内容正文:
第五章 生物的进化
第二节 适应是自然选择的结果
加拉帕格尔群岛
达尔文认为群岛上这些特有的生物都是从南美大陆迁徙而来的,但是随后发生了变异,适应了所在岛屿的食物和生活环境。随着时间的推移,经过若干世代,一个生物种群的适应性是如何形成的呢?
一、种群内普遍存在着变异
可遗传的变异视为自然选择的前提,形成适应的前提
思考1:可遗传变异的包括哪几种类型?
基因突变
基因重组
染色体畸变
思考2:什么是基因?基因存在于哪里?基因和染色体的关系是什么?
1、基因座位指的是一个特定基因在染色体上的位置
每种生物的个体平均约有 10%的基因座位是杂合的。
一个物种可能平均有30%左右的座位上有不同的等位基因。
A
a
思考3:基因突变会改变基因座位吗?交叉互换能改变吗?易位呢?
2、种群是生活在一定自然区域的同种生物的全部个体
种群内的可遗传变异是自然选择的前提,形成适应的前提
种群是生物进化的基本单位
思考4:二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种吗?
东北虎和华南虎在自然状态下能相互交流基因吗?
没有生殖隔离和地理隔离的一群生物叫什么?
二、优势性状的个体在特定环境中具有生存和繁殖的优势
材料1:母象每4年产一仔,并且妊娠期长达22个月,因此平均一只母象一生中也就生育几只小象。即使这样,在南非克鲁格国家公园,从1917年到1968年,象的数量增加了近60倍,而自然界的许多生物的繁殖能力远远超过大象。
过度繁殖
可遗传变异
生存斗争
优胜劣汰、适者生存
三、自然选择导致生物更好地适应特定的生存条件
思考5:各种品种的家鸡是怎么来的?
家养生物普遍存在变异
人们根据自己需要进行选择
数代选择
微小变异变成显著变异
培育出新品种、新物种
人工选择
资料:达尔文在远离大陆的克格伦岛上,发现这里的昆虫一般呈现出两种类型:许多昆虫不能飞,而少数能飞的昆虫翅膀异常发达。经过调查发现这个海岛上经常刮暴风。
活动:阅读资料,类比人工选择理论,
尝试分析该现象发生的原因?
自然界中的物种,其个体之间普遍存在变异,而且某些变异性状影响了个体的存活和繁殖,从而使具有不同性状的个体之间在存活率和繁殖率上出现了差异,自然选择就发生作用,经过世世代代的选择,种群中相关的有利变异被保存下来并不断得到积累,微小变异积累成显著变异,新的类型、新的物种由此产生。
阅读课本P134抗青霉素细菌产生的过程,分析下列问题:
1、抗青霉素个体的产生是在使用青霉素之前还是之后?
2、自然选择直接选择的是个体的表型还是基因型?
3、变异是不定向的,那么自然选择是否是定向的?
4、自然选择的结果是什么?
5、如何区分自然选择和人工选择?
桦尺蠖种群中,黑色蛾逐渐取代了灰色蛾;抗青霉素细菌逐渐取代不抗青霉素细菌都是一种适应性进化
进化的动力是什么?进化的标志又是什么?
进化的动力是自然选择
进化的标志是种群基因频率的改变
基因库:一个生物种群的全部等位基因的总和
基因频率:在种群中,某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比例
例1、从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是50、40和10个,那么基因A和a的基因频率分别是多少?
基因频率
× 100%
=
控制同种性状的所有等位基因的总数
某一个等位基因的数目
例2、某工厂有男女职工各200名,对他们进行调查时发现,女性色盲基
因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人,那么这个群体中色
盲基因的频率为多大?
基因型频率:每种基因型个体数占种群总个体数的比例
20%的个体发生突变
一个大的随机交配的种群里,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下,世代相传不发生变化。这就是遗传平衡定律,也称哈迪-温伯格定律
突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配、自然选择
思考6:引起生物进化的因素有哪些?
突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配、自然选择
例3、 人类多指(A)对正常指(a)显性,某地区人群中多指的发病率为19%。某正常指女性与该地区一个多指男性结婚,则他们生育一多指男孩的概率?
在满足哈迪温伯格定律的条件下,已知A=p,a=q,则基因型AA=p2,Aa=2pq,aa=q2
四、现代生物进化理论为地球上的生命史提供了科学的解释
1、种群是生物进化的单位
2、可遗传变异为进化提供可供选择的原材料(不定向)
3、自然选择决定生物进化的方向(定向)、导致生物发生适应性进化
4、进化的本质是种群基因频率的改变(定向)
5、进化的结果可能会产生新的物种
加拉帕戈斯群岛是太平洋中靠近南美洲的一群火山岛,达尔文采集到的地雀标本,经专家研究定为 13 个物种,它们的区别主要在喙的大小上。达尔文推测这些地雀