第八章物種的起源與進(jìn)化機(jī)制

1、一、物種的概念一、物種的概念v是指能夠在是指能夠在自然狀態(tài)自然狀態(tài)下相互交配并下相互交配并且且產(chǎn)生可育后代產(chǎn)生可育后代的一群生物。簡(jiǎn)稱的一群生物。簡(jiǎn)稱為為“種種”生殖隔離生殖隔離： 不同物種之間一般是不能夠相不同物種之間一般是不能夠相互交配的，即使交配成功，也互交配的，即使交配成功，也不能夠產(chǎn)生可育的后代不能夠產(chǎn)生可育的后代，這種，這種現(xiàn)象叫現(xiàn)象叫生殖隔離生殖隔離。如季節(jié)隔離；如季節(jié)隔離；不親合性；雜種不活；雜種不不親合性；雜種不活；雜種不育；求偶方式等。育；求偶方式等。求偶方式季節(jié)隔離不親和性雜種不育馬驢騾雜種不育兩個(gè)池塘的魚都是鯉魚，兩個(gè)池塘的魚都是鯉魚， 它們是屬于兩個(gè)種群，此它們是屬于

2、兩個(gè)種群，此時(shí)，兩個(gè)池塘中的鯉魚不能發(fā)生基因的交流，但如時(shí)，兩個(gè)池塘中的鯉魚不能發(fā)生基因的交流，但如果把他們放到一個(gè)池塘里飼養(yǎng)，它們就可以交配，果把他們放到一個(gè)池塘里飼養(yǎng)，它們就可以交配，進(jìn)行基因的交流，并產(chǎn)生可育的后代。進(jìn)行基因的交流，并產(chǎn)生可育的后代。 如果把東北虎和華南虎放在同一片草原上，它們?nèi)匀豢梢宰园l(fā)交配并產(chǎn)生可育后代，說(shuō)明東北虎和華南虎仍然屬于同一物種。地理隔離v同一種生物由于地理上（高山、河流、沙漠同一種生物由于地理上（高山、河流、沙漠等）的障礙而分成不同的種群，使得種群間等）的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。二、生物種群的遺傳變異

3、1三種可遺傳變異的比較三種可遺傳變異的比較類型類型項(xiàng)目項(xiàng)目基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異概念概念DNA分子中發(fā)生堿分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變基因結(jié)構(gòu)的改變?cè)谏矬w進(jìn)行有在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的控制不同性狀的基因的重新組合基因的重新組合因染色體數(shù)目或因染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而導(dǎo)致生物性狀發(fā)導(dǎo)致生物性狀發(fā)生變異生變異適適用用范范圍圍生物種生物種類類所有生物所有生物(包括包括病毒病毒)均可發(fā)生均可發(fā)生自然狀態(tài)下只發(fā)生于自然狀態(tài)下只發(fā)生于真核生物有性生殖過(guò)真核生物有

4、性生殖過(guò)程中，為核遺傳程中，為核遺傳真核生物細(xì)胞增真核生物細(xì)胞增殖過(guò)程中均可發(fā)殖過(guò)程中均可發(fā)生生生殖方生殖方式式無(wú)性生殖、有無(wú)性生殖、有性生殖性生殖有性生殖有性生殖無(wú)性生殖、有性無(wú)性生殖、有性生殖生殖類型類型自然突變自然突變誘發(fā)突變誘發(fā)突變交叉互換交叉互換自由組合自由組合人工人工DNA拼接技術(shù)拼接技術(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目的變?nèi)旧w數(shù)目的變異異發(fā)生發(fā)生時(shí)期時(shí)期DNA復(fù)制時(shí)復(fù)制時(shí)(有有絲分裂絲分裂間期、間期、減數(shù)第一次分減數(shù)第一次分裂前的裂前的間期間期)減數(shù)分裂減數(shù)分裂四分體時(shí)期四分體時(shí)期及減數(shù)及減數(shù)第一次分裂過(guò)第一次分裂過(guò)程中程中細(xì)胞細(xì)胞分裂期分裂期產(chǎn)生產(chǎn)生機(jī)理機(jī)理DNA上

5、發(fā)生堿基上發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失、對(duì)的增添、缺失、改變，從而引起改變，從而引起DNA堿基序列即堿基序列即遺傳信息的改變遺傳信息的改變非同源染色體非同源染色體上非等位基因上非等位基因的自由組合；的自由組合；交叉互換交叉互換由于細(xì)胞分裂受阻，體細(xì)胞由于細(xì)胞分裂受阻，體細(xì)胞中染色體組成倍地增加；直中染色體組成倍地增加；直接由生物的配子，如未受精接由生物的配子，如未受精卵細(xì)胞、花粉粒發(fā)育而來(lái)，卵細(xì)胞、花粉粒發(fā)育而來(lái)，使染色體組數(shù)成倍地減少使染色體組數(shù)成倍地減少產(chǎn)生產(chǎn)生結(jié)果結(jié)果產(chǎn)生產(chǎn)生新的基因新的基因只產(chǎn)生只產(chǎn)生新的基新的基因型，因型，不產(chǎn)生不產(chǎn)生新的基因新的基因不產(chǎn)生新的基因，但可引起不產(chǎn)生新的基因，

6、但可引起基因數(shù)目或順序的變化基因數(shù)目或順序的變化鏡檢鏡檢光鏡下均無(wú)法檢出，可根據(jù)是否光鏡下均無(wú)法檢出，可根據(jù)是否有有新性狀或新性狀組合確定新性狀或新性狀組合確定光鏡下可檢出光鏡下可檢出育種育種應(yīng)用應(yīng)用誘變育種誘變育種雜交育種雜交育種基因工程育種基因工程育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種2. 網(wǎng)絡(luò)圖示網(wǎng)絡(luò)圖示 (1)基因突變的原因、特點(diǎn)等基因突變的原因、特點(diǎn)等(2)基因重組與進(jìn)化的關(guān)系基因重組與進(jìn)化的關(guān)系3單倍體、二倍體和多倍體單倍體、二倍體和多倍體雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種單倍體育單倍體育種種多倍體育多倍體育種種基因工程育基因工程育種種原理原理基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)?/p>

7、色體變?nèi)旧w變異異染色體變?nèi)旧w變異異基因重組基因重組常用常用方式方式選育純種：雜選育純種：雜交交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交選育雜選育雜種種雜交雜交雜雜交種交種輻射誘變、輻射誘變、激光誘變、激光誘變、空間誘變空間誘變花藥離體花藥離體培養(yǎng)，然培養(yǎng)，然后再加倍后再加倍秋水仙素秋水仙素處理萌發(fā)處理萌發(fā)的種子或的種子或幼苗幼苗轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因(DNA重組重組)技術(shù)將技術(shù)將目的基因?qū)康幕驅(qū)肷矬w內(nèi)，入生物體內(nèi)，培育新品種培育新品種4. 幾種育種方法的比較幾種育種方法的比較育育種種程程序序優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)使位于不使位于不同個(gè)體的優(yōu)同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中良性狀集中到一個(gè)個(gè)體到一個(gè)個(gè)體上上操作簡(jiǎn)便操作簡(jiǎn)便可以提高變可以

8、提高變異的頻率、異的頻率、加速育種進(jìn)加速育種進(jìn)程或大幅度程或大幅度地改良某些地改良某些性狀性狀明顯縮短明顯縮短育種年限育種年限所得品種所得品種為純合子為純合子器官巨器官巨大，提大，提高產(chǎn)量高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)和營(yíng)養(yǎng)成分成分打破物種打破物種界限，定界限，定向改變生向改變生物的性狀物的性狀缺缺點(diǎn)點(diǎn)育種育種時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)不能克服遠(yuǎn)緣不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障雜交不親和的障礙礙有利變異有利變異少，需大少，需大量處理實(shí)量處理實(shí)驗(yàn)材料驗(yàn)材料(有有很大盲目很大盲目性性)技術(shù)技術(shù)復(fù)雜復(fù)雜且需且需與與雜交育種配雜交育種配合合只適用于只適用于植物，植物，發(fā)發(fā)育延遲，育延遲，結(jié)實(shí)率低結(jié)實(shí)率低有可能引有可能引發(fā)發(fā)生態(tài)危生態(tài)危機(jī)

9、機(jī)應(yīng)應(yīng)用用用純種高稈抗病用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈病小麥培育矮稈抗病小麥抗病小麥高產(chǎn)青霉高產(chǎn)青霉菌菌用純種高稈抗用純種高稈抗病小麥與矮稈病小麥與矮稈不抗病小麥快不抗病小麥快速培育矮稈抗速培育矮稈抗病小麥病小麥三倍體無(wú)三倍體無(wú)子西瓜、子西瓜、八倍體小八倍體小黑麥黑麥轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因“向日葵向日葵豆豆”、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)基因抗蟲基因抗蟲棉棉5現(xiàn)代生物進(jìn)化理論與達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的比現(xiàn)代生物進(jìn)化理論與達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的比較較達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基基本本觀觀點(diǎn)點(diǎn)遺傳變異遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因；是自然選擇的內(nèi)因；過(guò)度繁殖過(guò)度繁殖為自然選

10、擇提供更多的選為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭(zhēng)；擇材料，加劇了生存斗爭(zhēng)；變異一般是不定向的，定向的自然變異一般是不定向的，定向的自然選擇決定著生物進(jìn)化的方向；選擇決定著生物進(jìn)化的方向；生存斗爭(zhēng)生存斗爭(zhēng)是自然選擇的過(guò)程，是生是自然選擇的過(guò)程，是生物進(jìn)化的動(dòng)力；物進(jìn)化的動(dòng)力；適者生存適者生存是自然選擇的結(jié)果；是自然選擇的結(jié)果；自然選擇過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期、緩慢、自然選擇過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期、緩慢、連續(xù)的過(guò)程連續(xù)的過(guò)程種群種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率基因頻率的改變；的改變；突變和基因重組、自然選擇及隔離突變和基因重組、自然選擇及

11、隔離是是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)；物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)；突變和基因重組突變和基因重組提供了生物進(jìn)化的原提供了生物進(jìn)化的原材料；材料；自然選擇自然選擇使種群的基因頻率定向改變使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向；并決定生物進(jìn)化的方向；隔離隔離是新物種形成的必要條件是新物種形成的必要條件6運(yùn)用現(xiàn)代進(jìn)化理論分析生物的進(jìn)化適應(yīng)性和新物種的形成運(yùn)用現(xiàn)代進(jìn)化理論分析生物的進(jìn)化適應(yīng)性和新物種的形成原原因因內(nèi)因內(nèi)因遺傳保留有利變異，變異為選擇提供原始材料遺傳保留有利變異，變異為選擇提供原始材料外因外因生物生存的各種環(huán)境條件，如各種生態(tài)因素對(duì)生物的影響生物生存的各種環(huán)境條件，如各種生態(tài)因素對(duì)生物

12、的影響相互作用相互作用生物生存的各種環(huán)境條件對(duì)生物的變異進(jìn)行選擇，淘汰不利變異，積生物生存的各種環(huán)境條件對(duì)生物的變異進(jìn)行選擇，淘汰不利變異，積累和加強(qiáng)有利變異，推動(dòng)著生存斗爭(zhēng)，表現(xiàn)為生物的進(jìn)化累和加強(qiáng)有利變異，推動(dòng)著生存斗爭(zhēng)，表現(xiàn)為生物的進(jìn)化結(jié)結(jié)果果適應(yīng)性適應(yīng)性環(huán)境對(duì)生物的變異進(jìn)行定向選擇，使有利的變異在生物類群中得到積環(huán)境對(duì)生物的變異進(jìn)行定向選擇，使有利的變異在生物類群中得到積累和加強(qiáng)，形成了生物的適應(yīng)性累和加強(qiáng)，形成了生物的適應(yīng)性多樣性、多樣性、物種形成物種形成同一物種的不同種群，由于生活環(huán)境的變化，形成了具有不同適應(yīng)性同一物種的不同種群，由于生活環(huán)境的變化，形成了具有不同適應(yīng)性的生物類群

13、，當(dāng)變異積累到一定程度而出現(xiàn)生殖隔離時(shí)，便形成了新的生物類群，當(dāng)變異積累到一定程度而出現(xiàn)生殖隔離時(shí)，便形成了新物種；同一物種的不同類型及新物種的出現(xiàn)均表現(xiàn)為生物的多樣性物種；同一物種的不同類型及新物種的出現(xiàn)均表現(xiàn)為生物的多樣性進(jìn)化進(jìn)化生物新類型的形成導(dǎo)致生物進(jìn)化；物種的形成是生物進(jìn)化的質(zhì)的飛躍生物新類型的形成導(dǎo)致生物進(jìn)化；物種的形成是生物進(jìn)化的質(zhì)的飛躍【例例1】 (改編題改編題)下列與變異有關(guān)的敘述中，正確的是下列與變異有關(guān)的敘述中，正確的是 () A子代的性狀分離是基因重組的結(jié)果子代的性狀分離是基因重組的結(jié)果 B用二倍體植物的花藥離體培養(yǎng)，能得到葉片和果實(shí)較小的單倍體用二倍體植物的花藥離體培

14、養(yǎng)，能得到葉片和果實(shí)較小的單倍體 植物植物 C肺炎雙球菌抗藥性的變異來(lái)源有基因突變、基因重組和染色體變肺炎雙球菌抗藥性的變異來(lái)源有基因突變、基因重組和染色體變 異三種類型異三種類型 D若蝗蟲的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中由一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體若蝗蟲的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中由一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體 所攜帶的基因不完全相同，其原因最可能是發(fā)生過(guò)交叉互換所攜帶的基因不完全相同，其原因最可能是發(fā)生過(guò)交叉互換答案答案：D【例例2】 (濟(jì)寧濟(jì)寧5月模擬月模擬)右圖為果蠅體細(xì)胞染色體圖解，右圖為果蠅體細(xì)胞染色體圖解， 以下敘述錯(cuò)誤的是以下敘述錯(cuò)誤的是 () A從染色體組成分析，如圖所示的果蠅可以產(chǎn)生從染色體

15、組成分析，如圖所示的果蠅可以產(chǎn)生16 種配子種配子 B圖中所示的細(xì)胞具有兩個(gè)染色體組，其中圖中所示的細(xì)胞具有兩個(gè)染色體組，其中Y染色體上的基因并不全染色體上的基因并不全 是控制性別的基因是控制性別的基因 C對(duì)此果蠅進(jìn)行基因組測(cè)序時(shí)需要檢測(cè)對(duì)此果蠅進(jìn)行基因組測(cè)序時(shí)需要檢測(cè)5條染色體上基因的脫氧核苷條染色體上基因的脫氧核苷 酸排列順序酸排列順序 D、X(或或Y)四條染色體攜帶了控制果蠅生長(zhǎng)發(fā)育所需的四條染色體攜帶了控制果蠅生長(zhǎng)發(fā)育所需的 全部遺傳信息全部遺傳信息答案：答案：C【例例3】 (改編題改編題)玉米玉米(2N20)是重要的糧食作物之一。已知玉米的高是重要的糧食作物之一。已知玉米的高 稈、易

16、倒伏稈、易倒伏(A)對(duì)矮稈、抗倒伏對(duì)矮稈、抗倒伏(a)為顯性，抗病為顯性，抗病(B)對(duì)易感病對(duì)易感病(b)為顯為顯 性，控制上述兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上?，F(xiàn)有兩個(gè)性，控制上述兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上?，F(xiàn)有兩個(gè) 純合的玉米品種甲純合的玉米品種甲(AABB)和乙和乙(aabb)，據(jù)此培養(yǎng)，據(jù)此培養(yǎng)AAbb品種。品種。 根據(jù)材料分析回答：根據(jù)材料分析回答：(1)由品種由品種AABB、aabb經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)a、b、c過(guò)程培育出新品種的育種方式稱為過(guò)程培育出新品種的育種方式稱為_，F(xiàn)2的高稈抗病玉米中純合子占的高稈抗病玉米中純合子占_。(2)將圖將圖1中中F1與另一玉米品種丙雜交，

17、后代的表現(xiàn)型及其比例如圖與另一玉米品種丙雜交，后代的表現(xiàn)型及其比例如圖2所所示，則丙的基因型為示，則丙的基因型為_。(3)過(guò)程過(guò)程e常采用常采用_由由AaBb得到得到Ab個(gè)體。與過(guò)程個(gè)體。與過(guò)程a、b、c的育種方法相比，過(guò)程的育種方法相比，過(guò)程a、e、f的優(yōu)勢(shì)是的優(yōu)勢(shì)是 。與過(guò)程。與過(guò)程g的育種方式相比，過(guò)程的育種方式相比，過(guò)程d育種的優(yōu)勢(shì)是育種的優(yōu)勢(shì)是 。雜交育種雜交育種 1/9 aaBb 花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng) 明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限 能定向改造生物性狀能定向改造生物性狀 (4)上述育種方法中，最不容易獲得矮稈目標(biāo)品種的是上述育種方法中，最不容易獲得矮稈目標(biāo)品種的是 ，原因是原

18、因是_。g 誘變育種誘變育種 基因突變的頻率較低，而且是不定向的基因突變的頻率較低，而且是不定向的 (5)欲使玉米中含有某種動(dòng)物蛋白成分可采用上述欲使玉米中含有某種動(dòng)物蛋白成分可采用上述 育種方育種方法，若現(xiàn)有玉米均為晚熟品種，欲培育早熟品種可采用法，若現(xiàn)有玉米均為晚熟品種，欲培育早熟品種可采用 方方法。法。(6)在一塊高稈在一塊高稈(純合子純合子)玉米田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈玉米。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案玉米田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈玉米。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究該性狀出現(xiàn)的可能的原因探究該性狀出現(xiàn)的可能的原因(簡(jiǎn)要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論簡(jiǎn)要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論) 。d 基因工程基因工程 g 誘變育種誘變育種

19、將矮稈玉米與高稈玉米雜交；如果子一代為高稈，子二代高稈將矮稈玉米與高稈玉米雜交；如果子一代為高稈，子二代高稈 矮稈矮稈3 1(或出現(xiàn)性狀分離或出現(xiàn)性狀分離)，則矮稈性狀是基因突變?cè)斐傻?；否則，矮稈性狀，則矮稈性狀是基因突變?cè)斐傻?；否則，矮稈性狀是環(huán)境引起的。是環(huán)境引起的。（或矮稈玉米與高稈玉米種植在相同環(huán)境條件下，如果（或矮稈玉米與高稈玉米種植在相同環(huán)境條件下，如果兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮稈性狀是環(huán)境引起的；否則，矮稈性狀是基兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮稈性狀是環(huán)境引起的；否則，矮稈性狀是基因突變的結(jié)果）因突變的結(jié)果）【例例4】 下圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對(duì)圖示分析正確的是下圖表示生物新物

20、種形成的基本環(huán)節(jié)，對(duì)圖示分析正確的是()A圖中圖中A表示基因突變和基因重組，為進(jìn)化提供原材料表示基因突變和基因重組，為進(jìn)化提供原材料B種群基因頻率的定向改變是形成新物種的前提種群基因頻率的定向改變是形成新物種的前提C圖中圖中B表示地理隔離，是新物種形成的必要條件表示地理隔離，是新物種形成的必要條件D圖中圖中C表示生殖隔離，指兩種生物不能雜交產(chǎn)生后代表示生殖隔離，指兩種生物不能雜交產(chǎn)生后代答案：答案：B【例例5】 (江蘇卷改編江蘇卷改編)某植物種群中，某植物種群中，AA個(gè)體占個(gè)體占16%，aa個(gè)體占個(gè)體占36%， 請(qǐng)問(wèn)：請(qǐng)問(wèn)： (1)該種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中，該種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的后代中，AA個(gè)

21、體百分比為個(gè)體百分比為_，A的基的基 因頻率因頻率_，a的基因頻率的基因頻率_，與親代種群相比是否發(fā)生了，與親代種群相比是否發(fā)生了 進(jìn)化？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。進(jìn)化？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。_。(2)若該種群全部自交，則產(chǎn)生的后代中若該種群全部自交，則產(chǎn)生的后代中AA個(gè)體百分比為個(gè)體百分比為_，A的基因頻率的基因頻率_，與親代種群相比是否發(fā)生了進(jìn)化？簡(jiǎn)述理由。，與親代種群相比是否發(fā)生了進(jìn)化？簡(jiǎn)述理由。_。16% 40% 60% 沒有進(jìn)化，因?yàn)榉N群的基因頻率沒有發(fā)生變化沒有進(jìn)化，因?yàn)榉N群的基因頻率沒有發(fā)生變化 28% 40% 沒有進(jìn)化，因?yàn)榉N群的基因頻率沒有發(fā)生變化沒有進(jìn)化，因?yàn)榉N群的基因頻率沒有發(fā)生變化 (3)若在

22、某環(huán)境條件下，具有隱性性狀的個(gè)體均被淘汰，則該植物種群若在某環(huán)境條件下，具有隱性性狀的個(gè)體均被淘汰，則該植物種群中隨機(jī)交配的方式有中隨機(jī)交配的方式有_種。若是顯性個(gè)體被淘汰，種。若是顯性個(gè)體被淘汰，A的基因頻率的基因頻率比比a的基因頻率的基因頻率 (下降或上升得快、慢、差不多下降或上升得快、慢、差不多)。原因是。原因是_。由此可見，自然選擇。由此可見，自然選擇使種群使種群 ，從而決定了生物進(jìn)化方向。，從而決定了生物進(jìn)化方向。3 下降得快下降得快 前者雜合子也受到選擇作用，后者則不然前者雜合子也受到選擇作用，后者則不然 基因頻率定向改變基因頻率定向改變 一、關(guān)于生命起源的論爭(zhēng)化學(xué)進(jìn)化說(shuō) 生命起源

23、于原始地球上的無(wú)機(jī)物,這些無(wú)機(jī)物在原始地球的自然條件作用下，從無(wú)機(jī)到有機(jī)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，通過(guò)一系列化學(xué)進(jìn)化過(guò)程，成為原始生命體。 宇宙胚種說(shuō) 地球上最初的生命是來(lái)自地球以外的宇宙空間，宇宙中的某種力量將生命的種子撒向地球，后來(lái)才在地球上生長(zhǎng)并發(fā)展起來(lái)。17世紀(jì)中葉以前：世紀(jì)中葉以前： “上帝創(chuàng)造生物上帝創(chuàng)造生物” 近代科學(xué)的實(shí)證精神：鑒于人們觀察到近代科學(xué)的實(shí)證精神：鑒于人們觀察到“腐肉生腐肉生蛆蛆”現(xiàn)象現(xiàn)象 生命產(chǎn)生的“自然發(fā)生說(shuō)” 19世紀(jì)法國(guó)著名科學(xué)家巴斯德（1822年1895年）著名的“肉湯實(shí)驗(yàn)”證明：新的生命不可能自發(fā)地從非生命物質(zhì)中產(chǎn)生 一、關(guān)于生命起源的論爭(zhēng)一、關(guān)于生命起源的論爭(zhēng)

24、二、生物進(jìn)化的機(jī)制及歷程二、生物進(jìn)化的機(jī)制及歷程1922年，俄國(guó)生物化學(xué)家奧巴林提出了化學(xué)演化說(shuō)年，俄國(guó)生物化學(xué)家奧巴林提出了化學(xué)演化說(shuō)1953年，美國(guó)芝加哥大學(xué)的研究生米勒用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了奧巴林的這一假說(shuō)。 1922年，俄國(guó)生物 1922年，俄國(guó)生物化學(xué)家奧巴林提出假化學(xué)家奧巴林提出假說(shuō) ：原始地球上的某說(shuō) ：原始地球上的某些無(wú)機(jī)物質(zhì)在來(lái)自閃些無(wú)機(jī)物質(zhì)在來(lái)自閃電和太陽(yáng)輻射的能量電和太陽(yáng)輻射的能量作用下，逐漸變成了作用下，逐漸變成了原始地球上的第一批原始地球上的第一批有機(jī)分子。有機(jī)分子。 1953年，美國(guó)芝加 1953年，美國(guó)芝加哥大學(xué)的研究生米勒哥大學(xué)的研究生米勒做了一個(gè)簡(jiǎn)單但有啟做了一個(gè)簡(jiǎn)單但

25、有啟第一階段有機(jī)小分子物質(zhì)原始大氣原始湯原始海洋無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)第二階段有機(jī)高分子物質(zhì)第三階段多分子體系第四階段原始生命長(zhǎng)期不斷的演變相互作用場(chǎng)所過(guò)程產(chǎn)物場(chǎng)所聚合、縮合原始海洋過(guò)程場(chǎng)所過(guò)程場(chǎng)所原始海洋濃縮、凝聚說(shuō)明：生命來(lái)自于非生命 赫拉克利特:萬(wàn)物皆在流動(dòng)狀態(tài)之中。亞里斯多德“生物由一較不完美的狀態(tài)往一較完美的狀態(tài)移動(dòng)的結(jié)果”凡是持審慎態(tài)度的博物學(xué)家大多反對(duì)進(jìn)化的觀點(diǎn)，而是哲學(xué)家們從他們的概念出發(fā)提出了進(jìn)化的思想，如歌德、謝林、黑格爾等。如（法）(Comte de Buffon 1707-1788)就提出了外界環(huán)境直接改變動(dòng)物的學(xué)說(shuō)。如（法）(Lamarck 1744-1829)的用進(jìn)廢退學(xué)說(shuō)

26、。如蘇格蘭地質(zhì)學(xué)家賴爾的地質(zhì)漸變論。拉馬克在環(huán)境造拉馬克在環(huán)境造成的改變的積累成的改變的積累性中尋找進(jìn)化的性中尋找進(jìn)化的原因。原因。布豐的觀點(diǎn):環(huán)境布豐的觀點(diǎn):環(huán)境對(duì)個(gè)體所起的改對(duì)個(gè)體所起的改三、達(dá)爾文的生物進(jìn)化論三、達(dá)爾文的生物進(jìn)化論 達(dá)爾文（達(dá)爾文（1809年年1882年）英國(guó)生物學(xué)家年）英國(guó)生物學(xué)家 1831年8月，達(dá)爾文 1831年8月，達(dá)爾文隨英國(guó)海軍的“貝格隨英國(guó)海軍的“貝格爾號(hào)”艦去南美進(jìn)行爾號(hào)”艦去南美進(jìn)行科學(xué)考察，自東向科學(xué)考察，自東向西，歷時(shí)5年。在南美西，歷時(shí)5年。在南美洲東海岸，達(dá)爾文目洲東海岸，達(dá)爾文目睹了物種隨地域分布睹了物種隨地域分布而變化的明顯規(guī)律而變化的明顯規(guī)

27、律性：有親緣關(guān)系的物性：有親緣關(guān)系的物種總是分布在鄰近的種總是分布在鄰近的地域，隨著距離的增地域，隨著距離的增大，一個(gè)物種為另一大，一個(gè)物種為另一1859年出版了物種起源包括兩部分內(nèi)容，一、前人如布豐和拉馬克的一些觀點(diǎn)，如變異和遺傳，二、達(dá)爾文自己創(chuàng)造的理論（自然選擇）和一些經(jīng)過(guò)修改和發(fā)展的概念，主要為性狀分歧、種形成與滅絕和系統(tǒng)樹。達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)是一個(gè)綜合學(xué)說(shuō)，其核心為。變異是自然選擇 的材料過(guò)度繁殖提供了自然選擇 的必要性和可能性生存斗爭(zhēng)是自然選擇 實(shí)現(xiàn)的手段適者生存是自然選擇 的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勝劣汰是自然選擇 的必然結(jié)果按照達(dá)爾文的理論，長(zhǎng)頸鹿有這么長(zhǎng)的脖子是因?yàn)橛幸恍╅L(zhǎng)頸鹿生來(lái)脖子就長(zhǎng)一些，它

28、們因此可以吃到更多的樹葉，生活的更好，繁衍更多的子孫，來(lái)通過(guò)遺傳繼承這個(gè)自然生成的較長(zhǎng)的脖子。自然變異和自然選擇使得脖子繼續(xù)慢慢地長(zhǎng)起來(lái)。對(duì)長(zhǎng)頸鹿身上的斑紋拉馬克無(wú)法解釋，而達(dá)爾文可以解釋。一頭由于變異而產(chǎn)生斑紋的長(zhǎng)頸鹿，因?yàn)檫@些斑紋與樹林背景交織在一起，能夠更容易躲過(guò)捕食者，因而它就會(huì)留下更多的后代來(lái)繼承它有斑紋的特征。四、四、2020世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的綜合進(jìn)化論世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的綜合進(jìn)化論v達(dá)爾文學(xué)說(shuō)存在的問(wèn)題：達(dá)爾文學(xué)說(shuō)存在的問(wèn)題：v1、達(dá)爾文進(jìn)化論只能解釋生物物種的漸變，、達(dá)爾文進(jìn)化論只能解釋生物物種的漸變，不能解釋物種的突變不能解釋物種的突變v2、達(dá)爾文進(jìn)化論只包含了進(jìn)化的必然性，、達(dá)爾文進(jìn)

29、化論只包含了進(jìn)化的必然性，未包含偶然性未包含偶然性v3、達(dá)爾文進(jìn)化論只關(guān)注生物間的斗爭(zhēng)，而、達(dá)爾文進(jìn)化論只關(guān)注生物間的斗爭(zhēng)，而忽略了協(xié)同、協(xié)作忽略了協(xié)同、協(xié)作綜合進(jìn)化論主要論點(diǎn)：綜合進(jìn)化論主要論點(diǎn)： v突變是隨機(jī)的，是生物進(jìn)化的原始材料，但由于突變是隨機(jī)的，是生物進(jìn)化的原始材料，但由于對(duì)等位基因頻率變化的影響很小，在進(jìn)化中作用很對(duì)等位基因頻率變化的影響很小，在進(jìn)化中作用很小；自然群體存在的遺傳變異足以對(duì)不同環(huán)境的自??；自然群體存在的遺傳變異足以對(duì)不同環(huán)境的自然選擇作出反應(yīng)，自然選擇是影響生物進(jìn)化的主要然選擇作出反應(yīng)，自然選擇是影響生物進(jìn)化的主要因素，決定著生物進(jìn)化的方向；因素，決定著生物進(jìn)化的

30、方向；v由于自然選擇，處在不同環(huán)境下的有利基因分別由于自然選擇，處在不同環(huán)境下的有利基因分別被固定，最終可使不同環(huán)境下的生物出現(xiàn)生殖隔離被固定，最終可使不同環(huán)境下的生物出現(xiàn)生殖隔離而形成新物種。而形成新物種。v由于綜合進(jìn)化學(xué)說(shuō)的基本觀點(diǎn)仍是自然選擇，所由于綜合進(jìn)化學(xué)說(shuō)的基本觀點(diǎn)仍是自然選擇，所以又叫新達(dá)爾文學(xué)說(shuō)。以又叫新達(dá)爾文學(xué)說(shuō)。五生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)五生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 生物多樣性生物多樣性包括三個(gè)層面：包括三個(gè)層面：1、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性2、物種多樣性、物種多樣性3、遺傳多樣性：、遺傳多樣性：生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)多樣性： 各種生物有自己的生 各種生物

31、有自己的生命家園，即各種生物與命家園，即各種生物與環(huán)境構(gòu)成了不同的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了不同的生態(tài)系統(tǒng)，它們的結(jié)構(gòu)、功系統(tǒng)，它們的結(jié)構(gòu)、功能、物質(zhì)和能量的循環(huán)能、物質(zhì)和能量的循環(huán)過(guò)程、平衡及調(diào)節(jié)機(jī)制過(guò)程、平衡及調(diào)節(jié)機(jī)制千差萬(wàn)別，它們的多樣千差萬(wàn)別，它們的多樣性是生物多樣性的重要性是生物多樣性的重要內(nèi)容。內(nèi)容。物種多樣性：物種多樣性：地球上的每一樣物種都地球上的每一樣物種都是獨(dú)特的，小到肉眼看是獨(dú)特的，小到肉眼看不見的病毒，大到上百不見的病毒，大到上百生態(tài)系統(tǒng)生物群落非生物環(huán)境生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者水、空氣、太陽(yáng)能無(wú)機(jī)鹽類、蛋白質(zhì)、糖、脂類 生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次 生物個(gè)體生物個(gè)體：生物個(gè)體是物種里一個(gè)獨(dú)立生活的單位，：生物個(gè)體是物種里一個(gè)獨(dú)立生活的單位，是生命的體現(xiàn)者。只要它所在的環(huán)境能夠提供其生活是生命的體現(xiàn)者。只要它所在的環(huán)境能夠提供其生活所必需的條件，便能夠生存一定的時(shí)間。所必需的條件，便能夠生存一定的時(shí)間。 物種物種：有共同的遺傳基因，彼此能夠進(jìn)行交配繁殖：有共同的遺傳基因，彼此能夠進(jìn)行交配繁殖而與其它生物類群有生殖隔離，并在形態(tài)上類似，行而與其它生物類群有生殖隔離，并在形態(tài)上類似，行為習(xí)性相同和有類似的環(huán)境條件的生