生物進化論的主要內容是什么？

1、生物進化論的主要內容是什么？ 一、突變和基因重組產生進化的原材料 從達爾文的自然選擇學說可以看出，生物在繁衍后代的過程中，會產生各種各樣可遺傳的變異，這些可遺傳的變異是生物進化的原材料。現(xiàn)代遺傳學的研究表明，可遺傳的變異主要來自突變(廣義的突變包括基因突變和染色體變異)和基因重組。 我們知道，自然界中生物的自發(fā)突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的，那么，它為什么還能夠產生生物進化的原材料呢?這是因為雖然對于每一個基因來說，突變率是很低的，但是種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細胞中都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產生大量的突變。例如，果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是1

2、0(-5)，對于一個中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個個體)來說，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)將是:2×104×10(-5)×108=2×107(個)。 此外，突變的有害和有利并不是絕對的，這取決于生物的生存環(huán)境。例如，有翅的昆蟲中有時會出現(xiàn)殘翅和無翅的突變類型，這類昆蟲在正常情況下很難生存下去。但是在經常刮大風的海島上，昆蟲的這種突變性狀反而是有利的，這是因為這類昆蟲不能飛行，就避免被風吹到海里淹死。 頁 1 第在突變過程中產生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。由于這些變異的產生是不定向

3、的，因此，突變和基因重組只是產生了生物進化的原材料，不能決定生物進化的方向。 二、是生物進化的基本單位 種群就是指生活在同一地點的同種生物的一群個體。例如，一個池塘中的全部鯉魚是一個種群，一片草地的所有蒲公英也是一個種群。種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。因此，種群也是生物繁殖的基本單位。 一個種群所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫。每一個種群都有它自己的基因庫，種群中的個體一代一代地死亡，但基因庫卻在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。 種群中每個個體所含有的基因，只是種群基因庫的一個組成部分。不同的基因在種群基因庫中所占的比例是不同的。某種

4、基因在某個種群中出現(xiàn)的比例，叫做基因頻率。怎樣才能知道某種基因的基因頻率呢?這往往要通過抽樣調查的方法來獲得。 例如，從某個種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。就一對等位基因來說，每個個體可以看作含有2個基因。那么，這100個個體 頁 2 第共有200個基因，其中，A基因有2×30+60=120個， a基因有2×10+60=80個。 于是，在這個種群中， A基因的基因頻率為:120÷200=60% a 基因的基因頻率為:80÷200=40% 在自然界中，由于存在基因突變、基因重組和自然選擇等

5、因素，種群的基因頻率總是在不斷變化的。生物進化的過程實質上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。 三、自然選擇決定生物進化的方向 英國的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蠖，它們夜間活動，白天棲息在樹干上。在自然條件下，樺尺蛾會出現(xiàn)多種變異，如有的觸角短些、有的足長些、有的體色深些等。在19世紀中期以前，樺尺蠖幾乎都是淺色型的。到了20世紀中期，生物學家們發(fā)現(xiàn)，黑色型的樺尺蠖卻成了常見類型，這時其他方面的變異仍然存在。雜交實驗表明，樺尺蠖的體色受一對等位基因S和s控制，黑色(S)對淺色(s)是顯性。在19世紀中期以前，樺尺蠖種群中S基因的頻率很低，在5%以下，到了20世紀則上升到95%以上。 這種變化究竟是怎樣

6、產生的? 在19世紀時，曼徹斯特地區(qū)的樹干上長滿了地衣，淺色的樺尺蠖棲息在上面不容易被鳥類發(fā)現(xiàn)，因此容易生存下來并繁殖后代，種群中s基因的頻率也就很高。后來，環(huán)境條件 頁 3 第發(fā)生了變化，隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結果樹皮裸露并被煤煙熏成黑褐色。在這種情況下，淺色型個體容易被鳥類捕食，而黑色型的個體由于具有了保護色而容易生存下來。這樣，在通過有性生殖產生的后代中，淺色型個體數(shù)減少，s基因的頻率也隨著降低;而黑色型的個體數(shù)增多，S基因的頻率隨著增高。經過許多代以后，黑色型個體就成了常見類型，S基因的頻率也達到了95%以上。 通過這個例子可以看出，種群中產生的變異是不定向

7、的，經過長期的自然選擇，其中的不利變異被不斷淘汰，有利變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向緩慢地進化。因此，生物進化的方向是由自然選擇決定的。 除了自然選擇以外，還有一些因素也會影響基因頻率的變化。例如，在一個種群中，某種基因的頻率為2%，如果這個種群有50萬個個體，含這種基因的個體就有1萬個。如果這個種群只有50個個體，那么就只有1個個體具有這種基因。在這種情況下，可能會由于這個個體偶然死亡或沒有交配，而使這種基因在種群中消失。這種現(xiàn)象叫做遺傳漂變。一般種群越小，遺傳漂變越顯著。又如，在一個種群中，如果含有A基因的個體比含有a基因的個體更多地遷移到另一個地

8、區(qū)，那么，這個種群中A基因和a基因的頻率就會發(fā)生 頁 4 第相應的變化?？梢姡z傳漂變和遷移也是造成種群基因頻率發(fā)生變化的重要原因。 四、隔離導致新物種的形成 曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖，雖然種群基因頻率發(fā)生了很大的變化，但是并沒有形成新的物種。那么，什么是物種，新的物種是怎樣形成的呢? 在自然界中，新物種的形成要有隔離的存在。隔離就是將一個種群分隔成許多個小種群，使彼此之間不能交配，這樣，不同的種群就會向不同的方向發(fā)展，才有可能形成不同的物種。隔離的種類很多，常見的有地理隔離和生殖隔離。 自然界中物種形成的方式有多種，經過長期的地理隔離而達到生殖隔離是比較常見的一種方式。 例如，達爾文在加拉帕戈斯

9、群島發(fā)現(xiàn)的地雀就是這樣形成的。這些地雀原先屬于同一個物種，從南美洲大陸遷來后，逐漸分布到不同的群島上。各個島上的地雀被海洋隔開，這樣，不同的地雀就可能會出現(xiàn)不同的突變和基因重組，而一個種群的突變和基因重組對另一個種群的基因頻率沒有影響，因此，不同種群的基因頻率就會向不同的方向發(fā)展。另外，由于每個島上的食物和棲息條件等互不相同，自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起的作用就有差別;在一個種群中，某些基因被保留下來，在另一個種群中，被保留下來的可能是另一些基因。 頁 5 第久而久之，這些種群的基因庫會變得很不相同，并逐步出現(xiàn)生殖上的隔離。生殖隔離一旦形成，原來屬于同一個物種的地雀就成了不同的物種。不過，這種物種形成的過程進