現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論專題復(fù)習(xí)

武漢市新洲區(qū)城關(guān)高中李金安第一部分：基礎(chǔ)知識梳理第二部分：內(nèi)化學(xué)科理念和價值取向第三部分：認(rèn)識和計算方法指導(dǎo)生物進(jìn)化理論的產(chǎn)生和發(fā)展一、神創(chuàng)論二、拉馬克的用進(jìn)廢退化學(xué)說三、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說四、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論構(gòu)建現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的概念模型進(jìn)化原因進(jìn)化結(jié)果內(nèi)因：外因：相互作用：突變和基因重組（不定向性）生物生存的各種環(huán)境條件（定向變化）定向變化的環(huán)境選擇不定向的生物變異，環(huán)境條件推動著生存斗爭，表現(xiàn)為自然選擇，決定著生物進(jìn)化的方向。適應(yīng)性：環(huán)境對變異的定向選擇，使生物形成了對環(huán)境的適應(yīng)性。多樣性：同一物種的不同種群，由于生活在不同的環(huán)境中，產(chǎn)生的變異不同，選擇條件也不同，種群基因頻率改變的方向不同，形成了不同的生物新類型。現(xiàn)象實質(zhì)：自然選擇導(dǎo)致生物種群基因頻率的定向改變。生物進(jìn)化的基本單位——種群生物進(jìn)化的實例—印度紅鈴蟲的演化

20世紀(jì)初，美國從印度引進(jìn)大陸棉，后來中國從美國引進(jìn)大陸棉，由于引種不慎，導(dǎo)致紅鈴蟲分別進(jìn)入美國和中國的新環(huán)境，并在新的環(huán)境中演化。印度紅鈴蟲（印度）棉花引種變異+選擇美國紅鈴蟲印度紅鈴蟲（美國）美國紅鈴蟲（美國）棉花引種中國紅鈴蟲美國紅鈴蟲（中國）

印度紅鈴蟲在演化過程中又形成了美國紅鈴蟲和中國紅鈴蟲，三者形成了對不同環(huán)境的適應(yīng)性和紅鈴蟲品種的多樣性。不適者被淘汰不適者被淘汰變異+選擇種群和物種種群：一定自然區(qū)域內(nèi)生活的同種生物個體的總和，生物的交配和繁殖以種群為單位。生物的基因通過交配和繁殖在種群中交流，并被環(huán)境選擇，所以種群是生物進(jìn)化的基本單位物種：生活在一定自然區(qū)域，具有一定的結(jié)構(gòu)和功能，能相互交配并產(chǎn)生可育后代的生物類群。地理隔離和生殖隔離地理隔離是種群間地理區(qū)域上的隔離，可以阻止種群間的基因交流，但不一定能形成新的各種。生殖隔離是新物種形成的重要標(biāo)志，長期的地理隔離一般會使種群間形成生殖隔離并形成物種多樣性的基礎(chǔ)。在上述印度紅鈴蟲的演化例子中，印度紅鈴蟲、美國紅鈴蟲、中國紅鈴蟲由于地理隔離，形成了紅鈴蟲品種的多樣性，如果長期的地理隔離導(dǎo)致生殖隔離的話，會形成紅鈴蟲物種的多樣性。物種多樣性的形成：＋不同環(huán)境下的變異不同環(huán)境的自然選擇生殖隔離＋原物種種群Ⅰ種群Ⅱ品種Ⅰ新物種Ⅱ新物種Ⅰ品種Ⅱ地理隔離種群基因頻率的定向變化生殖隔離生物多樣性：生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生物多樣性的形成是自然選擇的結(jié)果。不同物種之間、生物與環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，叫做共同進(jìn)化。共同進(jìn)化主要表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化，加快了生物多樣性的形成，使生態(tài)系統(tǒng)五彩繽紛。共同進(jìn)化：

在拉馬克和達(dá)爾文以前，人們認(rèn)為生物都是由神創(chuàng)造的，生物物種是不變的，各種生物之間不存在親緣關(guān)系。如西方的上帝造人說和中國的女媧造人說。拉馬克的觀點：盡管拉馬克對生物進(jìn)化的解釋缺乏科學(xué)性，但他認(rèn)為生物不是神創(chuàng)的，而是逐漸進(jìn)化的思想，對于當(dāng)時人們的思想解放有著巨大的推動作用。①器官的“用進(jìn)廢退”②獲得性遺傳達(dá)爾文自然選擇學(xué)說《物種起源》

達(dá)爾文認(rèn)為：地球上的生物是由共同的祖先逐步發(fā)展演變而來的，各種生物之間存在著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系。由于生物進(jìn)化科學(xué)研究的不斷深入，達(dá)爾文理論還在不斷地發(fā)展和完善。接下一頁構(gòu)建自然選擇學(xué)說的概念模型進(jìn)化原因進(jìn)化結(jié)果內(nèi)因：外因：相互作用：生物產(chǎn)生的變異（不定向變化）生物生存的各種環(huán)境條件（定向變化）定向變化的環(huán)境選擇不定向的生物變異，環(huán)境條件推動著生存斗爭，表現(xiàn)為自然選擇，決定著生物進(jìn)化的方向。適應(yīng)性：環(huán)境對變異的定向選擇，使生物形成了對環(huán)境的適應(yīng)性。現(xiàn)象多樣性：同一物種的不同種群，由于生活在不同的環(huán)境中，產(chǎn)生的變異不同，選擇條件也不同，生物進(jìn)化的方向不同，形成了不同的生物新類型。實質(zhì)：由于時代的局限，達(dá)爾文未能對進(jìn)化的本質(zhì)做出科學(xué)的解釋。生命活動的對立統(tǒng)一觀點：

遺傳、變異和進(jìn)化的知識較好地反映了辯證唯物主義的對立統(tǒng)一觀點。遺傳是相對穩(wěn)定的、保守的因素，變異是絕對變化的、積極的因素。二者相互對立，又相互作用，遺傳保存變異，變異發(fā)展遺傳，各以對方為存在的前提，使生物在保持基本穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，又能向前發(fā)展進(jìn)化。接下一頁生物發(fā)展進(jìn)化的觀點：生命起源于原始海洋?，F(xiàn)存的生物是千百萬年來，生物與環(huán)境相互作用不斷發(fā)展進(jìn)化的產(chǎn)物。在生物進(jìn)化過程中，生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和生活習(xí)性諸方面都形成了對環(huán)境的適應(yīng)性，也形成了生物的多樣性。生物進(jìn)化的總趨勢是：形態(tài)結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜、生理功能由低級到高級、生活環(huán)境由水生到陸生。由于千百萬年來的優(yōu)勝劣汰，生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)是最精致、最靈巧的結(jié)構(gòu)，生命活動是最講效率的活動。在學(xué)習(xí)生物進(jìn)化的過程中，我們要特別注意用生物進(jìn)化的觀點，分析生物學(xué)現(xiàn)象，認(rèn)識生物學(xué)問題。接下一頁自然選擇學(xué)說創(chuàng)立的重大意義：自然選擇學(xué)說的創(chuàng)立，使生物學(xué)研究擺脫了神學(xué)的束縛，使生物學(xué)研究走上了科學(xué)的軌道，因而大大促進(jìn)了生物學(xué)各個分支學(xué)科的發(fā)展。達(dá)爾文的生物進(jìn)化理論也為辯證唯物主義世界觀提供了強大的思想武器。有利變異和不利變異的相對性1.理論上的的有利變異和不利變異：

如果棉纖維變得很長，可以提高人們加工面料的品質(zhì)。所以過長的棉纖維從實踐意義上講，屬于有利變異，但從理論意義上看，屬于不利變異。變異的有利和不利一般是從理論意義上作出判斷的

凡是對生物個體生存和種群發(fā)展有利的變異，叫做有利變異，反之，則屬于不利變異。有利變異和不利變異是相對的，例如，棉花種子外面的纖維由短變長，有利于種子的傳播以獲得更大的發(fā)展空間，屬于有利變異。但如果在棉花萌發(fā)季節(jié)多雨的環(huán)境里，棉纖維太長，則棉纖維容易漬水，不透氣，降低了種子萌發(fā)的機會，則較長的棉纖維又屬于不利變異。2.實踐上的有利變異和不利變異：接下一頁走出“誘導(dǎo)”誤區(qū)：一定要牢記環(huán)境對生物變異的作用是選擇，而不是誘導(dǎo)。接下一頁關(guān)于基因頻率的計算基因庫：一個種群中所有個體所含的全部基因?；蝾l率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因的比率?；蛐皖l率：在一個種群基因庫中，某種基因型的個體占全部個體的比率。1.通過基因型計算：例如從某種群中隨機抽出100個個體，測知其中基因型為AA、Aa、aa的個體分別為30、60和10，則A基因的頻率(2×30+60)÷2×100=60%，a基因的頻率為1－60%=40%。接下一頁關(guān)于基因頻率的計算2.通過基因型