浙科版(2019)生物必修2：5.2 适应是自然选择的结果 课件(共44张PPT)

(共44张PPT)
适应是自然选择的结果
达尔文的自然选择学说
学点精讲
1.主要内容
(1)过度繁殖：自然选择的基础。生物普遍具有
很强的繁殖能力，能产生很多后代。
(2) 生存斗争：自然选择的手段。生物与环境之 间或生物与生物之间的斗争。
(3)遗传和变异：生物进化的内因。
①遗传：使生物个体能保持亲本的遗传性状。
②变异：是不定向的，分为有利的变异和不利的 变异。
(4)适者生存：自然选择的结果。凡是生存下来
的生物都是适应环境的，而被淘汰的生物都是不适应 环境的，这就是适者生存。
达尔文在加拉帕戈斯群岛上的发现：
达尔文发现加拉帕戈斯群岛上的生物原来属于南 美大陆类型。
他还发现加拉帕戈斯群岛没有那些南美大陆上不 能越过海洋而迁徙的动物。
根据这些现象，达尔文认为群岛上这些特有的生
物，都是从南美大陆迁徙 来，并随后发生了变异。
一 、可遗传变异是物种进化的前提条件
同一物种的个体之间普遍存在着差别
个体间存在的可遗传 异 是 进 化 的 前 提
回忆前一章“生物的变异”,生物变异产生的
原因主要有几种
■基因突变产生新的“等位基因”
■ 突变和基因重 导致大量生物性状 变异，是生物 化的原材料。
个体间轻微的变异，怎样能转变成物种之间相对 显著的变异呢
二 、选 择 是 化的动力
人工选择
人们根据自己的需要， 把某些比较合乎要求的 变异个体挑选出来，让它们保留后代，把其他变异 个体淘汰，不让它们传流后代。经过连续数代的选 择，人类所需要的变异被保留下来，而且得以积累， 微小变异成为显著变异，从而培育出新品种。
本丹斗鸡
裸颈鸡
来亨鸡 奥尔平顿鸡
人工选择
红似火、白如雪、蓝若繁星、橙似黄花
自然选择
自然界中的生物，其个体之间普遍存在变异， 有些性状有利于个体在特定环境中存活和繁殖，另 一些则是不利的。前者有更多的生存机会和繁殖后 代的机会，这样在群体中具备该性状个体的比例越 来越高。这个过程就是自然选择。
自然选择实例
印度洋克格伦岛上的昆虫
各种各样的变异品种
有长翅、短翅，还有残翅。
突变和基因重组导致的生物变异是大量的
你能确定这些昆虫的
变异体在自然选择的 作用下，哪一个能代 表进化的方向么
选择是 进化的动力
自然选择决定进化的方向!
三、种群基因频率的平衡和变化
种群是生物进化的基本单位
·种群，指生活在一定区域的同种生物的全部个体。
·种群是生物繁殖的基本单位。
·个体间自由交配，通过繁殖将各自的基因传递给后代。
物种
概念 生活在同一地点的 同种个体总和。彼 此可以交配实现基 因交流。是生物繁 殖的基本单位。
指分布在一定的自然区域
内，具有一定的形态、结
构和生理功能，而在自然 状态下能够相互交配和繁 殖，并能产生可育后代的
一群生物个体。
生活 地域 同一地点
一定自然区域，同
一地点、不同地点
相互 关系 一个物种可以包括多个种群
种群和物种的区别
基因库 (gene pool)
一个生物种群，全部等位基因的总和，叫
基因库的大小， 或者说它的丰富
度由什么决定呢
做这个种群的基因库。
基因频率
某种基因占这个基因可能出现的所有等位
基因总数的比例，叫做基因频率。
练习：
有1000条金鱼，其中灰色纯合 (AA)200
条，灰色杂合 (Aa)400 条，红色(aa)400 条。
男女职工各200人，女性色盲基因携带者15
人 ，患者5人 ，男性患者11人 ，色盲基因的频率
基因型频率
某种基因型个体占种群总个体数的比例就
叫做基因型频率。
例如：种群中一对等位基因A和a, 基 因A的
频率为p, 基 因a 的频率为q, 则p+q=1
用d、h、r 分别表示AA、Aa、aa 基因型的
个体数，那么,这些基因型构成的种群的个 体总数N=d+h+r 三种基因型的频率分别为：
D(AA)=d/N,H(Aa)=h/N,R(aa)=r/N
还可以推导出以下数量关系...
某种基因的数目
×100%
控制同种性状的等位基因的总数
特定基因型的个数
二 ×100%
总的个数
基因库 一个生物种群的全部基因的总和
基因型频率
基因频率
二
活动：
通过数学计算讨论种群中基因 频率和基因型频率的变化。
①种群极大
②随机交配 是一个理想的种群
③没有突变
④没有迁移、没有新基因加入
⑤没有自然选择
基因型频率
Aa aa
2 0 0 十 0 一 二
想种群，
以一代代稳定不变，
基因频率
A a —
(p+q)2
满足以上条件的
种群的基因频率
而保持平衡(称哈迪—温伯格定律)
在某人群中，每10000人中就有一人患
白化病，这是一种常染色体病， 一对健康的 夫妇有一个患有此病的孩子，以后该妇女又 与一健康男子再婚，问这对再婚夫妇生一个 孩子，孩子患病的概率是( C )
A.1/2
C.1/200
B.1/5
IA0P
D
例3.一个野牛种群中随机抽出一定数量的个体，其中
基因型为AA的个体占25%,Aa 的个体占70%。现有一对 雌雄个体交配生出一只杂合体的可能性有( )
A.15% B.24% D.70%
经调查发现控制某性状的基因型只有两
种 ，AA为60% ,Aa为40%, 试求随机交配繁殖 一 代后，AA基因型占后代总数的多
2/3
例4.某植物种群，AA 基因型占30%,aa基因型占20%; 则该植物的A基因频率是 45% 、a 基因频率
是 55%
(1)若该植物在原地自交 , 后代中AA基因型
上 42.5% 具 型占 32.5% 。这时基 因A频率是 b 基因频率是 45% (2)若将该植物引入盐碱地自交1次，结果隐性纯合子
大
的种子不能在此地萌发 则后代中AA个体
占 17/27 基因A频率是 22/27 基因频率是
a的
许多因素能够打破平衡使种群基因频率 发生变动
1、突变
2、基因迁移
3、遗传漂变
4、非随即交配
5、自然选择
四、自然选择导致基因频率的改变， 最终表现为物种对环境的适应
英国老工业中心曼彻斯特地区桦尺蠖为什么从白色
变成了黑色
桦尺蠖的工业黑化
19世纪中叶 s (黑色 :基因频率5%以下，
s (浅色 :基因频率95%以上。
20世纪中叶 S (黑色) 基因频率上升到95%。 s ( 浅 色 ) :基因频率降低到5%以下。
用生物统计学的方法 探究
环
境
细菌的抗药性选择(图5-6)
自然选择的作用下 具有有利变异的 个体有更多的机会 生后代，种群中相应 的基因频率会不断升 高；相反，种群中不 利变异个体对应的 因频率会下降。这是 一种适应性进化， 种进化性变化是自然 选择所造成的。
自然选择导致基因频率的改变，最终表 现为物种对环境的适应
异地的和同地的物种形成
阅读并思考：
什么是物种
什么是生殖隔离
隔离在物种形成中起到什么作用
物种：
在自然状态下能够互相交配，并且产生可 育后代的一群生物。简称“种”0
判断：鲤鱼和鲫鱼；
马和驴。
生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或
交配后不能产生可育的后代。
因环境隔离因素(如地理障碍)而分 隔成两个种群，使得种群间不能发生基因 交流的现象
华南虎
东北虎
资料分析：加拉帕戈斯群岛地雀。
Woodpecker finch Warbler finch Cactus ground finch Sharp-beaked ground linch
Vegetarian tree finch Large insectivorous tree finch Small insectivorous tree finch
Small ground finch Medium ground linch Large ground finch
加拉帕戈斯群岛雀科鸣离分化发展示意图
1.大地雀2.中地雀3.小地雀4.食掌雀
5.锥嘴掌雀6.爬掌雀7.食果树雀8.大树雀 9.中树雀10.小树雀11.吧树雀12.啄树雀
13.阿列布莺雀14.可可岛雀(“掌”是仙人掌的简称)
树雀属
地雀属
地雀新物种形成的过程分析
地雀的祖先属于同一个物种
分布到不同的岛屿形成地理隔离
地理隔离导致的结果是：1、不同种群都在发生 着各自的突变和基因重组，种群间互不干扰；2、 岛上的环境不同，对前面突变和重组的选择方向 不同，导致基因频率的改变情况不同，结果就使 得种群间的基因库变得大不相同。
当基因库形成明显差异时，生殖隔离就会产生， 标志着新物种的形成。
异地物种形成一般是先经地 理隔离，再实 生殖隔离，最终 形成新的物种。
参见图5—7,
成的渐变过程。 表示的是异地的物种形
同地的物种形成
在自然界，通过某些途径(如低温环境)使 植物体细胞的染色体 目加倍，形成多倍体，由 于这样的多倍体和原 的物种存在生殖隔离，所 以不需要地理隔离，直接在同一地区形成新的物
种。
现代生物进化理论 解释物种的形成
如 . 加 拉 帕 戈 斯 群 血 上 种地雀的形成
各种群基 变异积累
因库出现 生殖隔离 差异
突变、重组
环境差异、自然选择
形成新物种—→地雀的多样性
海洋的
隔离
各个种群
原始地雀
物种形成的常见方式：
长期的地理隔离一 生殖隔离— → 新物种
物种形成过程的三个基本环节是：
突变和基因重组、自然选择及隔 离。
基因频率 隔离 定向改变
物种形成的常见过程：
突 变 、选择
重组
形成新物种
达到
现代生物进化理论观点
1、种 群是生物进化的基本单位；
2、种群是繁殖的基本单位；
3、生物进化的实质是种群基因频率发生改变的过程；
4、突变和重组产生进化的原材料；
5、隔离是新物种形成的必要条件。
6、自然选择导致种群的基因频率发生定向的改变；
7、物种形成过程的三个基本环节是：突变和基因重 组、自然选择及隔离。
用现代生物进化理论的观点解释害虫抗药性不断增强
的原因
·由于突变和基因重组，害虫中原来就存在抗药性
强的个体和抗药性弱的个体。在农药的自然选择 作用下，抗药性强的个体生存下来，抗药性弱的 被淘汰，使抗药性的基因频率不断增大，从而害 虫的抗药性不断增强。
现代生物进化论的基本观点
(小结)
1、种群是生物进化的基本单位；也是 繁殖的基本单位
2、生物进化的实质是种群基因频率发 生改变的过程；
3、突变和重组产生进化的原材料；
4、自然选择决定生物进化的方向；
5、生物的变异是不定向的，而自然选择导
致种群的基因频率发生定向的改变；
6、隔离是新物种形成的必要条件。
7、物种形成过程的 个基本环节是：突变
和基因重组、自然选择及隔离。
谢 谢