生物微觀進(jìn)化

1、關(guān)于生物的微觀進(jìn)化第一張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、微觀進(jìn)化的概念 微觀進(jìn)化指小進(jìn)化，即種內(nèi)的個體和種群層次上的進(jìn)化。 宏觀進(jìn)化指大進(jìn)化，即種和種以上分類群的進(jìn)化。(界、門、綱、目、科、屬) 微觀進(jìn)化指無性繁殖系或種群在遺傳組成上的微小差異導(dǎo)致的微小進(jìn)化。微觀進(jìn)化是生物進(jìn)化的基礎(chǔ),多種微觀進(jìn)化匯集起來就表現(xiàn)為宏觀進(jìn)化。第二張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 每個個體所含有的基因只是種群基因庫中的一個組成部分。每個種群都有它獨(dú)特的基因庫，種群中的個體一代一代地不斷發(fā)生變化，但基因庫卻相對穩(wěn)定地代代相傳，并在傳遞過程中得到保持和發(fā)展。二、生物微觀進(jìn)化的單位無性繁殖系和種群

2、從微觀進(jìn)化的角度來看，無性繁殖的生物其進(jìn)化的單位是無性繁殖系，有性繁殖的生物其進(jìn)化單位是種群。 基因庫是指一個種群在一定時間內(nèi)，其組成成員的全部基因的總和。第三張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、種群的遺傳結(jié)構(gòu) 什么是種群？ 即生活在同一生態(tài)環(huán)境中能自由交配和繁殖的一群同種個體。 研究一個群體內(nèi)基因的遺傳傳遞情況和基因頻率改變的科學(xué)稱為群體遺傳學(xué)(population genetics)。 第四張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）種群遺傳組成的雜合性1. 雜合性的表現(xiàn) 同一個體表現(xiàn)為等位基因的異質(zhì)結(jié)合 不同個體間的雜合性表現(xiàn)為等位基因間的差異 2. 普遍性 植物的基因位點(diǎn)

3、表現(xiàn)雜合的占17%無脊椎動物基因位點(diǎn)表現(xiàn)雜合的占13.4%脊椎動物基因位點(diǎn)表現(xiàn)雜合的占6.6%人的基因位點(diǎn)表現(xiàn)雜合的占6.7%第五張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）基因頻率和基因型頻率 1、基因頻率 一個群體中某一等位基因在該位點(diǎn)上可能出現(xiàn)的基因總數(shù)中所占的比率。 A基因的頻率為p，a基因的頻率為q. p+q = 12、基因型頻率 指某種基因型的個體在群體中所占的比率.AA基因型頻率為P, Aa基因型頻率為H, aa基因型頻率為Q. P= p2, H= 2pq, Q= q2. P+H+Q = p2+2pq+ q2 = (p+q)2 = 1第六張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年

4、6月3、基因頻率和基因型頻率的計算 設(shè)一群體總個體數(shù)為N AA基因型的個體數(shù)為P Aa基因型的個體數(shù)為H aa基因型的個體數(shù)為QA基因的頻率為pa基因的頻率為qp =HPNHPNHP212221+=+=+q =HQNHQNHQ212221+=+=+第七張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月例如: 一群體中具有100個個體,其中AA個體為30個,Aa為60個,aa為10個, 求群體中各基因頻率和基因型頻率.解: fA: p = (30*2+60)/100*2 = 0.60 fa: q = (10*2+60)/100*2 = 0.40 fAA: P = 30/100 = 0.30 fAa: H

5、 = 60/100 = 0.60 faa: Q = 10/100 = 0.10p+q = 1P+H+Q = 1第八張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）群體遺傳平衡Hardy-Weinberg定律 1、遺傳平衡 遺傳平衡(genetic equilibrium)，也稱基因平衡(gene equilibrium)，指在一個大的隨機(jī)交配的群體里，在沒有遷移、突變和選擇的條件下世代相傳，基因頻率和基因型頻率不發(fā)生變化的現(xiàn)象。哈迪-溫伯格(Hardy-Weinberg)定律2、基因頻率和基因型頻率的恒定 （1）基因頻率的恒定 假設(shè)親本精子和卵子中的基因A頻率為p, 基因a的頻率為q, 它們結(jié)

6、合產(chǎn)生合子的基因型頻率為:第九張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月合子頻率之和為：p2+2pq+q2=(p+q)2=1 此群體中子代向下一代再提供的精子和卵子中的基因A, a的頻率為:基因A: p2+1/2(pq+pq)=p2+pq= p(p+q) =p基因 a: q2+1/2(pq+pq)=q2+pq= q(p+q) =q 因此在一個隨機(jī)交配的大型種群中, 基因頻率可以在所有世代中穩(wěn)定傳遞, 保持恒定.第十張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）基因型頻率的恒定 親代三種基因型各自的頻率如下： AA P = p2 Aa H = 2pq aa Q = q2隨機(jī)交配一代，各自的頻率

7、變化嗎？第十一張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月表7-5第十二張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月AA基因型頻率:P=P2+PH+1/4H2 =(P+1/2H)2 = p2aa基因型頻率: Q = Q2+QH+1/4H2 = (Q+1/2H)2 = q2第十三張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 由此可見隨機(jī)交配一代后，AA、Aa、aa的基因型頻率仍然分別為p2、2pq、q2，基因型頻率也可以在種群中穩(wěn)定傳遞，世代保持恒定。 已知在AaAa的群體里，A基因的頻率為0.7，求子代不同基因型的頻率及子代所產(chǎn)生配子的基因頻率。 解: 由于p=0.7 所以q=1-p=0.3子代基因

8、型頻率:AA:P=p2=0.72=0.49 Aa:H=2pq=2*0.7*0.3=0.42 aa:Q=q2=0.32=0.09子代中配子的基因頻率:A:p=P+1/2H=0.49+1/2*0.42=0.7 a:q=Q+1/2H=0.09+1/2*0.42=0.3第十四張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月基因頻率與基因型頻率的關(guān)系如圖 當(dāng)基因a頻率逐漸增大時，基因型aa個體逐漸增加，基因型AA的個體逐漸減少，基因型Aa個體在p=q=0.5時達(dá)到最大值。第十五張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月擴(kuò)展 設(shè)AA的比率為0.60，aa的比率為0.40，H=0，這個群體的基因型頻率處于平衡狀態(tài)

9、嗎? 求其配子頻率和后代不同基因型的頻率及子代所產(chǎn)生配子的基因頻率。 可見基因型頻率不平衡時，隨機(jī)交配一代，只要無其他因素干擾，即可達(dá)到平衡。p=P+1/2H=0.60， q=Q+1/2H=0.40AA:P=p2=0.36，aa:Q=q2=0.16，Aa:H=2pq=0.48p=P+1/2H=0.36+0.24=0.60q=Q+1/2H=0.16+0.24=0.40第十六張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月A、預(yù)測群體中致病基因攜帶者的頻率 應(yīng)用 如：在人類一個遺傳平衡的群體里，隱性致病基因純合體白化癥的發(fā)病頻率約為1/20000，求群體中致病基因攜帶者的頻率是多少？ 解：Q=1/200

10、00，q=1/20000 =0.0071 p=1-0.0071=0.9929 H=2pq=2*0.0071*0.9929=0.0145=1.45%第十七張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月B、檢測群體是否處于遺傳平衡如：上海中心血站于1997年在上海居民中調(diào)查1788人，其中M型397人，MN型861人，N型530人，問此群體是否符合遺傳平衡？ 利用X2測驗(yàn)檢驗(yàn) 先求基因頻率p=397/1788 = 0.47，q=1-p=0.53,再由基因頻率據(jù)p2=P、q2=Q、2pq=H，求基因型頻率，P=0.221,H=0.498,Q=0.281,理論上M型395人，MN型890人，N型503人，

11、確定理論值后，再按X2測驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)計算。 第十八張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 X2=1.77 查表知：0.10pq0V時，群體中a基因頻率增加p0Uq0V時，群體中A基因頻率增加p0U=q0V時，突變達(dá)到平衡Up0=U(1-q0)=Vq0 U-Uq0=Vq0 此時基因頻率可用突變率表示， q= 如：群體里Aa的突變頻率U為10-6 aA的突變頻率V為10-7可求出突變平衡時的p和q（基因頻率由突變率決定） ，p= 群體里Aa的突變頻率U; aA的突變頻率為V第二十八張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）在選擇作用下基因頻率的變化1、適合度（fitness）和選擇系數(shù)(s

12、elective coefficient) 在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)上用相對生育率表示適合度 如：據(jù)調(diào)查108名軟骨發(fā)育不全侏儒生育了27個孩子，這些侏儒的457個正常同胞生育了582個孩子，求侏儒的相對生育率。 W=其他各種遺傳性疾病的適合度均以此法相求。 （1）適合度：指一個生物能生存，并把它的基因傳給下一代的相對能力，用W表示，最大適合度=120.0457/582108/27=第二十九張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）選擇系數(shù) S某一基因型在群體中不利于生存的程度S =1-W如：S=110-3，是指群體里有1/1000的個體不能繁衍后代。群體中的致死基因或不育基因的純合體，W=0，S=

13、1第三十張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、選擇對基因頻率變化的影響 （1）選擇對隱性純合體不利 s1時:第三十一張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月q = q1-q = -q = 如果q值很小，此時分母近于1，q= - Sq2(1-q) 經(jīng)一代選擇后： q1= 221)1(SqqSq-21)1(SqSqq-21)1(SqSqq- 從這個公式可見，q值小時，每代基因頻率的改變是很小的，當(dāng)q值較大，q的變化較大。第三十二張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月q2= = = q1= S=1時，如何計算？當(dāng)然可用上式代入 q1= 21)1(SqSqq-qqqqqqqqq+=+-=

14、-1)1)(1()1(1)1(2第三十三張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 如：某作物紅花基因型頻率為0.84，白花基因型頻率為0.16，選擇對白花不利，S=1，問20代后，白花基因的頻率為多少？白花植株的頻率為多少？解：Q= q2 = 0.16， q = 0.4q001nqqn+= 0.4/(1+20*0.4)= 0. 044 Q= q2 = 0.0442 = 0.0019第三十四張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 又如：人類的白化癥，據(jù)統(tǒng)計其發(fā)病率約為1/20000，如果用禁婚的辦法，使其發(fā)病率減少為現(xiàn)有的1/2，要需要多長時間？ S=1時，用公式qn=所以，qn+nq0

15、qn=q0n= = 1125年為一代，需要1500年 = 200141=59代 第三十五張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）選擇對顯性基因不利 若S=1, 那么,一代內(nèi)基因頻率p就變?yōu)? 可見選擇對顯性基因不利時，選擇十分有效若S1, 那么, 基因頻率變化為:第三十六張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月如果s值很小，此時分母近于1，q = -Sp (1-p) 2 = -Sq2(1-q) = p 經(jīng)一代選擇后： p1= 1SpSpp-(2-p)p=p1-p= -p= 1SpSpp-(2-p)2)1(pSp-1Sp-(2-p)第三十七張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（三

16、）遷移（基因流動）對基因頻率的影響混合群體a基因的頻率 新遷入的群體中 混合群體中原有個體（由兩個部分 基因的頻率為mqm 基因的頻率為q0(1-m)組成即 ） 設(shè)一個大群體，某一基因（a）的頻率原為q0, 每代遷入個體的比率為m，新遷入個體中該基因的頻率為qm時，求一次遷入后混合群體內(nèi)q1是多少？分析如下： 遷入群體 原有群體個體的比率 m 混合群體原有 個體的比率為1-m該基因的頻率 qm q0第三十八張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 此時的q1=m qm+q0(1-m) =m qm+q0-q0m =m(qm-q0)+q0 q=q1-q0=m(qm-q0)+q0-q0=m(qm-

17、q0) 可見只有當(dāng)m(遷入個體的比率)大時，遷入群體該基因的頻率與原有群體該基因的頻率相差懸殊時，即qm-q0大時，影響才比較明顯。第三十九張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）遺傳漂變對基因頻率的影響1、什么是遺傳漂變（genetic drift）指的是由于種群太小引起的基因頻率隨機(jī)增減甚至丟失的現(xiàn)象又稱為賴特效應(yīng). 假設(shè)有兩個群體，、a的基因頻率分別為p、q，p=q=0.5，第一群體樣本數(shù)為50，第二群體為5000，計算在兩群體中隨機(jī)取樣造成的基因頻率方差： 第四十張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月68%0.5+0.050.5+2*0.0596%第四十一張，PPT共九十三

18、頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十二張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月遺傳漂變在任意群體中都能發(fā)生，但群體越小，遺傳漂變對基因頻率的影響愈大。在自然界的某些局部地區(qū)，由于氣候劇變、地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化、傳染病流行或天敵侵害，使動植物個體數(shù)量顯著減少時，遺傳漂變的影響就相當(dāng)明顯，從而引起群體的遺傳組成改變。所以說，遺傳漂變也是生物進(jìn)化的一種重要機(jī)制。2、遺傳漂變的機(jī)理第四十三張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 許多中性和非適應(yīng)性性狀不能用自然選擇來解釋，可能是遺傳漂變的結(jié)果。例如人類中的ABO血型是屬于非適應(yīng)性的中性性狀，任何血型的人并不比其他血型的人有更大的生存性，但是人類不同種族里基因I

19、A、IB、i的頻率是有差異的，這種差異可能就是祖先發(fā)生的遺傳變異隨機(jī)漂變的結(jié)果。表713 ABO血型在幾個種群中的頻率種 群受試數(shù)目O 型A 型B 型AB 型中國人（四川）100044.828.923.72.6埃塞俄比亞人40042.726.525.35.5英 國 人369643.744.28.93.2紐約白種人26541.546.89.81.9紐約黑種人26746.434.117.22.2愛斯基摩人56923.956.211.28.7印 第 安 人12073.325.80.80.0第四十四張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月五、自然選擇的作用 2、自然選擇的含義不同基因型有差別的延續(xù)，

20、即區(qū)分性繁殖.自然選擇是一個隨機(jī)變異的非隨機(jī)淘汰與保存。即變異是隨機(jī)的，但在特定條件下必然是適合這種條件的變異被保留，此時是非隨機(jī)的，是由條件決定的。 （一）自然選擇的概念 1、自然選擇發(fā)生的前提條件 （1）種群中存在突變和不同基因型的個體 （2）突變影響到個體的表型，造成形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理上的差異，進(jìn)而影響到個體的適合度 （3）不同基因型個體間的適合度有差異 繁殖過剩不是選擇的必要條件，只是保障條件，即當(dāng)選擇導(dǎo)致群體內(nèi)的個體損失后再由群體的超量繁殖來補(bǔ)充。第四十五張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）自然選擇的類型 1、正態(tài)化選擇（stabilizing selection）又稱穩(wěn)定性

21、選擇，即把趨于極端的變異淘汰掉而保留那些中間類型的個體，使生物類型具有相對的穩(wěn)定性。peccary第四十六張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、前進(jìn)性選擇（unidirectional selection）（1）單向性選擇（unilateralism selection）即把趨于某一極端的變異保留下來，淘汰掉另一極端的變異，使生物類型朝向某一變異方向發(fā)展。 第四十七張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）分歧性選擇（diversifying selection）又稱歧異化選擇或分裂性選擇，是指把一個群體中的極端變異按不同方向保留下來，而中間常態(tài)型則大為減少的選擇。 第四十八張，

22、PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、平衡性選擇（balancing selection） （1）什么是平衡性選擇 又稱保留不同等位基因的選擇，是指能使兩個或幾個不同質(zhì)量性狀在群體若干世代中的比例保持平衡的現(xiàn)象。 這種選擇常導(dǎo)致群體中存在兩種或兩種以上不同類型個體，既多態(tài)現(xiàn)象（polymorphism）。第四十九張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）平衡性選擇的類別對雜合體有利的選擇 雜合體的適合度高于兩個純合體，也即所謂的雜種優(yōu)勢。以一對等位基因?yàn)槔O(shè)兩個純合體AA和aa的選擇系數(shù)分別為s1和s2，經(jīng)一代選擇后等位基因頻率的變化: 第五十張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年

23、6月第五十一張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 果蠅中翻翅(Cy)與杏色眼(Pm)是同一染色體上的顯性基因，兩基因間不存在交換，具有純合致死效應(yīng), 為平衡致死品系。 Cy + Cy + + Pm + Pm Cy + / Cy + Cy + / + Pm + Pm / + Pm 1 ： 2 ： 1 死亡 死亡 保留的僅為雜合體第五十二張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 對雜合體有利的選擇使有害基因得以保留，必然導(dǎo)致群體適合度下降，這種導(dǎo)致群體適合度下降的現(xiàn)象為遺傳負(fù)荷,也稱遺傳負(fù)擔(dān)(genetic load) 。 遺傳負(fù)荷= 最適基因型的適合度為1時，遺傳負(fù)荷=1-群體第五十三張

24、，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月依賴于頻率的選擇，即個體的適合度常隨基因型頻率的改變而改變的現(xiàn)象。 馬利扁豆有三種基因型即SS、Ss、ss，當(dāng)雜合體在群體中只占2%時，它的適合度幾乎高出純合體的3倍，而當(dāng)它在群體中占到17%時，它的適合度則變得與2種純合體相同。 依賴于頻率的選擇同樣可導(dǎo)致多態(tài)現(xiàn)象。第五十四張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4、性選擇（1）概念：指造成許多雌雄異體生物與性別相關(guān)的體形、顏色、行為等方面差異的選擇方式。 （2）性選擇的特點(diǎn)：性選擇是自然選擇的特殊形式，是涉及繁殖過程的自然選擇. 在性選擇過程中符合種群延續(xù)的利益高于一切，盡管某些性狀與個體生存利益相

25、沖突。如果生物的某些性選擇保留的特征對進(jìn)化不利, 最終反而使種群個體逐漸減少。（圖）性選擇僅僅發(fā)生在同性別的個體間, 一般是雄性為獲得配偶所發(fā)生的爭斗.這是繁殖過剩的一種表現(xiàn)。 雄性相對過剩或雄性生殖細(xì)胞過剩第五十五張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第二性征與性選擇有關(guān)性別分化給物種帶來巨大的利益，性選擇的意義是使適應(yīng)性較強(qiáng)的個體得到更多的繁殖機(jī)會，特別有利于后代遺傳素質(zhì)的提高。 性選擇不是”生存競爭”,而是”繁殖競爭”,斗爭結(jié)果只是生殖機(jī)會減少或不能生殖.第五十六張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）性選擇的形式 激烈的形式 緩和的形式 （炫耀等）第五十七張，PPT共九十三

26、頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）自然選擇的意義 1、自然選擇是一個創(chuàng)造性過程 自然選擇的創(chuàng)造性作用體現(xiàn)在可以最大程度地保存生命各個層次的多樣性，從而保留了大量的物種。在生物進(jìn)化發(fā)展的過程中，自然選擇就象篩子一樣，使有利變異保存下來，不利變異被淘汰。 在選擇的過程中，通過對遺傳信息的積累產(chǎn)生出新的異常組成，最終使生物與環(huán)境相適應(yīng)。目前自然界所存在的一切適應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)達(dá)爾文的自然選擇理論都可以得到正確的合理的解釋。例如，枯葉蝶的擬態(tài):第五十八張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 生物進(jìn)化中突變是隨機(jī)的，但選擇是非隨機(jī)的而且是有方向性的. 選擇使具有適應(yīng)性的遺傳組合在群體中保留下來，這種適應(yīng)性體

27、現(xiàn)在生物體的各個層次上。當(dāng)這些遺傳單位逐漸積累，最終導(dǎo)致高度復(fù)雜的、適應(yīng)性更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。第五十九張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、自然選擇是一個決定性過程 自然選擇是建立在隨機(jī)性基礎(chǔ)上的非隨機(jī)過程。變異具有隨機(jī)性，自然選擇是對這些隨機(jī)變異進(jìn)行定向的優(yōu)勝劣汰。 在長期的進(jìn)化過程中，自然選擇通過定向積累非隨機(jī)的選擇結(jié)果來完成生命的延續(xù)和進(jìn)化。 自然選擇的方向決定于環(huán)境的要求。當(dāng)該種變異適應(yīng)當(dāng)時的環(huán)境時，就能被保留下來。從這個角度講，自然選擇決定了物種的存留。第六十張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 自然選擇的決定性還體現(xiàn)它可以保留或加強(qiáng)任何對物種有利的性狀，無論是生物在一生

28、中只使用一次的性狀，還是一些對個體不利，但對物種和其后代個體有利的性狀都能保留下來。所以，達(dá)爾文說：“自然選擇能使個體的構(gòu)造適應(yīng)于整體的利益” 第六十一張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月六、適應(yīng) （一）適應(yīng)的概念 生物的適應(yīng)是指生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能與其賴以生存的一定環(huán)境條件相適合的現(xiàn)象。海洋動物的適應(yīng)第六十二張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 適應(yīng)是生物界普遍存在的現(xiàn)象，也是生命特有的現(xiàn)象。適應(yīng)包含兩方面含義： 1. 指生物各層次的結(jié)構(gòu)（從大分子、細(xì)胞、組織、器官，乃至由個體組成的群體組織等）都與功能相適應(yīng)； 2. 這種結(jié)構(gòu)與相關(guān)的功能（包括行為、習(xí)性等）適合于該生物在一

29、定環(huán)境條件下的生存和延續(xù)。 第六十三張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）適應(yīng)的形成 1、適應(yīng)形成的條件 （1）變異是可遺傳的變異 （2）變異具有生存價值，具有選擇上的優(yōu)勢 （3）環(huán)境的定向變化對生物提供選擇壓力 達(dá)爾文是第一位用進(jìn)化論來解釋適應(yīng)起源的學(xué)者。他用自然選擇原理很好地說明了適應(yīng)的起源，使生物學(xué)擺脫了“目的論”。第六十四張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 對適應(yīng)起源的解釋是達(dá)爾文進(jìn)化論的核心內(nèi)容，不同的進(jìn)化學(xué)說對適應(yīng)起源有完全不同的解釋，例如下面兩個極端的觀點(diǎn)： 隨機(jī)論者認(rèn)為： 生物的適應(yīng)是隨機(jī)事件和隨機(jī)過程產(chǎn)生的偶然結(jié)果，是純機(jī)會的或純偶然的，例如，隨機(jī)突變的隨機(jī)

30、固定及災(zāi)變事件中的“幸者生存”。 環(huán)境決定論者認(rèn)為： 適應(yīng)是生物對環(huán)境作用的應(yīng)答，是生物定向變異的結(jié)果，是生物的可塑性與環(huán)境直接作用的結(jié)果，例如拉馬克主義主張的“獲得性狀遺傳”，米邱林-李森科主義的“定向變異”說等。第六十五張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月實(shí)驗(yàn)一: 果蠅+DDT, 每代群體都用DDT處理, 藥劑量逐漸增加, 過了十多代以后, 果蠅群體的抗藥性可以比原有果蠅品系增加幾百倍, 忍受得住幾百倍劑量的藥劑.從試驗(yàn)開始到結(jié)果,抗藥性家譜中的任何成員都未接觸過DDT.可見果蠅的抗藥性不是定向變異的結(jié)果,而是在突變基礎(chǔ)上自然選擇的結(jié)果.實(shí)驗(yàn)二:果蠅家系1+DDT-DDT果蠅家系2+

31、DDT-DDT+DDT果蠅家系1果蠅家系2-DDT+DDT-DDT抗藥性果蠅家系第六十六張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）自然選擇下的適應(yīng)進(jìn)化3、適應(yīng)的普遍性和相對性 植物對環(huán)境的適應(yīng)（圖3）動物對環(huán)境的適應(yīng) 保護(hù)色（圖4） 警戒色（圖5） 擬態(tài)（圖6）微生物 (抗藥性)1、歐洲樺尺蛾的黑化 （圖1）2、加拉帕戈斯群島地雀喙形的進(jìn)化（圖2）(1)適應(yīng)的普遍性第六十七張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）適應(yīng)的相對性 具體表現(xiàn): A、適應(yīng)是對一定環(huán)境條件的適應(yīng)，而不是對所有環(huán)境條件的適應(yīng) B、適應(yīng)是一種暫時的現(xiàn)象，它不是永久性的。當(dāng)適宜的環(huán)境變化后，適應(yīng)就失去了作用。一旦適應(yīng)落后于環(huán)境變化，當(dāng)二者的差距太大時，生物就有可能滅絕。 事實(shí)：松毛蟲(圖1), 雷鳥(圖2), 北愛爾蘭雄鹿的角(圖3) 第六十八張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 1979年，盧旺廷（R. C. Lewontin）對適應(yīng)的形成作出有關(guān)假設(shè)。圖中表明，物種通過生態(tài)小生境空間跟蹤環(huán)境的關(guān)系，說明適應(yīng)的相對性。 第六十九張，PPT共九十三頁，創(chuàng)作于2022年6月適應(yīng)相對性的原因 A、遺傳基礎(chǔ)有其穩(wěn)定性，一切已形成的適應(yīng)一般落后于改變著的環(huán)境條件。 B、基因的多效性(毒素酶解成色素). C、捕食者與被捕食者都在