人教版高中生物必修二 种群基因组成的变化与物种的形成 生物的进化教学课件(第2课时)

第3节种群基因组成的变化与物种的形成第2课时2021-2022学年人教版高中生物必修2第6章

在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，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。在自然条件下很难发生，原因是什么？哪些会影响种群基因频率的变化？导入可遗传变异的来源有哪些？1.基因突变；2.基因重组；3.染色体变异。其中基因突变和染色体变异可以统称为突变。一、种群基因频率的变化疑问一：生物自发突变的频率很低，能为自然选择提供原材料吗？算一算：果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因，假定每个基因的突变频率均为10-5，对于一个数量为108个个体的中等大小的果蝇种群来说，每一代出现的基因突变数是多少？答案：2×1.3×104×10-5×108=2.6×107（个）！！！一、种群基因频率的变化疑问二：突变大多是有害，为什么可以作为进化的原材料呢？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，有翅的昆虫中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。一、种群基因频率的变化探究自然选择对种群基因频率变化的影响资料1.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，桦尺蛾的体色受益对等位基因S和s控制。黑色（S）对浅色（s）是显性的。科学家调查这对等位基因的基因频率变化如下表。英国曼彻斯特地区桦尺蛾体色黑色（S）基因频率桦尺蛾体色灰色（s）基因频率19世纪中叶以前5%95%20世纪中叶95%5%2.19世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了地衣。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。探究自然选择对种群基因频率变化的影响【提出问题、作出假设】请大家根据资料1和2提出探究问题，并作出假设。探究自然选择对种群基因频率变化的影响【制订探究思路】假如1870年，桦尺蛾种群的基因型频率如下：SS10%，Ss20%，ss70%。在树干变黑的环境条件下，假设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%。根据以上数据，设计数据表格，讨论形成合理的探究方案。第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%Ss20%ss70%基因频率Ss探究自然选择对种群基因频率变化的影响探究自然选择对种群基因频率变化的影响【实施探究方案】通过第一年的数据，根据每年浅色个体和黑色个体变化的数据，讨论出计算第二年、第三年、第四年的相关数据的方法。分组计算第二年至第四年的数据，汇总数据，将结果填入表格。第1年第2年第3年第4年……基因型频率AA10%11.5%Aa20%22.9%aa70%65.6%基因频率A20%23%a80%77%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低【分析实验结果，得出结论】结论：自然选择使得种群的基因频率发生定向改变。结果：通过观察第二年至第四年的S基因频率和s基因频率的数据，发现S基因频率越来越高，而s基因频率越来越低。探究自然选择对种群基因频率变化的影响年份2005200620072008住院患者该类抗生素的人均使用量/g

0.0740.12

0.14

0.19

某种细菌对该类抗生素的耐药率/%

2.66.11

10.9

25.5耐药菌耐药率变化的讨论下表为2005～2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率的变化。（1）这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联?依据是什么?（2）试从进化的角度解释耐药率升高的原因。（3）我国卫生部门建立了全国抗菌药物临床应用监测网和细菌耐药监测网，建立细菌耐药预警机制。例如,当某抗菌药物的主要目标细菌耐药率超过30%时，医疗机构应及时将这一预警信息进行通报。请分析这一要求的合理性。（4）人类不断研发和使用新的抗生素，细菌对新药的耐药性也在不断提高，二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者，你可以做些什么呢?拓展探究感兴趣的同学们可以利用学校的微生物培养实验室在课下进行抗生素对细菌的选择作用探究（参考教材第115页）。谢谢看观第3节种群基因组成的变化与物种的形成第3课时2021-2022学年人教版高中生物必修2第6章

这两种家犬形态和生理上的差异是如何造成的？它们是否还属于同一物种？导入物种这两种生物是否属于同一种生物？为什么？能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物称为一个物种。生殖隔离它们杂交产生的骡有多少染色体？为什么骡不能产生后代？32对染色体31对染色体不同物种之间一般是不能相互交配的，有的即使交配成功，也不能产生可育的后代，这叫生殖隔离。生殖隔离虎（学名：Pantheratigris；英文名：Tiger）：大型猫科动物；毛色浅黄或棕黄色，满身黑色横纹；头圆、耳短，耳背面黑色，中央有一白斑甚显著；四肢健壮有力；尾粗长，具黑色环纹，尾端黑色。虎是典型的山地林栖动物，由南方的热带雨林、常绿阔叶林，以至北方的落叶阔叶林和针阔叶混交林，都能很好的生活。全世界的虎属于一个种，共有9个亚种。地理隔离在自然状态下，这些不同的虎能否发生基因交流呢？为什么？地理隔离在自然界，同一种生物由于地理上的障碍而形成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。地理隔离两个例子说明地理隔离和生殖隔离有什么联系？你能提出什么假设？隔离在物种形成中的作用阅读教材117页的思考与讨论，独立思考后小组内讨论，并汇总答案。1.设想南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。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗?2.不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗?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?4.如果这片海域上只有个小岛，还会形成这么多种地雀吗?5.综合以上分析，你能总结物种形成大致经历的环节吗？尝试建构物种形成的模型过程图。隔离在物