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
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情境导入
孔雀鱼对环境的适应能力非常强,分布于部分热带地区的河川下游及湖沼、沟渠中。在美国特立尼达森林内,因栖息地不同,演化出了不同的体型。生活在低海拔小溪内的孔雀鱼必须面对许多掠食鱼类的攻击,体型较小。而生活在高海拔水域没有掠食鱼攻击的孔雀鱼,体型较大。
高海拔
低海拔
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任务一 探寻变异的存在
种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体。
1.一个池塘中的全部鱼 。
2. 一段沟渠中的全部孔雀鱼。
3. 两个池塘中的全部鲤鱼。
思考
在别的种群中还存在变异吗?有哪些?
3
思考
1. 这些变异是否可遗传?
3. 为什么种群内普遍存在变异?
2. 可遗传变异有哪些类型?
例 果蝇约有104对基因,假定每个基因的突变率都是10-5,若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体),这一个种群中基因突变的基因个数约为多少?
新的等位基因
多种多样的基因型
种群内出现大量的可遗传变异
基因突变
基因重组
活动一 变异普遍存在的原因
任务一 探寻变异的存在
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任务二 探究种群中优势个体的形成过程
孔雀鱼的繁殖不受季节和时间限制,通常每个月都会繁殖一次,每次产下60至200多枚卵,可以孵化出10至120尾幼鱼。这些幼鱼在经过3至4个月后又能够进行繁殖,如此一年下来,繁殖数量会非常庞大。
在生存斗争中,谁能获胜?什么样的个体能生存?
思考:
优势性状的个体,在特定环境中具有生存和繁殖的优势。
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任务三 探究适应性形成的原因
科学家雷兹尼克将生活在低海拔,死亡阴影随时笼罩的一小批的孔雀鱼放生到掠食鱼较少的水塘。11年后,这批孔雀鱼身长长了10%,体重也增加了10%。同时,一胎产的卵数量也少了,但每一个卵孵出来的小鱼体型都比较大。
活动二 构建孔雀鱼进化过程的流程图
孔雀鱼祖先
体型较大的变异个体
体型较小的变异个体
繁殖后代遗传变异
捕食者很少
的环境中
体型较大幼鱼健壮,生存优势,存活率高
体型较小幼鱼死亡率高,被淘汰
体型较大孔雀鱼
生存斗争
数代自然选择,变异积累成显著变异
自然选择导致生物更好地适应特定的生存条件
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任务三 探究适应性形成的原因
孔雀鱼祖先
体型较大变异个体
体型较小变异个体
繁殖后代遗传变异
人为挑选体型较小个体
体型较小幼鱼被保留下来
体型较小孔雀鱼
人工选择
活动三 模拟实验———自然选择学说模型的建构
认真阅读模拟实验网页操作说明
各小组先完成表格中对应的小组任务,小组讨论后做好发言准备
小组成员轮流独立操作其他组别的方案,思考并得出实验结论
活动流程
初始页面
操作页面
组别 背景 食物 天敌 结果与结论
一 棕色 不限制 无狼
二 棕色 限制 无狼
三、四 棕色
(无变异) 限制 有狼
五、六 棕色
(有变异) 限制 有狼
七、八 白色
(有变异) 限制 有狼
活动三 模拟实验———自然选择学说模型的建构
兔子占满地球
生物有过度繁殖的倾向
种群数量稳定
物种内的个体数能保持稳定
兔子全部死亡
棕色兔子比例越来越高
白色兔子比例越来越高
自然选择是进化的一个重要动力和机制
①确认平板 已处于PhET 中的“自然选择”页面
②点击“添加配偶”,使兔子能繁殖。
③在“增加突变型”的“显性基因”或“隐性基因”下方选择一个毛色,以确定棕色为显性性状或隐性性状。
④等到兔子繁殖至 F3代。 如果觉得繁殖速度慢,可以点击加速按钮。
⑤选择“多个环境因素”中的“狼”和“有限的食物”。
⑥选择“比例”,观看“当前”兔子数量、白毛与棕毛比例等数据变化。
⑦等到棕毛(或白毛)比例接近 100% 时,点击“世代”旁的按钮,观察每代兔子白毛与棕毛的比例变化。
⑧重复实验,分析实验数据,得出实验结论。
⑨选择白色环境,重新进行实验
网页操作说明——自然选择模拟实验
任务四 探究自然选择与基因频率的变化关系
孔雀鱼的体型大小由一对等位基因A、a控制,其中A基因控制大体型,a基因控制小体型,且A对a为显性。
思考:
在课堂刚开始提到的两个种群中,A和a基因哪个所占比例更高?
进化本质与标志:种群基因频率的改变
环境 基因 A a
低海拔 3.8% 96.2%
高海拔 95.6% 4.4%
现
代
生
物
进
化
理
论
进化的前提或原材料:可遗传变异(基因突变、基因重组、染色体畸变)
课堂小结
进化动力和机制:选择(自然选择)
进化的基本单位:种群
进化本质与标志:种群基因频率的改变
Remember (Original Mix)
奥特曼
空
Blues
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