進(jìn)化性變化是怎樣發(fā)生的

第二節(jié)進(jìn)化性變化是怎樣發(fā)生的

達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的內(nèi)容：一選擇是進(jìn)化的動(dòng)力

１、過(guò)度繁殖；

２、生存斗爭(zhēng)；

３、遺傳變異；

４、適者生存。英國(guó)曼徹斯特地區(qū)樺尺蛾的進(jìn)化長(zhǎng)滿(mǎn)地衣的樹(shù)干黑褐色的樹(shù)干工業(yè)革命前（19世紀(jì)中葉）灰色蛾為主要類(lèi)型工業(yè)革命后（1900年左右）黑色蛾成為主要類(lèi)型實(shí)例分析地區(qū)灰白色蛾暗黑色蛾釋放數(shù)回收數(shù)釋放數(shù)回收數(shù)工業(yè)污染區(qū)6416(25%)15482(53%)非工業(yè)區(qū)39354(13.7%)40619(4.7%)表5－1樺尺蛾在不同地區(qū)的釋放和回收實(shí)驗(yàn)53%＞25%；13.7%＞4.7%請(qǐng)你用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)解釋英國(guó)曼徹斯特地區(qū)樺尺蛾的進(jìn)化實(shí)例分析[實(shí)例分析]英國(guó)曼徹斯特地區(qū)的樺尺蛾樺尺蛾中有黑色蛾和灰色蛾樹(shù)干顏色深+鳥(niǎo)黑色蛾的存活率和繁殖率高于灰色蛾向黑色蛾比例增加的方向進(jìn)化（環(huán)境條件）（可遺傳的變異）進(jìn)化論觀點(diǎn)：（可遺傳的變異）是進(jìn)化性變化發(fā)生的前提條件。（自然選擇）是進(jìn)化的一個(gè)重要?jiǎng)恿蜋C(jī)制。（自然選擇）導(dǎo)致適應(yīng)。（自然選擇）決定生物進(jìn)化的方向。（選擇）是進(jìn)化的動(dòng)力。（進(jìn)化方向）自然選擇學(xué)說(shuō)指出，環(huán)境條件的改變直接作用的是樺尺蛾的個(gè)體，即選擇了表現(xiàn)型為黑色蛾的個(gè)體。但是，在自然界，沒(méi)有哪個(gè)個(gè)體是長(zhǎng)生不死的，黑色性狀會(huì)隨著黑色蛾個(gè)體的死亡而消失。自然選擇學(xué)說(shuō)對(duì)進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體水平如果你是唯一的一只黑色樺尺蛾，怎樣避免因?yàn)樽约旱乃劳龆鴮?dǎo)致黑色性狀消失？思考與討論在樺尺蛾的活動(dòng)范圍內(nèi)尋找同類(lèi)中的異性→生殖→產(chǎn)生后代種群的概念：種群是生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體總和。進(jìn)化觀點(diǎn)：種群是生物進(jìn)化的基本單位。[思考]：一個(gè)果園中的全部大山雀是一個(gè)種群，一片森林里的全部蛇也是一個(gè)種群,該說(shuō)法對(duì)嗎?[思考]：一個(gè)種群中的個(gè)體是機(jī)械地集合在一起的嗎？★★一個(gè)種群中的個(gè)體是能自由交配、繁殖的，種群是生物繁殖的基本單位。不對(duì)不是概念辨析－－區(qū)別種群與物種:種群:是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體,有一定的區(qū)域限制.物種:自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖,產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體.無(wú)區(qū)域限制.種群是物種的存在單位、繁殖單位。思考與討論黑色樺尺蛾完成生殖的過(guò)程，是直接把黑色性狀傳遞給后代嗎？性狀不能直接傳遞，一只黑色蛾和一只灰色蛾交配，傳遞給后代的是什么細(xì)胞？細(xì)胞內(nèi)有什么關(guān)鍵物質(zhì)使后代表現(xiàn)出黑色的表現(xiàn)型呢？

生殖細(xì)胞！DNA（基因）?。?、基因庫(kù)的概念

這些金魚(yú)各自有自己的基因，共同構(gòu)成了種群的基因庫(kù)。它們各自的基因都是基因庫(kù)的一部分。一個(gè)生物種群的全部（等位）基因之和稱(chēng)為基因庫(kù)，其中每個(gè)個(gè)體所含的基因只是基因庫(kù)的一部分。三種群基因頻率的平衡和變化◆個(gè)體所攜帶的基因會(huì)隨著個(gè)體死亡而從基因庫(kù)中消失,基因庫(kù)卻在代代相傳的過(guò)程中得到保持和發(fā)展。三種群基因頻率的平衡和變化基因突變(s→S)新基因(S)基因重組形形色色的基因型(aass,Aass,AAss,aaSs,AaSs,AASs,)種群出現(xiàn)大量的可遺傳的變異二種群的變異性灰色基因s突變產(chǎn)生了黑色基因S三種群基因頻率的平衡和變化想一想：

研究樺尺蛾種群體色的遺傳和進(jìn)化，基因S和s，A和a都需要重點(diǎn)考慮嗎？研究樺尺蛾種群體色的遺傳和進(jìn)化，應(yīng)重點(diǎn)考慮等位基因S和s在種群的相繼世代中的傳遞和分配，以及相關(guān)基因型（SS,Ss,ss）的變化規(guī)律。2、基因頻率和基因型頻率基因頻率：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?；蝾l率=

此基因的個(gè)數(shù)此基因的個(gè)數(shù)+其等位基因的個(gè)數(shù)基因型頻率：每種基因型個(gè)體數(shù)占種群總個(gè)體數(shù)的比例。[例1]假設(shè)一個(gè)豌豆種群有1000株，其中白花200株，雜合紫花500株。則紫花基因頻率為多少?白花基因頻率為多少?

基因頻率的計(jì)算白花基因頻率為45%，紫花基因頻率為55%[例2]:調(diào)查某學(xué)校高一年級(jí)學(xué)生紅綠色盲的發(fā)病情況，得到下列數(shù)據(jù)：調(diào)查人數(shù)400人（男女比例1：1），男生中紅綠色盲患者有11人，女生中紅綠色盲患者5人，攜帶者有15人。請(qǐng)計(jì)算這個(gè)小群體中紅綠色盲基因的頻率?；蝾l率的計(jì)算Xb頻率為6%基因頻率=該基因的純合子頻率+1/2雜合子頻率[例3]：假設(shè)一個(gè)豌豆種群有1000株，其中白花植株占20%，雜合紫花占50%。則紫花基因頻率為多少?白花基因頻率為多少?（注:相關(guān)基因位于常染色體）基因頻率的計(jì)算19世紀(jì)，樺尺蛾種群中黑色基因（S）頻率為5%，灰色基因（s）頻率為95%20世紀(jì)，黑色基因（S）頻率上升到95%以上，灰色基因（s）頻率不到5%。英國(guó)曼徹斯特地區(qū)的樺尺蛾種群的進(jìn)化長(zhǎng)滿(mǎn)地衣的樹(shù)干黑褐色的樹(shù)干現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)：自然選擇使種群的基因頻率定向改變。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。人類(lèi)把鯽魚(yú)的后代培育成金魚(yú)，實(shí)質(zhì)就是通過(guò)選擇基因型從而改變基因頻率。從圖中來(lái)看，顯然紅色基因的頻率顯著提高了。實(shí)例------金魚(yú)的進(jìn)化實(shí)例-------細(xì)菌的進(jìn)化所以，抗生素的合理使用，要堅(jiān)持三不原則：一不自行購(gòu)買(mǎi)，二不主動(dòng)要求，三不隨便停藥。假如沒(méi)有工業(yè)污染等帶來(lái)的環(huán)境變化（無(wú)自然選擇），該地區(qū)樺尺蛾種群的S和s基因頻率會(huì)發(fā)生變化嗎?還有哪些因素可能影響基因頻率？思考與討論活動(dòng)：

通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算討論種群中基因型頻率和基因頻率的變化假定該地區(qū)在工業(yè)污染之前樺尺蛾種群中灰色個(gè)體（ss）占90%，黑色個(gè)體基因型全部為SS，沒(méi)有自然選擇的情況下，雌雄個(gè)體間隨機(jī)交配，試計(jì)算子一代的基因型頻率及S和s的基因頻率。子二代呢？通過(guò)計(jì)算，你是否發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？在一個(gè)有性生殖的自然種群中（A的頻率為p，a的頻率為q），在理想狀態(tài)下，符合下列公式：p+q=1同時(shí)(p+q)2=p2+2pq+q2=1。

3.遺傳平衡定律即AA的頻率為p2，Aa的頻率為2pq，aa的頻率為q2。各等位基因的頻率和基因型頻率在一代代的遺傳中穩(wěn)定不變，保持平衡。種群“保持”遺傳特性的穩(wěn)定性。[例4]人類(lèi)群體中大多數(shù)遺傳性狀處于遺傳平衡狀態(tài)。某人群中，每10000人中有一個(gè)白化病患者（aa），則該人群中攜帶者的概率是多少?Aa的概率為1.98%基因頻率的計(jì)算1.假如該樺尺蛾種群中，有10%的灰色個(gè)體（ss）基因型變?yōu)镾s，親代的基因型頻率和基因頻率是否改變？2.假如該樺尺蛾種群中，有10%的灰色個(gè)體（ss）因某種原因遷出該地區(qū)，親代s基因頻率升高還是降低？突變的影響基因遷移的影響思考與討論思考與討論3.如果該種群中黑色個(gè)體幾乎得不到配偶，無(wú)法產(chǎn)生后代，這樣的非隨機(jī)交配的情況下，相關(guān)頻率會(huì)發(fā)生改變嗎？4.如果該種群數(shù)量很少，只有10個(gè)個(gè)體，黑色個(gè)體意外死亡，相關(guān)基因頻率會(huì)發(fā)生什么變化？非隨機(jī)交配的影響遺傳漂變的影響①種群極大(遺傳漂變的影響小)

②隨機(jī)交配③無(wú)突變④無(wú)基因遷移⑤無(wú)自然選擇種群保持遺傳平衡所需的理想條件思考與討論自然界中的種群會(huì)符合遺傳平衡定律中描述的條件嗎？長(zhǎng)久來(lái)看，種群的進(jìn)化是否是必然的？進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變(1)異地的物種形成五異地的和同地的物種形成經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地理障礙而達(dá)到生殖隔離是常見(jiàn)方式。是漸進(jìn)的物種形成方式。形成過(guò)程小結(jié):進(jìn)化觀點(diǎn):生殖隔離的形成是新物種形成的標(biāo)志。(1)異地的物種形成（地理障礙）麻鴨(左)和孚鴨(右)都是大雁的后代，由于長(zhǎng)期地理障礙而沒(méi)有相互交配，沒(méi)有基因交流，基因庫(kù)的差異越來(lái)越大，最后形成了生殖隔離，現(xiàn)在即使人為讓它們交配，也不能產(chǎn)生可育后代了。也就是說(shuō)，它們已成為兩個(gè)不同的物種。(1)異地的物種形成二倍體西瓜和四倍體西瓜之間存在生殖隔離，屬于兩個(gè)物種！(2)同地的物種形成---驟變式物種形成方式思考