第七章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論(上課)

第7章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論世界上到底是先有雞還是先有蛋？神學(xué)家作出的“解釋”：先有雞，因?yàn)樯系蹌?chuàng)造了雞，然后讓雞下蛋！也就是說神創(chuàng)造了生物。其實(shí)不是上帝造物，也不是女媧造人，生物是通過不斷進(jìn)化而來的。那么生物是怎樣進(jìn)化的呢？第1節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來一、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說（最早提出）1主要內(nèi)容：（1）生物由更古老的生物進(jìn)化來的；（2）生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的；（3）生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。拉馬克認(rèn)為生物進(jìn)化是用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的結(jié)果用進(jìn)：食蟻獸的舌頭之所以細(xì)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(jìn)化過程3、局限性：過于強(qiáng)調(diào)環(huán)境的變化對生物進(jìn)化的影響。2、意義：反對神創(chuàng)論和物種不變論二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說：事實(shí)1：生物都有過度繁殖的傾向事實(shí)2：物種內(nèi)的個體數(shù)能保持穩(wěn)定事實(shí)3：資源是有限的推論1：個體間存在著生存斗爭事實(shí)4：個體間普遍存在差異(變異)事實(shí)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(jī)會多推論3：有利變異逐代積累，生物不斷進(jìn)化出新類型適者生存查理·達(dá)爾文（1809－1882）是英國的博物學(xué)家，是最終建立進(jìn)化論的人。達(dá)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(jìn)行了廣泛的觀察，并采集了大量的生物標(biāo)本和礦物標(biāo)本，經(jīng)過深入研究，形成了生物進(jìn)化的觀點(diǎn)。二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說達(dá)爾文把適者生存，不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)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(dá)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(qiáng)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(qiáng)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(jìn)行的相互斗爭，以及生物與無機(jī)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(yīng)環(huán)境,有的卻更不適應(yīng)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(hù)色用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的四個要點(diǎn)填空：自然選擇的基礎(chǔ)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(dá)爾文認(rèn)為長頸鹿的進(jìn)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(dá)爾文進(jìn)化理論的中心觀點(diǎn)：3、意義（1）對生物進(jìn)化的原因提出了合理的解釋（2）科學(xué)的解釋了生命的統(tǒng)一性和生物的多樣性（3）使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛，走上科學(xué)的軌道。二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說三、達(dá)爾文后進(jìn)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(xué)的解釋。（2）對生物進(jìn)化的解釋僅限于個體水平。（3）強(qiáng)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(dá)爾文的自然選擇學(xué)說第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容以達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說為核心，在其基礎(chǔ)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(jìn)化二隔離與物種的形成三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成（一）種群是生物進(jìn)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(diǎn)：

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(jìn)化和繁殖的基本單位。一種群基因頻率的變化與生物進(jìn)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(jìn)化的基本單位：例1:從種群中隨機(jī)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?yàn)锳,褐色翅的基因位a，從此種群中調(diào)查隨機(jī)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(jī)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(jìn)化的實(shí)質(zhì)。（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)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(jìn)化的原材料，

不能決定生物進(jìn)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(jì)20世紀(jì)（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料自然選擇作用的實(shí)質(zhì)：使種群基因頻率定向改變。

突變和基因重組為生物進(jìn)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(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。（三）自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向變異有利不利生存斗爭獲勝淘汰生存積累進(jìn)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(dǎo)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(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。任何一個物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的。1、共同進(jìn)化的實(shí)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(jìn)化與生物多樣性的形成1、共同進(jìn)化：不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)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(jìn)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(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等。3、生物進(jìn)化理論在發(fā)展三共同進(jìn)化與生物多樣性的形成_____是生物進(jìn)化的基本單位生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是________________突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的_____________決定生物進(jìn)化的方向_______是物種形成的必要條件生物進(jìn)化的過程是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境共同進(jìn)化的過程，

導(dǎo)致生物的多樣性?，F(xiàn)代生物進(jìn)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(jìn)化

1.下列表述中那一項(xiàng)不是拉馬克的觀點(diǎn)（）

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(dá)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(dá)爾文的觀點(diǎn)，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(jìn)廢退，獲得性遺傳。B3.下列哪一項(xiàng)符合達(dá)爾文對生物進(jìn)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(yīng)環(huán)境產(chǎn)生了抗藥性C、藥物對病毒的抗藥性變異進(jìn)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(jìn)化和繁殖的基本單位D.東北虎和華南虎是一個種群6.如