《种群基因组成的变化与物种的形成》生物的进化PPT课件(第1课时种群基因组成的变化)
第一部分内容：课程标准要求
阐明具有优势性状的个体在种群中所占的比例将会增加。
核心素养对接
1.生命观念——认同种群是生物繁殖和进化的基本单位，理解基因频率和基因型频率的概念；基于分析和概括，理解突变和重组是不定向的，只能为进化提供原材料，而自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。
2.科学思维——利用数学方法，探讨自然选择会导致种群基因频率发生定向改变。
3.社会责任——通过探究抗生素对细菌的选择作用，理解耐药菌的出现是可遗传变异的结果，耐药菌比例的增大是抗生素选择的结果，初步建立合理使用抗生素的科学观念。
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种群基因组成的变化与物种的形成PPT，第二部分内容：种群和种群基因库
自主梳理
[典例1] 某种群中含有基因型为AA的个体300个，Aa的个体200个，aa的个体500个，则该种群中a的基因频率为( )
A.40% B.60% C.50% D.70%
答案 B
[对点练1] B/b是仅位于果蝇X染色体上的一对等位基因。现有一果蝇种群，雌雄各1 000只。其中，基因型为XBXB的果蝇200只，基因型为XbXb的果蝇300只，基因型为XBY的果蝇600只。该果蝇种群中b的基因频率为( )
A.40% B.60% C.50% D.70%
解析 雌果蝇中XBXB、XBXb和XbXb的数目分别为200、500和300只；而雄果蝇中XBY和XbY的数目分别为600只和400只，所以b的基因频率＝(500＋300×2＋400)/(1 000×2＋1 000)×100%＝50%。
答案 C
素养提升
构建种群基因组成变化的数学模型
在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为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，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，基因A和a都不产生突变，据此内容回答下列问题：
(1)计算出亲代种群中AA、Aa和aa三种基因型个体所占的比例(即AA、Aa和aa的基因型频率)，填入下表相应位置。
(2)根据孟德尔的分离定律，计算出该亲代种群产生的A配子的比例(即A的基因频率)p和a配子的比例(即a的基因频率)q，填入下表相应位置。
(3)计算出亲代种群雌雄个体随机交配所产生的子一代的基因型频率和基因频率，填入下表相应位置。
(4)求出子一代自由交配所产生的子二代的基因型频率和基因频率，填入下表相应位置。
(5)求出子二代自由交配所产生的子三代的基因型频率和基因频率，填入下表相应位置。
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种群基因组成的变化与物种的形成PPT，第三部分内容：种群基因频率的变化及自然选择对种群基因频率变化的影响
自主梳理
1.基因突变使种群基因频率发生变化的原因
基因突变产生新的___________________，这就可以使种群的基因频率发生变化。
2.可遗传的变异提供了生物进化的原材料
3.探究自然选择对种群基因频率变化的影响
(1)提出问题：________________________________？
(2)作出假设：________________________________。
(3)实验思路与结果：1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS为10%，Ss为20%，ss为70%，S基因的频率为20%。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蛾的生存，使得种群中浅色(ss)个体每年减少10%，黑色(SS和Ss)个体每年增加10%。完成下列表格：(注意：不同年份该种群的个体总数可能有所变化)
4.自然选择使种群的基因频率发生定向改变
[典例3] (2019·通州区期末)家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。如表是对某市不同地区家蝇种群对该杀虫剂的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是( )
A.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%
B.乙地区抗性基因频率相对较高是杀虫剂选择的结果
C.目前在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂效果最不明显的应该是丙
D.上述通道蛋白中氨基酸改变的根本原因是在基因表达过程中出现了差错
解析 由表格信息可知，甲地区抗性纯合子的基因型频率是2%，抗性杂合子基因型频率是20%，则抗性基因频率是2%＋20%÷2＝12%，A错误；乙地区抗性基因频率相对较高是杀虫剂选择的结果，B正确；由表格信息可知，目前在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂效果最不明显的应该是乙，C错误；通道蛋白中氨基酸改变的根本原因可能是基因碱基替换的结果，D错误。
答案 B
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种群基因组成的变化与物种的形成PPT，第四部分内容：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__________________能杀死细菌，但变异的细菌可能产生__________________。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加__________________，__________________有可能存活下来。
2.实验步骤
3.实验结果
与区域①相比，区域②③④纸片周围会出现抑菌圈；②③④区域抑菌圈的平均直径逐代越来越__________________。
4.实验结论
①细菌耐药性的出现是发生了____________________________________；②抗生素的选择作用导致了耐药菌比例的逐渐__________________。
思考
(1)细菌耐药性变异的产生与抗生素有关吗？为什么？
提示 无关。因为抗生素并非诱变因子。
(2)细菌产生耐药性变异的过程是定向的吗？为什么？
提示 不是。因为细菌产生耐药性变异的过程属于基因突变，而基因突变具有不定向性。
(3)为什么培养基中抗生素滤纸片周围会出现抑菌圈？
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。
(4)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 因为经过抗生素的持续多代筛选，细菌的耐药性越来越强。
[典例4] (2019·遵义市期末)长期使用抗生素治病，会出现一些抗药性强的细菌，使抗生素的药效降低。原因是( )
A.长期使用使细菌不得不适应抗生素
B.抗生素的使用导致细菌发生了基因突变
C.抗生素对细菌的不定向变异进行了定向选择
D.细菌为了适应抗生素而产生了定向变异
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