第七章 現(xiàn)代生物進化理論(上課)

第7章現(xiàn)代生物進化理論世界上到底是先有雞還是先有蛋？神學家作出的“解釋”：先有雞，因為上帝創(chuàng)造了雞，然后讓雞下蛋！也就是說神創(chuàng)造了生物。其實不是上帝造物，也不是女媧造人，生物是通過不斷進化而來的。那么生物是怎樣進化的呢？第1節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的由來一、拉馬克的進化學說（最早提出）1主要內(nèi)容：（1）生物由更古老的生物進化來的；（2）生物是由低等到高等逐漸進化的；（3）生物各種適應性特征的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳。拉馬克認為生物進化是用進廢退和獲得性遺傳的結(jié)果用進：食蟻獸的舌頭之所以細長，長期舔食螞蟻的結(jié)果。廢退：鼴鼠長期生活在黑暗的環(huán)境中，視力差，眼睛萎縮退化。獲得性遺傳長頸鹿脖子的進化過程3、局限性：過于強調(diào)環(huán)境的變化對生物進化的影響。2、意義：反對神創(chuàng)論和物種不變論二、達爾文的自然選擇學說：事實1：生物都有過度繁殖的傾向事實2：物種內(nèi)的個體數(shù)能保持穩(wěn)定事實3：資源是有限的推論1：個體間存在著生存斗爭事實4：個體間普遍存在差異(變異)事實5：許多變異是可能遺傳的推論2：具有有利變異的個體，生存并留下后代的機會多推論3：有利變異逐代積累，生物不斷進化出新類型適者生存查理·達爾文（1809－1882）是英國的博物學家，是最終建立進化論的人。達爾文曾隨英國海軍勘探船“貝格爾”號，做了歷時五年（1831－1836）的環(huán)球航行考察，在動植物和地質(zhì)等方面進行了廣泛的觀察，并采集了大量的生物標本和礦物標本，經(jīng)過深入研究，形成了生物進化的觀點。二、達爾文的自然選擇學說達爾文把適者生存，不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。二、達爾文的自然選擇學說：

鱈魚的年產(chǎn)卵量是500萬粒。有人計算過,如果鱈魚所產(chǎn)的卵全部能孵化長大成魚,那么不出6年,整個大西洋就會被鱈魚塞滿。過度繁殖過度繁殖

人可能是繁殖能力最小的！若以每對夫妻平均生三個子女，平均30年傳遞一代計算，每隔50年人口就將增加一倍。只需數(shù)百年時間世界人口就將達到幾萬億人，顯然，這是不可能的！

動物、植物和微生物的繁殖能力比人強很多很多倍！若全部后代都能成活下來，只要很短時間就會超出環(huán)境的承受能力！

各種生物都有極強大的生殖力。但是自然界中各種生物的數(shù)量在一定時期內(nèi)都會保持相對穩(wěn)定。過度繁殖生存斗爭

生活在海洋的翻車魚：如果這些卵都變成魚并存活下來，那么廣闊的海洋就會成為翻車魚的世界了。遺憾的是，這些魚卵能平安地長大成魚的，只有１０條左右，其他的都成了沙丁魚等魚類的美餐。一條魚能產(chǎn)卵３億多粒。生存斗爭

生物個體之間進行的相互斗爭，以及生物與無機自然環(huán)境之間的斗爭，賴以維持個體生存并繁衍種族的自然現(xiàn)象。生存斗爭生物個體間普遍存在差異（變異),許多變異是可遺傳的。生物的變異有的比親代更適應環(huán)境,有的卻更不適應環(huán)境,即變異是不定向的。遺傳變異適者生存——竹節(jié)蟲的擬態(tài)擬態(tài)警戒色保護色用達爾文的自然選擇學說的四個要點填空：自然選擇的基礎是：_____________自然選擇的內(nèi)因是：_____________

自然選擇的方式是：_____________自然選擇的結(jié)果是：_____________生存斗爭遺傳變異適者生存，不適者被淘汰過度繁殖

達爾文認為長頸鹿的進化原因是：長頸鹿產(chǎn)生的后代超過環(huán)境承受能力

；它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃

；它們有頸長和頸短的差異

；頸長的能吃到樹葉生存下來，頸短的卻因吃不到樹葉而最終餓死了

。自然選擇過度繁殖生存斗爭遺傳變異適者生存適者生存2、達爾文進化理論的中心觀點：3、意義（1）對生物進化的原因提出了合理的解釋（2）科學的解釋了生命的統(tǒng)一性和生物的多樣性（3）使生物學第一次擺脫了神學的束縛，走上科學的軌道。二、達爾文的自然選擇學說三、達爾文后進化理論的發(fā)展：1、性狀水平深入到基因水平；2、個體為單位，發(fā)展到以種群為基本單位。（1）對遺傳和變異的本質(zhì)，不能做出科學的解釋。（2）對生物進化的解釋僅限于個體水平。（3）強調(diào)物種的形成是漸變的結(jié)果不能解釋物種大爆發(fā)的現(xiàn)象。4、局限性二、達爾文的自然選擇學說第2節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容以達爾文的自然選擇學說為核心，在其基礎上發(fā)展而來主要內(nèi)容：一種群基因頻率的變化與生物進化二隔離與物種的形成三共同進化與生物多樣性的形成（一）種群是生物進化的基本單位：1、種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。2、種群的特點：

種群中的個體彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。是生物進化和繁殖的基本單位。一種群基因頻率的變化與生物進化（1）一個池塘中的全部魚（2）一個池塘中的全部鯉魚（3）兩個池塘內(nèi)的全部青蛙（4）一片草地上的全部植物（5）一片草地上的成年梅花鹿否是否否否判斷下列哪些屬于一個種群4、基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率。3、基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。個體間的差異越大，基因庫也就越大。（一）種群是生物進化的基本單位：例1:從種群中隨機抽出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。那么A和a的基因頻率是多少?解:A％==(30×2+60)/200×100%=60%×100%基因頻率的計算子代基因型頻率AA%＝A％×A％Aa%＝2A％×a％aa%＝a％×a％a％=1-A%=40%=36%=48%=16%基因頻率計算的相關(guān)類型1.已知基因型個體數(shù)求基因頻率基因頻率=（該基因純合子個數(shù)×2+該基因雜合子個數(shù)）÷（總數(shù)×2）2.已知基因型頻率求基因頻率某基因頻率A=AA基因型頻率+1／2Aa基因型頻率

A的頻率==60%a的頻率==40%例2：某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A,褐色翅的基因位a，從此種群中調(diào)查隨機抽取100個個體，發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%。那么A、a的基因頻率是多少？那么，下一代呢？基因頻率會不會發(fā)生變化？30%+1/2×60%1-A%基因頻率的計算若親代昆蟲中的種群滿足以下五個條件：①昆蟲種群數(shù)量足夠大②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代③沒有遷入與遷出④自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用⑤基因A、a都不產(chǎn)生突變。親代基因型的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A()A()a()a()子代基因型頻率AA()Aa()aa()子代基因頻率A()a（）30%30%30%10%36%48%16%60%40%在自然界中，這五個條件是否都成立？突變產(chǎn)生新基因，種群的基因頻率會發(fā)生變化嗎？不可能！如：翅色與環(huán)境色彩較一致，被天敵發(fā)現(xiàn)的機會就少。會。是增加還是減少在于該變異對生物體是有益還是有害。種群基因頻率的改變是生物進化的實質(zhì)。（二）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料1、突變指基因突變和染色體變異。2、突變的有害和有利并不是絕對的，它取決于生物的生存環(huán)境。4、突變和基因重組只產(chǎn)生生物進化的原材料，

不能決定生物進化的方向。3、基因突變產(chǎn)生等位基因，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?！疤骄孔匀贿x擇對種群基因頻率的影響”ss長滿地衣的樹干上的樺尺蠖

黑褐色樹干上的樺尺蠖

ss19世紀20世紀（二）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料自然選擇作用的實質(zhì)：使種群基因頻率定向改變。

突變和基因重組為生物進化提供了原材料，自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。（三）自然選擇決定了生物進化的方向變異有利不利生存斗爭獲勝淘汰生存積累進化變異有利變異有利思考：1、生活在英國曼徹斯特地區(qū)的兩種顏色的樺尺蠖是一個物種還是兩個？

2、怎樣判斷兩個種群是否屬于同一物種？物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物。隔離：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。

類型：地理隔離、生殖隔離二、隔離導致物種的形成馬驢騾例：馬和驢不是一個物種因馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力例：虎與獅交配的后代——虎獅獸地理隔離物種形成的基本環(huán)節(jié)突變基因重組自然選擇隔離原材料方向必要條件原種不同種群突變、基因重組自然選擇基因頻率定向改變生殖隔離變異積累，形成新物種不同變異類型物種的形成東北虎華南虎達爾文在加拉帕戈斯群島發(fā)現(xiàn)的地雀：由于海水的隔離，這些從南美洲遷來的不能遠飛的地雀由于地理隔離而形成生殖隔離，形成了不同的物種。任何一個物種都不是單獨進化的。1、共同進化的實例生物與生物之間。例：蘭花和專門給它傳粉的昆蟲。獵豹與鹿。三共同進化與生物多樣性的形成1、共同進化：不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展2、生物多樣性的形成基因多樣性（1）內(nèi)容物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性（2）形成的進化歷程：從原核生物到真核生物，從無性生殖到有性生殖，由簡單到復雜，由水生到陸生，由低等到高等。3、生物進化理論在發(fā)展三共同進化與生物多樣性的形成_____是生物進化的基本單位生物進化的實質(zhì)是________________突變和基因重組產(chǎn)生進化的_____________決定生物進化的方向_______是物種形成的必要條件生物進化的過程是生物與生物、生物與無機環(huán)境共同進化的過程，

導致生物的多樣性。現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容種群原材料自然選擇隔離種群基因頻率發(fā)生定向改變共同進化

1.下列表述中那一項不是拉馬克的觀點（）

A.生物的種類是隨著時間的推移而變化的；

B.生物的種類從古到今是一樣的；

C.環(huán)境的變化使生物出現(xiàn)新的性狀，并且將這些性狀傳給后代；

D.生物的某一器官發(fā)達與否取決于用與不用。B2.某植物單植年產(chǎn)百粒種子，其中大部分被鳥所食，或因氣候、土壤、水分等原因不能在第二年長成成株，按達爾文的觀點，這一現(xiàn)象說明（）A.物種是可變的；B.過度繁殖，生存斗爭；C.選擇的不定向性；D.用進廢退，獲得性遺傳。B3.下列哪一項符合達爾文對生物進化過程的論述(）A.變異—生存斗爭—有利變異的積累—適者生存；B.生存斗爭—生物變異—有利變異的積累—適者生存；C.環(huán)境變化—生物變異—適者生存—有利變異積累；D.生物變異—生存斗爭—適者生存—有利變異積累。D4.某治療感冒病的藥物療效很高，幾年后療效逐漸降低，其根本原因是（）A、病毒接觸藥物以后，慢慢產(chǎn)生抗藥性B、病毒為了適應環(huán)境產(chǎn)生了抗藥性C、藥物對病毒的抗藥性變異進行了定向的選擇D、后來的藥量減少，產(chǎn)生抗藥性變異。C5.下列關(guān)于種群的敘述錯誤的是：（）A.一個池塘里的全部鯉魚是一個種群B.種群中各基因的頻率可以發(fā)生變化C.是生物進化和繁殖的基本單位D.東北虎和華南虎是一個種群6.如