人教版新教材《种群基因组成的变化与物种的形成》课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,6.3 种群基因组成的变化与物种的形成,一、种群基因组成的变化,6.3 种群基因组成的变化与物种的形成一、种群基因组成的变,1,一、种群是生物进化的基本单位,生活在,一定区域,的,同种生物,的,全部,个体,叫种群,怎样说种群是生物进化的基本单位？,1,、,什么是种群？,个体的生命是有限的，而种群可以世代繁衍；个体的表现型可以随着个体的死亡而消失，决定表现型的基因可以随着生殖在种群中扩散。,种群内的生物个体之间具体有怎样的特点？,种群中的个体彼此间,是,可以,交配的,，并且通过繁殖将各自的基因传给后代。,一、种群是生物进化的基本单位生活在一定区域的同种生物的全部个,2,1.,基因库：,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,的比率,一、种群是生物进化的基本单位,1.基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因2.基因频率：,3,2.,种群的基因库：,一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。,3.,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，叫作基因频率。,例如，在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是,A,，决定翅色为褐色的基因是,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,的个体分别是,30,、,60,和,10,个，求,A,和,a,的基因频率。,每个个体可以看作含有,2,个基因那么，这,100,个个体,共有,200,个基因。,A,基因的数量是,230+60=120,个,a,基因的数量是,210+60=80,个,2.种群的基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作,4,2.,种群基因频率的变化,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,。,可遗传的变异,基因突变,基因重组,染色体变异,基因突变,和,染色体变异,统称为,突变。,2.种群基因频率的变化基因突变产生新的等位基因，这就可以使种,5,生物自发突变的频率很低，而且许多突变是有害的，那么，它为什么还能够作为生物进化的原材料呢？,因为种群是由许多个体组成的，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。,例如，果蝇,1,组染色体上约有,1.310,4,个基因，假定每个基因的突变频率为,10,-5,，对一个中等大小的果蝇种群（约有,10,8,个个体）来说，每一代出现的基因突变数将是：,2 1.310,4,10,-5,10,8,=2.610,7,（个）,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。,生物自发突变的频率很低，而且许多突变是有害的，那么，它为什么,6,3.,自然选择对种群基因频率变化的影响,探究,实践,探究自然选择对种群基因频率变化的影响,英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活动，白天栖息在树干上。杂交实验表明，桦尺蛾的体色受一对等位基因,S,和,s,控制，黑色（,S,）对浅色（,s,）是显性的。在,19,世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中,S,基因的频率很低，在,5%,以下。到了,20,世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，,S,基因的频率上升到,95%,以上。,19,世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的地衣。后来，随着工业的发展，工厂排放的煤烟使地衣不能生存，,结果树皮裸露并被熏成黑褐色。,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,3.自然选择对种群基因频率变化的影响探究实践探究自然选择对,7,【案例】,某桦尺蠖（hu）种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因为s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、问每种基因型的频率是多少？S、s基因的频率是多少？,基因型频率：,基因频率：,探究活动：种群基因频率与基因型频率的计算,=10%+1/2,*,20%=20%,SS =10/100,100%=10%,Ss,=20/100,100%=20%,ss,=70/100,100%=70%,S,=(10*2+20)/,（,100*2,）,100%=20%,s,=,1-,20%=80%,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,【案例】某桦尺蠖（hu）种群中，黑色翅的基因为S，浅色,8,探究活动：种群基因频率与基因型频率的计算,基因型频率,=,该基因型个体数,该种群个体总数,100%,基 因频率,=,种群中该基因的数目,全部等位基因的总数,100%,=,纯合子基因型频率,+1/2,杂合子基因型频率,【案例】,某桦尺蠖（hu）种群中，黑色翅的基因为S，浅色翅的基因为s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、问每种基因型的频率是多少？S、s基因的频率是多少？,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,探究活动：种群基因频率与基因型频率的计算基因型频率 =,9,合作探究：用数学方法讨论种群基因频率的变化,【案例】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为,S,，浅色翅的基因位,s,，抽样调查,100,个个体，测得基因型为,SS,、,Ss,、,ss,的个体分别为,10,、,20,、,70,个；,以该种群为亲本，,假设该种群足够大，,让其个体间随机交配，没有迁入和迁出，无自然选择，无突变，,根据孟德尔分离定律计算：,亲代,F1,代,F2,代,F3,代,基因型频率,SS,10%,Ss,20%,ss,70%,基因,频率,S,s,20%,80%,4%,32%,64%,20%,80%,4%,32%,64%,20%,80%,4%,32%,64%,20%,80%,基因型频率不变,基因频率不变,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,合作探究：用数学方法讨论种群基因频率的变化【案例】某桦尺蠖种,10,【案例】英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖，它们夜间活动，白天栖息在树干上，桦尺蠖的体色受一对等位基因控制，黑色（,S,）对浅色（,s,）为显性。,在,19,世纪中叶以前，桦尺蠖以浅色为主，种群中,黑色基因（,S,）频率不到,5%,。,到了,20,世纪中叶，黑色的桦尺蠖却成了常见类型，种群中黑色基因（,S,）频率上升到,95%,以上。,19,世纪中叶,20,世纪中叶,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,【案例】英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖，它们夜间活动，白天栖,11,【案例】英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖，它们夜间活动，白天栖息在树干上，桦尺蠖的体色受一对等位基因控制，黑色（,S,）对浅色（,s,）为显性。,19,世纪中叶,20,世纪中叶,提问：从,19,世纪中叶到,20,世纪中叶，桦尺蠖种群中控制黑色的基因,S,的频率为什么会越来越高？,假设：自然环境的改变使种群的基因频率发生了变化,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,【案例】英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖，它们夜间活动，白天栖,12,【创设情境】,1870,年，桦尺蠖种群的基因型频率如下：,SS10%,，,Ss20%,，,ss70%,，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%,，第,2-10,年间，该种群每年的基因型频率是多少？每年的基因频率是多少？,合作探究：自然选择对种群基因频率变化的影响,第,1,年,第,2,年,第,3,年,第,4,年,基因型频率,SS,10%,Ss,20%,ss,70%,基因频率,S,20%,s,80%,70%,26%,29%,15%,56%,61%,26%,74%,30%,13%,升高,降低,11%,23%,66%,23%,77%,基因型频率改变,基因频率改变,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,【创设情境】1870年，桦尺蠖种群的基因型频率如下：SS10,13,自然选,择,条件下,种,群基因频,率,理想条件,下种群基因频率,比较：不同条件下种群基因频率的变化,理想条件下种群的基因频率,改变，生物,进化。,自然选择导致种群基因频率,改变，生物,进化。,生物进化的实质是：,。,种群基因频率的改变。,没有,没有,发生,开始,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,自然选择条件下种群基因频率理想条件下种群基因频率比较：不同条,14,资料,1,：有科学家做了这样实验：将黑色桦尺蠖和浅色桦尺蠖标记后，分别放养在工业区和非工业区，每隔一段时间后，回收有标记个体，,结果工业区回收的黑色桦尺蠖远多于浅色个体，而在非工业区，回收的浅色桦尺蠖远多于黑色。,合作探究：自然选择对种群基因频率变化的影响,资料,2,：,另一位生物学家用拉马克理论解释，认为黑色桦尺蠖是因为污染的空气改变了浅色桦尺蠖的生理，使其体内产生了过多的黑色素。,他把一些桦尺蠖的幼虫放在硫化氢、氨等有毒气体中处理，发现其体内黑色素并未增多。,自然选择决定生物进化的方向。,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,资料1：有科学家做了这样实验：将黑色桦尺蠖和浅色桦尺蠖标记后,15,合作探究：可遗传变异对生物进化的影响,思考：基因突变具有,低频性、多害少利性和不定向性,，为什么还可以为生物进化提供原材料呢？,可遗传变异为生物进化提供原材料,可遗传变异,基因突变,基因重组,染色体变异,突变,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,合作探究：可遗传变异对生物进化的影响思考：基因突变具有低频性,16,合作探究：突变和基因重组对生物进化的影响,注意：突变包括基因突变和染色体变异,1,、果蝇约有,10,4,对基因，假定每个基因的突变率都是,10,-5,，对于一个中等大小的果蝇种群（约有,10,8,个个体）来说，每一代出现的基因突变数是多少？,10,8,10,4,2,10,-5,=2,10,7,2,、突变的有利和有害是绝对的吗？它取决于什么？,3,、突变和基因重组产生的变异有方向吗？它们能决定生物进化的方向吗？,产生进化的原材料,不是绝对的，取决于自然环境,变异是不定向的，不能决定生物进化的方向。,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,合作探究：突变和基因重组对生物进化的影响注意：突变包括基因突,17,1.物种的概念,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。,分析：,骡,没有生殖能力,所以,马跟驴是一个物种吗？,骡是一个物种吗？,也不是,不是,二、隔离在物种形成中的作用,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,人教版新教材,种群基因组成的变化与物种的形成,ppt1,1.物种的概念能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一,18,2、隔离在物种形成中的作用,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，叫作地理隔离。,隔离,：地理隔离,和生殖隔离都是指不同群体