于同一物种，也可能属于不同物种
只有不同种群的基因库产生了明显的差异，出现生殖隔离才形成新物种；进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程中一定存在进化
1.下列关于生物进化理论的叙述，错误的是 （ ）A.形成新物种不一定要经过地理隔离，例如，二倍体西瓜和四倍体西瓜就不是同一个物种B.自然选择作用于个体，从而影响种群的进化C.变异是不定向的，基因频率的改变方向是定向的D.物种形成的三个基本环节是突变、基因重组和自然选择
2、下图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化的基本环节。下列相关叙述正确的是( )
A.图中X、Y、Z分别表示基因突变、自然选择、隔离B.自然选择的直接对象是个体的表现型而非基因型C.蜥蜴进化说明形成了生殖隔离D.自然选择是导致蜥蜴变异的根本原因
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？
3、种群基因频率的变化
2、种群基因组成的变化
4、自然选择对种群基因频率变化的影响
一、种群基因组成的变化
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。
（1）种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。（2）实例：一片树林中的全部猕猴是一个种群，不同树林中的（同种）猕猴构成两个不同的种群。（3）特点：是生物繁殖和进化的基本单位,彼此可以交配，并通过繁殖讲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叫这个种群的基因库。
在基因库中，某基因占控制此性状全部等位基因数的比率叫做基因频率。
在一个种群中，某基因型个体占全部个体的比率。
种群中基因总数越多，基因库越大，与基因种类无关。
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A和a的基因频率是多少？
A.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。B.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
A基因数=2×30﹢60=120个
a基因数=60﹢2×10=80个
1、假设上述昆虫种群数量非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代，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都不产突变，根据孟德尔的分离定律计算。
用数学方法讨论基因频率的改变
5.遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
当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自然选择对翅型性状没有作用； ⑤基因A和a都不产生突变，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。
（5）遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
若种群中一对等位基因为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q。(p＋q)=1，则（p+q2)=p2+2pq+q2=1。
AA基因型频率=p2；aa基因型频率=q2；Aa基因型频率=2pq。
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。
二、种群基因频率的变化
1、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。
在自然情况下，突变的频率是很低的，且多数是有害的，对生物的进化有重要意义吗？
可遗传变异提供了生物进化的原材料。其来源分为突变和基因重组。
2、突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料。
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。
某海岛上残翅和无翅的昆虫
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、基因重组和自然选择。
探究自然选择对种群基因频率变化的影响
1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS10%，Ss20%，ss70%，S基因的频率为20%。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蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。第2-10年间，该种群每年的基因型频率各是多少?每年的基因频率是多少?
第一年：取100个个体SS=10个Ss=20个Ss=70个
第二年：SS=10×1.1=11个Ss=20×1.1=22个ss=70×0.9=63个
第二年：取100个个体SS=11.5个Ss=22.9个Ss=65.6个
讨论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？ 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？ 3.桦尺蛾种群中s基因的频率为什么越来越低？
5%以下 95%以上
种群是生物进化的单位，也是生物繁殖的单位。
生物进化 = 种群基因频率变化
种群基因频率发生变化的过程。
淘汰不利变异基因、积累有利变异基因。
种群中产生的变异是（ ）的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异逐渐（ ），从而使种群的基因频率发生（ ）改变，导致生物朝向一定方向进化。可见，生物进化的方向是由（ ） 决定的。
种群中产生的变异（ ）。 自然选择方向（ ）。
自然选择决定生物进化的方向。
2、影响基因频率的因素：
基因突变、基因重组和自然选择
3、生物进化的实质就是：
1、种群是生物进化的单位，也是生物繁殖的单位。
种群基因频率发生变化的过程。种群基因频率的改变，标志着生物的进化。
1、下列关于种群的叙述中，错误的是（ ） A．种群是生物进化和繁殖的基本单位B．一个池塘中的全部鱼是一个种群C．一个种群中的全部基因构成该种群的基因库D．种群内的个体会死亡，但基因库却可在代代相传的过程中得以保持和发展
2.某海岛上因为经常有大风天气，某种昆虫中无翅的或翅特别发达的个体比翅普通（中间型）的更易生存，长此以往形成了现在的无翅或翅特别发达的表型占绝对优势的昆虫种群。下列分析正确的是（ ）A. 大风导致昆虫出现无翅和翅特别发达的变异B. 昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库C. 大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用D. 无翅昆虫与翅特别发达的昆虫组成了两个种群
3、隔离在物种形成中的作用
2、探究抗生素对细菌的选择作用
一、探究抗生素对细菌的选择作用
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。
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。
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、将细菌涂布在培养基平板上
3、①号区域的中央放置不含抗生素纸片和②③④号区域的中央分别放置含有抗生素的纸片
4、将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h
抗生素对细菌有选择作用，抗生素对细菌抑制作用越来越弱。
1、为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
有利的，基因突变具有随机性和不定向性，有利或有害取决于所处的环境条件。
抗生素能够杀死细菌，在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性的细菌，因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。
2、在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？你怎么理解变异是有利还是有害的？
3、滥用抗生素的现象十分普遍。例如，有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？
滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，抗药性不断增强，导致抗生素药物失效。
二、隔离在物种形成中的作用
1. 物种是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。
2. 生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫作生殖隔离。
同种生物的不同种群，由于突变和选择因素的不同，其基因组成可能会朝不同的方向改变，导致种群间出现形态和生理上的差异。
①地理隔离同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。
②生殖隔离不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。
3.隔离:不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，它们形成两个不同的亚种。
加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式
地理隔离，阻隔基因交流
自然选择，基因频率发生改变
生殖隔离，新物种形成的标志
物种形成的三个环节①突变和基因重组产生进化的原材料②自然选择导致种群基因频率的定向改变③隔离是物种形成的必要条件
不是。多倍体的形成不需经地理隔离。
通过长期地理隔离而实现生殖隔离，是否是新物种形成的唯一方式呢？
物种形成和生物进化的比较
可能属于同一物种，也可能属于不同物种
只有不同种群的基因库产生了明显的差异，出现生殖隔离才形成新物种；进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程中一定存在进化
1.下列关于生物进化理论的叙述，错误的是 （ ）A.形成新物种不一定要经过地理隔离，例如，二倍体西瓜和四倍体西瓜就不是同一个物种B.自然选择作用于个体，从而影响种群的进化C.变异是不定向的，基因频率的改变方向是定向的D.物种形成的三个基本环节是突变、基因重组和自然选择
2、下图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化的基本环节。下列相关叙述正确的是( )
A.图中X、Y、Z分别表示基因突变、自然选择、隔离B.自然选择的直接对象是个体的表现型而非基因型C.蜥蜴进化说明形成了生殖隔离D.自然选择是导致蜥蜴变异的根本原因
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