生物的微观进化.ppt

六、适应（一）适应的概念生物的适应是指生物体的形态结构和生理机能与其赖以生存的一定环境条件相适合的现象。海洋动物的适应第62页，共93页，星期日，2025年，2月5日适应是生物界普遍存在的现象，也是生命特有的现象。适应包含两方面含义：1.指生物各层次的结构（从大分子、细胞、组织、器官，乃至由个体组成的群体组织等）都与功能相适应；2.这种结构与相关的功能（包括行为、习性等）适合于该生物在一定环境条件下的生存和延续。第63页，共93页，星期日，2025年，2月5日（二）适应的形成1、适应形成的条件（1）变异是可遗传的变异（2）变异具有生存价值，具有选择上的优势（3）环境的定向变化对生物提供选择压力达尔文是第一位用进化论来解释适应起源的学者。他用自然选择原理很好地说明了适应的起源，使生物学摆脱了“目的论”。第64页，共93页，星期日，2025年，2月5日对适应起源的解释是达尔文进化论的核心内容，不同的进化学说对适应起源有完全不同的解释，例如下面两个极端的观点：随机论者认为：生物的适应是随机事件和随机过程产生的偶然结果，是纯机会的或纯偶然的，例如，随机突变的随机固定及灾变事件中的“幸者生存”。环境决定论者认为：适应是生物对环境作用的应答，是生物定向变异的结果，是生物的可塑性与环境直接作用的结果，例如拉马克主义主张的“获得性状遗传”，米邱林-李森科主义的“定向变异”说等。第65页，共93页，星期日，2025年，2月5日实验一:果蝇+DDT,每代群体都用DDT处理,药剂量逐渐增加,过了十多代以后,果蝇群体的抗药性可以比原有果蝇品系增加几百倍,忍受得住几百倍剂量的药剂.从试验开始到结果,抗药性家谱中的任何成员都未接触过DDT.可见果蝇的抗药性不是定向变异的结果,而是在突变基础上自然选择的结果.实验二:果蝇家系1+DDT-DDT果蝇家系2+DDT-DDT……+DDT果蝇家系1果蝇家系2-DDT+DDT-DDT…………抗药性果蝇家系第66页，共93页，星期日，2025年，2月5日（2）选择系数S某一基因型在群体中不利于生存的程度S=1-W如：S=1×10-3，是指群体里有1/1000的个体不能繁衍后代。群体中的致死基因或不育基因的纯合体，W=0，S=1第30页，共93页，星期日，2025年，2月5日2、选择对基因频率变化的影响（1）选择对隐性纯合体不利①s≠1时:第31页，共93页，星期日，2025年，2月5日△q=q1-q=-q=如果q值很小，此时分母近于1，△q=-Sq2(1-q)经一代选择后：q1=221)1(SqqSq---21)1(SqSqq--21)1(SqSqq--从这个公式可见，q值小时，每代基因频率的改变是很小的，当q值较大，△q的变化较大。第32页，共93页，星期日，2025年，2月5日q2===q1=②S=1时，如何计算？当然可用上式代入q1=21)1(SqSqq--qqqqqqqqq+=+--=--1)1)(1()1(1)1(2第33页，共93页，星期日，2025年，2月5日如：某作物红花基因型频率为0.84，白花基因型频率为0.16，选择对白花不利，S=1，问20代后，白花基因的频率为多少？白花植株的频率为多少？解：Q=q2=0.16，q=0.4q001nqqn+==0.4/(1+20*0.4)=0.044Q=q2=0.0442=0.0019第34页，共93页，星期日，2025年，2月5日又如：人类的白化症，据统计其发病率约为1/20000，如果用禁婚的办法，使其发病率减少为现有的1/2，要需要多长时间？S=1时，用公式qn=所以，qn+nq0qn=q0n===——－——1125年为一代，需要1500年=200－141=59代第35页，共93页，星期日，2025年，2月5日（3）选择对显性基因不利若S=1,那么,一代内基因频率p就变为0可见选择对显性基因不利时，选择十分有效若S1,那么,基因频率变化为:第3