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(共36张PPT)
生物学（新人教版）
遗传与进化
第六章 生物的进化
第 4 节
种群基因组成的变化
Biology
一、种群基因组成的变化
（一）种群和种群基因库
【任务一】（3min）
阅读课本P110—111，思考：
1.什么是种群
2.基因库是什么？
3.基因频率如何计算？
1.什么是种群？
（1）概念：
生活在一定区域的 生物 的集合。
（2）特点：
种群是生物进化的 ，
种群也是生物繁殖的基本单位。
全部个体
同种
基本单位
2.基因库
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
判断下面例子是不是一个种群：
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
×
√
×
×
×
3.基因频率
(1)概念：
在一个种群基因库中，某个基因占 的比值。
全部等位基因数
例：某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因为a，调查100个个体，发现AA、Aa、aa的个体分别30、60、10、那么A、a的基因频率是多少？
方法一：通过概念计算
假设该种群数量为100，基因型AA的个体为30，Aa个体为60，aa个体为10，那么控制此性状的等位基因总数200个。
方法二：通过基因型频率计算
AA=30%
Aa=60%
aa=10%
1、某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对等位基因控制.黑色（B） 对红色（b）为显性如果基因型为BB的个体占 18%,基因型为Bb的个体占78%,基因型为bb的个 体占4% 。基因B和b的频率分别为（ ）
A. 18%、82% B. 36%、64%
C. 57%、43% D. 92%. 8%
用数学方法讨论基因频率的变化（自由交配）
亲代基因型的频率 AA（30%） Aa(60%) aa(10%)
配子的比率 A( ) A( ) a( ) a( )
子一代 基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子一代 基因频率 A( ) a( ) 30%
30%
30%
10%
36%
48%
16%
60%
40%
4.遗传平衡定律
当群体满足以下五个条件：
①群体数量足够大
②雌雄个体间能自由交配
③没有迁入与迁出
④自然选择对性状没有作用
⑤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。
设A的基因频率为p，a的基因频率为q；
则有p+q=1，那么
(p+q)2 = p2 + 2pq + q2 ，
其中 P2的值就是AA基因型的频率，
2pq的值就是Aa基因型的频率，
q2的值就是aa基因型的频率。
对于自然界的种群来说，遗传平衡定律五个条件都成立吗？
突变产生的变异有利或者有害取决于是否能适应环境
1、一种果蝇的突变体在21℃的气温下生存能力很差，但是，当气温上升到25.5 ℃时，突变体的生存能力大大提高。这说明（ ）
A.突变是不定向的
B.突变是随机发生的
C.突变的有害或有利取决于环境条件
D.环境条件的变化对突变体都是有害的
（三）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，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10% 11.5%
Ss 20% 22.9%
ss 70% 65.6%
基因频率 S 20% 23%
s 80% 77%
13.1%
14.7%
26%
29.2%
60.9%
56.1%
26.1%
29.3%
73.9%
降低
70.7%
升高
树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存
讨论：课本P113
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？
影响。树干变黑后，浅色个体容易被天敌发现，被捕食的概率增加，许多浅色个体可能在没有交配、产卵就已被天敌捕食，导致其个体数减少，进而影响出生率。
在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
表型；天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因
变异是不定向的
自然选择定向
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
生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
（三）自然选择对种群基因频率变化的影响
小结
一、概念检测
1.从基因水平看，生物进化的过程就是种群 基因频率发生定向改变的过程,判断下列相关表述 是否正确.
（1）某地区红绿色肓患者在男性中约占8%, 在女性中约占0.64%,由此可知，红绿色肓基因Xb的基因频率约为8%。（ ）
（2）基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影响。（ ）
（3 ）生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。（ ）
2.种群是物种在自然界的存在形式，也是一个繁殖单位。下列生物群体中属于种群的是（ ）
A.一个湖泊中的全部鱼
B 一片森林中的全部蛇
C.一间屋中的全部蟑螂
D.卧龙自然保护区中的全部大熊猫
√
×
√
D
二、隔离在物种形成中的作用
达尔文（1809-1882）
生命的起源
《物种起源》
地球上的当今生物由共同祖先进化而来。人和猿有共同祖先。
不同的生物是怎么形成的？
（一）物种的概念
1.物种：
能够在自然状态下 并且产生 的一群生物
相互交配
可育后代
马
驴
×
骡子
是否
可育？
（不育）
不是同一物种！
你知道骡子为
什么不育吗？
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；即不同的物种之间不能发生基因交流。
（1）狮子和老虎是一个物种吗？
答：是两个物种，狮虎兽是不育的，所以狮和虎是两个物种
（2）全世界的人都是一个物种吗？
答：是，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。
（3）所有的骡子是一个新物种吗？
答：不是，因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生可育后代，而骡子是不可育的，因此骡子不是一个新物种。
（4）二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？
答：不是，因为后代三倍体西瓜不可育，存在生殖隔离。
（二）隔离在物种形成中的作用
看到这2个字，
你联想到什么？
这是将病毒隔离，那生物之间的隔离是什么意思呢？
1.隔离：
2.隔离的类型
地理隔离
生殖隔离
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。
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。
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。
地理隔离和生殖隔离的联系
分析图6-11，思考地理隔离和生殖隔离有没有什么联系？
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
隔离及其在物种形成中的作用 P117
隔离及其在物种形成中的作用 P117
2．不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？
不一样。因为突变是随机发生的。
3．对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？
不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。
4．如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？
不会。因为个体间有基因的交流。
1．设想美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个初始种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？
由于这两个种群的个体数量都不够的多，基因频率可能不一样。
思考·讨论
同一物种
地理隔离，阻隔基因交流
突变、基因重组
种群基因库出现明显差异
自然选择，基因频率发生改变
生殖隔离，新物种形成的标志
新物种
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
地理隔离是形成物种的量变阶段，
生殖隔离是形成物种的质变阶段，
隔离是物种形成的标志，也是必要条件。
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A
物种B
杂交
杂种植物
染色体加倍
异源多倍体
不是。多倍体的形成不需经地理隔离。
A：地理隔离
B：生殖隔离
物种形成和生物进化的比较
物种形成 生物进化
标志 生殖隔离出现 基因频率改变
变化后生物与原生物的关系 属于不同物种 可能属于同一物种；
也可能属于不同物种
二者联系 生物进化不一定导致新物种的形成； 新物种一旦形成，说明生物肯定进化了 课堂小结
谢谢观看

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