《種群基因組成的變化與物種的形成》生物的進化PPT課件(第1課時種群基因組成的變化)
第一部分內容：課程標準要求
闡明具有優勢性狀的個體在種群中所占的比例將會增加。
核心素養對接
1.生命觀念——認同種群是生物繁殖和進化的基本單位，理解基因頻率和基因型頻率的概念；基于分析和概括，理解突變和重組是不定向的，只能為進化提供原材料，而自然選擇是定向的，決定著生物進化的方向。
2.科學思維——利用數學方法，探討自然選擇會導致種群基因頻率發生定向改變。
3.社會責任——通過探究抗生素對細菌的選擇作用，理解耐藥菌的出現是可遺傳變異的結果，耐藥菌比例的增大是抗生素選擇的結果，初步建立合理使用抗生素的科學觀念。
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種群基因組成的變化與物種的形成PPT，第二部分內容：種群和種群基因庫
自主梳理
[典例1] 某種群中含有基因型為AA的個體300個，Aa的個體200個，aa的個體500個，則該種群中a的基因頻率為( )
A.40% B.60% C.50% D.70%
答案 B
[對點練1] B/b是僅位于果蠅X染色體上的一對等位基因?，F有一果蠅種群，雌雄各1 000只。其中，基因型為XBXB的果蠅200只，基因型為XbXb的果蠅300只，基因型為XBY的果蠅600只。該果蠅種群中b的基因頻率為( )
A.40% B.60% C.50% D.70%
解析 雌果蠅中XBXB、XBXb和XbXb的數目分別為200、500和300只；而雄果蠅中XBY和XbY的數目分別為600只和400只，所以b的基因頻率＝(500＋300×2＋400)/(1 000×2＋1 000)×100%＝50%。
答案 C
素養提升
構建種群基因組成變化的數學模型
在某昆蟲種群中，決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從這個種群中隨機抽取100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個，就這對等位基因來說，每個個體可以看作含有2個基因。假設該昆蟲種群非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并產生后代，沒有遷入和遷出，不同翅色的個體生存和繁殖的機會是均等的，基因A和a都不產生突變，據此內容回答下列問題：
(1)計算出親代種群中AA、Aa和aa三種基因型個體所占的比例(即AA、Aa和aa的基因型頻率)，填入下表相應位置。
(2)根據孟德爾的分離定律，計算出該親代種群產生的A配子的比例(即A的基因頻率)p和a配子的比例(即a的基因頻率)q，填入下表相應位置。
(3)計算出親代種群雌雄個體隨機交配所產生的子一代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應位置。
(4)求出子一代自由交配所產生的子二代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應位置。
(5)求出子二代自由交配所產生的子三代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應位置。
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種群基因組成的變化與物種的形成PPT，第三部分內容：種群基因頻率的變化及自然選擇對種群基因頻率變化的影響
自主梳理
1.基因突變使種群基因頻率發生變化的原因
基因突變產生新的___________________，這就可以使種群的基因頻率發生變化。
2.可遺傳的變異提供了生物進化的原材料
3.探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響
(1)提出問題：________________________________？
(2)作出假設：________________________________。
(3)實驗思路與結果：1870年，樺尺蛾種群的基因型頻率為SS為10%，Ss為20%，ss為70%，S基因的頻率為20%。在樹干變黑這一環境條件下，假如樹干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得種群中淺色(ss)個體每年減少10%，黑色(SS和Ss)個體每年增加10%。完成下列表格：(注意：不同年份該種群的個體總數可能有所變化)
4.自然選擇使種群的基因頻率發生定向改變
[典例3] (2019·通州區期末)家蠅對擬除蟲菊酯類殺蟲劑產生抗性，原因是神經細胞膜上某通道蛋白中的一個亮氨酸替換為苯丙氨酸。如表是對某市不同地區家蠅種群對該殺蟲劑的敏感性和抗性基因型頻率調查分析的結果。下列敘述正確的是( )
A.甲地區家蠅種群中抗性基因頻率為22%
B.乙地區抗性基因頻率相對較高是殺蟲劑選擇的結果
C.目前在三地區使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑效果最不明顯的應該是丙
D.上述通道蛋白中氨基酸改變的根本原因是在基因表達過程中出現了差錯
解析 由表格信息可知，甲地區抗性純合子的基因型頻率是2%，抗性雜合子基因型頻率是20%，則抗性基因頻率是2%＋20%÷2＝12%，A錯誤；乙地區抗性基因頻率相對較高是殺蟲劑選擇的結果，B正確；由表格信息可知，目前在三地區使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑效果最不明顯的應該是乙，C錯誤；通道蛋白中氨基酸改變的根本原因可能是基因堿基替換的結果，D錯誤。
答案 B
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種群基因組成的變化與物種的形成PPT，第四部分內容：探究抗生素對細菌的選擇作用
1.實驗原理 一般情況下，一定濃度的__________________能殺死細菌，但變異的細菌可能產生__________________。在實驗室連續培養細菌時，如果向培養基中添加__________________，__________________有可能存活下來。
2.實驗步驟
3.實驗結果
與區域①相比，區域②③④紙片周圍會出現抑菌圈；②③④區域抑菌圈的平均直徑逐代越來越__________________。
4.實驗結論
①細菌耐藥性的出現是發生了____________________________________；②抗生素的選擇作用導致了耐藥菌比例的逐漸__________________。
思考
(1)細菌耐藥性變異的產生與抗生素有關嗎？為什么？
提示 無關。因為抗生素并非誘變因子。
(2)細菌產生耐藥性變異的過程是定向的嗎？為什么？
提示 不是。因為細菌產生耐藥性變異的過程屬于基因突變，而基因突變具有不定向性。
(3)為什么培養基中抗生素濾紙片周圍會出現抑菌圈？
提示 因為濾紙片上的抗生素殺死了其周圍的細菌，使其不能形成菌落而出現抑菌圈。
(4)抗生素濾紙片周圍的抑菌圈的直徑為什么會逐代變??？
提示 因為經過抗生素的持續多代篩選，細菌的耐藥性越來越強。
[典例4] (2019·遵義市期末)長期使用抗生素治病，會出現一些抗藥性強的細菌，使抗生素的藥效降低。原因是( )
A.長期使用使細菌不得不適應抗生素
B.抗生素的使用導致細菌發生了基因突變
C.抗生素對細菌的不定向變異進行了定向選擇
D.細菌為了適應抗生素而產生了定向變異
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