论自然选择与人工选择
家畜育种学 第四章选择的原理与方法

原始群体中隐性基因频率中等大小时,如 q0 = 1/2 ,经一代淘汰,可以减少 5/36 的隐性个 体,但以后速度减慢。
当隐性基因频率很低时,如q0=1/50,原始 群体中只有 1/2500 的隐性个体,经过 50 代的淘 汰,还会有1/10000的隐性个体存在。 可见在隐性基因频率为中等时,表型选择 还有一定效果;如果频率过低,选择的效果也 很低。
繁殖后代。即打破了繁殖的随机性,实现所谓
的“选优去劣”。
选择能够定向地改变群体地基因频率,有
利于生产性能提高的基因频率增高,不利于性
能提高的基因频率降低,从而打破了群体基因 频率的平衡状态。
选择的作用
(1)针对某种数量性状进行系统选育可育成新品 种
湖羊 → 蒙古羊,羔皮品质、繁殖性能高
新汉县鸡 → 洛岛红鸡,着重产蛋性能选育
如对一对性状,其基因型为AA, Aa和aa。 A对a完全显性。AA和Aa表型相同,均表现为
显性性状。
设原始群体的基因型频率:D=P2, H=2Pq, R=q2。淘汰率为S,1-S即为留种率。
选择后的基因型频率
=原始基因型频率×留种率பைடு நூலகம் ∑(原始基因型
频率×留种率)
∑(原始基因型频率×留种率)
= P2(1-S)+ 2Pq(1-S)+ q2
殖,下一代隐性基因的频率就不能达到1,显
性基因还不能被彻底清除。
在一个100头牛的牛群中,有角牛81(隐 性纯合子),无角牛19头(包括杂合子和显性 纯合子)。角的隐性基因频率为q=0.9,显性基 因频率P=0.1。无角牛19头中杂合子为18头
(H=2Pq=0.18),纯合子1头(D=P2=0.01)。
自然选择和人工选择

第二节生物进化的原因一、学习目的:1、知道生物进化的原因。
2、知道人工选择及意义。
3、识记达尔文的自然选择学说。
4、学习达尔文不畏艰苦,持之以恒观察自然界生物现象,探索生物进化科学的意志品质。
二、学习重点:自然选择学说三、学习难点:自然选择学说四、学习过程:英国著名生物学家达尔文通过多年的观察和研究,提出了生物进化的自然选择理论。
他的这一成就被誉为19世纪自然科学三大发现之一。
一、自然选择(一)、自然选择的过程:在自然界中,自然选择是如何进行的呢?达尔文认为,在自然界中,生物具有过度繁殖的倾向,而生物赖以生存的食物和空间都是有限的。
任何生物要生存下去,就要为获取足够的食物和空间而进行生存竞争。
这种生存竞争是多方面的,例如,同一片森林的树木必须争夺阳光、水分和食物;食肉动物和食草动物之间的捕食与反捕食斗争等。
可见,生物能生存下来,就必须与同种生物和不同种生物的个体进行斗争,跟自然条件作斗争。
在生物的生存斗争中,那些产生有利变异的个体,就比较容易存活,并留下后代;那些具有不利变异的个体就容易在斗争中失败而被淘汰。
总结:自然界中的生物,通过生存斗争进行选择和淘汰的过程。
(自然环境中的生物产生各种变异生存竞争适者生存,不适者被淘汰)(二)、自然选择的概念:自然界中生物,通过激烈的生存竞争,适者生存,并繁殖后代,不适者被淘汰的过程叫做自然选择。
生物就是通过自然选择、适者生存而发生变化,实现着生物的进化。
二、人工选择(一)、人工选择的过程:在自然界里,对于动物和植物起选择作用的是各种自然条件。
而在人工饲养和栽培的情况下,对于动物和植物起选择作用的却是人的意愿。
达尔文曾研究了栽培植物和饲养动物形成新品种的原因,并对我国金鱼新品种的经验进行了深刻分析。
现代的金鱼都起源于一种鳞色朱红的鲫鱼(金鲫),是宋朝育成的(《本草纲目》记载)。
金鲫在人们饲养的条件下,会产生种种变异,人们按照自己的意愿进行挑选,淘汰不喜爱的,选择有观赏性的,并分开饲养。
自然选择

自然选择自然选择即有利的遗传性状将会更为普遍地存在于繁殖生物体某一群体的后代中,而不利的遗传性状在其后代中减少存在机率的选择过程。
自然选择作用于表现型(即生物机的显现特征),从而使得生物中拥有有利表现型的个体比拥有不利表现型的个体更易于生存和繁衍。
如果这些表型具有遗传性,那么与有利表现型相关的基因型将会下一代中会增加其频率。
经过一段时间,这个过程可以产生适应性,该适应性能使生物体适应于特定生态位,从而可能最终产生新的物种。
自然选择学说是奠定现代生物学的一块基石。
达尔文(Charles Darwin)在他1859年出版的划时代著作《物种起源》通过对人工选择(即拥有有利性状的动物受到饲养人员青睐被挑选出进行系统化的繁殖的过程)进行类比的方式介绍描述了自然选择这一术语。
自然选择学说发展之初缺乏合理的遗传学理论,因为当达尔文书写此著作时,尽管现代遗传学之父孟德尔(Gregor Mendel)为达尔文同时代学者,但由于孟德尔的著作直到20世纪初还不为人所知,所以当时达尔文仍然对现代遗传学一无所知。
达尔文的传统进化论与后来发现的分子遗传学一起被统称为现代综合理论(新达尔文主义)。
虽然还存在其他分子进化机制(如木村(Motoo Kimura) 提出的中性突变学说,其解释了导致遗传多样性的重要原因),自然选择仍然是适应进化论的最重要的解释学说。
一般原则自然选择作用于生物体的表现型,即外型特征。
生物体的表现型由其基因组成(基因型)和其生存的环境决定。
通常,自然选择作用于某个个体的某一具体性状,这些特殊性状可以狭义地用术语表现型和基因型定义。
当同一群体中的不同生物体拥有某性状的不同版本的基因时,其中的任一版本被称为等位基因。
这种遗传变异正是表现型特性的成因:某些基因的特定组合决定了人类眼睛的颜色,例如产生蓝眼睛的表现型。
另一方面,当某一群体中的所有生物体的某一性状拥有同一等位基因且此状态在某一段时间内基本稳定,此群体可被称为拥有固定的等位基因。
凸显“人工选择”与“自然选择”内在联系的教学突破

凸显“人工选择”与“自然选择”内在联系的教学突破作者:周颖来源:《中学教学参考·理科版》2012年第02期在苏科版《生物学》八年级下册第二十二章第三节“生物进化的原因”中,了解人工选择的过程和条件是本课的重点内容;概述自然选择学说,初步形成生物进化的基本观点是本课的难点内容。
教材的安排是先通过分析原鸡得出人工选择的观点,然后就转入自然选择的学习中。
按传统方法学生常常无法构建起“两者有密切联系”的观念。
在教学中,笔者集合多位教师的智慧,对教材进行了创新处理,从学生的年龄特征和心理需求入手,多处创设真实情境,设计环环相扣的探究活动,深挖“人工选择”与“自然选择”的内在联系,真正突破了教学难点。
现总结如下。
一、角色体验,初步理清内在联系(人工选择)1.扮演角色,体验人工选择的形成过程和条件在导入新课,初步了解达尔文的贡献后,教师出示达尔文当年航行的路线,学生观察得出:曲折而漫长。
教师可以这样来过渡:一路上达尔文有了很多发现,例如山雀和犰狳,得到不少启发,回到英国后达尔文陷入了深深的思考,并且也积极地投入了实践,如达尔文曾经养过鸡。
达尔文的“养鸡”经历,让我们重温了达尔文的探索之路。
教师出示原鸡进化图,安排学生进行小组讨论:鸡的祖先是谁?角色扮演:如果你是农户,请尝试挑选一种品种谈谈怎样用原鸡来培育(如芦花鸡)。
小组交流,归纳人工选择的定义。
学生兴高采烈地投入到角色扮演中,俨然自己就是农户,课堂上掀起一阵阵思绪高潮,问题在一次次思维撞击中迎刃而解。
2.层层深入,步步剥茧安排活动版块:说一说辣椒家族。
教师拿出几种常见的辣椒,请学生辨认并贴上标签,同时模仿前面的模式解释一下这些品种是如何培育形成的。
在活动中,学生情绪盎然,积极主动。
在学生交流中,教师适时引导归纳得出:动手掰开辣椒观察其内部,你会发现有很多种子——过度繁殖。
一个品种种下后产生的后代有很多是与原来相同的——生物的遗传,也有可能产生不一样的后代——生物的变异。
进化的奇妙途径自然选择与人工选择

进化的奇妙途径自然选择与人工选择进化的奇妙途径:自然选择与人工选择自然选择与人工选择是两种影响生物进化的重要途径。
自然选择是指在自然环境中,适应环境的个体能更好地生存和繁殖,而不适应环境的个体则会被淘汰的过程。
人工选择则是人类根据自己的需求和目的,有意识地去选择优良的个体进行繁殖,以达到改良物种的目的。
本文将重点探讨这两种选择方式对生物进化的影响及其奇妙之处。
自然选择是进化论的核心理论之一,由达尔文首先提出。
根据达尔文的观点,生物之间存在着差异,其中一部分差异有利于生物在特定环境中获得更多的资源和生存机会,这些个体会更容易繁殖下一代,将有利基因传递给后代。
相反,不适应环境的个体则难以生存下去,很少有机会繁殖。
随着时间的推移,适应环境的个体逐渐占据主导地位,而不适应环境的个体逐渐被淘汰,整个物种逐渐进化适应新的环境。
自然选择的奇妙之处在于,它不需要任何外界干预即可推动物种进化。
环境的变化会产生选择压力,要求生物不断适应和演化。
例如,长颈鹿的脖子就是通过自然选择逐渐演化而来的。
在古代的非洲大陆上,食物资源非常有限,竞争非常激烈。
长颈鹿逐渐演化出更长的脖子,以便能够够到其他动物无法够到的高处食物,从而有更多的食物来源。
逐渐地,长颈鹿的后代也具有了长脖子的特点。
与自然选择相对应的是人工选择。
人工选择是人类有意识地选择有利特征的个体进行繁殖,以达到改良物种的目的。
人工选择广泛应用于农业、畜牧业和家禽养殖等领域。
通过人工选择,人类可以改良作物的产量和品质,改良家禽的体型和肉质,改良牲畜的产后能力等。
人工选择的奇妙之处在于,它可以大大加速物种进化的过程。
人类通过选择不同的个体进行繁殖,可以在短时间内改变物种的性状和品质。
值得一提的是,自然选择与人工选择并不是完全独立的。
实际上,人工选择源于自然选择的延申。
人类选择个体进行繁殖时,本质上也是在模拟自然选择的过程。
人类选择的准则通常是根据对物种或品种的需求以及特定环境的要求,选择有利特征的个体进行繁殖。
生物进化自然选择与人工选择的异同

生物进化自然选择与人工选择的异同生物进化是指生物在漫长的时间内通过遗传变异和适应环境的选择逐渐改变和进化的过程。
在生物进化中,存在着两种重要的选择机制:自然选择和人工选择。
本文将重点探讨生物进化自然选择与人工选择的异同点。
一、自然选择和人工选择的定义与作用自然选择是指生物体在与环境中的相互作用中,适应环境的有利特征在繁殖中得到更多传递的一种选择机制。
自然选择是自然界中普遍存在的一种选择方式,它通过选择那些适应环境并具有更高生存机会的个体,使其遗传特征在整个种群中更大程度地传递下去。
人工选择是指人类根据自己需求选择、培育和繁殖有利于人类的性状或特征的生物个体。
人工选择是在人类意识的指导下进行的,通过有意识的选择、配对以及培育,使特定性状或特征在后代中得到更多的传播。
二、自然选择和人工选择的原理和机制1. 自然选择的原理和机制自然选择的原理基于达尔文的“适者生存”理论。
当环境资源有限时,个体之间会出现竞争,适应环境的个体更有可能存活下来,繁殖后代,并将具有适应性特征的基因传递给后代。
这样,适应环境的特征会在种群中逐渐积累和传播,引起种群的进化。
2. 人工选择的原理和机制人工选择的原理基于人类对特定性状或特征的需求。
通过有意识的选择和限制繁殖对象,人类可以选择具有所需性状或特征的生物个体,使这些性状在人工选择的过程中被广泛传播。
而不具有所需性状的个体则被淘汰或限制繁殖,减少这些性状的传播。
三、自然选择和人工选择的异同点1. 异同点一:选择机制的主体不同自然选择是取决于自然环境中的适应性和竞争,其选择过程无计划性,由环境所决定。
而人工选择是人类有意识的选择行为,人类根据需求和目的选择具有特定性状或特征的生物个体进行繁殖。
2. 异同点二:选择过程的影响因素不同自然选择主要受到环境因素的影响,如食物资源、栖息地等。
在自然选择过程中,适应环境的个体能够存活和繁殖,从而将有利特征传递给后代。
而人工选择主要受到人类需求和意愿的驱动,人类会选择和培育具有所需特征的生物,剔除不符合需求的个体。
生物进化中的自然选择和人工选择

生物进化中的自然选择和人工选择自然选择和人工选择是生物进化过程中的两个重要因素。
自然选择是指环境中个体自身的适应性和适龄性决定了该个体在生存和繁殖中的成功率。
人工选择则是指人类对某些品种进行有意或无意的选育,通过选择和繁殖优良个体来改变其后代的遗传特征,以达到改良育种的目的。
本文将从生物进化的角度探讨这两种选择的区别和联系,并分析其在生物多样性与可持续发展中的意义。
一、自然选择自然选择是达尔文提出的进化论的核心概念之一,其基本原理是“适者生存、不适者淘汰”。
自然选择主要通过控制生殖的适应性和资源获取的有效性来影响个体进化的方向和结果。
例如,大熊猫的竹子专食和懒散的行为习惯是其在竹林中生存的优势;马的长腿和迅速奔跑的速度则使其在逃避天敌或掠食者时有更大的机会。
这些适应性特征在不断累积和演化的过程中,使得物种得以不断进化和适应环境变化。
此外,自然选择还是创新和多样性的推动者。
环境中的变化和变异是生物进化的重要推动力,自然选择通过减少或保留不同变种,从而促进进化的多样性。
例如,猕猴和原猴是在不同地理区域进化出来的,但它们的祖先都是一种原始类似猴的物种。
在进化过程中,猕猴逐渐发展出了大脑皮层,进一步提高了其智能和生存能力。
二、人工选择在人类历史上,人类与动植物共同演化的历程同样漫长。
自古以来,人类就开始进行选种和驯化,将某些动物和植物从野生状态中转化为家庭宠物或食用品种。
在人类活动的干预下,动植物进化的速度和方向发生了明显变化。
人工选择的影响主要通过适应力和效率的改变来实现。
人工选择在传统农业和畜牧业中得到广泛应用。
例如,农民根据土地特点和水源情况种植不同的作物,如稻谷、小麦、玉米等。
而在畜牧方面,农民则注重选择和繁殖肉牛、羊、马等品种,以满足人类的食用需求。
此外,现代育种技术也在无限制地扩大、加快人工选择的进程。
例如,著名的克隆技术就是应用人工选择进行实验、探索、创新的典型例子。
三、两者的联系与区别自然选择和人工选择有着紧密的联系,在许多方面都存在相似之处。
动物的进化适应和人工选择

总结与展望
进化适应是生物 适应环境的重要 机制,人工选择 则是人类干预生 物进化的过程。
进化适应和人工 选择都有其优点 和局限性,需要 综合考虑和应用。
进化适应和人工 选择在生物多样 性保护、农业生 产、医学研究等 领域具有广泛的
应用前景。
随着科技的发展, 未来可能会出现更 加精准、高效的人 工选择技术,为进 化适应和人工选择 的研究提供新的思
路和方法。
深入研究动物的进化适应机制,探索更多未知的进化规律 加强人工选择技术的研究与应用,提高选育效率和准确性 关注动物福利和伦理问题,确保人工选择符合道德和法规要求 加强跨学科合作,推动动物进化适应和人工选择研究的创新发展
动物进化适应: 为人类提供食 物、衣物、药
物等资源
人工选择:改 善动物品种, 提高生产效率
野生动物保护法:保护野生动物及其栖息地,禁止非法猎捕、买卖和运输
环境保护法:保护环境,防止环境污染和生态破坏
生物多样性保护法:保护生物多样性,防止物种灭绝
国际公约和协议:如《濒危野生动植物种国际贸易公约》、《生物多样性公约》等,规定了各 国在野生动物保护方面的责任和义务
动物遗传资源的重要性:生物多样性、生态平衡、科学研究 保护与管理的法律框架:国际公约、国家法律、地方法规 保护与管理的措施:建立保护区、实施种群管理、开展科学研究 人工选择的伦理问题:尊重动物权益、遵循科学研究伦理、保障动物福利
生物技术:利 用动物基因进 行生物制药、 生物工程等研
究
环境保护:动 物在生态系统 中的重要作用, 保护生物多样 性,维护生态
平衡
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进化趋势:从简单到复杂, 从低级到高级
人工选择的原理与 实践
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论自然选择与人工选择
根据达尔文的演化理论,物竞天择,适者生存,生物为了获取足够的资源而进行斗争,经过几十代乃至几百代的自然选择,那些产生适合于生存的变异的个体存留下来,那些不具有利变异的个体则被淘汰。
这样的过程不断重复,自然选择使得生物不断朝着有利的方向进化。
然而,人类对生物的干预却使这种选择出现了新的变化。
人工选择原理,就是挑选具有品质的个体,从其中进行繁育,然后再挑选,它所起的作用是令人惊异的。
甚至繁育学家们对他们自己所得到的结果也感到惊奇。
他们能够影响没有受过训练的眼睛看不出来的那些差异。
[1]人工选择的本质目的还是为了生物朝着更符合人类自身利益的方向进化,这种选择不可能总产生有利进化,当生物生存条件与人类利益相冲突的时候,迟早会对生物造成不利影响。
举个例子,骡子是人工培育的马和驴的杂交种,它拥有马的力量和驴的耐力,人们选择拉重车的时候骡子成了更好的选择。
然而,很不幸,骡子多数生育能力极弱,很少能够培育下一代。
换言之,骡子的出现虽然更好地满足了人类的需要,却对其自身的生存造成了毁灭性的打击,若是在自然选择下,骡子这种情况不可能长期存在,因其不能适应环境,很快就会被淘汰。
而人工选择却使骡子一直存留至今,它成了人类利益的“牺牲品”,丧失了使品种更优良的机会。
当然,人工选择并非对生物本身一无是处。
相较于几十代乃至几百代培育周期的自然选择,人工选择因技术、科技上的领先,大大缩短了生物的培育时间。
同时,人工选择也会生物的优良性状,只是更偏向于符合人类利益的选择,但在多数情况下,都会对生物产生有利的进化。
就好比花卉的培植,若是任由其自然成长,远不可能会有现如今这么多的品种。
因为很多品种并不适合自然界残酷的环境,正是由于人类的精心培育,才能使它们完好的存活下来。
那么,我们在自然选择和人工选择之间应该如何进行抉择呢?随着科技的进步,人类对生物能做到的干预力度越来越大,甚至于直接影响一个生物种群的存灭与否。
然而,就如同自然资源的有限性一样,生物的多样性也是有其临界点的,当人类对生物的干预超过了这个点时,到底会造成什么样的后果呢?是使得世界更加绚丽多彩,还是会造成一个文明的毁灭?现在没有人会知道。
人类始终只是自然中很渺小的一部分,在改造自然之前,我们先要做到的是顺应自然,最终达到与自然和谐相处的境界。
人工选择是一把双刃剑,可能会造福人类,也可能会伤害人类。
我们需要更好的掌握它,也更多地了解生命科学,更多地应用生命科学,我想,这便是科学发展观的最好体现吧!
参考书目
[1]《人工选择与自然选择》——达尔文
2017.5.20
阮铮。