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第二节 适应是自然选择的结果
第五章　生物的进化
种群 物种
概念
范围
判断标准
生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的单位，同一种群内的个体之间可以进行基因交流
分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物
较小范围内的同种生物的个体
分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
种群具备“三同”即同一时间，同一地点，同一物种。同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能产生可育后代
主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代不同物种间存在生殖隔离
种群和物种的比较
基因重组：产生新的基因型
可遗传变异类型
可遗传变异：不定向
进化的原材料，自然选择的前提
基因突变：产生新的基因
染色体畸变
后代有3种基因型，2种表型
后代有9种基因型，4种表型
3n种基因型，2n种表型
基因座位：一个特定基因在染色体上的位置
等位基因在染色体上的座位相同
一对相对性状：
两对相对性状：
那么n对相对性状？
培育出新品种
挑选合乎要求的变异个体，淘汰其他
人们根据自己需要
经过数代选择
所需变异被保存
生物普遍存在变异
人工选择培育出的新品种
选择导致生物更好地适应特定的条件，决定进化的方向
②在缺乏青草的环境中，颈和前肢长一些的长颈鹿由于能够吃到高处的树叶而得以生存，而较短的个体则遭淘汰。
①长颈鹿的祖先存在个体差异，有的颈和前肢长一些，有的短一些。
③颈和前肢较长的变异，通过自然环境的定向选择而得到逐代的积累和加强，逐渐进化成现在的长颈鹿。
选择导致生物更好地适应特定的条件，决定进化的方向
不定向的可遗传变异
定向的选择
生物进化
自然选择和生物进化的前提
为进化提供原材料
生物进化的动力
决定生物进化的方向
产生新类型、新物种
不定向的变异为生物进化提供原材料，经过定向的选择后，有利变异被保存，并不断积累，微小变异积成显著变异，就产生了新类型甚至新物种。
青霉素起初杀死绝大多数细菌
存活下来的细菌进行繁殖并将其抗性基因传给后代，最后青霉素对它们不再起作用
选择保留有利变异、淘汰不利变异，且是有利变异积累
最后存活下来的细菌能在更高青霉素浓度的培养基中生长繁殖
自然选择使种群的基因频率定向改变，决定生物进化的方向，是一种适应性的进化。
工业革命之前，栖息环境浅色
灰色桦尺蠖存活率高
工业革命之后，栖息环境深色
黑色桦尺蠖存活率高
桦尺蠖的自然选择
灰色和黑色是一对相对性状，由一对等位基因控制
工业污染条件下，黑色基因频率上升，灰色基因频率下降
工业黑化现象
一个生物种群的全部等位基因的总和
基因库
基因频率
=
某一基因的数目
控制同种性状的所有等位基因的总数
×100%
基因型频率
特定基因型的个体数
总的个体数
×100%
=
进化的实质：种群基因频率发生定向改变
例1. 豚鼠黑色对白色为显性，由一对等位基因（B、b）控制，现有100只豚鼠，BB、Bb、bb的个体数分别为81，18，1。
求：1、基因B、b的频率 2、基因型Bb的频率
B＝
81×2＋18
×100％＝90％
100×2
b＝1－90％＝10％
Bb＝
18
×100％
100
1、
2、
假设在一个理想的群体中，某个基因座上的两个等位基因 A和a，
基因频率A = p 基因频率a = q
那么 p + q = 1
遗传平衡定律
精 子
A（p） a（q）
卵 A（p） AA（p2） Aa（pq）
子 a（q） Aa（pq） aa（q2）
由表可见子代基因型组成：p2+2pq+q2=1
基因型AA的频率为p2
基因型aa的频率为 q2
基因型Aa的频率为2pq
亲代配子随机结合产生合子
子代向下一代提供的配子中两种基因频率分别是：
A = p2+1/2（2pq）= p2+pq = p（p+q）= p
a = q2+ 1/2（2pq）= q2+pq = q（p+q）= q
由此可见，子代基因A的频率仍然是p，基因a的频率仍然是q，而且将以这种频率在所有世代传递下去
遗传平衡定律（哈迪-温伯格定律）
在一个大的随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化。
思考：遗传平衡条件下，生物是否进化？
打破平衡使种群基因频率改变的因素：
（1）突变
（2）基因迁移
（3）遗传漂变
（4）非随机交配
（5）自然选择
现代生物进化理论
（1）种群是进化的单位
（2）进化的实质是种群基因频率发生定向改变
现代生物进化理论
（1）异地物种形成方式：渐进式
原始地雀
种群
地理隔离
小种群
自然选择
发生改变基因频率
生殖隔离
新物种
（有突变和重组产生变异）
物种形成的关键
现代生物进化理论
二倍体
减数分裂失败，
代之一次有丝分裂
自花授粉
生殖隔离
四倍体
物种形成的关键
新物种
（产生二倍体配子）
① 秋水仙素处理植株分生组织
② 一次有性生殖过程中形成
（2）同地物种形成方式：
aa=1/10000，则a基因的基因频率为1/100
A+a=1，则A基因的基因频率为99/100
AA基因型的频率为99x99/10000
Aa基因型的频率为2x99x1/10000
aa基因型的频率为1x1/10000
例2. 已知白化病据调查该病的发病率大约为1/10000，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？
遗传平衡定律
1.进化的实质（标志）
基因频率的改变
2.进化是否产生新物种？
不一定
3.产生新物种是否一定进化？
一定
4.区分人工选择和自然选择的关键？
是否符合人的需要

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