高中生物《现代生物进化理论的由来》文字素材2 新人教版必修

1 现代生物进化理论现代生物进化理论 1 种群是生物进化的单位 种群是生物生存和生物进化的基本单位 一个物种中的一个个体是不能长期生存 的 物种长期生存的基本单位是种群 一个个体是不可能进化的 生物的进化是通过自 然选择实现的 自然选择的对象不是个体而是一个群体 理由如下 1 就原核生 物和无性繁殖的真核生物来说 来自同一亲本的无性繁殖系是由遗传上相同的个体组成 的 同一克隆内的个体之间没有遗传差异 自然选择作用的是无性繁殖系 2 对 于有性生殖的生物来说 个体的基因型是终身不变的 无论它在自然选择中具有多大优 势 其基因型也不可能一成不变地传给下一代个体 这是因为个体的基因组成来自父母 双方 但是就一个种群来说 种群中全部基因的总和 基因库 却可以在传宗接代过程 中维持相对稳定 因此 自然选择作用的是种群 本质上是种群基因库 也可以这样理 解 种群中个体的基因来自种群基因库 个体死亡后又通过其后代把基因归还给基因库 如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代 这个个体在进化上就没有意义 种群也是生物繁殖的基本单位 种群内的个体不是机械地集合在一起 而是彼此可 以交配 并通过繁殖将各自的基因传递给后代 基因库和基因频率 基因库是指一个种群所含的全部基因 每个个体所含有的基因只是种群基因库中的 一个组成部分 每个种群都有它独特的基因库 种群中的个体一代一代地死亡 但基因 库却代代相传 并在传递过程中得到保持和发展 种群越大 基因库也越大 反之 种 群越小基因库也越小 当种群变得很小时 就有可能失去遗传的多样性 从而失去了进 化上的优势而逐渐被淘汰 基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例 基因频率可用抽样调查的方法来 获得 如果在种群足够大 没有基因突变 生存空间和食物都无限的条件下 即没有生 存压力 种群内个体之间的交配又是随机的情况下 种群中的基因频率是不变的 但这 种条件在自然状态下是不存在的 即使在实验条件下也很难做到 实际情况是由于存在 基因突变 基因重组和自然选择等因素 种群的基因频率总是在不断变化的 这种基因 频率变化的方向是由自然选择决定的 所以生物的进化实质上就是种群基因频率发生变 化的过程 基因频率的计算方法 设二倍体生物种群中的染色体的某一座位上有一对等位基因 记作A1 和 A2 假如种群中被调查的个体有 N 个 三种类型的基因组成 A1A1 A1A2 和 A2A2 在被调查对象中所占的个数分别为n1 n2 和 n3 基因库和基因频率的知识可与遗传的基本规律相结合 在深刻理解遗传的基本规律 的基础上来理解基因库和基因频率的概念就容易得多 也很能够将这部分知识融会贯通 2 生物进化的原材料 突变和基因重组 2 可遗传的变异是生物进化的原始材料 可遗传的变异主要来自基因突变 基因重组 和染色体变异 在生物进化理论中 常将基因突变和染色体变异统称为突变 基因突变是指 DNA 分子结构的改变 即基因内部脱氧核苷酸的排列顺序发生改变 基因突变是普遍存在的 根据突变发生的条件可分为自然突变和诱发突变两类 不管 在什么样的条件下发生突变 都是随机的 没有方向性 一 现代进化理论的由来 1 拉马克进化学说的要点 1 生物由古老生物进化而来的 2 由低等到高等逐渐进化的 3 生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传 2 达尔文自然选择学说的主要内容 意义及局限性 过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存 论证了生物是不断进化的 并且对 生物进化的原因提出了合理的解释 但对于遗传变异的本质未作出科学的 解释 对 生物进化的解释也局限于个体水平 强调特种的形成是渐变的结果 不能解释物种大爆 发现象 二 现代生物进化理论的主要内容 1 现代生物进化理论的主要内容 基本观点 种群是生物进化的基本单位 生物进化的实质是种群基因频率的改变 突变和基因重组 自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节 通过它们的综合作 用 种群产生分化 最终导致新物种形成 在这个过程中 突变和基因重组产生生物进 化的原材料 自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向 隔离是新物 种形成的必要条件 3 生物进化与物种形成 生物进化是同种生物的发展变化 时间可长可短 任何基因频率的改变 不论其变 化大小 引起性状变化程度如何 都属于进化的范围 物种形成是指一个物种发展为另 一个物种的过程 必须当基因频率的改变突破物种界限形成生殖隔离时 方可成立 这 其中不仅包括漫长的时间 较明显的基因型和表现型变化 还应包括生殖隔离的存在 因此生殖隔离是物种形成的必要条件 而不是生物进化的必要条件 4 生物进化的历程 时间生物种类的出 现 35 亿年前古细