-種群基因頻率的改變與生物進化

1、請閱讀教材請閱讀教材116-117頁頁“探究活動探究活動”前兩段文前兩段文字。字。思考：思考：樺尺蠖種群中樺尺蠖種群中s基因的頻率為什么越來越低？基因的頻率為什么越來越低？長滿地衣的樹干上的樺尺蠖長滿地衣的樹干上的樺尺蠖探究自然選擇對種群基因頻率的影響探究自然選擇對種群基因頻率的影響英英1919世紀曼徹斯特世紀曼徹斯特自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。問題問題：樺尺蠖種群中樺尺蠖種群中s s基因的頻率為什么越來越低？基因的頻率為什么越來越低？假設假設：根據(jù)前面所學的你能做出假設嗎？根據(jù)前面所學的你能做出假設嗎？黑褐色樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖英

2、英2020世紀曼徹斯特世紀曼徹斯特 現(xiàn)在我們用數(shù)學方法來討論一下樺尺蠖基現(xiàn)在我們用數(shù)學方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型年樺尺蠖的基因型頻率為頻率為SS：10% ； Ss： 20%； ss：70%，在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不在樹干變黑這一環(huán)境條件下假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少體每年減少10%，黑色個體每年增加，黑色個體每年增加10%，以后的幾年內，樺尺蠖種群每年的基因型頻以后的幾年內，樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢？率與基因頻率是多少呢？第第1年年第

3、第2年年第第3年年第第4年年基基因因型型頻頻率率SS10%Ss20%ss70%基基因因頻頻率率S20%s80%第第1年年第第2年年第第3年年第第4年年基因基因型頻型頻率率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因基因頻率頻率S20%23%s80%77%13%升高升高26%61%26%74%14.6%29.3%56.1%29%70%降低降低(1)在這個探究實驗中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境在這個探究實驗中根據(jù)上面的數(shù)據(jù)分析，變黑的環(huán)境對樺尺蠖產生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺對樺尺蠖產生了什么樣的影響？變黑的環(huán)境對樺尺蠖淺色個體的出生率有影響嗎？色個體的出生率有影響

4、嗎？(2)在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？在自然選擇中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？ 變黑的環(huán)境使控制淺色的變黑的環(huán)境使控制淺色的s基因頻率減少基因頻率減少,S基因頻率增加基因頻率增加 許多淺色個體可能在沒有交配、產卵前就已被天敵捕食許多淺色個體可能在沒有交配、產卵前就已被天敵捕食天敵看到的是樺尺蠖的體色而不是控制體色的基因天敵看到的是樺尺蠖的體色而不是控制體色的基因結論：自然選擇決定生物進化的方向結論：自然選擇決定生物進化的方向自然選擇使基因頻率定向改變自然選擇使基因頻率定向改變（三）自然選擇決定了生物進化的方向（三）自然選擇決定了生物進化的方向原因：淘汰不利變異基因，積累

5、有利變異基因。原因：淘汰不利變異基因，積累有利變異基因。結果：使基因頻率結果：使基因頻率定向定向改變。改變。曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖有沒有形成新的物種呢？曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖有沒有形成新的物種呢？1 1、物種的概念：、物種的概念： 能夠在自然狀態(tài)下能夠在自然狀態(tài)下相互交配相互交配并且產生并且產生可育可育后代后代的一群生物稱為一個的一群生物稱為一個物種物種，簡稱，簡稱“種種”。二二 隔離與物種的形成隔離與物種的形成曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖有沒有形成新的物種呢？曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖有沒有形成新的物種呢？不是，所有的馬是一個物種，所不是，所有的馬是一個物種，所有的驢也是一個物種。但馬和驢不是有的驢也是一個物

6、種。但馬和驢不是一個物種，因為馬與驢交配產生的后一個物種，因為馬與驢交配產生的后代騾沒有生殖能力。代騾沒有生殖能力。馬跟驢是一個物種嗎？馬跟驢是一個物種嗎？所有的馬是一個物種嗎？所有的馬是一個物種嗎？所有的驢是一個物種嗎？所有的驢是一個物種嗎？黃種人和黑種人是一個物種嗎？黃種人和黑種人是一個物種嗎？二倍體西瓜和四倍體西瓜是一個二倍體西瓜和四倍體西瓜是一個 物種嗎？物種嗎？2 2、隔離、隔離 不同種群間的個體，在不同種群間的個體，在自然條件下基因不自然條件下基因不能自由交流能自由交流的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。常見的隔離類型常見的隔離類型地理隔離地理隔離生殖隔離生殖隔離地理隔離地理隔離 同一種生物由于同一種

7、生物由于地理上的障礙地理上的障礙而分成不同而分成不同的種群，使得同種生物的不同種群間的種群，使得同種生物的不同種群間不能夠發(fā)不能夠發(fā)生基因交流生基因交流的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。東北虎東北虎 華南虎華南虎 不同物種之間一般是不能夠相互交配的，不同物種之間一般是不能夠相互交配的，即使交配成功，也即使交配成功，也不能產生可育的后代不能產生可育的后代，這種，這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。現(xiàn)象叫做生殖隔離。生殖隔離生殖隔離隔離在物種形成中的作用隔離在物種形成中的作用請閱讀教材請閱讀教材120頁頁“資料分析資料分析”，思考討論題的思考討論題的1-4。加拉帕戈斯群島的地雀加拉帕戈斯群島的地雀不同小島上的植被、果實不同小島上

8、的植被、果實大小不同所致。大小不同所致。地理隔離地理隔離生殖隔離生殖隔離長期長期物種形成的比較常見的方式：物種形成的比較常見的方式：隔離在物種形成中的作用隔離在物種形成中的作用自然選擇自然選擇2 2自然選擇自然選擇1 1地理地理隔離隔離物種形成的比較常見的方式：物種形成的比較常見的方式：原原種種變異變異1 1變異變異2 2基因頻率的定向改變基因頻率的定向改變變異變異類型類型1 1變異變異類型類型2 2新物種新物種新物種新物種生殖生殖 隔離隔離地理隔離地理隔離 阻斷基因交流阻斷基因交流在不同的在不同的突變、基因重組和自然選擇突變、基因重組和自然選擇作用下作用下基因頻率基因頻率向不同方向發(fā)生向不同方向發(fā)生改變改變種群的種群的基因庫出現(xiàn)差異基因庫出現(xiàn)差異差異進一步加大差異進一步加大生殖隔離生殖隔離新物種形成新物種形成地理隔離地理隔離是形成物種的是形成物種的量變量變階段階段生殖隔離生殖隔離是形成物種的是形成物種的質變質變階段階段隔離隔離是物種形成的是物種形成的必要條件必要條件 不同物種間都存在著生殖隔離不同物種間都存在著生殖隔離, ,物種的形成物種的形成必須經過生殖隔離，但不一定要經過地理隔離。必須經過生殖隔離，但不一定要經過