《種群基因組成的變化與物種的形成》生物的進(jìn)化PPT課件(第1課時(shí)種群基因組成的變化)
第一部分內(nèi)容：課程標(biāo)準(zhǔn)要求
闡明具有優(yōu)勢(shì)性狀的個(gè)體在種群中所占的比例將會(huì)增加。
核心素養(yǎng)對(duì)接
1.生命觀(guān)念——認(rèn)同種群是生物繁殖和進(jìn)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(jìn)化提供原材料，而自然選擇是定向的，決定著生物進(jìn)化的方向。
2.科學(xué)思維——利用數(shù)學(xué)方法，探討自然選擇會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生定向改變。
3.社會(huì)責(zé)任——通過(guò)探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用，理解耐藥菌的出現(xiàn)是可遺傳變異的結(jié)果，耐藥菌比例的增大是抗生素選擇的結(jié)果，初步建立合理使用抗生素的科學(xué)觀(guān)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(nèi)容：種群和種群基因庫(kù)
自主梳理
[典例1] 某種群中含有基因型為AA的個(gè)體300個(gè)，Aa的個(gè)體200個(gè)，aa的個(gè)體500個(gè)，則該種群中a的基因頻率為( )
A.40% B.60% C.50% D.70%
答案 B
[對(duì)點(diǎn)練1] B/b是僅位于果蠅X染色體上的一對(duì)等位基因。現(xiàn)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(shù)目分別為200、500和300只；而雄果蠅中XBY和XbY的數(shù)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(yǎng)提升
構(gòu)建種群基因組成變化的數(shù)學(xué)模型
在某昆蟲(chóng)種群中，決定翅色為綠色的基因?yàn)锳，決定翅色為褐色的基因?yàn)閍，從這個(gè)種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，就這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)，每個(gè)個(gè)體可以看作含有2個(gè)基因。假設(shè)該昆蟲(chóng)種群非常大，所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒(méi)有遷入和遷出，不同翅色的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的，基因A和a都不產(chǎn)生突變，據(jù)此內(nèi)容回答下列問(wèn)題：
(1)計(jì)算出親代種群中AA、Aa和aa三種基因型個(gè)體所占的比例(即AA、Aa和aa的基因型頻率)，填入下表相應(yīng)位置。
(2)根據(jù)孟德?tīng)柕姆蛛x定律，計(jì)算出該親代種群產(chǎn)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(yīng)位置。
(3)計(jì)算出親代種群雌雄個(gè)體隨機(jī)交配所產(chǎn)生的子一代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應(yīng)位置。
(4)求出子一代自由交配所產(chǎn)生的子二代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應(yīng)位置。
(5)求出子二代自由交配所產(chǎn)生的子三代的基因型頻率和基因頻率，填入下表相應(yīng)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(nèi)容：種群基因頻率的變化及自然選擇對(duì)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(fā)生變化的原因
基因突變產(chǎn)生新的___________________，這就可以使種群的基因頻率發(fā)生變化。
2.可遺傳的變異提供了生物進(jìn)化的原材料
3.探究自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響
(1)提出問(wèn)題：________________________________？
(2)作出假設(shè)：________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)思路與結(jié)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(shù)干變黑這一環(huán)境條件下，假如樹(shù)干變黑不利于淺色樺尺蛾的生存，使得種群中淺色(ss)個(gè)體每年減少10%，黑色(SS和Ss)個(gè)體每年增加10%。完成下列表格：(注意：不同年份該種群的個(gè)體總數(shù)可能有所變化)
4.自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變
[典例3] (2019·通州區(qū)期末)家蠅對(duì)擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。如表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群對(duì)該殺蟲(chóng)劑的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。下列敘述正確的是( )
A.甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%
B.乙地區(qū)抗性基因頻率相對(duì)較高是殺蟲(chóng)劑選擇的結(jié)果
C.目前在三地區(qū)使用擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑效果最不明顯的應(yīng)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(dá)過(guò)程中出現(xiàn)了差錯(cuò)
解析 由表格信息可知，甲地區(qū)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(cuò)誤；乙地區(qū)抗性基因頻率相對(duì)較高是殺蟲(chóng)劑選擇的結(jié)果，B正確；由表格信息可知，目前在三地區(qū)使用擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑效果最不明顯的應(yīng)該是乙，C錯(cuò)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(jié)果，D錯(cuò)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(nèi)容：探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用
1.實(shí)驗(yàn)原理 一般情況下，一定濃度的__________________能殺死細(xì)菌，但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生__________________。在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，如果向培養(yǎng)基中添加__________________，__________________有可能存活下來(lái)。
2.實(shí)驗(yàn)步驟
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
與區(qū)域①相比，區(qū)域②③④紙片周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)抑菌圈；②③④區(qū)域抑菌圈的平均直徑逐代越來(lái)越__________________。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①細(xì)菌耐藥性的出現(xiàn)是發(fā)生了____________________________________；②抗生素的選擇作用導(dǎo)致了耐藥菌比例的逐漸__________________。
思考
(1)細(xì)菌耐藥性變異的產(chǎn)生與抗生素有關(guān)嗎？為什么？
提示 無(wú)關(guān)。因?yàn)榭股夭⒎钦T變因子。
(2)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性變異的過(guò)程是定向的嗎？為什么？
提示 不是。因?yàn)榧?xì)菌產(chǎn)生耐藥性變異的過(guò)程屬于基因突變，而基因突變具有不定向性。
(3)為什么培養(yǎng)基中抗生素濾紙片周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)抑菌圈？
提示 因?yàn)闉V紙片上的抗生素殺死了其周?chē)募?xì)菌，使其不能形成菌落而出現(xiàn)抑菌圈。
(4)抗生素濾紙片周?chē)囊志Φ闹睆綖槭裁磿?huì)逐代變��？
提示 因?yàn)榻?jīng)過(guò)抗生素的持續(xù)多代篩選，細(xì)菌的耐藥性越來(lái)越強(qiáng)。
[典例4] (2019·遵義市期末)長(zhǎng)期使用抗生素治病，會(huì)出現(xiàn)一些抗藥性強(qiáng)的細(xì)菌，使抗生素的藥效降低。原因是( )
A.長(zhǎng)期使用使細(xì)菌不得不適應(yīng)抗生素
B.抗生素的使用導(dǎo)致細(xì)菌發(fā)生了基因突變
C.抗生素對(duì)細(xì)菌的不定向變異進(jìn)行了定向選擇
D.細(xì)菌為了適應(yīng)抗生素而產(chǎn)生了定向變異
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