内容正文:
适应是自然选择的结果
什么是适应?
鲨鱼鱼鳍的形成适应于海洋中生活
竹节虫俯身于竹叶上,颜色和形态与竹枝相似
仙人掌叶子退化,根系发达,适应干旱缺水沙漠环境;
适应:生物特有的一种现象。生命的结构及功能、行为、生活方式使该生物,
适合在一定环境条件下生存和延续(繁殖)。
核心问题:一个生物种群的适应是如何形成的?
种群
生活在一定自然区域的同种生物的全部个体。一个种群中由不同年龄、不同性别个体组成,彼此可以相互交配。
判断下列哪些属于种群:
1、一个池塘的全部鱼 ( )
2、一个池塘的全部雄鲤鱼 ( )
5、一个自然保护区内的全部猕猴 ( )
4、一个池塘的全部鲤鱼 ( )
3、A池塘和B池塘的全部鲤鱼 ( )
不是
不是
不是
是
是
一个生物种群的适应是如何形成的?
资料1:在19世纪英国工业革命之前,曼彻斯特地区的桦尺蠖群体中,灰色桦尺蠖
数量多。后来,工业污染使森林中的大部分地衣消失,树干和岩石呈现深
暗颜色。这时,黑色桦尺蠖数量远远超过灰色。
工业革命前
工业革命后
问题:工业污染后,该地区桦尺蠖体色适应该环境的结果
是如何形成的?
观点2:
达尔文:自然选择学说
观点1:
拉马克:用进废退,获得性遗传
拉马克:获得性遗传,用进废退
污染空气
现有个体体色变黑
黑色个体
遗传
更多
黑色个体
诱导
产生
可以
积累
观点1:桦尺蠖体色变化是由环境刺激产生的
拉马克的用进废退和获得性遗传解释桦尺蠖体色变化正确吗?
资料2:有生物学家用硫化氢、氨气等有毒气体处理鳞翅目昆虫的幼虫,都
没有发现昆虫变黑色物质升高。
观点错误;
达尔文的自然选择学说:适应是自然选择的结果。
观点2:环境筛选让黑色变异个体存活率更高
构建达尔文自然选择学说模型
如果几对雌性和雄性桦尺蠖在非常适宜条件下生活多代,个体数目会?
过度繁殖
自然界个体数目稳定,什么因素限制了生物个体数量持续增长?
资源有限
生存斗争
谁能
斗争胜利?
构建达尔文自然选择学说模型
构建达尔文自然选择学说模型
活动:模拟天敌捕食桦尺蠖(假设初始桦尺蠖数目相同):
1.将信封中的黑色和白色小卡片(模拟两色桦尺蠖)倒在黑色卡纸上,
模拟工业污染后
2.将卡纸放一臂远,在10s内利用两根手指模拟鸟类利用鸟喙捕食记录
本组捕获的数据
思考:如果你作为捕食者,会选择怎样的个体进行捕食?
构建达尔文自然选择学说模型
过度繁殖
资源有限
生存斗争
两种桦尺蠖存活和繁殖率有差异,优势性状的个体在特定环境中具有生存和繁殖的优势,
优势性状从根源看从何而来?
基因突变产生新基因,
基因重组产生新基因型
经自然选择,结果适者生存,不适者淘汰
种群内存在普遍的可遗传变异
变异性状都是优势性状吗?
(不定向)
自然选择是进化的动力和机制
可遗传变异是自然选择的前提条件
注意:若变异性状不影响生存繁殖,则不发生自然选择
验证达尔文的自然选择学说
20世纪50年代,有人做了如下的实验:将两种桦尺蠖(暗黑色和灰白色)分别标记后放养在工业区(伯明翰)和没有污染的非工业区(多塞特)。经过一段时间后,将所释放的蛾尽量收回,统计其数目。结果如下:
自然选择学说,正确!
人工选择 —— 达尔文的灵感来源
阅读课本p128-129思考下列问题:
1、利用关键词思考人工选择培育新品种鸡的流程?
2、变异和选择的先后?
3、判断是自然选择还是人工选择的最核心区别?
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
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、滥用抗生素会令细菌产生抗药性的原因?
5、细菌耐药性产生是人工选择还是自然选择?
迁移应用
(17·浙江4月选考)经调查发现,某地区菜青虫种群的抗药性不断增强,其原因是连续多年对菜青虫使用农药,下列叙述正确的是( )
A.使用农药导致菜青虫发生抗药性变异
B.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果
C.通过选择导致菜青虫抗药性不断积累
D.环境是造成菜青虫抗药性不断增强的动力
生物在繁殖过程中,不把性状直接传给后代,传递给子代的仅仅是基因
从基因角度思考自然选择对种群影响
桦尺蠖体色受一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性。假设该桦尺蠖种群工业污染初期,基因型为SS、Ss、ss的个体各有100、200、700个。该种群中全部的S和s算一个基因库吗?求该种群此时各种基因型频率、基因频率?
基因型频率 SS
Ss
ss
基因频率 S
s
10%
20%
70%
20%
80%
不算,基因库是该种群全部基因
从基因角度思考自然选择对种群影响
思考:工业污染后它们会改变吗?
工业污染后,不利于浅色桦尺蛾的生存,使得种群中浅色个体每年减少,黑色个体每年增加。
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 11.5%
Ss 20% 22.9%
ss 70% 65.6%
基因频率 S 20% 23%
s 80% 77%
70.7%
26%
29.2%
14.7%
56.1%
60.9%
26.1%
73.9%
29.3%
13.1%
升
降
10%
自然选择导致种群基因频率定向改变
桦尺蠖种群
不定向的
可遗传变异
自然选择
基因频率
定向改变
(S基因频率上升)
有利变异(黑色)
基因频率上升
不利变异(浅色)
基因频率下降
体色黑
体色浅
.....
生物定向进化
(种群大部分变黑)
进化的实质:基因频率定向改变!
自然选择直接作用的对象是什么基因型还是表型?
个体表型
从基因角度思考自然选择对种群影响
哈迪-温伯格定律
在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。
(p+q)2
= p2 + 2pq + q2
= 1
—— 遗传平衡定律
p + q = 1
A% a %
AA
Aa
aa
某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率是16%,则某正常男性是携带者的概率是?
打破遗传平衡的因素:
1 突变 :
2 基因迁移 :
3 遗传漂变 :
4 非随机交配 :
5 自然选择:
A→a, A频率变小。
有利突变则可能被保留和扩增从而引起基因库较大变化
个体单向的迁出或迁入,种群的基因频率发生一些变动;
种群之间双向迁移,会引起种群间遗传差异的减少,种群内变异量增大。
在比较小的种群中,一起偶然事件可以引起种群基因频率发生较大的变化
种群内雌雄个体不随机交配引起基因库发生变化。相邻个体最可能发生交配
自然选择下来的个体将留下相对多的后代,使基因库的基因频率和基因型
频率发生变化
有害突变不会在种群中扩展而会被删除掉,
物种形成
1.异地物种形成
(2)同地的物种形成:在一次有性生殖中完成。
二倍体植物
配子
四倍体新物种
二倍体
生殖隔离
大约一万年前,某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群,两个种群现在已经
发生了明显的分化,过程如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.地球上新物种的形成都必须先经历a过程
B.b过程的实质就是定向改变种群的基因频率
C.①~⑥只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的
D.品系1和品系2两种群的基因库出现了较大差异,立刻形成物种1、2
√
$