遺傳與進(jìn)化：生物進(jìn)化

生物進(jìn)化

在生物學(xué)的領(lǐng)域中，再也沒有比進(jìn)化的見解更有意義的了。

————Th.杜布贊斯基生物進(jìn)化：生物種群多樣性和適應(yīng)性的變化，或一個(gè)群體遺傳組成上的變化。生物進(jìn)化的基本思想：

地球上最早的生命物質(zhì)是由非生命物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來;現(xiàn)在生存的各種生物有著共同的祖先;在進(jìn)化過程中，生物的種類由少到多、生物的結(jié)構(gòu)和功能由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)。進(jìn)化論的提出者是法國的博物學(xué)家拉馬克;英國博物學(xué)家達(dá)爾文為其奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。第二十五章生物進(jìn)化學(xué)說

拉馬克的主要科學(xué)成就:《法國植物志》三卷

《無脊椎動(dòng)物雜志》《動(dòng)物哲學(xué)》

無脊椎動(dòng)物學(xué)的創(chuàng)始人

在《動(dòng)物哲學(xué)》中系統(tǒng)闡述了生物進(jìn)化的思想。拉馬克學(xué)說:

生物是變的,進(jìn)化的,生物進(jìn)化是以漸變方式進(jìn)行.

對(duì)于較高等的動(dòng)物而言,進(jìn)化的原因是用進(jìn)廢退和獲得性遺傳.

進(jìn)化的動(dòng)力和方向是生物天生就有的向上發(fā)展的內(nèi)在趨勢(shì),使之從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低級(jí)到高級(jí).

最原始的生物源于自然發(fā)生.評(píng)述:是第一個(gè)提出比較完整的進(jìn)化理論的學(xué)者.

獲得性遺傳有機(jī)體趨向完善的能力低等生物源于自然發(fā)生的論述適應(yīng)和變異無差別的論述用進(jìn)廢退和獲得性遺傳例證：

長(zhǎng)頸鹿的脖子鼴鼠的眼睛、痕跡器官等

達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說1繁殖過剩2生存斗爭(zhēng)3遺傳變異4適者生存“貝格爾號(hào)”環(huán)球科學(xué)旅行：

1831.12.27由英國出發(fā)，先到達(dá)巴西，在南美洲的東海岸逗留2年多，隨后繞到南美洲的西海岸，由此往新西蘭、澳洲和塔斯馬尼亞島，后來經(jīng)過印度洋，從南邊繞過非洲的好望角，橫渡大西洋，再回到巴西，最后于1836.10.2返回英國，歷時(shí)5年。達(dá)爾文環(huán)球旅行路線2達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說1繁殖過剩家蠅：1000卵/代，10d/代，一年將地球覆蓋2.54cm2生存競(jìng)爭(zhēng)種內(nèi)、種間、環(huán)境3遺傳變異4適者生存生存下來的生物都具有適應(yīng)性，適應(yīng)性是在選擇中形成的,生存斗爭(zhēng)和適者生存的過程就是自然選擇的過程，自然選擇是一個(gè)長(zhǎng)期、緩慢連續(xù)的過程。生物進(jìn)化的證據(jù)：1化石：經(jīng)過自然界作用，保存于地層中的古生物的遺體、遺物和遺跡。是古生物學(xué)研究的對(duì)象。根據(jù)以上前肢趾的特點(diǎn)和馬及其前趾的進(jìn)化，請(qǐng)分析各類馬的體形、運(yùn)動(dòng)形式及生活環(huán)境？項(xiàng)目種類距今年代生活環(huán)境體形運(yùn)動(dòng)形式始祖馬三趾馬現(xiàn)代馬草原草原溫暖潮濕的草叢和灌木林狐一般大小、背部彎曲比始祖馬大一些背較平直高大、背平直跳躍能奔跑能快速奔跑三類馬的生境、體形、運(yùn)動(dòng)形式的對(duì)比證明：現(xiàn)代馬是由軀體較小的始祖馬，經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來的5000萬年2000萬年100萬年回主頁（4）分子生物學(xué)證據(jù)遺傳密碼的通用性說明，自然界所有生命形式都是相互關(guān)聯(lián)的。親源關(guān)系近的生物，其DNA或蛋白質(zhì)有更多相同性。反之亦然。例：人類與其他幾種脊椎動(dòng)物血紅蛋白多肽鏈的氨基酸序列差別人—猴子：8人—鼠：30人—八目鰻：125人工選擇與自然選擇生物的微觀進(jìn)化微觀進(jìn)化：在物種范圍內(nèi)，隨時(shí)間的推移，群體遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化。宏觀進(jìn)化：研究物種及物種以上分類群的演變?；驇?一個(gè)群體中全部個(gè)體的基因的總和.基因頻率:一個(gè)基因坐位上的不同等位基因在群體中的比較頻率群體的遺傳組成:群體中各種等位基因的頻率,以及他們?cè)诟鞣N基因型中的數(shù)量分布構(gòu)成群體的遺傳結(jié)構(gòu).

英國數(shù)學(xué)家哈迪（Hardy,G.H.）和德國醫(yī)生溫伯格（Weinberg,w.），通過各自獨(dú)立的研究分析，于1908年分別提出了關(guān)于隨機(jī)交配群體的基因頻率和基因型頻率的重要遺傳規(guī)律，被稱為哈迪－溫伯格定律(Hardy-WeinbergLaw)，又稱群體平衡法則，其要點(diǎn)如下：遺傳平衡定律（哈迪－溫伯格定律）在一個(gè)隨機(jī)交配的大群體中，如果沒有其他因素的影響，則群體基因庫中各種基因頻率和基因型頻率將代代相傳，保持不變。理想群體必須符合以下5個(gè)條件：

1、種群足夠大；2、隨機(jī)交配；3、無突變；4、與其他群體無基因交流(隔離)；5、無自然選擇計(jì)算

設(shè)第一代有1000個(gè)個(gè)體,其中AA占810個(gè),Aa180

個(gè),aa為10個(gè).問各基因型頻率及等位基因的頻率?

遺傳平衡是以假定的條件(理想群體)為前提，實(shí)際上，生物群體的基因頻率和基因型頻率常常被打破，使群體基因庫發(fā)生變化，而一定時(shí)間內(nèi)群體基因庫的變化即表現(xiàn)為生物種群的進(jìn)化?，F(xiàn)假設(shè)有5個(gè)起始群體，其遺傳組成為：起始群體

基因型頻率

Ⅰ0.450.300.25Ⅱ0.400.400.20Ⅲ0.300.600.10Ⅳ0.250.700.05

AAAaaaⅤ0.360.480.16

可以計(jì)算到以上5個(gè)群體的基因頻率都一樣，A基因的頻率p為0.6，a基因的頻率q為0.4，所以進(jìn)行隨機(jī)交配一代以后，由(0.6A＋0.4a)2可得到5個(gè)子代群體的基因型頻率都是：AAAaaa0.360.480.16

任何一個(gè)群體，對(duì)于常染色體的一對(duì)等位基因而言，不論起始群體的遺傳組成如何，只要經(jīng)過一代隨機(jī)交配，群體遺傳組成都會(huì)處于哈迪－溫伯格平衡狀態(tài)。

導(dǎo)致群體遺傳結(jié)構(gòu)變化的因素：遺傳漂變基因流突變非隨機(jī)交配自然選擇遺傳漂變定義：基因頻率在小群體內(nèi)隨機(jī)增減的現(xiàn)象．例１：Ｄunkers人群是由法國黑森州遷入美國賓夕法尼亞州定居，由于宗教原因，形成一個(gè)隔離的群體．其Ｍ血型高于黑森州人和當(dāng)?shù)孛绹?，Ｎ血型比后兩者低．這是遷入的人數(shù)少造成的．遺傳漂變例２：有一先天性失明癥是常染色體隱性遺傳病．在東卡羅林群島的pingelap島人先天失明率高，原因：１７８０－－１７９０年間，颶風(fēng)襲擊，人大量死亡，僅留下９個(gè)男人和數(shù)目不詳?shù)呐?，到１９７０年，人口達(dá)１５００人，患病率為４－１０％．可能活下來的人有一個(gè)或幾個(gè)是患病基因的攜帶者．所以是遺傳漂變的結(jié)果．基因流（遷移）定義：指?jìng)€(gè)體從一個(gè)群體遷入另一個(gè)群體或從一個(gè)群體遷出，然后參與交配繁殖，導(dǎo)致群體間的基因流動(dòng)．單向遷入引入外來基因單向的遷出會(huì)造成基因的流失群體之間雙向遷移，造成群體間的遺傳差異減少，有使群體間遺傳結(jié)構(gòu)均一化趨勢(shì)．突變昆蟲抗藥性進(jìn)化Ｐ３１８在一個(gè)大的群體內(nèi)，突變很難在短期內(nèi)改變基因頻率，如果加上漂變或自然選擇，可以迅速增大他在群體中的頻率．非隨機(jī)交配性選擇果蠅紅眼和白眼自然選擇自然選擇的對(duì)象是群體內(nèi)遺傳組成互有差異的個(gè)體．自然選擇的過程是最適者生存，不適者被淘汰．自然選擇的結(jié)果群體的基因頻率和基因型頻率改變．自然選擇不同基因型個(gè)體間有差別的延續(xù)．或者說有差別存活和生殖．適合度和選擇系數(shù)

適合度：一個(gè)生物能夠存活并把他的基因傳給下一代的能力．

選擇系數(shù)：降低了的適合度．

選擇的基本類型穩(wěn)定性選擇：把趨于極端的變異類型淘汰掉，而保留中間型的個(gè)體．定向選擇：把