内容正文:
◎必修2 第5章 生物的进化
适应是自然选择的结果
第2节
1
1831年,达尔文乘“贝格尔”号巡航舰进行环球考察时,在加拉帕戈斯群岛上,观察到那里有许多特有的生物。认为群岛上这些特有的生物都是从南美大陆迁徙而来的,但是后来经过了变异,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?
问题探讨
种群中普遍存在变异
1、种群是生活在一定自然区域的同种生物的全部个体
种群是生物进化的基本单位
思考1:二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?
可遗传的变异视为自然选择的前提,形成适应的前提
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?
2、基因座位指的是一个特定基因在染色体上的位置
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?
资料1
繁殖期不固定,全年都可以发生交配,高峰在雨季。孕期15个月,每胎产1仔,生下来的幼仔身高1.8米,出生后20分钟即能站立,出生后数小时幼鹿即可奔跑,并与其他已经出生数周的小鹿毫无区别。
经过3.5~4.5年即可达性成熟,具有繁殖能力,大部分长颈鹿的寿命为30年左右。
15个月
30个月
45个月
……个月
3.5年
生物具有过度繁殖的倾向
思考4:什么因素限制了生物个体数量的持续性增长?
优势性状的个体在特定环境中具有生存和繁殖的优势
资料2
资源有限,个体间存在生存斗争
思考5:在生存斗争中,怎么样的个体能获胜并生存下来?
优势性状的个体在特定环境中具有生存和繁殖的优势
资料3
具有优势性状的个体在特定环境中具有生存和繁殖的优势
优势性状的个体在特定环境中具有生存和繁殖的优势
古长
颈鹿
后代长颈鹿出现差异
(长颈、短颈)
长颈优势
个体存活
现代长颈鹿
过度繁殖
遗传变异
生存斗争
适者生存
变异累积
数代繁殖
自然选择是进化的一个重要动力和机制
思考6: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?
自然选择导致生物更好地适应特定的生存条件
思考7: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
自然选择导致生物更好地适应特定的生存条件
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
自然选择导致生物更好地适应特定的生存条件
1870年的英国曼彻斯特地区,某桦尺蠖种群的基因型频率如下:AA 10%,Aa 20%,aa 70%,其中A基因频率、a基因频率分别是?
计算随机交配三代,各世代的基因型频率和基因频率
自然选择导致生物更好地适应特定的生存条件
基因型频率 基因频率
X(AA) Y(Aa) Z(aa) p(A) q(a)
亲代 0.1 0.2 0.7
子一代
第2代
第3代
0.2
0.8
0.04
0.32
0.64
0.2
0.8
0.04
0.32
0.64
0.2
0.8
0.04
0.32
0.64
0.2
0.8
p+q=1
AA%=
Aa%=
aa%=
p2
2pq
q2
观察表格数据,你发现了什么规律?
遗传平衡定律(哈迪-温伯格定律):
在一个大的随机交配的种群中,基因型频率和基因频率在没有突变、迁移、漂变、选择的情况下世代相传不发生变化(教材P132)
一般情况不存在
遗传平衡现实条件下存在吗?
自然选择导致生物更好地适应特定的生存条件
下列情形下,桦尺蠖种群中控制黑色的A和控制灰色的a基因频率如何变化?
1.由于工业污染,树干黑化不利于灰色桦尺蠖的生存,种群中灰色个体每年减少10%
1.有10%的个体基因型由AA突变成Aa
2.由于工业减碳,森林环境变得越来越好,吸引了大批灰色蛾的迁入
3.在一个小的种群中,偶然事件导致浅色蛾大量死亡
4.黑色蛾更容易被雌蛾所吸引,产生更多的后代
突变
迁移
遗传漂变
非随机交配
自然选择
适者生存
过度繁殖
大量个体 资源有限
遗传变异 自然选择
生存斗争
现代生物进化理论
个体→种群
达尔文的自然选择学说
性状→基因
1.进化的前提或原材料:
2.进化的动力和机制:
3.进化的基本单位:
4.进化的本质与标志:
5.进化的方向:
可遗传变异
选择(自然选择)
种群
种群基因频率的改变
定向,由选择决定生物进化的方向
现代生物进化理论为地球上的生命史提供了科学的解释
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