第七章現(xiàn)代生物進化理論

現(xiàn)在地球上的各種生物是怎樣來的？特創(chuàng)論特創(chuàng)論者認(rèn)為：在宇宙歷史的某一特殊時刻，由上帝一次性創(chuàng)造出各種生物，最初有多少種，現(xiàn)在就有多少種，各種生物之間沒有任何的親緣關(guān)系。人類和大猩猩設(shè)想人、猴、鼠、雞、蛙等的血紅蛋白分子的結(jié)構(gòu)一樣嗎？結(jié)論形形色色的生物體之間，在個體水平、細胞水平或者生物大分子水平等層次上，總有一個或幾個層次的結(jié)構(gòu)和功能上存在著統(tǒng)一的模式。第七章現(xiàn)代生物進化理論地球上的生物為什么會不斷進化？又是怎樣進化？進化方向由什么決定？各種各樣的生物是如何形成的？用進廢退獲得性遺傳拉馬克的進化學(xué)說環(huán)境的改變是生物進化的原因，環(huán)境變化直接導(dǎo)致變異的發(fā)生，以適應(yīng)新的環(huán)境條件。物種是可變的。包括人類在內(nèi)的一切物種都是由其他物種演變而來的，而不是神造的，只是因為物種變化是緩慢的，而人的壽命是短促的，人們才難以認(rèn)識到物種的變化過程長頸鹿的始祖現(xiàn)代長頸鹿生物是從低等向高等進化的。環(huán)境導(dǎo)致了生物的進化？食蟻獸的舌頭之所以細長，是因為長期舔食螞蟻的結(jié)果；鼴鼠長期生活在地下，眼睛就萎縮、退化?？股氐臑E用與抗藥性的關(guān)系？如果不用抗生素，會不會有抗藥性的產(chǎn)生？+抗生素突變及其方向性抗性菌株1831年，達爾文以博物學(xué)家的身份隨英國海軍巡洋艦“貝格爾號”作了歷時5年的環(huán)球航行考察。達爾文在參加環(huán)球航行以前，持的是“特創(chuàng)論”和“物種不變論”觀點，但是在航行過程中，他逐漸感覺到大自然所呈現(xiàn)的事實與他原來的觀點很矛盾。在科學(xué)事實的沖擊和引導(dǎo)下，他開始懷疑“特創(chuàng)論”，并逐漸轉(zhuǎn)變成一位進化論者。環(huán)球航行結(jié)束后，達爾文馬上開始材料的整理分析工作，用了20年的時間也就是1859年發(fā)表了當(dāng)時震動世界學(xué)術(shù)界的巨著《物種起源》，在書中提出了他的進化論觀點。達爾文的進化學(xué)說達爾文的進化學(xué)說四個主要觀點：

１、過度繁殖；

２、生存斗爭；

３、遺傳變異；

４、適者生存。自然選擇學(xué)說長頸鹿的祖先過度繁殖后代個體間的差異生存斗爭長頸個體（遺傳積累）適者生存自然選擇（變異）現(xiàn)代長頸鹿自然選擇學(xué)說結(jié)論2、生物進化的素材由___________提供遺傳和變異1、生物進化的方向由_____________決定自然選擇生存斗爭3、生物進化通過___________形式實現(xiàn)用達爾文的理論解釋抗藥性的產(chǎn)生？用達爾文的理論解釋食蟻獸的舌頭為什么那么細長？對于遺傳和變異：還沒有科學(xué)的解釋。對于進化的單位：僅僅局限于個體水平。漸變式物種形成模式自然選擇學(xué)說的缺陷自然選擇學(xué)說的發(fā)展從性狀水平的研究到分子水平的研究以生物個體為單位，發(fā)展到以種群為基本單位的研究現(xiàn)代生物進化理論種群是生物進化的單位突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料自然選擇決定生物進化的方向隔離導(dǎo)致物種的形成一、生物進化的單位思考：自然選擇直接作用的對象是什么？思考：任何個體都有一定的壽命，隨著個體的死亡，這種自然選擇是否沒有了意義？物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種種群：是指生活在同一時間、同一地點的同種生物的一個群體。不同物種之間一般不能相互交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代。騾("2n"=63)馬（2n=64）驢(2n=62)×特點：彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。(基因交流)基因庫：一個種群的全部個體所含有的全部基因叫做這個種群的基因庫?；蝾l率：在種群中，某個基因占全部等位基因總數(shù)的比例，即為基因頻率?；蛐皖l率：某種基因型個體數(shù)占種群總個體數(shù)的比例叫做基因型頻率。種群種群是生物繁殖的單位在某樺尺蠖種群中，決定翅色為黑色的基因為A，決定翅色為灰色的基因為a，從這個種群中隨機抽取100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60、10個。（1）求AA、Aa和aa的基因型頻率。（2）求A、a的基因頻率。（3）該種群雌配子中A、a的基因頻率分別為多少？雄配子中A、a的基因頻率分別為多少？A＝2×30＋60＝120a＝2×10＋60＝80A的基因頻率＝120/200＝60％a的基因頻率＝80/200＝40％4、假設(shè)上述這個昆蟲種群足夠大，所有雌雄個體之間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用，基因A和a都不產(chǎn)生突變，試計算隨機交配一代后AA、Aa、aa基因型的頻率。60％A36％AA24％Aa24％Aa16%aa40％a40％a60％A精子卵細胞再由基因型頻率求基因頻率發(fā)現(xiàn)什么問題？hardy－weinberg定律在一個大的隨機交配的種群里，在沒有遷移、突變、選擇的情況下，基因頻率和基因型頻率世代相傳不發(fā)生變化，并且基因型頻率是由基因頻率決定。這就是遺傳平衡定律，也稱Hardy－Weinberg定律。我們將這個定律擴展，在一個大的種群中，如交配是隨機的，沒有突變，沒有遷移，也沒有任何自然選擇的影響，那么群體中3種基因型的頻率如果不是平衡的，只要一代就可以達到平衡，如已經(jīng)平衡，則可一代代保持下去，不發(fā)生變化。對自然界的種群來說，這五個條件都成立嗎？基因突變基因遷移遺傳漂變非隨機交配自然選擇共同點：都使得種群基因頻率發(fā)生變動。生物進化的過程實質(zhì)就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。生物進化的單位是種群二、自然選擇決定生物進化的方向英國的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蠖，它們夜間活動，白天棲息在樹干上。自然條件下，樺尺蠖會出現(xiàn)多種變異，比如體色，野生型是灰色的，突變型是黑色的,黑色（A）對淺色（a）是顯性。1850年以前淺色蛾占95%以上，黑色蛾不到5%，從1850年到1898年期間，黑色蛾逐漸取代淺色蛾。

如何合理地解釋這一現(xiàn)象？182018301840185018601870188018901850年以前樺尺蠖的生活環(huán)境1850年以后樺尺蠖的生活環(huán)境自然選擇保留了有利基因型個體，淘汰不利基因型個體，導(dǎo)致基因頻率定向變化結(jié)論突變的有利/有害是_______(相對的or絕對的)環(huán)境在這個過程中所起的作用是？_____________決定生物進化的方向。進化的實質(zhì)是____________________自然選擇種群基因頻率的改變抗性菌株+抗生素突變及其方向性思考：在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，哪種類型的昆蟲多見？自然選擇決定生物進化的方向。三、突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料包括基因突變和染色體變異可遺傳的變異問題一：

在自然情況下，突變的頻率很低，且多數(shù)有害，它為什么還能作為生物進化的原材料呢？

果蠅約有104對基因，假設(shè)每個基因的突變率為10－5，對于一個由108個個體構(gòu)成的種群而言，每一代可以出現(xiàn)的基因突變數(shù)為多少？108×2×104×10－5＝2×107問題二：

生物變異的方向是定向的還是不定向的？

變異是不定向的，自然選擇是定向的四、隔離與物種的形成隔離：指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。常見的隔離有地理隔離和生殖隔離

華南虎東北虎地理隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。騾("2n"=63)生殖隔離：不同物種之間一般不能相互交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代，這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。生殖隔離的形成是新物種形成的標(biāo)志。當(dāng)兩個個體之間產(chǎn)生了生殖隔離，還可否叫做一個物種？隔離在物種形成中的作用P119圖加拉帕戈斯群島上的幾種地雀現(xiàn)代生物進化理論原種群地理隔離2—幾個小種群種群的基因頻率定向改變（本質(zhì)）定向自然選擇適應(yīng)特定環(huán)境的新物種產(chǎn)生生殖隔離（產(chǎn)生不定向突變和重組）二、寒武紀(jì)爆發(fā)

大多數(shù)動物門類（大部分無脊椎動物門類、脊索動物）爆發(fā)式形成標(biāo)志著生物進化史上的大轉(zhuǎn)折，原先占統(tǒng)治地位的藍細菌衰落，多細胞真核生物逐步取代之無子西瓜的培育共同進化與生物多樣性的形成從進化角度考慮：捕食者的存在對被捕食者是否有害無益？被捕食者對于捕食者的進化，有何作用？共同進化：不同物種之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，叫做共同進化、生物與無機環(huán)境之間共同進化不同的物種之間，在相互影響中不斷進化和發(fā)展，叫做共同進化。不僅不同種生物之間在進化上密切相關(guān)，生物的進化與無機環(huán)境之間也是相互影響的。不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是共同進化。生物多樣性生物的多樣性包括三個層次的內(nèi)容：基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物多樣性的形成畫概念圖生物進化理論的發(fā)展現(xiàn)代生物進化理論認(rèn)為，生物進化的實質(zhì)在于：

A．基因突變和基因重組B．自然選擇的作用

C．種群基因頻率的改變D．地理隔離和生殖隔離在一個種群中基因型為AA的個體占81%，Aa的個體占18%，aa的個體占1%。A基因和a基因的基因頻率分別是：

A．99%、1% B．18%、82%C．81%、19%D．90%、10%達爾文自然選擇學(xué)說未能解釋的是：

A．生物進化的原因B．現(xiàn)存生物適應(yīng)性的原因

C．生物多樣性的原因D．遺傳和變異的本質(zhì)若一個種群中,某一性狀出現(xiàn)的頻率增加,這很可能是

A.這個性狀對環(huán)境具有很強的適應(yīng)性

B.該種群中具有此性狀的純合子多

C.這個性狀的出現(xiàn)是由環(huán)境條件引起的

D.控制這個性狀的基因為隱性出現(xiàn)兩次出現(xiàn)三次出現(xiàn)五次CDDA在一個種群中基因型為AA的個體占64％，Aa的個體占32％，aa的個體占4％，A基因和a基因的基因頻率分別是：

A．64％、4％ B．32％、68％

C．64％、36％ D．80％、20％在一個種群中，基因型為TT的個體占49％，Tt的個體占42％，tt的個體占9％。T基因和t基因的基因頻率分別是：

A．70％、30％ B．49％、42％

C．49％、9％ D．42％、58％DA植物中白化苗一般是由基因突變導(dǎo)致的。白化苗由于缺乏葉綠素不能成活，無法留下后代。假定一株完全自花受粉的植株，表現(xiàn)正常，但攜帶白化基因，該植株自花受粉后，第一代結(jié)出100粒種子，全部種植后自花受粉，獲得第二代種子。請分析回答下列問題：（1）第一代種子發(fā)育的幼苗中，白化苗約為_______株，白化基因的頻率為________。（2）第二代種子發(fā)育的幼苗中，白化苗的比例為_______，白化基因的頻率為_________。251/21/61/3圖8是DNA控制蛋白質(zhì)合成過程示意圖，請回答下列問題：（1）①所示的過程在遺傳學(xué)上稱為___________，該過程發(fā)生在___________中。（2）②所示的過程在遺傳學(xué)上稱為____________。（3）a表示_________分子，它的作用是__________。圖8轉(zhuǎn)錄細胞核翻譯tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸一、生物進化的證據(jù)

化石——是保存在地層中的古代生物的遺體、遺跡或遺物是生物進化的主要證據(jù)。

最大的化石：合川馬門溪龍3m高22m長三葉蟲化石始祖鳥化石足跡移跡棲跡糞團糞粒蛋（卵）古人類石器各個地層中的化石

通過地質(zhì)年代表，你可發(fā)現(xiàn)各類生物的化石在地層里的出現(xiàn)是否有一定規(guī)律，這規(guī)律又是怎么樣的呢？

在越早形成的地層中，成為化石的生物越簡單，越低等；在越晚形成的地層里，成為生物的化石越復(fù)雜越高等。從以上規(guī)律中，你可得出什么結(jié)論？1、證實了現(xiàn)代的各種各樣的生物是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的。2、生物進化的順序：由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生?；刂黜撝参锏倪M化藻類時代蕨類植物時代裸子植物時代被子植物時代動物的進化無脊椎動物脊椎動物魚類兩棲類爬行類哺乳類、鳥類動植物的進化三、滅絕（絕滅）滅絕就是物種的死亡常規(guī)滅絕：各個時期不斷發(fā)生的滅絕，以一定的規(guī)模經(jīng)常發(fā)生。常規(guī)滅絕的原因：生存空間和可利用資源有限，物種數(shù)量的發(fā)展受到限制集群滅絕：地球生命史上發(fā)生過多次的大規(guī)模生物物種快速大幅度滅絕事件。外行星撞擊，地球磁場變化，火山活動，海平面變化，鹽度變化，氣候變化，缺氧事件，古地理變化……四、適應(yīng)輻射散布、適應(yīng)及其后的物種形成適應(yīng)輻射的原因：集群滅絕留下大量生存空間（如恐龍滅絕后哺乳動物的適應(yīng)輻射）；地理隔離（如加拉帕戈斯地雀的適應(yīng)輻射）提示：p106、p111將多余的空格刪除。適應(yīng)輻射趨異進化