適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果課件-高一下學(xué)期生物浙科版必修2

每一個(gè)或大或小的生物類群，在、、等層次上，總會(huì)在一個(gè)或幾個(gè)層次上存在著統(tǒng)一的模式。多重證據(jù)表明當(dāng)今生物具有共同祖先個(gè)體細(xì)胞分子下列敘述中，所表現(xiàn)出生物的統(tǒng)一性屬于什么層次？（1）真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中，DNA的結(jié)構(gòu)單體是相同的（2）人體中的每一塊骨骼，在大猩猩、黑猩猩和長臂猿體內(nèi)都有，只是大小比例有所不用（3）所有生物共用一套基本的遺傳密碼（4）真核生物和原核生物都含有核糖體優(yōu)點(diǎn)能夠科學(xué)地解釋生物進(jìn)化的原因，以及生物的多樣性和適應(yīng)性。缺點(diǎn)由于受到當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制，對遺傳變異的本質(zhì)不能做科學(xué)的解釋，對生物進(jìn)化的解釋只局限于個(gè)體水平，不能解釋爆發(fā)式進(jìn)化。達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說:134從群體、基因的角度出發(fā)，用數(shù)據(jù)去解釋生物進(jìn)化第二節(jié)

適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果長頸鹿古長頸鹿資料1

繁殖期不固定，全年都可以發(fā)生交配，高峰在雨季。孕期15個(gè)月，每胎產(chǎn)1仔，生下來的幼仔身高1.8米，出生后20分鐘即能站立，出生后數(shù)小時(shí)幼鹿即可奔跑，并與其他已經(jīng)出生數(shù)周的小鹿毫無區(qū)別。

經(jīng)過3.5~4.5年即可達(dá)性成熟，具有繁殖能力，大部分長頸鹿的壽命為30年左右。15個(gè)月

30個(gè)月45個(gè)月……個(gè)月3.5年生物具有過度繁殖的傾向128問題1：什么因素限制了生物個(gè)體數(shù)量的持續(xù)性增長？資料2資源有限，個(gè)體間存在生存斗爭128問題2：在生存斗爭中，怎么樣的個(gè)體能獲勝并生存下來？資料3具有優(yōu)勢性狀的個(gè)體在特定環(huán)境中具有生存和繁殖的優(yōu)勢

128問題3：優(yōu)勢性狀從而何來？優(yōu)勢性狀的來源基因突變基因重組染色體畸變可遺傳變異問題4：變異性狀一定是優(yōu)勢性狀嗎？可遺傳變異（不定向）有利性狀不利性狀被淘汰不適合在特定環(huán)境中生存適者生存有利于在特定環(huán)境中生存可遺傳變異為自然選擇的前提，形成選擇的前提

127自然選擇是進(jìn)化的一個(gè)重要?jiǎng)恿蜋C(jī)制129古長頸鹿后代長頸鹿出現(xiàn)差異(長頸、短頸)長頸優(yōu)勢個(gè)體存活現(xiàn)代長頸鹿過度繁殖遺傳變異生存斗爭適者生存變異累積數(shù)代繁殖同種生物存在著眾多變異個(gè)體人們挑選保留合乎人們要求的變異個(gè)體，淘汰其它個(gè)體微小變異積累成顯著變異，培育出符合人們要求的新品種生物變異后就一定會(huì)發(fā)生自然選擇嗎?129連續(xù)數(shù)代選擇人工選擇：人們根據(jù)自己的意愿選擇符合人們需求的個(gè)體。128適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果自然選擇：自然界中的物種，其個(gè)體之間存在普遍存在變異，有些性狀有利于個(gè)體在特定環(huán)境中存活和繁殖，另一些則是不利的，性狀特征有助于其生存的個(gè)體較之沒有這種特征的個(gè)體，能繁衍出更多的后代。自然界中的適應(yīng)——枯葉蝶

枯葉蝶，也稱枯葉蛺蝶，以其前后翅相疊其翅形及斑紋似枯葉而著稱。枯葉蝶在停息時(shí)，它的翅膀很像一片枯葉，這是枯葉蝶對環(huán)境的一種適應(yīng)。

這是自然界中常見的擬態(tài)現(xiàn)象，目的就是使自身不易被天敵發(fā)現(xiàn)。自然選擇導(dǎo)致生物更好地適應(yīng)特定的生存條件自然界中的適應(yīng)——竹節(jié)蟲

竹節(jié)蟲，因身體修長而得名，多數(shù)竹節(jié)蟲的體色呈深褐色，少數(shù)為綠色或暗綠色。

體色會(huì)受環(huán)境影響：高溫、低溫、暗光可使體色變深，相反，則體色可變淺。白天與黑夜體色不同，成為節(jié)奏性體色變化。自然選擇導(dǎo)致生物更好地適應(yīng)特定的生存條件

適應(yīng)性特征來自遺傳，即來源于可遺傳的有利變異的逐代積累，是對之前的環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。自然選擇導(dǎo)致生物更好地適應(yīng)特定的生存條件華南虎生物在外形上能很好地適應(yīng)環(huán)境1、生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能；2、生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。適應(yīng)的含義：蘭花螳螂的擬態(tài)青蛙的保護(hù)色箭毒蛙的警戒色適應(yīng)是普遍存在的擬態(tài)保護(hù)色警戒色

人類為了對付致病微生物，不斷研制出新型抗生素，而細(xì)菌等微生物為了生存，會(huì)慢慢適應(yīng)這種藥物環(huán)境，并不斷地產(chǎn)生變異，形成新的更強(qiáng)大的細(xì)菌，以此循環(huán)往復(fù)。從進(jìn)化角度解釋為什么不能濫用抗生素1.細(xì)菌菌群中為何天然存在抗藥性細(xì)菌？2.濫用抗生素是形成細(xì)菌耐藥性的原因？（環(huán)境導(dǎo)致變異？）3.細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生屬于人工選擇還是自然選擇？屬于哪種變異類型？生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。

雷鳥是寒帶地區(qū)特有的鳥類。羽毛顏色因季節(jié)而異，而與環(huán)境一致︰冬季羽毛白色，與雪地相一致；春夏則為有橫斑的灰或褐色，以配合凍原地區(qū)的植被顏色。

雷鳥在冬季來臨之前將羽毛換成白色，有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護(hù)自己。這種適應(yīng)現(xiàn)象有沒有局限性？雷鳥(春夏)灰/褐色雷鳥(冬)白色如果冬季降雪延遲，已經(jīng)換成一身白色羽毛的雷鳥反而容易被天敵發(fā)現(xiàn)?？梢姡m應(yīng)的實(shí)現(xiàn)是有條件的，當(dāng)環(huán)境條件改變時(shí)，適應(yīng)可能會(huì)失去作用。適應(yīng)具有相對性。長滿地衣的樹干上的樺尺蠖黑褐色樹干上的樺尺蠖樺尺蠖種群在淺色或深色環(huán)境下的存在情況。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐20世紀(jì)50年代，科學(xué)家將黑色樺尺蠖和灰色樺尺蠖分別標(biāo)記后放養(yǎng)在工業(yè)區(qū)和沒有污染的工業(yè)區(qū)，經(jīng)一段時(shí)間后將釋放的樺尺蠖盡量收回，統(tǒng)計(jì)其數(shù)目。地區(qū)灰色樺尺蠖黑色樺尺蠖釋放數(shù)回收數(shù)回收率釋放數(shù)回收數(shù)回收率伯明翰（工業(yè)污染區(qū)）641615482多塞特（非工業(yè)區(qū)）393544061925.0%13.7%53.0%4.7%特定環(huán)境選擇和保留了特定表型的個(gè)體問題：生物并不是直接把性狀傳遞給后代，而是？有生之年不相見的同種生物繁殖后代嗎？

不同種的生物之間可以繁殖后代嗎？一定空間一定時(shí)間時(shí)常相遇才有機(jī)會(huì)繁殖一般同種生物才能繁殖后代生活在一定自然區(qū)域的同種生物全部個(gè)體的集合——種群具有有利變異表型的個(gè)體通過繁殖將控制有利變異的基因在群體中擴(kuò)散種群是生物進(jìn)化、繁殖（和存在的）基本單位以下描述是種群嗎？1.一片草地上的全部蛇。2.我國長江流域的全部白暨豚。3.海南島上四季常有的紅樹林。4.此時(shí)此刻我們所在教室內(nèi)的全部學(xué)生和老師。思考？一個(gè)種群中的個(gè)體是機(jī)械地集合在一起嗎？一個(gè)種群中的個(gè)體是能自由交配、繁殖的，因此種群是生物繁殖的基本單位下列屬于種群的是（）A.一個(gè)湖泊中的全部魚B.校園內(nèi)的所有樹C.一片農(nóng)田中的全部水稻D.一個(gè)池塘里所有的雄性鯉魚C種群概念的三要素同一區(qū)域（同時(shí)同地）同一物種（同種）全部個(gè)體判斷：1.一片樹林中的全部猴子是一個(gè)種群。2.甲地樹林中的獼猴和乙地樹林中的獼猴，是一個(gè)種群。3.一片樹林中所有幼年獼猴，是一個(gè)種群。種群物種個(gè)體×××請閱讀課本130-133頁內(nèi)容并討論下列問題：1、什么是基因庫、基因頻率和基因型頻率？2、請說說樺尺蠖從工業(yè)污染前到工業(yè)污染后有沒有進(jìn)化？你的依據(jù)是什么？3、什么是遺傳平衡？哪些因素會(huì)影響生物的遺傳平衡？基因頻率：某種基因占這個(gè)基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例?；驇欤阂粋€(gè)種群含有的全部（等位）基因基因型頻率：某種基因型個(gè)體占種群總個(gè)體數(shù)的比例某種群中含有

個(gè)個(gè)體，基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是

、

和

個(gè)。AA基因型頻率=Aa基因型頻率=aa基因型頻率=A基因頻率=a基因頻率=2基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)該種群個(gè)體總數(shù)×100%基因頻率=某基因的數(shù)目該基因及其等位基因的總數(shù)×100%全部等位基因總數(shù)為_______個(gè)，A基因?yàn)開_______個(gè)，a基因?yàn)開_____個(gè)基因庫：一個(gè)生物種群的全部等位基因的總和例1：從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，那么基因A和a的基因頻率分別是多少？a=40%A

=

30×2+60100×2=60%，例2：某工廠有男女職工各200名，經(jīng)調(diào)查，女性色盲基因的攜帶者15人，患者5人，男性患者11人，那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為多大？Xb

=

15+5×2+11200×2+200=6%1900年

A（黑色）：基因頻率上升到95%。

a（淺色）：基因頻率降低到5%以下。工業(yè)革命前A（黑色）：基因頻率5%以下，

a（淺色）：基因頻率95%以上。樺尺蠖的工業(yè)黑化適應(yīng)性進(jìn)化不適應(yīng)環(huán)境的性狀及控制該性狀的基因會(huì)因個(gè)體死亡或難以繁殖而減少(頻率降低)；反之，適應(yīng)環(huán)境的基因頻率會(huì)升高。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)p135：種群的基因頻率發(fā)生改變1850年，大多數(shù)樺尺蠖是灰色的1900年，大多數(shù)樺尺蠖是黑色的

1870年的英國曼徹斯特地區(qū)，某樺尺蠖種群的基因型頻率如下：AA10%，Aa20%，aa70%，其中A基因頻率、a基因頻率分別是？計(jì)算隨機(jī)交配三代，各世代的基因型頻率和基因頻率F1配子配子基因型頻率基因頻率X(AA)Y(Aa)Z(aa)p(A)q(a)親代0.10.20.7子一代第2代第3代觀察表格數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？該種群的基因型頻率和基因頻率世代相傳不發(fā)生變化——遺傳平衡0.20.80.040.320.640.20.80.040.320.640.20.80.040.320.640.20.8p+q=1AA%=Aa%=aa%=p22pqq2自由/隨機(jī)交配遺傳平衡被打破就意味著什么？哪些因素能打破遺傳平衡？下列情形下，樺尺蠖種群中控制黑色的A和控制灰色的a基因頻率如何變化？1.由于工業(yè)污染，樹干黑化不利于灰色樺尺蠖的生存，種群中灰色個(gè)體每年減少10%1.有10%的個(gè)體基因型由AA突變成Aa2.由于工業(yè)減碳，森林環(huán)境變得越來越好，吸引了大批灰色蛾的遷入3.在一個(gè)小的種群中，偶然事件導(dǎo)致淺色蛾大量死亡4.黑色蛾更容易被雌蛾所吸引，產(chǎn)生更多的后代突變遷移遺傳漂變非隨機(jī)交配自然選擇遺傳平衡定律（哈迪-溫伯格定律）：在一個(gè)大的隨機(jī)交配的種群中，基因型頻率和基因頻率在沒有突變、遷移、漂變、選擇的情況下世代相傳不發(fā)生變化（教材P132）一般情況不存在遺傳平衡現(xiàn)實(shí)條件下存在嗎？進(jìn)化的結(jié)果一定是適應(yīng)環(huán)境嗎？自然選擇是適應(yīng)性進(jìn)化的唯一因素，但不是進(jìn)化的唯一因素遺傳平衡定律(哈迪－溫伯格定律)和種群基因頻率的變化(1)遺傳平衡定律（教材P132）①內(nèi)容：在一個(gè)大的

的種群里，基因頻率和基因型頻率在沒有

的情況下，世代相傳不發(fā)生變化。②計(jì)算：在一個(gè)有性生殖的自然種群中，當(dāng)?shù)任换蛑挥幸粚?A、a)時(shí)。設(shè)p代表A基因的頻率，q代表a基因的頻率，則p＋q＝1，那么：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1?；蛐皖l率：AA＝

，Aa＝

，aa＝

。(2)促使種群基因頻率變化的因素主要有

、基因遷移、

、非隨機(jī)交配、

等。隨機(jī)交配遷移、突變、選擇p22pqq2突變遺傳漂變自然選擇

假設(shè)某動(dòng)物種群的基因庫中，最初一對等位基因B、b的頻率B=0.8，b=0.2，若環(huán)境的選擇作用使B基因的頻率不斷降低，若干代后基因庫中B、b的頻率B=0.3，b=0.7．下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.該動(dòng)物種群發(fā)生了進(jìn)化B.該動(dòng)物種群基因庫中基因B、b的產(chǎn)生最終于基因突變C.該動(dòng)物種群基因頻率發(fā)生定向改變就意味著形成了新物種D.在整個(gè)過程中，該動(dòng)物種群中基因型為Bb的頻率變化規(guī)律是先增加后減少C3.影響遺傳平衡的五大因素（1）_______（2）

__________突變基因遷移（3）遺傳漂變（4）

_____________（4）非隨機(jī)交配（5）自然選擇適者生存過度繁殖大量個(gè)體

資源有限遺傳變異

自然選擇生存斗爭現(xiàn)代生物進(jìn)化理論個(gè)體→種群達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說性狀→基因1.進(jìn)化的前提或原材料：2.進(jìn)化的動(dòng)力和機(jī)制：3.進(jìn)化的基本單位：4.進(jìn)化的本質(zhì)與標(biāo)志：5.進(jìn)化的方向：可遺傳變異選擇（自然選擇）種群種群基因頻率的改變定向，由選擇決定生物進(jìn)化的方向思考：自然選擇（或者說選擇）選擇的是基因型還是表型？41列表比較自然選擇和人工選擇的區(qū)別自然選擇人工選擇選擇對象選擇次數(shù)結(jié)果有利于生存、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)生新物種產(chǎn)生新品種同一物種個(gè)體之間能互相交配，并產(chǎn)生具有生育能力的后代；不同種個(gè)體之間不能互相交配，或交配后不能產(chǎn)生有生育能力的后代。物種的形成方式區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)——有無生殖隔離1831年，達(dá)爾文乘“貝格爾”號(hào)巡洋艦環(huán)球考察加拉帕戈斯群島地雀異地物種的形成不同小島上環(huán)境不同來自南美大陸的地雀是如何進(jìn)化為群島所特有的13種地雀的？資料：加拉帕戈斯群島是太平洋中靠近南美洲的一群火山島，群島上有13種地雀，

這13種地雀具有共同的特性：羽毛顏色均為暗色，形態(tài)相似，最明顯的區(qū)別是喙部的形狀和大小各異，但都與南美大陸的種類相似。概念：環(huán)境隔離（地理隔離）、遺傳漂變、自然選擇、遺傳差異積累、生殖隔離、異地的物種形成地理隔離（無法進(jìn)行基因交流）概念：環(huán)境隔離（地理隔離）、遺傳漂變、自然選擇、遺傳差異積累、生殖隔離、異地的物種形成一個(gè)初始種群多個(gè)種群自然選擇、突變、遺傳漂變等種群間的遺傳差異積累異地的物種形成生殖隔離生殖隔離是物種形成的必要條件，也是物種形成的標(biāo)志。思考·討論1.地理隔離一定會(huì)導(dǎo)致生殖隔離嗎？2.生殖隔離的出現(xiàn)一定要經(jīng)過地理隔離嗎？東北虎華南虎同地物種的形成

主要通過染色體變異的方式形成新物種，一旦出現(xiàn)就可以很快形成生殖隔離，此種方式多見于植物。二倍體四倍體二倍體三倍體秋水仙素現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基因突變產(chǎn)生新的等位基因基因重組多種多樣的基因型基因座位：是指一個(gè)特定的基因在染色體上的位置。aA每種生物個(gè)體平均有10%的基因座位是雜合的，即有不同的等位基因現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基因突變產(chǎn)生新的等位基因基因重組多種多樣的基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳變異自然選擇適應(yīng)環(huán)境的有利變異不適應(yīng)環(huán)境的不利變異積累種群中某種基因型的個(gè)體被保留種群基因頻率發(fā)生定向改變種群基因庫出現(xiàn)差異染色體畸變導(dǎo)致積累不同的新品種產(chǎn)生生殖隔離新物種包括適者生存不適者淘汰導(dǎo)致導(dǎo)致形成差異變大形成打破種的界限積累導(dǎo)致(1)生物通過變異產(chǎn)生新的基因，這里的變異包括基因重組(

)(2)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說能解釋生物進(jìn)化的原因及物種多樣性的形成(

)(3)環(huán)境改變誘導(dǎo)生物產(chǎn)生變異，不同環(huán)境選擇不同的變異得以保存，因此變異是定向的，選擇是不定向的(

)×√×(1)一個(gè)種群中某基因占所有基因數(shù)的比值稱為基因頻率(

)(2)在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提條件下，種群的基因頻率不會(huì)發(fā)生變化(

)(3)若親子代間基因頻率不變，基因型頻率也一定不變(

)(4)所有變異都不能決定生物進(jìn)化的方向，但都能提供進(jìn)化的原材料(

)(5)自然選擇決定生物變異和進(jìn)化的方向(

)(6)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變(

)××××××判斷正誤(1)假定一個(gè)豌豆種群全部由白花豌豆組成,則白花基因頻率為100%,紫花基因的頻率為0。()(2)基因型頻率指在種群中某一個(gè)等位基因的數(shù)目占這個(gè)基因可能出現(xiàn)的所有等位基因總數(shù)的比例。()(3)有許多因素能夠打破平衡使種群基因頻率發(fā)生變動(dòng),如隨機(jī)交配等。()(4)大多數(shù)突變是有害的,少數(shù)突變基因是有利的,有利突變盡管可能被保留和擴(kuò)增,但對基因庫來說沒有大的變化。()(5)在一個(gè)種群中,所有雄性個(gè)體和所有的雌性個(gè)體交配的機(jī)會(huì)一般來說是相等的。()√××××由于突變和基因重組，害蟲中原來就存在抗藥性強(qiáng)的