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(共24张PPT)
思考：
1.在自然选择的过程中，直接作用的是个体的表现型还是基因型？
2.通过自然选择，有利变异（长脖子，长肢）的个体被保留，可是个体不会长生不死。所以，我们应该以什么为单位来研究进化？
种群
6.3 种群基因组成的变化与物种的形成
第一课时　种群基因组成的变化
教学目标
阐述种群，种群基因库，基因频率等概念的内涵（重点）
运用数学方法讨论种群基因频率的变化；
阐明自然选择对种群基因频率变化的影响（难点）
1.种群的含义和特点
(1)含义
①范围:一定区域。
②组成:同种生物的全部个体。
(2)特点
①种群中的个体不是机械地集合在一起。
②是 ______________ 的单位,雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
一、种群和种群基因库
生物繁殖和进化
1.判断下列生物是否为一个种群,并说明判断理由。
(1)一块池塘中所有的鱼。
(2)两块池塘的草鱼。
(3)一块池塘中所有成年的草鱼。
越辨越明
提示:不是一个种群,不属于同一物种。
提示:不是一个种群,不在同一区域。
提示:不是一个种群,不是同种生物的所有个体。
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。
2.基因库，基因频率以及基因型频率
一、种群和种群基因库
(3)基因型频率= ×
该基因型的总数
该种群个体总数
100%
种群中每个个体所含有的基因只是基因库的一部分，个体一代代死亡，但基因库在代代相传中保持和发展。
算计一下
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。
某基因的数目
该基因的等位基因的总数
基因频率=
解:
Xb%=
×100%
5×2 ＋15 ＋11
200×2 ＋200
= 6%
XB%=1-6%=94%
算一算：请计算各种基因型的频率
二、种群基因频率的变化
亲代基因型 的频率 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的比率 A( ) A( ) a( ) a( )
子代基因型 频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子代基因频率 A ( ) a( )
30%
30%
30%
10%
（p+q = 1）
(p+q )2
=p2+2pq+q2
= 1
AA= p2 Aa= 2pq aa=q2
P表示基因A的频率，q表示基因a的频率
亲代 子一代 子二代 子三代
基因型 频率 AA 30%
Aa 60%
aa 10%
基因 频率 A 60%
a 40%
36%
48%
40%
在群体满足五个假设条件的情况下,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相同吗？
16%
60%
36%
48%
40%
16%
60%
36%
48%
40%
16%
60%
相同
在理想状态下，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。
（理想状态下，可利用平衡定律计算基因频率与基因型频率）
【加强训练】
1.某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,且种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入和迁出,则下列分析错误的是(　　)
A.如果种群中个体间随机交配,该种群的子一代中aa的基因型频率为0.25
B.如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率会发生改变
C.如果该种群中个体只在相同基因型之间进行交配,其子一代中AA的基因型频率为0.4
D.如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,AA的基因型频率会发生改变
B
二、种群基因频率的变化
遗传平衡所指的种群是理想的种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这也说明了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。
种群进化的标志：
基因频率发生改变。
由讨论3可知：
基因突变产生新的等位基因，可能使种群的基因频率发生变化。
二、种群基因频率的变化
2.可遗传的变异提供生物进化的原材料
(1)基因突变产生新的等位基因,基因重组产生多种多样的基因型。
(2)突变和重组都是随机的、不定向的。
(3)可遗传变异的结果:提供生物进化的原材料。
知识链接
达尔文指出：可遗传变异提供了生物进化的原材料
三、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
26%
60.9%
26.1%
73.9%
13.1%
70.7%
29.3%
14.6%
56.1%
29.3%
增大
增大
增大
减小
减小
作出假设：
自然选择可以使种群的基因频率定向改变
假设正确，得出结论：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定方向不断进化。
基因重组
基因突变
新的等位基因
多种多样的基因型
种群中出现大量可遗传的变异
变异是不定向的
形成进化的原材料
变异和自然选择在生物进化中的作用
自然选择
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
突变和基因重组（变异）产生进化的原材料
自然选择决定生物进化的方向
知识加油站
影响种群基因频率的因素：
（1）突变：基因突变可以产生新的基因,从而使基因的种类发生变化,进而导致基因频率的改变。染色体变异也能引起基因频率的改变。
(2)基因重组：基因重组可以形成多种多样的基因型,从而导致种群基因频率的改变。
(3)自然选择：变异是不定向的,自然选择是定向的。通过自然选择,使某些基因的频率增大,另一些基因的频率减小。
(4)迁移：迁移必然导致基因的流动,若迁入群体较大,则对原群体的基因频率有较大影响。
1.下列关于基因频率与生物进化关系的叙述,正确的是(　　)
A.种群基因频率的改变不一定引起生物的进化
B.自然选择决定了生物变异和进化的方向
C.生物进化的实质是种群基因频率的改变
D.生物性状的改变一定引起生物的进化
即时巩固
C
知识要点：
生物进化的实质是种群基因频率发生改变；
变异是随机的，不定向的；
变异为生物进化提供原材料；
自然选择决定生物进化的方向。
探究抗生素对细菌的选择作用
1.实验原理：
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。
2.实验目的：
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。
探究抗生素对细菌的选择作用
3.实验步骤：
用记号笔画线，将培养基分为4个区域，并标记
将细菌涂布在培养基平板上
将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h
①号区域的中央放置不含抗生素纸片，其余区域的中央均放置含有抗生素的纸片
观察并测量抑菌圈直径,并取平均值
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养，并重复以上步骤
3.实验结果：
抑菌圈直径逐代减小
探究抗生素对细菌的选择作用
4.实验结论：
抗生素对细菌有选择作用，抗生素对细菌的抑制作用越来越弱。
问1:该实验是如何设计对照实验的 实验组设置多组的目的是什么
提示:在培养皿的底部画2条相互垂直的直线,将培养皿分为4个区域,接种后1个区域放置不含抗生素的纸片,另外3个区域放置含抗生素的纸片,观察它们之间的差异。实验组设置多组的目的,一是减少误差,二是由于突变频率很低,只有一组实验组不一定分离出耐药菌。
探究抗生素对细菌的选择作用
问2：为什么培养基中抗生素滤纸片周围会出现抑菌圈 抗生素滤纸片周围的抑菌圈的直径为什么会逐代变小
提示:因为滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌,使其不能形成菌落而出现抑菌圈。经过抗生素的持续多代筛选,细菌的耐药性越来越强,所以抗生素滤纸片周围的抑菌圈的直径会逐代变小。
探究抗生素对细菌的选择作用
判断：抗生素作用之后导致耐药性强的变异类型出现（ ）
×
【加强训练】
长期使用克霉唑乳膏治疗足癣,药效会逐渐下降,原因是(　　)
A.药物的使用量过少或药效不稳定
B.药物使病原体慢慢产生了耐药性变异
C.少数耐药性强的病原体存活下来并大量繁殖
D.病原体经过长期努力适应了有该药物的环境
C
知识小结
种群
基因库
基因频率
基因型频率
基因频率的变化
基因突变
为进化提供原材料
基因重组
染色体变异
自然选择
决定进化的方向

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