现代生物进化理论的由来

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1、现代生物进化 理论 关于生命起源的几个假说 神创论 “上帝造人” “女娲造人” 自生论 “腐肉生蛆” 宇宙生命论 新自生论（或化学进化说） 圣经中“创世纪”的情景 进化论 现在地球上的各种生物不是神创造的，而是由 共同的祖先经过漫长的时间演变而来的，因此 各种 生物之间有着或远或近的亲缘关系。 拉马克的用进废退学说 历史上第一个提出比较完整的进化学说的是法国博物学家拉 马克。他通过对植物和动物的大量观察，提出地球上的所有 生物都不是神造的，而是由更古老的生物进化来的；生物是 由低等到高等逐渐进化的；生物各种适应性特征的形成都是 由于用进废退和获得性遗传。器官用的越多越发达。 1.物种是可变的

2、2.生物是由低等向高等进 化的 3.环境的变化可以引起物 种的变化 4.用进废退和获得性遗传 食蚁兽的舌头之所以细长，是 长期舔食蚂蚁的结果。 拉马克的用进废退学说 达尔文 查理 达尔文（ 1809 1882）是英国的博物 学家，是最终建立进化论的人。 达尔文曾随英国海军勘探船 “ 贝格尔 ” 号， 做了历时五年（ 1831 1836）的环球航行考 察，在动植物和地质等方面进行了广泛的观 察，并采集了大量的生物标本和矿物标本， 经过深入研究，形成了生物进化的观点。 到了 19世纪末，达尔文的学说终于赢得了科学界绝 大多数人的支持，成为流行最广、影响最大的科学思 潮之一。 以上两图是当时宗教人士

3、为讽刺达尔文所作 事实 1：生物 都有过度繁殖 的现象 事实 2：物种内 的个体总能保 持稳定 事实 3：资源是 有限的 推论 1：个 体间生存 斗争存在 事实 4：个体 间存在差异 事实 5：许 多变异是可 以遗传的 推论 2： 具有有 利变异 的个体 生存并 留下后 代的机 多会 推论 3： 有利变 异逐 代积累， 生物不 断进化 出新类 型。 自然选择学说的解释模型 自然选择学说的主要内容 过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存 达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。 生物的繁殖能力总是大大地超过环境 的承载能力 生物个体之间的相互斗争，以及生物 与无机自然条件之间的斗争的

4、现象。 生物的变异有的是有利于生存的，有 的是不利于生存的。变异可以遗传。 经生存斗争，凡是生存下来的生物个 体都是对环境能适应的，而被淘汰的 生物都是对环境不适应的。 对长颈鹿的进化过程的解释 长颈鹿的祖先存在的个体差异，有的 长颈鹿有的颈和前肢长一些，有的长颈 鹿的颈和前肢短一些。 在缺乏青草的环境中，颈和前肢长一些 的长颈鹿由于能够吃到高处的树叶而得以 生存，而颈和前肢较短的个体则遭淘汰。 颈和前肢较长的变异，通过自然环境 的定向选择而得到逐代的积累和加强， 逐渐进化成现在的长颈鹿。 有关自然选择学说的几个结论 遗传和变异是生物进化的内在因素，生物的变异为生 物进化提供了原始的选择材料，

5、生物的遗传使有利的变 异在后代里得到积累和加强。 生存斗争推动着生物的进化，它是生物进化的动力。 自然选择是通过生存斗争来实现的。 生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的。定向 的自然选择决定着生物进化的方向。 适者生存是自然选择的结果。 过度繁殖为自然选择提供了更多的材料，并且加剧了 生存斗争。同时过度繁殖本身也是自然选择的结果。 人工选择 对自然选择学说的评价 意义： 能够科学的解释生物进化的原因 ， 以及生物的 多样性和适应性 ， 被恩格斯列为 19世纪自然科学的 三大发现之一 。 局限性： 对于遗传和变异的本质，不能做出科学的解释。 对生物进化的解释局限于个体水平。 强调渐变，不能很

6、好地解释物种大爆发等现象。 Content 种群是生物进化的基本单位 1.种群的概念 （ 1）概念：生活在一定区域的（即同一地点的） 同种生物的全部个体。种群是生物繁殖后代的基本 单位。 说明：把种群作为生物进化的基本单位的原因 是：种群是生物繁殖的基本单位。 Content （ 2）理解：对于种群的概念，首先要抓住两个要素， 一是“同种”，二是“全部”。如：树、鱼、鸟、蛇等都不 是物种名，松树、竹子等也都不是具体的物种，而各是一类 生物。一类生物可有很多种，如松树有马尾松、红松、白皮 松等种。金环蛇、黑眉锦蛇、眼镜蛇是种，而蛇不是种。 种群具有时空限制，离开一定的空间和时间，种群是不 存在的

7、。如：徐州云龙湖冬季有野鸭种群，不能说什么季节 都有野鸭种群。 种群不是个体的简单相加、机械地结合在一起。因为一 个种群的个体相互间不是孤立存在的，而是通过种内关系组 成了一个有机的整体。个体之间彼此可以交配，并通过繁殖 将各自的基因传递给后代，因此，从宏观方面看，种群是生 物繁殖的基本单位，从微观方面看，生物进化的实质是种群 基因频率的改变。所以，它又是进化的基本单位。 2.种群的基因库 （ 1）概念：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做 这个种群的基因库。 说明：一个种群的某个个体所含有的全部基因不能叫做种群 的基因库。 （ 2）每个种群都有自己的基因库，种群中的个体有生有灭， 而基因

8、库却在前后代遗传过程中保存和发展。 100% 基因频率 = 某种基因的数目 控制同种性状的等位基因的总数 3.种群的基因频率 （ 1）概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基 因数的比率。 （ 2）计算：先分别求出某种基因的个数和全部的控制同种 性状的等位基因的总数（可通过随机取样而获得），然后按下 列公式计算，其比值即为某基因在该种群中的基因频率。 (3)假设条件下的计算方法 假设种群非常大，雌雄个体间都能自由交配，没有大量的 迁入和迁出，没有该对等位基因决定的性状的优胜劣汰，我们 就可以根据基因型频率计算基因型的频率，反之亦可。 具体算法是：已知 A基因的频率是 A%， a基因的频率

9、是 a%， 则该种群中基因型为 AA的个体占 A% A%，基因型为 aa的个体占 a% a%，基因型为 Aa的个体占 A% a% 2。 已知某种群中基因型为 AA的个体占 X%，则 A基因的频率是 X%， a基因的频率是 1- X%；或已知基因型是 aa的个体占 Y%， 则 a基因的频率是 Y%， A基因的频率是 1- Y%。 Content 选项 C中，若 Aa自交后代中 aa失去交配能力，基因频率如何变化？ A基因频率上升， a基因频率下降。 1.已知某种群中， AA的基因型频率为 30， aa的基因型频率为 26，则 该群体的个体自交， 中基因型为的个体所占的频率为 ( ) A. B.

10、C. D. B 突变和基因重组产生进化的原材料 1.可遗传变异是生物进化的原材料 （ 1）来源：基因突变、基因重组和染色体变异。 （ 2）基因突变和染色体变异统称为突变。 （ 3）突变能为生物进化提供原材料。 突变的普遍性：无论是低等生物，还是高等生物以及人，都可 能发生基因突变。 突变的低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。但 是，由于种群由许多个体组成，每个个体的每一个细胞内都有成千 上万个基因，这样，每一代都会产生大量的突变。 突变的多害性：虽然大多数基因突变对生物是有害的，但是， 突变对生物体有害或者有利并不是绝对的，它取决于生物的生存环 境。 2.可遗传变异不能决定进化的方向

11、 （ 1）突变和基因重组使种群的基因频率发生不定向的改 变。 由于基因突变是不定向的，突变的结果可产生相应的等位 基因。如前所述，假如人的 23对同源染色体上都有一对等位 基因，通过减数分裂和受精作用，在后代中则可产生 6 107 个以上基因重组类型，使种群中出现大量的可遗传变异，从 而使突变基因频率扩增。由于这些变异的产生是不定向的， 故无法定向改变基因频率。 （ 2）由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此 它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方 向。 Content 【 例 2】 年，为除去对农作物构成重大危害的兔，澳洲使用了 能引起兔产生致命疾病的病毒。如图所示为对此

12、后六年间兔的死 亡率和病毒毒性变化进行调查的结果。生物学家从下面的结果中得 知一种事实，即兔因发生遗传性的变异而对病毒产生抗性，病毒也 因可遗传的变异而毒性减小，并以此为根据而得出结论：在较短的 期间内，兔和病毒已协同进化了。它们协同进化的原因是（ ） 隔离 自然选择 突变 定向进化 A. B. C. D. Content 1.在例 2中兔对病毒产生抗性的变异是在接触病毒之前 还是接触病毒之后？ 接触病毒之前。 2.从例 2的图中可以看出刚使用病毒时兔的死亡率很高， 而随着病毒使用时间的延长，兔的死亡率开始下降，这是 什么原因造成的？ 随着时间延长，兔体内抗病毒的基因频率上升。 Content

13、 2.有关基因频率和生物的关系，以下说法正确的是 （ ） A.生物只要发生进化，基因频率就会改变 B.只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变 C.基因频率的改变不一定引起生物的进化 D.生物在进化过程中不一定引起基因频率的改变 A Content 自然选择决定生物进化的方向 1.生物进化的实质 生物进化的过程实质上就是种群基因频率发 生变化的过程。 说明：基因频率的大小能反映生物进化的方 向，即在进化过程中某基因的频率如果逐渐增 大，说明该基因控制的性状对环境的适应能力 较强。 2.自然选择决定生物进化的方向 在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生 定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化

14、。 1.计算基 因频率有 哪些方法？ Content 1.计算基因频率 有哪些方法？ Content 2.利用所学知识， 尝试构建本学案三 维知识体系。 哈迪 -温伯格定律 1908年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格 分别提出关于基因稳定性的见解。他们指出，一 个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件 的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因 型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。或者 说是保持着基因平衡的。 这五个条件是： 1、种群很大 2、随机交配 3、没有突变和重组 4、没有个体迁入迁出 5、没有选择 哈迪 -温伯格定律 处于平衡状态的种群，一对等位基因 Aa， A 的频率为 p，

15、a的频率为 q，则： AA的机率为 p2； Aa的机率为 2pq； aa的机率为 q2 哈迪 -温伯格定律可用数学方程式表示为： (p+q)2=p2+2pq+q2 影响基因频率的因素 在自然条 件下，哈迪 - 温伯格定律所 需的五个条件 是难以满足的， 因而基因频率 总是要发生改 变，也就是说 进化在任何种 群中都是必然 要发生的。 生物进化的实质是基因频率的改变 表面看，自然选择是对一个个生物个体的 选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。 从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对 变异所对应的基因的选择，从而改变着群体中 不同基因的基因频率。 所以，生 物进化的过 程的实质是 种群基因频 率发生变化 的过程。