第2节进化性变化是怎样发生的

1、人工培育的新品种人工培育的新品种人们根据自己需要人们根据自己需要培育出培育出新品种新品种挑选合乎要求的挑选合乎要求的变异变异个体，淘汰其他个体，淘汰其他数代数代选择选择 所需变异被保存、积累，形所需变异被保存、积累，形成成显著变异显著变异家养生物普遍存在变异家养生物普遍存在变异达尔文达尔文1831183618311836，乘乘“贝格尔贝格尔”号环球考察号环球考察在加拉帕戈斯群岛上的发在加拉帕戈斯群岛上的发现现 原始地雀原始地雀加拉帕戈斯群岛加拉帕戈斯群岛1313种地雀种地雀影响存活与繁殖影响存活与繁殖适者生存，不适者淘汰适者生存，不适者淘汰进化，新物种产生进化，新物种产生适应环境的变异被保存、

2、适应环境的变异被保存、积累积累生物普遍存在变异生物普遍存在变异生存斗争生存斗争数代选择数代选择1、变异、变异-进化的原材料进化的原材料2、遗传、遗传-积累有利变异积累有利变异3、选择、选择-进化的动力，并决定进化的方向进化的动力，并决定进化的方向先有变异还是先有选择？先有变异还是先有选择？环境不变时，变异会发生吗？环境不变时，变异会发生吗？变异定向吗？选择定向吗？变异定向吗？选择定向吗？生物进化的方向是什么？生物进化的方向是什么？1、变异、变异-进化的原材料进化的原材料4、环境、环境变化变化会会加快加快进化速度进化速度5、生物朝、生物朝适应环境适应环境的方向的方向进化。进化。2、遗传、遗传-积

3、累有利变异积累有利变异3、选择、选择-进化的动力，并决定进化的方向进化的动力，并决定进化的方向定向定向不定向不定向达尔文理论的不足：达尔文理论的不足：由于受到当时科学发展水平的限制，不能由于受到当时科学发展水平的限制，不能科学地解释科学地解释遗传和变异的本质遗传和变异的本质。对生物进化的解释也局限于对生物进化的解释也局限于个体水平个体水平。达尔文理论的先进性：达尔文理论的先进性：解释了生物的多样性与统一性。解释了生物的多样性与统一性。解释了生物进化的原因。解释了生物进化的原因。一、种群是生物进化的基本单位一、种群是生物进化的基本单位、种群的概念：种群的概念：种群是生活在种群是生活在一定区域一定

4、区域的的同种生物同种生物的的全部全部个体个体。例：判断下列是否属于种群例：判断下列是否属于种群（1 1）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（2 2）全部蒲公英）全部蒲公英（3 3）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼（4 4）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼（5 5）一个池塘中的全部某种蝌蚪）一个池塘中的全部某种蝌蚪物种物种种群种群 种群是生物种群是生物繁殖繁殖的基本单位的基本单位种群：种群：物种：物种：无生殖隔离、无地理隔离无生殖隔离、无地理隔离无生殖隔离、可有地理隔离无生殖隔离、可有地理隔离 种群是生物种群是生物进化进化的基本单位的基本单位基因基因突变突变染色染色体变体

5、变 异异基基 因因重重 组组突变突变二、进化的原材料二、进化的原材料可遗传的变异可遗传的变异1 1、基因库：、基因库：一个种群一个种群中中全部个体全部个体所含有的所含有的全部基因全部基因。2 2、基因频率：、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。全部等位基因数的比率。概念：概念：三、进化的实质：种群基因频率改变三、进化的实质：种群基因频率改变如何判断生物是如何判断生物是否发生了进化？否发生了进化？1.1.下列关于基因库的叙述错误的是：下列关于基因库的叙述错误的是：( ( ）a.a.基因突变可以改变基因库的组成基因突变可以改变基因库的组成b.

6、b.生物个体总要死亡，但基因库却因个体繁生物个体总要死亡，但基因库却因个体繁殖代代相传殖代代相传c.c.基因库是指一个种群所含的全部基因基因库是指一个种群所含的全部基因d.d.种群中的每个个体含有基因库的全部基因种群中的每个个体含有基因库的全部基因d例例2:2:从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体，测知基因个个体，测知基因型为型为aaaa、aaaa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。个。那么那么a a和和a a的基因频率是多少的基因频率是多少? ?基因频率基因频率= =某基因的数目某基因的数目该基因的等位基因的总数该基因的等位基因的总数= =纯合

7、子频率纯合子频率+1/2+1/2杂合子频率杂合子频率 100% 100% 302 +60 1002a =60% 60% ， a=40% a=40%种群中种群中一对一对等位基因的频率之和等于等位基因的频率之和等于1 1。 例例3：某工厂有男女职工各：某工厂有男女职工各200名，经调查，女性色盲名，经调查，女性色盲基因的携带者基因的携带者15人，患者人，患者5人，男性患者人，男性患者11人，那么人，那么这个群体中色盲基因的频率为多大？这个群体中色盲基因的频率为多大？xb = 15+52 +11 2002+200=6%6%3、基因型频率：、基因型频率：每种基因型个体数占种群总个体数的比例每种基因型个

8、体数占种群总个体数的比例基因型频率基因型频率 特定基因型的个数特定基因型的个数 总的个数总的个数 100%=例例: :从种群中随机抽出从种群中随机抽出100100个个体，测知基因型个个体，测知基因型为为aaaa、aaaa和和aaaa的个体分别是的个体分别是3030、6060和和1010个。那个。那么么aaaa、aaaa和和aaaa的基因型频率是多少的基因型频率是多少? ?4 4、种群基因频率的平衡和变化、种群基因频率的平衡和变化 2）、遗传平衡定律（哈）、遗传平衡定律（哈温定律）温定律）讨论讨论1 1： （p100活动）活动）且：且：p+q = 1p2+2pq+q2= 1 aa%= p2 aa

9、%= 2pq aa%=q21）若：）若：a%= p a%=q，则，则随机交配的后代随机交配的后代中：中： 较大较大的、的、随机交配随机交配的种群，若无迁移、突变、的种群，若无迁移、突变、选择，则基因频率与基因型频率不变选择，则基因频率与基因型频率不变讨论讨论2 2： （p100,24）随机交配不等于自交！随机交配不等于自交！3）、打破遗传平衡定律的因素）、打破遗传平衡定律的因素突变突变基因迁移基因迁移遗传漂变遗传漂变非随机交配非随机交配自然选择自然选择以上因素对较小种群的影响更大以上因素对较小种群的影响更大基因频率改变，即生物发生了进化。基因频率改变，即生物发生了进化。进化的进化的方向方向是什

10、是什么？么？例：已知白化病据调查该病的发病率大约为例：已知白化病据调查该病的发病率大约为1/100001/10000，请问人群中该病致病基因的频率以，请问人群中该病致病基因的频率以及携带此隐性基因的杂合子的基因型频率？及携带此隐性基因的杂合子的基因型频率？ aa=1/10000aa=1/10000，则，则a a基因的基因频率为基因的基因频率为1/1001/100 a+a=1a+a=1，则，则a a基因的基因频率为基因的基因频率为99/10099/100 aaaa基因型的频率为基因型的频率为99x99/1000099x99/10000 aaaa基因型的频率为基因型的频率为2x99x1/10000

11、2x99x1/10000 aaaa基因型的频率为基因型的频率为1x1/100001x1/100002.某昆虫种群中，绿色翅的基因为某昆虫种群中，绿色翅的基因为a, 褐色翅的基褐色翅的基因位因位a，调查发现，调查发现aa、aa、aa的个体分别占的个体分别占30%、60%、10%（1）那么）那么a、a的基因频率是多少？的基因频率是多少？ （也叫（也叫a配配 子数，子数，a配子数）配子数）（2）子代各种基因型频率是多少？）子代各种基因型频率是多少？ （3）子代各种基因频率是多少？）子代各种基因频率是多少？（1）a基因占基因占60%，a基因占基因占40%。（2）子代基因型频率：）子代基因型频率：aa占

12、占36%；aa占占48%；aa占占16%。（3）子代种群的基因频率：）子代种群的基因频率：a占占60%；a占占40%。 (4)该种群发生了进化吗？该种群发生了进化吗？1、桦尺蠖、桦尺蠖的体色的体色浅色浅色深色深色栖息环境浅色栖息环境浅色栖息环境深色栖息环境深色四、自然选择导致适应四、自然选择导致适应浅色浅色深色深色 自然选择自然选择使种群的基因频率定向改变、使种群的基因频率定向改变、决决定生物进化的方向，是一种适应性的进化。定生物进化的方向，是一种适应性的进化。1 1）1919世纪中叶以来，随着英国重工业的发展，尺蛾中世纪中叶以来，随着英国重工业的发展，尺蛾中黑化蛾的比例越来越高。为了研究环境

13、改变对尺蛾黑化蛾的比例越来越高。为了研究环境改变对尺蛾种群变化的影响，种群变化的影响，19501950年科学工作者在英国的两个年科学工作者在英国的两个地区利用标志重捕法进行了调查，获得如下结果：地区利用标志重捕法进行了调查，获得如下结果：请回答下列问题：请回答下列问题：自然选择是自然选择是_的过程。的过程。表中两组数据表中两组数据_大于大于_、_大大于于_共同支持共同支持“自然选择决定生物进化方向自然选择决定生物进化方向”这一论点。这一论点。项目项目地区地区白色蛾白色蛾黑化蛾黑化蛾释放数释放数回收数回收数回收率回收率释放数释放数回收数回收数回收率回收率污染区污染区6464161625250 0

14、154154828253532 2非污染非污染区区393393545413137 740640619194 47 7适者生存，不适者被淘汰。适者生存，不适者被淘汰。 532 250 137 47（2 2）2020世纪世纪5050年代后，英国开始实行控制计划，大年代后，英国开始实行控制计划，大气环境污染得到了治理。请根据上图说出三者的气环境污染得到了治理。请根据上图说出三者的变化关系并解释原因。变化关系并解释原因。由于煤烟排放量减少，由于煤烟排放量减少，soso2 2浓度逐年降低。浓度逐年降低。由于由于soso2 2浓度降低，树干上地衣数量逐渐增多。原因是浓度降低，树干上地衣数量逐渐增多。原因是

15、地衣对地衣对soso2 2敏感，因此敏感，因此soso2 2浓度降低，有利于地衣生长。浓度降低，有利于地衣生长。由于地衣数量增多，黑化蛾频率逐年降低。原因是地衣由于地衣数量增多，黑化蛾频率逐年降低。原因是地衣颜色浅，黑化蛾易被鸟类捕食。颜色浅，黑化蛾易被鸟类捕食。青霉素起初杀死青霉素起初杀死绝大多数细菌绝大多数细菌存活下来的细菌进行存活下来的细菌进行繁殖并将其抗性基因繁殖并将其抗性基因传给后代，最后青霉传给后代，最后青霉素对它们不再起作用素对它们不再起作用2、抗药性的产生、抗药性的产生如图表示长期使用同一种农药如图表示长期使用同一种农药后，害虫种群密度的变化情况后，害虫种群密度的变化情况4 4

16、）下列有关叙述中不正确的是）下列有关叙述中不正确的是 a a、a a点种群中存在很多种变异类型，说明变异不定向的点种群中存在很多种变异类型，说明变异不定向的b b、a ba b的变化是生物与无机环境斗争的结果的变化是生物与无机环境斗争的结果c c、b cb c是抗药性逐代积累的结果是抗药性逐代积累的结果dd、农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫产生、农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫产生定向抗药性变异定向抗药性变异种群密度种群密度使用农药使用农药 tabcd1）抗药性的产生是在药物使用之前还是使用之后？）抗药性的产生是在药物使用之前还是使用之后？2）“农药使害虫产生了抗药性农药使

17、害虫产生了抗药性”的说法对吗？的说法对吗？3）选择定向吗？基因频率的改变定向吗？）选择定向吗？基因频率的改变定向吗？自然选择导致适应自然选择导致适应变异是不定向的变异是不定向的不利变异被淘汰不利变异被淘汰, ,有利变异逐渐积累有利变异逐渐积累经过自然选择经过自然选择种群的种群的基因频率发生定向基因频率发生定向改变改变生物朝生物朝适应环境的方向适应环境的方向缓慢进化缓慢进化自然选择自然选择表现型表现型基因型基因型基因频率基因频率直接直接间间接接五、五、 物种产生的标志物种产生的标志-生殖隔离生殖隔离的形成的形成、异地的物种形成（异地的物种形成（渐进的物种形成渐进的物种形成）2、同地的物种形成（多

18、倍体植株的形成）、同地的物种形成（多倍体植株的形成）综上所述：综上所述：一、一、种群种群是进化的单位是进化的单位二、二、可遗传变异可遗传变异是进化的原材料是进化的原材料三、进化的实质是三、进化的实质是基因频率的改变基因频率的改变四、四、选择选择是进化的动力，决定进化的方向（适应）是进化的动力，决定进化的方向（适应）只要进化了，就形成了新的物种吗？只要进化了，就形成了新的物种吗？下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。下图是一个假想的情境，可以帮助你想象和思考。 在一个山谷中，有一在一个山谷中，有一个鼠种群在个鼠种群在“快乐快乐”地地生活着。雌鼠和雄鼠之生活着。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁

19、衍间可以自由交配，繁衍后代。后来山洪爆发了，后代。后来山洪爆发了，山谷中形成了一条汹涌山谷中形成了一条汹涌的大河。鼠种群的个体，的大河。鼠种群的个体，一半在河这边，一半在一半在河这边，一半在河那边。就这样过了几河那边。就这样过了几千年。千年。 后来，河流干涸后来，河流干涸了，两个鼠种群又了，两个鼠种群又会合在一起。它们会合在一起。它们发现彼此大不相同。发现彼此大不相同。它们之间还能自由它们之间还能自由交配吗？交配吗？1、异地、异地物种的形成物种的形成种种群群地理隔离地理隔离小小种种群群自然选择自然选择生殖隔离生殖隔离新新物物种种发生发生改变改变基因基因频率频率（有（有突变和重组突变和重组产生变

20、异）产生变异）物种形成的关键物种形成的关键经长期的地理隔离而达到生殖隔离经长期的地理隔离而达到生殖隔离2、同地物种的形成、同地物种的形成（多倍体育种）（多倍体育种）1.1.某一个种群中某种可遗传的变异性状出现某一个种群中某种可遗传的变异性状出现的频率增加，这很可能是：的频率增加，这很可能是：( ( ）a.a.那个性状对环境有很大的适应性那个性状对环境有很大的适应性b.b.该种群的全体成员都是那个性状的纯合子该种群的全体成员都是那个性状的纯合子c.c.那个变异性状是由环境引起的那个变异性状是由环境引起的 d.d.控制那个性状的基因是隐性的控制那个性状的基因是隐性的a3、下图为加拉帕戈斯群岛上进化的模型，、下图为加拉帕戈斯群岛上进化的模型，a、b、c、d为四个物种及其演化关系，请回答：为四个物种及其演化关系，请回答：1、a物种进化为物种进化为b、c两个物种的外部因素是两个物种的外部因素是? 2、甲岛上的、甲岛上的b物种迁移到乙岛后，不与物种迁移到乙岛后，不与