遺傳與進化：生物進化

生物進化

在生物學(xué)的領(lǐng)域中，再也沒有比進化的見解更有意義的了。

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

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)和功能由簡單到復(fù)雜、由低級到高級。進化論的提出者是法國的博物學(xué)家拉馬克;英國博物學(xué)家達爾文為其奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。第二十五章生物進化學(xué)說

拉馬克的主要科學(xué)成就:《法國植物志》三卷

《無脊椎動物雜志》《動物哲學(xué)》

無脊椎動物學(xué)的創(chuàng)始人

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

生物是變的,進化的,生物進化是以漸變方式進行.

對于較高等的動物而言,進化的原因是用進廢退和獲得性遺傳.

進化的動力和方向是生物天生就有的向上發(fā)展的內(nèi)在趨勢,使之從簡單到復(fù)雜,從低級到高級.

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

獲得性遺傳有機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廢退和獲得性遺傳例證：

長頸鹿的脖子鼴鼠的眼睛、痕跡器官等

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

1831.12.27由英國出發(fā)，先到達巴西，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5年。達爾文環(huán)球旅行路線2達爾文的自然選擇學(xué)說1繁殖過剩家蠅：1000卵/代，10d/代，一年將地球覆蓋2.54cm2生存競爭種內(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,生存斗爭和適者生存的過程就是自然選擇的過程，自然選擇是一個長期、緩慢連續(xù)的過程。生物進化的證據(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)研究的對象。根據(jù)以上前肢趾的特點和馬及其前趾的進化，請分析各類馬的體形、運動形式及生活環(huán)境？項目種類距今年代生活環(huán)境體形運動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、運動形式的對比證明：現(xiàn)代馬是由軀體較小的始祖馬，經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的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化微觀進化：在物種范圍內(nèi)，隨時間的推移，群體遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化。宏觀進化：研究物種及物種以上分類群的演變?；驇?一個群體中全部個體的基因的總和.基因頻率:一個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,以及他們在各種基因型中的數(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.），通過各自獨立的研究分析，于1908年分別提出了關(guān)于隨機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，其要點如下：遺傳平衡定律（哈迪－溫伯格定律）在一個隨機交配的大群體中，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個條件：

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

設(shè)第一代有1000個個體,其中AA占810個,Aa180

個,aa為10個.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，而一定時間內(nèi)群體基因庫的變化即表現(xiàn)為生物種群的進化?，F(xiàn)假設(shè)有5個起始群體，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

可以計算到以上5個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，所以進行隨機交配一代以后，由(0.6A＋0.4a)2可得到5個子代群體的基因型頻率都是：AAAaaa0.360.480.16

任何一個群體，對于常染色體的一對等位基因而言，不論起始群體的遺傳組成如何，只要經(jīng)過一代隨機交配，群體遺傳組成都會處于哈迪－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交配自然選擇遺傳漂變定義：基因頻率在小群體內(nèi)隨機增減的現(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?。跂|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個男人和數(shù)目不詳?shù)呐?，到１９７０年，人口達１５００人，患病率為４－１０％．可能活下來的人有一個或幾個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：指個體從一個群體遷入另一個群體或從一個群體遷出，然后參與交配繁殖，導(dǎo)致群體間的基因流動．單向遷入引入外來基因單向的遷出會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．突變昆蟲抗藥性進化Ｐ３１８在一個大的群體內(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．非隨機交配性選擇果蠅紅眼和白眼自然選擇自然選擇的對象是群體內(nèi)遺傳組成互有差異的個體．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，而保留中間型的個體．定向選擇：把