現(xiàn)代生物進(jìn)化理論簡介

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論簡介世界上到底是先有雞還是先有蛋？這個(gè)問題困擾了人類幾千年！于是關(guān)于生物起源的種種猜測被提了出來，其中最被人認(rèn)可的是“進(jìn)化論”！地球形成原始生命：古細(xì)菌（厭氧異養(yǎng)）原核生物：藍(lán)藻細(xì)菌（自養(yǎng)）真核生物：出現(xiàn)了有性生物植物：厥類植物裸子植物被子植物動(dòng)物：兩棲類動(dòng)物鳥類哺乳類動(dòng)物古生代中生代新生代大約在40億年前，地球上出現(xiàn)了原始的生命。經(jīng)過漫長的生物進(jìn)化歷程，生物由簡單、低等逐步向復(fù)雜、高等發(fā)展進(jìn)化，從而形成了今天種類繁多、豐富多彩的生物界。新生代少女化石和復(fù)原圖達(dá)爾文通過幾十年的觀察分析，終于在1859年出版了《物種起源》一書，提出了自然選擇學(xué)說。達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說自然選擇學(xué)說的基本內(nèi)容1、過度繁殖2、生存競爭3、遺傳變異4、適者生存自然選擇學(xué)說例：長頸鹿的進(jìn)化過程長頸鹿的始祖現(xiàn)代長頸鹿實(shí)例：達(dá)爾文對(duì)長頸鹿進(jìn)化過程的解釋長頸鹿的祖先過度繁殖后代個(gè)體間的差異生存斗爭長頸、長前肢個(gè)體（遺傳積累）適者生存自然選擇現(xiàn)代長頸鹿（變異）長頸鹿個(gè)體差異生存斗爭適者生存○達(dá)爾文自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的區(qū)別和聯(lián)系二、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的內(nèi)容及相互關(guān)系：１、過度繁殖；２、生存斗爭；３、遺傳變異；4、適者生存。新物種的形成過程：生物的變異是不定向的，而自然選擇是定向的，微小變異經(jīng)自然選擇決定其生存或淘汰，有利變異經(jīng)遺傳固定并逐代積累，久而久之產(chǎn)生新物種。由此可知：1、生物的變異為進(jìn)化提供原始選擇材料；生物的遺傳使有利變異在后代得以積累和加強(qiáng)，故遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)在因素。2、生存斗爭推動(dòng)著生物的進(jìn)化，是生物進(jìn)化的動(dòng)力。也是自然選擇的途徑。3、自然選擇決定著生物進(jìn)化的方向。問題：請(qǐng)同學(xué)用達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說解釋現(xiàn)代長頸鹿的形成過程？長頸鹿產(chǎn)生的后代超過環(huán)境承受能力（過度繁殖）；它們有頸長和頸短的差異（遺傳變異）；青草缺乏時(shí)，它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃（生存斗爭）；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（適者生存），有利的變異不斷積累加強(qiáng)，就形成了現(xiàn)在的長頸鹿。達(dá)爾文自然選擇學(xué)說有什么重要意義？科學(xué)的解釋了：（1）生物進(jìn)化的原因；（2）生物的多樣性和適應(yīng)性。達(dá)爾文自然選擇學(xué)說有沒有其歷史局限性？由于受到當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制，自然選擇學(xué)說對(duì)于（1）遺傳和變異的本質(zhì)，自然選擇如何對(duì)可遺傳的變異起作用的問題不能作出科學(xué)的解釋。(２)他對(duì)進(jìn)化的解釋也局限于個(gè)體水平。實(shí)際上如果個(gè)體出現(xiàn)可遺傳的有利變異,相應(yīng)的基因必須在群體里擴(kuò)散并取代原有的基因,這樣新的生物類型才能逐漸形成。這些都說明，即使像達(dá)爾文這樣的偉大科學(xué)家，其思想觀點(diǎn)也會(huì)有歷史的局限性。二現(xiàn)代生物進(jìn)化理論現(xiàn)代生物學(xué)家吸取了達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的精華部分，運(yùn)用現(xiàn)代遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、物理、化學(xué)方法對(duì)生物的進(jìn)化進(jìn)行分析，提出了現(xiàn)代的生物進(jìn)化理論。現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本內(nèi)容也有四點(diǎn)：（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料（一）種群是生物進(jìn)化的單位（四）隔離導(dǎo)致物種形成（一）種群是生物進(jìn)化的單位１、種群的概念：

種群是生活在一定自然區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體，是生物繁殖的基本單位。一個(gè)池塘內(nèi)的魚是一個(gè)種群嗎?一個(gè)生物“種”或“物種”與種群有何區(qū)別？物種可以分布在不同的自然界的不同區(qū)域，只有在可以發(fā)生隨即交配、繁衍，使基因能夠世代傳得一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個(gè)體的集合才是一個(gè)種群。自然界的物種實(shí)際上是以一個(gè)個(gè)種群存在的，種群是物種繁衍、進(jìn)化的基本單位。２、種群全部個(gè)體所含的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫.（一）種群是生物進(jìn)化的單位3、某種基因在整個(gè)種群中出現(xiàn)的比例叫基因頻率。生物進(jìn)化其實(shí)就是種群基因頻率改變的過程。已知人眼的褐色（A）對(duì)藍(lán)色（a）是顯性。在一個(gè)有30000人的人群中，藍(lán)眼的人3600人，褐眼的有26400人，其中純合體有12000人。那么，在這一個(gè)人群中A和a的基因頻率分別為

A0.64和0.36B0.36和0.64C0.50和0.50D0.82和0.181.自然界中普遍存在的變異有幾種類型？2.可遺傳的變異的三個(gè)來源是什么？不可遺傳的變異可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異突變（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料生物在繁殖的過程中會(huì)產(chǎn)生基因重組、基因突變及染色體變異等可遺傳的變異。其中基因突變和染色體變異都可稱為突變。突變和基因重組使生物個(gè)體間出現(xiàn)可遺傳的差異。3、變異是不定向的,所以，突變和基因重組不能決定生物進(jìn)化的方向,什么可以決定生物進(jìn)化的方向?1.突變的頻率很低,可作為進(jìn)化的材料嗎?2.突變一定是有害或有利的嗎？由于生物種群個(gè)體數(shù)量很大,變異的絕對(duì)個(gè)體很多,所以可以作為進(jìn)化的材料.1.突變的頻率很低,可作為進(jìn)化的材料嗎?2.突變一定是有害或有利的嗎？eg.1

某海島上的昆蟲出現(xiàn)殘翅和無翅類型eg.2人類鐮刀形細(xì)胞貧血癥BBBbbb存活死亡死亡死亡存活存活瘧疾流行地區(qū)自然區(qū)域因此，鐮刀型細(xì)胞貧血癥多發(fā)生在非洲惡性瘧疾高發(fā)區(qū)，帶有該病致病基因（雜合）的人惡性瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力，使該基因被自然選擇所保留。綜上所述：

突變的有害或有利是相對(duì)的，它取決于生物的生存環(huán)境原理：突變等位基因有性生殖基因重組多種基因型種群出現(xiàn)大量可遺傳變異3、變異是不定向的,所以，突變和基因重組不能決定生物進(jìn)化的方向,什么可以決定生物進(jìn)化的方向?某海島上有翅的昆蟲偶爾會(huì)出現(xiàn)殘翅和無翅的突變類型,這種昆蟲一般是難以生存下去的,但后來海島上的環(huán)境改變了,那這種殘翅,無翅的昆蟲的數(shù)量會(huì)改變嗎?是怎樣改變的?（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向19世紀(jì)中葉以前,樺尺蠖幾乎都是淺色的,S基因的頻率很低,在5%以下.20世紀(jì)中葉,黑色樺尺蠖卻成了常見類型,S基因的頻率上升到95%以上.（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向

變異是不定向的,經(jīng)過長期的自然選擇,不利變異被不斷淘汰,有利變異被積累,使基因頻率發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝一定方向進(jìn)化由此可見,生物進(jìn)化方向是由自然選擇決定的,進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是使基因頻率發(fā)生定向改變.進(jìn)化可以一下改變物種嗎,物種是怎樣形成的呢?（四）隔離導(dǎo)致物種形成

物種的概念：指分布在一定的自然區(qū)域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能互相交配，并產(chǎn)生出可育后代的一群生物個(gè)體。

如全世界的人都是一個(gè)物種，所有人都生活在地球上，無論白人黑人黃種人結(jié)婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。

同樣，所有的馬是一個(gè)物種，所有的驢也是一個(gè)物種。但馬和驢不是一個(gè)物種，因?yàn)轳R與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力。虎獅獸是一個(gè)物種嗎?討論:二倍體西瓜是一個(gè)物種嗎,四倍體西瓜是一個(gè)物種嗎,三倍體西瓜是一個(gè)物種嗎,二倍體西瓜和四倍體西瓜是同一個(gè)物種嗎?為什么?

隔離：指同一物種不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。包括：

地理隔離：由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間不能相遇而不能交配。

生殖隔離：種群間的個(gè)體不能自由交配或交配后不能產(chǎn)生可育的后代。如麻鴨(上)和孚鴨(下)都是大雁的后代，由于長期地理隔離而沒有相互交配，沒有基因交流，形成了生殖隔離，現(xiàn)在即使人為讓它們交配，也不能產(chǎn)生可育的后代了。也就是說，它們形成兩個(gè)不同的物種了。

物種的形成：物種形成的方式有多種，經(jīng)過長期地理隔離而達(dá)到生殖隔離是比較常見的方式。

如大雁的后代形成麻鴨和孚鴨。又如達(dá)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(yuǎn)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?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是：進(jìn)化的基本單位是種群。進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。物種形成的基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重組——提供進(jìn)化的原材料；自然選擇——決定進(jìn)化的方向；實(shí)質(zhì)是基因頻率定向改變。隔離——物種形成的必要條件

達(dá)爾文對(duì)長頸鹿進(jìn)化過程的解釋長頸鹿的祖先過度繁殖后代個(gè)體間的差異生存斗爭長頸、長前肢個(gè)體（遺傳積累）適者生存自然選擇現(xiàn)代長頸鹿（變異）長頸鹿個(gè)體差異生存斗爭適者生存○達(dá)爾文自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的區(qū)別和聯(lián)系一、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)1、學(xué)說的核心是：自然選擇學(xué)說。2、生物進(jìn)化的基本單位是：種群。3、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是：種群基因頻率的改變。4、生物進(jìn)化的原材料是：突變和基因重組。5、生物進(jìn)化是定向的：表現(xiàn)為基因頻率的定向改變，進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的。6、物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重組、自然選擇和隔離。

7、新物種形成的必要條件是：隔離(生殖隔離)。問題：請(qǐng)同學(xué)用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋現(xiàn)代長頸鹿的形成過程？古鹿的種群中發(fā)生變異（有頸長和頸短的差異）環(huán)境變化牧草缺乏頸和前肢長的鹿生存，頸和前肢長的鹿淘汰若干代自然選擇鹿的種群中基因頻率發(fā)生定向變化，達(dá)到一定程度生殖隔離現(xiàn)代的長頸鹿○達(dá)爾文自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論未闡明遺傳和變異的機(jī)理突變和基因重組產(chǎn)生了生物進(jìn)化的原材料自然選擇如何對(duì)生物進(jìn)化起作用未作出科學(xué)的解釋自然選擇使有利于生物生存的基因的頻率逐漸增大，然后經(jīng)隔離產(chǎn)生生物新類型（物種）自然選擇作用于生物個(gè)體種群是生物進(jìn)化的基本單位聯(lián)系自然選擇學(xué)說是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ)和核心問題：根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論說明生物進(jìn)化和物種形成是一回事嗎？

解析：

兩者不是一回事。因?yàn)榛蝾l率的改變，不論基因頻率變化大小如何，都屬于進(jìn)化的的范圍；而作為物種形成，則必須當(dāng)基因頻率的改變?cè)谕黄品N的界限形成生殖隔離時(shí)，方可形成，因此隔離是物種形成必要條件，而不是生物進(jìn)化的必要條件。種群中基因頻率的變化，就是指種群中某個(gè)等位基因頻率的變化，導(dǎo)致種群基因庫的變遷，所以說，生物進(jìn)化的過程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。即進(jìn)化的標(biāo)志為基因的頻率是否發(fā)生改變，若改變則生物在進(jìn)化，未改變則生物未進(jìn)化。基因頻率的大小，能反映生物進(jìn)化的方向，即在進(jìn)化的過程中某基因的頻率如果逐漸增大，反映該基因控制的性狀對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)。1．現(xiàn)在許多學(xué)者認(rèn)為，生物進(jìn)化的基本單位是（）A．生物個(gè)體B．同種生物的全部個(gè)體C．種群D．生活在一起的全部生物2．根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,下列符合種群概念的是（）A.太平洋里全部的魚B.中華人民共和國國土上的所有人C.稻田里全部的蛇D.草原上的灰倉鼠3．下列有關(guān)種群基因庫的敘述中，不正確的是（）A.一個(gè)種群的基因庫包括這個(gè)種群所含有的全部基因B.生物的個(gè)體總是要死亡的，但基因庫卻因種群個(gè)體的繁殖而代代相傳C.種群中每個(gè)個(gè)體含有種群基因庫的全部基因D.基因突變可改變基因庫的組成

4.以下屬于種群范疇的是：

A．一座山上所有的馬尾松B．一塊草地上所有的昆蟲

C．一個(gè)池塘內(nèi)所有的魚類D．一個(gè)公園內(nèi)所有的樹木CBCA5．已知人眼的褐色（A）對(duì)藍(lán)色（a）是顯性。在一個(gè)有30000人的人群中，藍(lán)眼的人3600人，褐眼的有26400人，其中純合體有12000人。那么，在這一個(gè)人群中A和a的基因頻率分別為

A0.64和0.36B0.36和0.64C0.50和0.50D0.82和0.186．在某一個(gè)人群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者為16％，問該性狀不同類型的基因型頻率是多少？（按AA、Aa、aa順序排列答案）

A0.360.48