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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 无生源论 自生论 腐肉生蛆 腐草为萤 宇宙生命论 泛生说 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 法国博物学家 最先提出生物进化的学说 1809年 动物学哲学 是进化论的倡导者和先驱 他一生勤奋好学 坚持真理 与当时占统治地位的物种不变论者进行了激烈的斗争 受到了他们的打击和迫害 一生是在贫穷与冷漠中度过 晚年双目失明 病痛折磨着他 但他仍顽强地工作 借助幼女笔录 坚持写作 把毕生精力贡献于生物科学的研究上 拉
2、马克的进化学说 拉马克 L B Lamarck 1744 1829 物种是可变的生物不是神造的 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不断进化的原因 1 用进废退 2 获得性遗传 拉马克进化学说的主要内容 运用拉马克的进化理论解释 长颈鹿的祖先为了吃到树上高处的树叶 经常使用颈和前肢 就逐渐变得长一些 这些获得的性状能够传递给后代 这样就进化成为现在长颈鹿 鼹鼠 食蚁兽 拉马克进化学说的评价 进步意义 历史上第一个提出比较完整的进化学说 对神创论和物种不变论给予巨大的打击 历史局限 缺少科学证据和事实根据的支持 过于强调环境的变化直接导致物种的改变 达尔文 查尔斯 罗伯特
3、达尔文 1809 1882 是英国的博物学家 最终建立进化论 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 加拉帕戈斯群岛 物种起源 1859年底 达尔文的 物种起源 一书终于出版了 它像一块巨石落水 引起了社会各界的激烈争论 反对者蜂拥而起 但也有许多科学家坚定地支持达尔文 特别是英国生物学家赫胥黎 1825 1895 他不仅热情宣传 勇敢捍卫进化论 而且发展了进化论 老年达尔文 物种起源 中文译本 事实1 生物都有过度繁殖的现象 事实2 物种
4、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 自然选择学说怎么解释长颈鹿的进化 长颈鹿的祖先 过度繁殖 生存斗争 长颈 长肢个体 遗传 适者生存 现代长颈鹿 变异 长颈 长肢个体 短颈 短肢个体 自然选择学说的主要内容是什么 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 提供材料 进化动力 内在因素 选择结果 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
5、淘汰的过程叫做自然选择 普通翅 在远离大陆的印度洋南部的克格伦岛 岛上经常刮大风 达尔文发现这里的昆虫有两种类型 一类是翅非常发达 一类是无翅或翅小不能飞翔 运用达尔文自然选择学说解释进化现象 昆虫的祖先 发达翅 无翅或小翅 抗强风飞翔 不飞翔 能飞翔 不抗强风 1 解释生物进化的原因2 揭示生物多样性的原因3 解释生物适应性的形成 拟态 保护色 警戒色 达尔文自然选择学说的评价 1 对于遗传和变异的本质不能作出科学解释2 对生物进化的解释局限于个体水平3 强调物种形成都是渐变的结果 无法解释物种大爆发现象 积极意义 局限性 性状水平 基因 分子 水平 以生物个体为单位 以种群为基本单位 形成
6、以自然选择学说为基础的现代生物进化理论 认识到了遗传和变异的本质获得性遗传的观点 已经被多数人摈弃 达尔文以后进化理论的发展 现代生物进化理论的主要内容 种群 进化基本单位 变异 进化原材料 自然选择 决定进化的方向 隔离 新物种产生的必要环节 共同进化 一 种群是生物进化的基本单位 物种可以是分布在不同的自然界的不同区域 只有在发生随机交配 繁衍 是基因能够世代相传的一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群 种群中的个体并不是机械地集合在一起 而是彼此可以交配实行基因交流 并通过繁殖将各自的基因传给后代 基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因 基因频率 在一个种群基因库中 某个基因占全
7、部等位基因数的比率 例 从种群中随机抽出100个个体 测知基因型为AA Aa和aa的个体分别是30 60和10个 那么A和a的基因频率是多少 解 基因频率 纯合子频率 1 2杂合子频率 40 30 100 100 1 2 60 100 100 60 10 100 100 1 2 60 100 100 40 A a 100 60 有数学方法讨论基因频率的变化假设上述昆虫种群非常大 所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代 没有迁入和迁出 自然选择对翅色这一相对性状没有作用 基因A和a都不产生突变 根据孟德尔的分离定律计算 30 30 30 10 36 48 16 60 40 由此可见 如果满足上述
8、五个条件 则亲代和子代每一种基因的频率都不会改变 到再下一代也是如此 也就是说基因频率可以代代保持稳定不变 这就是哈迪 温伯格平衡 也叫遗传平衡定律 第一 足够大的种群是不存在 第二 种群中充分的随机交配也是不现实的 也就是说不同基因型的卵细胞和精子结合的机会不会是均等的 第三 基因突变每时每刻都有可能发生 第四 由于各种原因 种群中有的个体会离开该群体 相反的可能 有的同种的外来个体会迁入该种群 第五 在自然界中 自然选择是不可抗拒的 始终对种群发挥作用 影响种群基因频率变化的根本原因是什么 变异 变异的类型有那些 不能遗传的变异 可遗传的变异 基因突变基因重组染色体变异 2 种群基因重组的
9、结果 产生更多变异 基因型 不定向 二 突变和基因重组产生进化的原材料 1 基因突变的特点 普遍存在 随机发生 突变频率很低 多数对生物体是有害的 不定向的 3 基因突变和染色体变异统称为突变 二 突变和基因重组产生进化的原材料 突变 基因重组 新的等位基因 多种多样的基因型 种群中出现大量可遗传的变异 变异是不定向的 形成了进化的原材料 不能决定生物进化的方向 由于突变和基因重组 桦尺蠖形成了不同的体色 黑色S 浅色s 英19世纪曼彻斯特 英20世纪曼彻斯特 S 黑色 基因频率 桦尺蠖 桦尺蠖 5 以下95 以上 原因是 淘汰不利变异基因 积累有利变异基因结果是 使基因频率定向改变 三 自然
10、选择决定生物进化的方向 影响基因频率的因素 基因突变 基因重组和自然选择 生物进化的实质就是 生物进化 种群基因频率变化 种群基因频率发生变化的过程 某工厂有男女职工各200名 对他们进行调查时发现 女性色盲基因携带者为15人 女性患者1人 男性患者14人 这个群体中色盲基因的频率应为 A 15 B 3 88 C 5 17 D 10 3 色盲 Xb 基因频率 15 2 14 200 2 200 5 17 C 课堂练习 100 A A 据调查 某校学生中基因型的比例为XBXB 42 32 XBXb 7 36 XbXb 0 32 XBY 46 XbY 4 则该地区XB和Xb的基因频率分别是 A 6
11、 8 B 8 92 C 78 92 D 92 8 D 四 隔离导致物种形成 能够在自然状态下能互相交配 并且产生出可育后代的一群生物称为一个物种 species 简称 种 1 物种的概念 人都是一个物种 无论白人黑人黄种人结婚 都能产生具有生殖能力的后代 同样 所有的马是一个物种 所有的驴也是一个物种 但马和驴不是一个物种 因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力 隔离 指不同种群间的个体 在自然条件下基因不能自由交流的现象 生殖隔离 不同物种之间一般是不能交配 即使交配成功 也不能产生可育后代 地理隔离 同一物种由于高山 河流 沙漠等地理上的障碍 使彼此间不能相遇而不能交配 使种群间不能发生基
12、因交流的现象 2 隔离在物种形成中的作用 如果只通过地理隔离 2个种群的基因库各自发展 互不影响 出现一定差异 但不会形成新的物种 最多也就是形成不同的亚种 量变 如东北虎和华南虎就是两个亚种 生殖隔离则是由于2个种群之间的遗传物质基础 基因库 出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代不育 生殖隔离是新物种形成的标志 质变 经过长期的地理隔离而达成生殖隔离 从而形成新物种 多倍体的形成不需经地理隔离 原种 变异1 变异2 变异类型1 变异类型2 新种1 新种2 种群1 种群2 现代生物进化理论的基本观点是 生物进化的基本单位是种群 生物进化的实质是种群基因频率的改变 物种形成的基本环节是 突变和基因重组自然选择隔离 物种形成的必要条件 五 共同进化与生物多样性的形成 共同进化 1 共同进化 1 概念 不同物种之间 生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程 2 结果 出现了物种的多样性 而且形成了生态系统的多样性 2 生物多样性的形成 1 内容 基因多样性 物种多样性 生态系统多样性 3层次 2 形成生物多样性的原因 长期自然选择 共同进化达到结果 3 研究生物进化的主要依据 化石 生物进化的历程 3 生物进化理论的不断发展 1 中性学说 决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累 2 物种是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程
