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1、现代生物进化理论,专题复习,武汉市新洲区城关高中 李金安,第一部分：基础知识梳理,第二部分：内化学科理念 和价值取向,第三部分：认识和计算方法指导,生物进化理论的产生和发展,一、神创论,二、拉马克的用进废退化学说,三、达尔文的自然选择学说,四、现代生物进化理论,构建现代生物进化理论的概念模型,进化原因,进化结果,内因：,外因：,相互作用：,突变和基因重组（不定向性）,生物生存的各种环境条件（定向变化）,定向变化的环境选择不定向的生物变异，环境条件推动着生存斗争，表现为自然选择，决定着生物进化的方向。,适应性：环境对变异的定向选择，使生物形成了对环境的适应性。,多样性：同一物种的不同种群，由于生
2、活在不同的环境中，产生的变异不同，选择条件也不同，种群基因频率改变的方向不同，形成了不同的生物新类型。,自然选择导致生物种群基因频率的定向改变。,生物进化的基本单位种群,生物进化的实例 印度红铃虫的演化,20世纪初，美国从印度引进大陆棉，后来中国从美国引进大陆棉，由于引种不慎，导致红铃虫分别进入美国和中国的新环境，并在新的环境中演化。,美国红铃虫,中国红铃虫,印度红铃虫在演化过程中又形成了美国红铃虫和中国红铃虫，三者形成了对不同环境的适应性和红铃虫品种的多样性。,种群和物种,种群：一定自然区域内生活的同种生物个体的总和，生物的交配和繁殖以种群为单位。生物的基因通过交配和繁殖在种群中交流，并被环
3、境选择，所以种群是生物进化的基本单位,物种：生活在一定自然区域，具有一定的结构和功能，能相互交配并产生可育后代的生物类群。,地理隔离和生殖隔离,地理隔离是种群间地理区域上的隔离，可以阻止种群间的基因交流，但不一定能形成新的各种。生殖隔离是新物种形成的重要标志，长期的地理隔离一般会使种群间形成生殖隔离并形成物种多样性的基础。在上述印度红铃虫的演化例子中，印度红铃虫、美国红铃虫、中国红铃虫由于地理隔离，形成了红铃虫品种的多样性，如果长期的地理隔离导致生殖隔离的话，会形成红铃虫物种的多样性。,物种多样性的形成：,原物种,地理隔离,生物多样性：,生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生
4、物多样性的形成是自然选择的结果。,不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展，叫做共同进化。共同进化主要表现为生态系统的进化，加快了生物多样性的形成，使生态系统五彩缤纷。,共同进化：,在拉马克和达尔文以前，人们认为生物都是由神创造的，生物物种是不变的，各种生物之间不存在亲缘关系。如西方的上帝造人说和中国的女娲造人说。,拉马克的观点：,尽管拉马克对生物进化的解释缺乏科学性，但他认为生物不是神创的，而是逐渐进化的思想，对于当时人们的思想解放有着巨大的推动作用。,器官的“用进废退”,获得性遗传,达尔文,自然选择学说,物种起源,达尔文认为：地球上的生物是由共同的祖先逐步发展演变而来的，各种
5、生物之间存在着或远或近的亲缘关系。由于生物进化科学研究的不断深入，达尔文理论还在不断地发展和完善。,接下一页,构建自然选择学说的概念模型,进化原因,进化结果,内因：,外因：,相互作用：,生物产生的变异（不定向变化）,生物生存的各种环境条件（定向变化）,定向变化的环境选择不定向的生物变异，环境条件推动着生存斗争，表现为自然选择，决定着生物进化的方向。,适应性：环境对变异的定向选择，使生物形成了对环境的适应性。,多样性：同一物种的不同种群，由于生活在不同的环境中，产生的变异不同，选择条件也不同，生物进化的方向不同，形成了不同的生物新类型。,生命活动的对立统一观点：,遗传、变异和进化的知识较好地反映
6、了辩证唯物主义的对立统一观点。遗传是相对稳定的、保守的因素，变异是绝对变化的、积极的因素。二者相互对立，又相互作用，遗传保存变异，变异发展遗传，各以对方为存在的前提，使生物在保持基本稳定的基础上，又能向前发展进化。,接下一页,生物发展进化的观点：,生命起源于原始海洋。现存的生物是千百万年来，生物与环境相互作用不断发展进化的产物。在生物进化过程中，生物的形态结构、生理功能和生活习性诸方面都形成了对环境的适应性，也形成了生物的多样性。生物进化的总趋势是：形态结构由简单到复杂、生理功能由低级到高级、生活环境由水生到陆生。由于千百万年来的优胜劣汰，生物的形态结构是最精致、最灵巧的结构，生命活动是最讲效
7、率的活动。在学习生物进化的过程中，我们要特别注意用生物进化的观点，分析生物学现象，认识生物学问题。,接下一页,自然选择学说创立的重大意义：,自然选择学说的创立，使生物学研究摆脱了神学的束缚，使生物学研究走上了科学的轨道，因而大大促进了生物学各个分支学科的发展。达尔文的生物进化理论也为辩证唯物主义世界观提供了强大的思想武器。,有利变异和不利变异的相对性,1.理论上的的有利变异和不利变异：,如果棉纤维变得很长，可以提高人们加工面料的品质。所以过长的棉纤维从实践意义上讲，属于有利变异，但从理论意义上看，属于不利变异。变异的有利和不利一般是从理论意义上作出判断的,凡是对生物个体生存和种群发展有利的变异
8、，叫做有利变异，反之，则属于不利变异。有利变异和不利变异是相对的，例如，棉花种子外面的纤维由短变长，有利于种子的传播以获得更大的发展空间，属于有利变异。但如果在棉花萌发季节多雨的环境里，棉纤维太长，则棉纤维容易渍水，不透气，降低了种子萌发的机会，则较长的棉纤维又属于不利变异。,2.实践上的有利变异和不利变异：,接下一页,走出“诱导”误区：,一定要牢记环境对生物变异的作用是选择，而不是诱导。,接下一页,关于基因频率的计算,基因库：,一个种群中所有个体所含的全部基因。,基因频率：,在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率。,基因型频率：,在一个种群基因库中，某种基因型的个体占全部个体的比率。,1.通过基因型计算：,例如从某种群中随机抽出100个个体，测知其中基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60和10，则A基因的频率(230+60)2100=60%，a基因的频率为160%=40%。,接下一页,关于基因频率的计算,2.通过基因型计算：,一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与1/2杂合子频率之和。例如上例中AA基因型频率为0.3，Aa基因型频率为0.6，aa基因型的频率为0.1，则A基因的频率为0.3+1/20.6=60%。,3.通过基因型计算：,种群的基因频率等于种群中含某基因的配子的概率。,再 见,
