適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果（課時(shí)）

生物（浙科版）高中生物必修二第五章生物的進(jìn)化第2節(jié)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果第2節(jié)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果自然選擇1遺傳平衡定律2物種的形成3現(xiàn)代生物進(jìn)化理論4人工選擇四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件人工選擇是人們根據(jù)自己的需要,把某些比較合乎要求的雞的變異個(gè)體挑選出來,讓它們保留后代,把其他變異個(gè)體淘汰掉,不讓它們保留后代。經(jīng)過連續(xù)數(shù)代的選擇,人類所需要的變異被保存下來,微小變異因此積累成為顯著變異,從而培育出新的品種。自然選擇的實(shí)例四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件

英國的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蛾（其幼蟲叫樺尺蠖）。它們夜間活動(dòng)，白天棲息在樹干上。雜交實(shí)驗(yàn)表明，樺尺蛾的體色受一對等位基因S和s控制，黑色(S)對淺色(s)是顯性的。在19世紀(jì)中葉以前，樺尺蛾幾乎都是淺色型的，該種群中S基因的頻率很低，在5%以下。到了20世紀(jì)中葉，黑色型的樺尺蛾卻成了常見的類型，S基因的頻率上升到95%以上。19世紀(jì)時(shí)，曼徹斯特地區(qū)的樹干上長滿了淺色的地衣。后來，隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹皮裸露并被熏成黑褐色。自然選擇的實(shí)例（1）為何樺尺蛾的體色有不同的顏色？（2）在天然狀態(tài)下哪種樺尺蛾較多？這是為什么？（3）工業(yè)污染后，決定樺尺蛾體色的基因頻率如何變化？四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件自然選擇與人工選擇四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件自然選擇人工選擇選擇對象選擇次數(shù)結(jié)果有利生存和繁殖的變異人們需要的性狀數(shù)代選擇，所需變異被保存積累產(chǎn)生新物種（適應(yīng)環(huán)境的）產(chǎn)生新品種（人類所需要的）種群四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群1.種群2.種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位思考？1.一片草地上的全部蛇。2.我國長江流域的全部白鰭豚。一個(gè)非洲象種群的部分個(gè)體四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件基因型頻率和基因頻率基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因基因頻率：某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比值aaAAAa種群是生物進(jìn)化的基本單位生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率改變四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件基因型頻率和基因頻率例：某昆蟲種群中，綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個(gè)體分別占30%、60%、10%、那么A、a的基因頻率是多少？假設(shè)該種群數(shù)量為100，基因型AA的個(gè)體為30，Aa個(gè)體為60，aa個(gè)體為10，那么控制此性狀的等位基因總數(shù)200個(gè)。A基因數(shù)=2×30﹢60=120個(gè)a基因數(shù)=60﹢2×10=80個(gè)A的頻率==60%

a的頻率==40%

四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件遺傳平衡定律——哈代-溫伯格定律

假設(shè)上述昆蟲種群數(shù)量非常大，所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，不同翅色的個(gè)體生存和繁殖的機(jī)會(huì)是均等的，基因A和a都不產(chǎn)突變，根據(jù)孟德爾的分離定律計(jì)算。(1)該種群產(chǎn)生的A配子和a配子的比值各是多少？(2)子代基因型的頻率各是多少？(3)子代種群的基因頻率各是多少？(4)將計(jì)算結(jié)果填入下表，想一想，子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會(huì)同子一代一樣嗎？用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變親代基因型比值A(chǔ)A(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比值A(chǔ)()A()a()a()子代基因型頻率AA()Aa()aa()子代基因頻率A()a()四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件遺傳平衡定律——哈代-溫伯格定律

親代子一代

子二代

子三代基因型頻率AA30%Aa60%aa10%基因頻率A60%a40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件遺傳平衡定律——哈代-溫伯格定律當(dāng)群體滿足以下五個(gè)條件：①昆蟲群體數(shù)量足夠大；②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代；③沒有遷入與遷出；④自然選擇對翅型性狀沒有作用；⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變，種群的基因頻率將不會(huì)改變。設(shè)A的基因頻率為p，a的基因頻率為q；則有p+q=1，那么(p+q)2=p2+2pq+q2，其中P2的值就是AA基因型的頻率，

2pq的值就是Aa基因型的頻率，q2的值就是aa基因型的頻率。

丈夫的基因型為Aa該地區(qū)：aa=16%a=40%妻子的基因型是Aa的概率：Aa/(AA+Aa)=4/7則：AA=36%Aa=48%子女患病，基因型為aa的概率：4/7×1/4

=1/7經(jīng)過調(diào)查，某地區(qū)隱性遺傳病白化病的發(fā)病率是16%，一對表型正常的夫婦在進(jìn)行遺傳咨詢時(shí)，發(fā)現(xiàn)丈夫的母親是白化病患者，那么請估算該對夫婦所生子女患病的概率是多少？四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件遺傳平衡定律——哈代-溫伯格定律2.上述計(jì)算結(jié)果是建立在5個(gè)假設(shè)條件基礎(chǔ)上的。5個(gè)條件為：①昆蟲群體數(shù)量足夠大；②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代；③沒有遷入與遷出；④說自然選擇對翅型性狀沒有作用⑤基因A和a都不產(chǎn)生突變。對自然界的種群來說，這5個(gè)條件都成立嗎？你能舉出哪些實(shí)例？3.如果該種群出現(xiàn)新的突變型（基因型為A2a或A2A2),也就是產(chǎn)生新的等位基因A2,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生變化嗎？基因A2的頻率可能會(huì)怎樣變化？用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的改變四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件打破遺傳平衡定律的因素1.基因突變2.基因遷移3.遺傳漂變4.非隨機(jī)交配5.自然選擇這些因素都將導(dǎo)致種群基因頻率的改變種群基因頻率的變化四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件1.原因：基因突變產(chǎn)生新的等位基因；染色體變異；種群中個(gè)體的遷入和遷出；自然對種群中生物個(gè)體的選擇；種群中雌雄個(gè)體之間不能自由交配或交配后不能產(chǎn)生后代等。2.突變（基因突變和染色體變異）和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件自然選擇對種群基因頻率變化的影響思考：1.突變型個(gè)體是在使用青霉素前還是合用后產(chǎn)生的？2.自然選擇是對個(gè)體進(jìn)行的還是對基因進(jìn)行的？3.自然選擇的結(jié)果是什么？自然選擇對種群基因頻率變化的影響四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件變異是不定向的自然選擇定向不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定方向緩慢進(jìn)化生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變。四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件種群規(guī)模小非自由交配自然選擇最終導(dǎo)致基因頻率改變基因頻率隨機(jī)變化出現(xiàn)基因交流基因頻率不定向改變遷入和遷出突變和基因重組有偏好的基因頻率改變基因頻率定向改變種群基因頻率的改變四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件突變新的等位基因多種多樣的基因型基因重組種群中出現(xiàn)大量隨機(jī)的、不定向的可遺傳變異形成生物進(jìn)化豐富的材料突變（基因突變和染色體變異）和基因重組為進(jìn)化提供原材料四、自然選擇導(dǎo)致生物更好適應(yīng)特定的生存條件種群中存在各種可遺傳變異自然選擇將不利變異淘汰，有利變異積累基因頻率定向改變，生物朝一定方向不斷進(jìn)化自然選擇通過定向改變基因頻率，決定進(jìn)化的方向五、物種的形成1.物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。2.生殖隔離：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫作生殖隔離。+五、物種的形成隔離包括地理隔離和生殖隔離隔離是物種形成的必要條件生殖隔離是物種形成的標(biāo)志五、物種的形成自然選擇2自然選擇1地理隔