現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

第1節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來

一,、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說

1,、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說的主要內(nèi)容——用進(jìn)廢退、獲得性遺傳

（1）,、生物都不是神創(chuàng)的,，而是由更古老的生物進(jìn)化來的。這對當(dāng)時人們普遍信奉的神創(chuàng)造成一定沖擊,，因此具有進(jìn)步意義,。

（2）、生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的,。

（3）,、對于生物進(jìn)化的原因，他認(rèn)為：一是“用進(jìn)廢退”的法則,；二是“獲得性遺傳”的法則,。但這些法則缺乏事實依據(jù)，大多來自于主觀推測,。

2,、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說的歷史意義

二,、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說

（一）、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容

1.過度（不是過渡）繁殖 —— 選擇的基礎(chǔ)

生物體普遍具有很強的繁殖能力,，能產(chǎn)生很多后代,，不同個體間有一定的差異。

2.生存斗爭 —— 進(jìn)化的動力,、外因,、條件

大量的個體由于資源空間的限制而進(jìn)行生存斗爭。在生存斗爭中大量個體死亡,，只有少數(shù)的個體生存下來,。生存斗爭包括三方面：

（1）生物與無機環(huán)境的斗爭

（2）種內(nèi)斗爭

（3）種間斗爭

生存斗爭對某些個體的生存不利，但對物種的生存是有利的,，并推動生物的進(jìn)化,。

3.遺傳變異 ——進(jìn)化的內(nèi)因

在生物繁殖的過程中普遍存在著遺傳變異現(xiàn)象，生物的變異是不定向的,，有的變異是有利的,，有的是不利的，其中具有有利變異的個體就容易在生存斗爭中獲勝生存下去,，反之,，具有不利變異個體就容易被淘汰。

4.適者生存 —— 選擇的結(jié)果

適者生存,，不適者被淘汰是自然選擇的結(jié)果,。自然選擇只選擇適應(yīng)環(huán)境的變異類型，通過多次選擇,，使生物的微小有利變異通過繁殖遺產(chǎn)給后代,，得以積累和加強，使生物更好的適應(yīng)環(huán)境,，逐漸產(chǎn)生了新類型,。所以說變異不是定向的，但自然選擇是定向的,，決定著進(jìn)化的方向,。

（二）、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的歷史局限性和意義

1,、 意義：自然選擇學(xué)說能夠科學(xué)地解釋生物進(jìn)化原因以及生物的多樣性和適應(yīng)性,。

2、 不足：對遺傳和變異本質(zhì),，不能做出科學(xué)的解釋,。對生物進(jìn)化的解釋局限在個體水平。

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化

（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位

1,、種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫種群,。

種群特點：種群中的個體不是機械的集合在一起，而是通過種內(nèi)關(guān)系組成一個有機的整體,，個體間可以彼此交配,，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。

2,、基因庫

3,、基因頻率、基因型頻率及其相關(guān)計算

兩者聯(lián)系：

（1）種群中一對等位基因的頻率之和等于1,，基因型頻率之和也等于1,。

（2）一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+

雜合子的頻率。

（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料

可遺傳的變異：基因突變,、染色體變異,、基因重組 突變包括基因突變和染色體變異突變的有害或有利不是絕對的，取決于生物的生存環(huán)境

（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向

生物進(jìn)化的實質(zhì)是基因頻率的改變

隔離與物種的形成

（一）,、物種的概念

1,、物種的概念：同種生物在自然狀態(tài)下能夠相互交配，并能產(chǎn)生可育后代,。

注：一個物種的形成必須要經(jīng)過生殖隔離,，但不一定經(jīng)過地理隔離，如多倍體的產(chǎn)生,。

（二）,、種群與物種的區(qū)別與聯(lián)系

三、小結(jié)

1．新物種形成過程：地理隔離→阻斷基因交流→不同的突變,、基因重組和選擇→基因頻率向不同方向改變→種群基因庫出現(xiàn)差異→差異加大→生殖隔離→新物種形成

2．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點：

⑴種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變,。突變和基因重組,、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用,，種群產(chǎn)生分化,，最終導(dǎo)致新物種的形成。

⑵突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,，隔離是新物種形成的必要條件（生殖隔離的形成標(biāo)志著新物種的形成）。

⑶現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ)：自然選擇學(xué)說,。

3．物種形成與生物進(jìn)化的區(qū)別：生物進(jìn)化是指同種生物的發(fā)展變化,，時間可長可短，性狀變化程度不一，任何基因頻率的改變,，不論其變化大小如何,，都屬進(jìn)化的范圍（量變），物種的形成必須是當(dāng)基因頻率的改變在突破種的界限形成生殖隔離時（質(zhì)變）,，方可成立,。

三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成

（一）,、共同進(jìn)化

1,、概念：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(jìn)化和發(fā)展

（二）,、生物多樣性的形成

2,、生物多樣性形成的進(jìn)化歷程

（1）關(guān)鍵點：（文科生了解）

真核生物出現(xiàn)后有性生殖方式的出現(xiàn)，生物進(jìn)化速度明顯加快,；

寒武紀(jì)大爆發(fā)：形成生態(tài)系統(tǒng)的第三極（消費者）,，對植物的進(jìn)化產(chǎn)生影響；

原始兩棲類的出現(xiàn)：生物登陸改變著環(huán)境,，陸地上復(fù)雜的環(huán)境為生物的進(jìn)化提供了條件,。

（2）進(jìn)化順序

簡單→復(fù)雜 水生→陸生

低等→高等 異樣→自養(yǎng)

厭氧→需氧 無性→有性

單細(xì)胞→多細(xì)胞 細(xì)胞內(nèi)消化→細(xì)胞外消化

三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論核心是自然選擇學(xué)說

從亞顯微結(jié)構(gòu)水平到分子水平

細(xì)胞核→染色體→DNA→基因→遺傳信息→mRNA→蛋白質(zhì)(性狀)

簡要論述染色體,、DNA,、基因、遺傳信息,、遺傳密碼,、蛋白質(zhì)(性狀)和生物多樣性之間的關(guān)系。

染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成,，是DNA的主要載體,，而不是全部載體，因其還存在于真核細(xì)胞的葉綠體和線粒體,，原核生物和病毒中的DNA不位于染色體上,，DNA是染色體的主要組成成分。

DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的,、控制生物性狀的片段叫基因,，DNA分子也存在沒有遺傳效應(yīng)的片段叫基因間區(qū)，DNA上有成百上千個基因,?；蛭挥贒NA分子上，也位于染色體上,，并在染色體上呈線性排列,，占據(jù)一定的“座位”(位點)，在減數(shù)分裂和有絲分裂過程中，隨染色體的移動而移動,，減數(shù)分裂過程中染色體互換,，同源染色體的分離，非同源染色體自由組合是基因的三個遺傳規(guī)律和伴性遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),。

DNA分子基因上的脫氧核苷酸的排列順序叫遺傳信息,，并不是DNA分子上所有脫氧核苷酸的排列順序叫遺傳信息(基因間區(qū)不含有遺傳信息)，基因所在的DNA片段有兩條鏈,，只有一條鏈攜帶遺傳信息叫有義鏈,，另一條配對鏈叫無義鏈，DNA雙鏈中的一條鏈對某個基因來說是有義鏈,，而對另一個基因來說,，可能是無義鏈。

遺傳密碼是指在DNA的轉(zhuǎn)錄過程中,，以DNA(基因)上一條有義鏈(攜帶遺傳信息)為模板,，按照堿基互補配對原則(A—U，G—C)形成的信使RNA單鏈上的堿基排列順序,，遺傳學(xué)上把信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基叫“密碼子”,，也叫“三聯(lián)體密碼子”，和遺傳密碼的含義是一致的,，應(yīng)當(dāng)注意,，20種氨基酸密碼表中每個氨基酸所對應(yīng)三個字母的堿基排序是指定位在信使RNA上的，并不是位于DNA或轉(zhuǎn)運RNA(叫反密碼子)上堿基排列順序,。

性狀是指一個生物的任何可以鑒別的形態(tài)或生理特征,，是遺傳和環(huán)境相互作用的結(jié)果，主要由蛋白質(zhì)體現(xiàn)出來,。生物的性狀受基因控制,，是基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來體現(xiàn)的。

DNA分子中堿基的排列順序千變?nèi)f化,，一個DNA分子中的一條多核苷酸鏈有100個四種不同的堿基,，它們的可能排列方式是4100種。而事實上DNA分子中堿基數(shù)量是成千上萬,，其可能的排列方式幾乎是無限的,。DNA分子的多樣性,，可以從分子水平上說明生物的多樣性和個體之間的差異的原因,。