【课件】种群基因组成的变化及物种的形成课件高一下学期生物人教版2019必修2.pptx
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1、制作:翟贵君工作单位:黑龙江省安达市田家炳高级中学 QQ:674685534Email:6-3 种群基因组成的变化与物种的形成生物的进化达尔文认为生物进化以个体为单位,现代生物进化理论则认为进化应该以种群为单位。什么叫做种群?什么叫做种群?生活在生活在一定区域一定区域的的同种同种生物的生物的全部全部个体个体叫做种群叫做种群.特点:特点:种群中的种群中的个体并不是机械地个体并不是机械地集合在一起集合在一起,而是而是具具有年龄和性别的差有年龄和性别的差异异,并且,并且彼此可以彼此可以交配交配,并通过并通过繁殖繁殖将将各自的基因传给后各自的基因传给后代代.种群种群是生物是生物进化和繁殖进化和繁殖的的
2、基本单位基本单位 性状是由基因控制的,性状是由基因控制的,因此研究生物的进化必须因此研究生物的进化必须研究种群的研究种群的基因组成和变基因组成和变化化。如何分析种群的基因如何分析种群的基因组成和变化?组成和变化?由此人们提出由此人们提出基因库基因库和和基因频率基因频率的概念。的概念。1.什么是种群的什么是种群的基因库基因库?一个种群一个种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因 叫这叫这个种群的基因库。个种群的基因库。2.什么是种群的什么是种群的基因频率基因频率?在在一个种群基因库一个种群基因库中,中,某基因某基因占占全部全部等位基因等位基因的的 比率比率叫做基因频率。叫做基因频
3、率。生物兴趣小组发现在三圣乡某草地中有一群灰色翅(基因型为生物兴趣小组发现在三圣乡某草地中有一群灰色翅(基因型为aaaa)的)的蝗虫,其中出现少量的绿色翅蝗虫,其中出现少量的绿色翅(Aa)(Aa)的变异个体,且绿色翅不易被天敌发现。的变异个体,且绿色翅不易被天敌发现。如果绿色翅的个体能够存活下来,其体内 A基因能传给后代吗?aaAa活动一:分析资料,构建种群基因频率、基因型频率的概念资料:资料:生物兴趣小组一段时间后对该蝗虫种群进行了统计,从这个种群中随机生物兴趣小组一段时间后对该蝗虫种群进行了统计,从这个种群中随机抽取抽取200200个个体,测得基因型为个个体,测得基因型为AAAA、AaAa
4、和和aaaa的个体分别是的个体分别是6060、120120和和2020个,个,求求A A和和a a的基因频率。的基因频率。AAAA、AaAa和和aaaa的基因型频率分别为的基因型频率分别为30%30%,60%60%,10%10%A A基因频率:60%:60%a a 基因频率基因频率:40%:40%30%30%30%10%36%48%16%60%40%已已知知,蝗蝗虫虫种种群群中中AAAA、AaAa和和aaaa的的基基因因型型频频率率分分别别为为30%30%,60%60%,10%10%。若若该该种种群群在在同同时时满满足足种种群群中中个个体体数数量量非非常常多多,没没有有迁迁入入、迁迁出出,所所
5、有有个个体体间间都都能能自自由由交交配配并并产产生生后后代代,没没有有突突变变和和基基因因重重组组,不不同同翅翅色色的的个体生存和繁殖的机会相等这些条件时,以这些个体为亲本,个体生存和繁殖的机会相等这些条件时,以这些个体为亲本,计算出 (1 1)亲亲本本自自由由交交配配,求求产产生生的的子子一一代代的的基基因因型型频频率率及及A,aA,a的的基基因因频频率率?活活活活动动动动二二二二:结结结结合合合合资资资资料料料料,讨讨讨讨论论论论分分分分析析析析在在在在一一一一定定定定条条条条件件件件下下下下,种种种种群群群群基基基基因因因因频频频频率率率率、基基基基因因因因型型型型频频频频率率率率的变化
6、的变化的变化的变化情况情况情况情况(时间:(时间:(时间:(时间:8 8 8 8分钟)分钟)分钟)分钟)(2 2)子一代自由交配,求产生的子二代基因型频率及)子一代自由交配,求产生的子二代基因型频率及A,aA,a的基因频率?的基因频率?(3 3)子二代自由交配,求产生的子三代基因型频率及)子二代自由交配,求产生的子三代基因型频率及A,aA,a的基因频率的基因频率?亲代亲代子一代子一代 子二代子二代 子三代子三代基因基因型型频率频率AA30%Aa60%aa10%基因基因频率频率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%40%60%40%36%48%16%题中群体题中群
7、体满足五个条件满足五个条件的情况下的情况下,计算子二代、子三代的计算子二代、子三代的基因基因频率频率与与基因型频率基因型频率;分析分析 各代基因频率与基因型频率相同吗?各代基因频率与基因型频率相同吗?AAAA、AaAa和和aaaa的基因型频率分别为的基因型频率分别为30%30%,60%60%,10%.10%.遗传平衡定律遗传平衡定律 五个条件五个条件 :1、种群很大、种群很大 2、随机交配、随机交配 3、没有突变和重组、没有突变和重组 4、没有个体迁入迁出、没有个体迁入迁出 5、没有自然选择、没有自然选择用数学方程式表示为:用数学方程式表示为:(p p+q q)2 2=p p2 2+2+2pq
8、 pq+q q2 2(6)、如果该种群出现新的突变型,也就如果该种群出现新的突变型,也就是产生新的等位基因(是产生新的等位基因(A2),种群的基),种群的基因频率会变化吗?基因因频率会变化吗?基因A2的频率可能会的频率可能会怎样变化?怎样变化?突变突变产生的产生的新基因新基因会使种群的会使种群的基因频率基因频率发生变化。发生变化。基因基因A A2 2的频率是增加还是减少,要看这一突变对生的频率是增加还是减少,要看这一突变对生物体是物体是有益有益还是还是有害有害的,这往往的,这往往取决于取决于生物生存的生物生存的环境环境。突变和重组都是随机的、不定向的!-突变和重组为进化提供原材料。自然选择 对
9、基因频率变化的影响第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年第第第第3 3 3 3年年年年第第第第4 4 4 4年年年年基因基因基因基因型频型频型频型频率率率率SSSS10%10%SsSs20%20%ssss70%70%基因基因基因基因频率频率频率频率S S20%20%s s80%80%书:书:P113自然选择对基因频率变化的影响第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年第第第第3 3 3 3年年年年第第第第4 4 4 4年年年年基因基因基因基因型频型频型频型频率率率率SSSS10%10%11.5%11.5%13.1%13.1%14.7%14.7%SsSs2
10、0%20%22.9%22.9%26%26%29.2%29.2%ssss70%70%65.6%65.6%60.9%60.9%56.1%56.1%基因基因基因基因频率频率频率频率S S20%20%23%23%26.1%26.1%29.3%29.3%升高升高升高升高s s80%80%77%77%73.9%73.9%70.7%70.7%降低降低降低降低书:书:P113生物进化的生物进化的实质实质是是_基因频率基因频率的改变的改变 表面看,自然选择是对一个个生物表面看,自然选择是对一个个生物 个体个体 表型表型的选择,实质上是对个体所包含的变异的选择,实质上是对个体所包含的变异 进行选择。从现代分子遗传
11、水平看,自然选择进行选择。从现代分子遗传水平看,自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择,实质上是对变异所对应的基因的选择,从而从而改变着群体中不同基因的改变着群体中不同基因的基因频率基因频率。基因频率计算的常见类型基因频率计算的常见类型1 1、常染色体上的基因,已知各基因型的个体数,求、常染色体上的基因,已知各基因型的个体数,求基因频率。基因频率。例例1 1在某种群中,在某种群中,AAAA的个体有的个体有3030个,个,AaAa有有6060个,个,aaaa有有1010个,求个,求A A、a a的基因频率。的基因频率。解析:该种群中一共有解析:该种群中一共有100100个,共含有个,共含有20
12、0200个基因,个基因,A A的的总数有总数有302302601=120601=120,A A的频率为的频率为120/200=60%120/200=60%。由于在一个种群中基因频率有由于在一个种群中基因频率有A+a=100%,A+a=100%,所以所以a=1-a=1-60%=40%.60%=40%.归纳总结:常染色体上的基因,已知各基因的个体数,归纳总结:常染色体上的基因,已知各基因的个体数,求基因频率时,用:求基因频率时,用:A=AA=A的总数的总数/(A/(A的总数的总数+a+a的总数的总数)=)=A A的总数的总数/总个体数总个体数22。a=1-Aa=1-A。2 2、常染色体上的基因,已
13、知各基因型的比例,求、常染色体上的基因,已知各基因型的比例,求基因的频率。基因的频率。例例2 2在一个种群中,在一个种群中,AAAA的个体有的个体有25%25%,aaaa的个体有的个体有15%15%,求,求A A、a a的基因频率。的基因频率。解析:由于在一个种群中,各基因型频率之和等于解析:由于在一个种群中,各基因型频率之和等于100%100%,AAAA的个体有的个体有25%25%,aaaa的个体有的个体有15%15%,可以知,可以知道道AaAa的个体有的个体有60%60%。A=25%+60%1/2=55%A=25%+60%1/2=55%,a=1-A=1-45%=45%a=1-A=1-45%
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