第一節(jié)生物進(jìn)化理論

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！對(duì)于這個(gè)問題，首先是神學(xué)家們作出了“解釋”：先有雞，因?yàn)樯系蹌?chuàng)造了雞，然后讓雞下蛋！隨著科學(xué)的發(fā)展人們不相信上帝了！沒了上帝，上帝創(chuàng)造了雞的“解釋”也就沒人相信了。于是關(guān)于生物起源的種種猜測(cè)又被提了出來，其中最被人認(rèn)可的是“進(jìn)化論”！一、拉馬克學(xué)說拉馬克認(rèn)為生物進(jìn)化原因:一是“用進(jìn)廢退”；

二是“獲得性遺傳”

指環(huán)境引起或由于用進(jìn)廢退引起的變化是可以遺傳的拉馬克(L.B.Lamarck)1744—1829食蟻獸拉馬克認(rèn)為，器官用得越多就越發(fā)達(dá)，如食蟻獸的舌頭之所以細(xì)長，是由于長期舔食螞蟻的結(jié)果。鼴鼠拉馬克認(rèn)為，器官廢而不用，就會(huì)造成形態(tài)上的退化。如鼴鼠長期生活在地下，眼睛就萎縮、退化。（1）意義：否定了

和

理論。（2）不足①拉馬克提出的用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的觀點(diǎn)缺少科學(xué)證據(jù)的支持。②拉馬克過于強(qiáng)調(diào)__________的變化直接導(dǎo)致物種的改變。實(shí)際上環(huán)境的變化如果未引起__________的改變，就不會(huì)使生物產(chǎn)生可遺傳的變異。（4）評(píng)價(jià)：拉馬克最早提出了比較完整的生物進(jìn)化學(xué)說，是__________的奠基人。環(huán)境遺傳物質(zhì)進(jìn)化學(xué)說神創(chuàng)論物種不變達(dá)爾文“自然選擇學(xué)說”

在1859年出版《物種起源》，提出自然選擇學(xué)說。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（過度繁殖）；它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃（生存斗爭）；它們有頸長和頸短的差異（遺傳變異）；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（適者生存）。生存斗爭生物為爭奪有限的生活條件★產(chǎn)生生存斗爭的原因生物大量死亡，少量存活。對(duì)生物個(gè)體往往有害，但對(duì)生物物種是有利的。★生存斗爭產(chǎn)生的結(jié)果①種內(nèi)斗爭②種間斗爭③生物與無機(jī)

環(huán)境之間的斗爭★生存斗爭范疇（食物、水、空間、配偶、陽光等）(1)過度繁殖為自然選擇提供了足夠的選擇材料，是選擇的基礎(chǔ)。(2)生存斗爭是自然選擇的手段，是生物進(jìn)化的動(dòng)力。(3)遺傳變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因，為生物進(jìn)化提供原材料。(4)適者生存是自然選擇的結(jié)果。2．達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(1)內(nèi)容：過度繁殖、

、遺傳變異和

。(2)意義：科學(xué)地解釋了

的原因和

原因。(3)局限性①對(duì)

的本質(zhì)，沒有做出科學(xué)的解釋。②對(duì)生物進(jìn)化的研究局限于

水平。③不能解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象。生存斗爭適者生存生物進(jìn)化生物多樣性的形成遺傳和變異個(gè)體二、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容1．種群是生物進(jìn)化的基本單位（也是生殖的基本單位）(1)種群：生活在一定區(qū)域的

的全部個(gè)體。(2)種群基因庫：一個(gè)生物種群中全部個(gè)體所含有的

。(3)基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占

的比率。(4)基因型頻率：某種基因型的個(gè)體在種群中所占的比率。同種生物基因總合全部等位基因數(shù)1.已知基因型頻率求基因頻率(1)設(shè)二倍體生物個(gè)體的某一基因庫上有兩個(gè)等位基因A和a，假如種群中共有N個(gè)個(gè)體，而AA、Aa、aa三種基因型的個(gè)體數(shù)分別是n1、n2、n3，那么種群中A基因的頻率和a基因的頻率分別是：①A基因的頻率＝②a基因的頻率＝歸納整合基因頻率和基因型頻率的計(jì)算1．基因頻率和基因型頻率的計(jì)算(3)基因頻率和基因型頻率的關(guān)系轉(zhuǎn)換(1)基因頻率＝某種群中某基因的數(shù)目該種群中全部等位基因的總數(shù)(2)基因型頻率＝某基因型的個(gè)體數(shù)總個(gè)體數(shù)7．(2007·江蘇高考)果蠅的體色由常染色體上一對(duì)等位基因控制，基因型BB、Bb為灰身，bb為黑身。若人為地組成一個(gè)群體，其中80%為BB的個(gè)體，20%為bb的個(gè)體，群體隨機(jī)交配，其子代中Bb的比例是 ()A．25% B．32%C．50% D．64%解析：由種群基因型的組成可知B的基因頻率是80%，b的基因頻率是20%，且群體隨機(jī)交配，符合基因的遺傳平衡定律，由此可得Bb的基因頻率是2×0.8×0.2＝0.32。答案：B2．突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料(1)可遺傳的變異來源于

、基因重組和染色體變異，其中

和

統(tǒng)稱為突變。(2)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群內(nèi)基因頻率的改變。(3)基因突變可產(chǎn)生

，因此可使種群的基因頻率發(fā)生變化。(4)由于突變和重組都是

的、

的，因此只能提供進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。(5)影響基因頻率的因素：

、

、遷移、遺傳漂變。基因突變基因突變?nèi)旧w變異新的等位基因隨機(jī)不定向突變自然選擇3．自然選擇決定生物進(jìn)化的方向在

的作用下，種群的基因頻率發(fā)生

，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。自然選擇定向改變（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向自然選擇可以保留對(duì)個(gè)體生存和繁衍后代有利的突變，使生物向著適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展。

黑褐色樹干上的樺尺蠖英20世紀(jì)曼徹斯特

長滿地衣的樹干上的樺尺蠖英19世紀(jì)曼徹斯特4．隔離是物種形成的必要條件(1)物種：分布在一定的自然地域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，能夠在自然狀態(tài)下相互交配并能繁殖可育后代的一群生物個(gè)體。(2)隔離概念：不同種群間的個(gè)體在自然條件下基因不能

的現(xiàn)象地理隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使種群間不能發(fā)生

的現(xiàn)象

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

的后代類型自由交流基因交流生殖可育(3)隔離是物種形成的

條件。必要兩個(gè)魚塘如果這兩個(gè)魚塘的魚都是鯉魚，它們屬于一個(gè)種群還是兩個(gè)種群？兩個(gè)魚塘的魚能夠發(fā)生基因交流嗎？為什么？屬于兩個(gè)種群。不能夠發(fā)生基因交流，因?yàn)樗鼈儾荒苌钤谝黄?。地理隔離馬驢騾×↓騾子是否為一個(gè)物種？馬和驢是否是一個(gè)物種？思考：（62條染色體）（64條染色體）（63條染色體）生殖隔離物種形成與進(jìn)化的關(guān)系①生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，種群基因頻率發(fā)生了變化，就意味著生物的進(jìn)化。②物種形成的必要條件是隔離。生殖隔離是物種形成的標(biāo)志。③進(jìn)化并不必然導(dǎo)致物種的形成。[例3](2009·上海高考)某小島上原有果蠅20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時(shí)從島外入侵了2000只基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機(jī)交配，則F1代中V的基因頻率約是 ()A．43%B．48%C．52% D．57%[課堂筆記]選

由題意可知小島上原有VV果蠅3000只，Vv果蠅11000只，vv果蠅6000只，從小島外入侵2000只VV果蠅后，VV共有5000只，果蠅總數(shù)為22000只，所以入侵后VV占5/22，Vv占11/22，vv占6/22，此時(shí)V基因頻率為5/22＋11/22×1/2＝21/44≈48%。又由于隨機(jī)交配不會(huì)改變種群的基因頻率，所以F1代中V的基因頻率仍為48%。B20世紀(jì)60年代以后，日本學(xué)者木村資生首先提出了“中性突變進(jìn)化理論”，簡稱“中性學(xué)說”“中性學(xué)說”認(rèn)為：生物進(jìn)化的主導(dǎo)因素不是自然選擇，而是中性突變的隨機(jī)固定每種生物的信息大分子都有一定的進(jìn)化速率。中性學(xué)說認(rèn)為：

DNA分子產(chǎn)生的突變大部分是中性的。

中性突變積累

擴(kuò)大差異,形成不同物種自然選擇作用

表現(xiàn)型進(jìn)化現(xiàn)代