第七章 现代生物进化理论(上课)

1、1 1主要内容：主要内容：（1 1）生物由更古老的生物进化来）生物由更古老的生物进化来的；的；（2 2）生物是由低等到高等逐渐进）生物是由低等到高等逐渐进化的；化的；（3 3）生物各种适应性特征的形成）生物各种适应性特征的形成都是由于都是由于用进废退用进废退和和获得性遗传获得性遗传。拉马克认为生物进拉马克认为生物进化是化是用进废退用进废退和和获获得性遗传得性遗传的结果的结果用进：用进：食蚁兽食蚁兽的舌头之的舌头之所以细长，长期舔食蚂所以细长，长期舔食蚂蚁的结果。蚁的结果。废退废退：鼹鼠鼹鼠长期生活在黑暗的环境长期生活在黑暗的环境中，视力差，眼睛萎缩退化。中，视力差，眼睛萎缩退化。长颈鹿脖子的进

2、化过程长颈鹿脖子的进化过程事实事实1：生物：生物都有都有的倾向的倾向事实事实2：物种：物种内的个体数能内的个体数能保持稳定保持稳定事实事实3：资源：资源是有限的是有限的推论推论1：个体：个体间存在着间存在着事实事实4：个体：个体间普遍存在差间普遍存在差异异()事实事实5：许多：许多变异是可能遗变异是可能遗传的传的推论推论2：具：具有有的个体，的个体，并留下后并留下后代的机会多代的机会多推论推论3：有利：有利变异逐代积累，变异逐代积累，生物不断进化生物不断进化出新类型出新类型适者生存适者生存查理查理达尔文（达尔文（1809180918821882）是英国的博物）是英国的博物学家，是最终建立进化论

3、的人。学家，是最终建立进化论的人。达尔文曾随英国海军勘探船达尔文曾随英国海军勘探船“贝格尔贝格尔”号，做号，做了历时五年（了历时五年（1831183118361836）的环球航行考察，）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。研究，形成了生物进化的观点。过度繁殖过度繁殖有限的生活条件有限的生活条件+导致导致生存斗争生存斗争+变异变异导致导致适者生存适者生存+有利性状有利性状遗传遗传导致导致生物新类型出现生物新类型出现达尔文把达尔文把

4、适者生存适者生存，不适者被淘汰，不适者被淘汰的过程叫做的过程叫做自然选择自然选择。鳕鱼的年产卵量是鳕鱼的年产卵量是500500万粒。有人计算过万粒。有人计算过, ,如果鳕如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼, ,那么不出那么不出6 6年年, ,整个大整个大西洋就会被鳕鱼塞满。西洋就会被鳕鱼塞满。 人可能是繁殖能力最小的！若以每对夫妻平均生人可能是繁殖能力最小的！若以每对夫妻平均生三个子女，平均三个子女，平均3030年传递一代计算，每隔年传递一代计算，每隔5050年人口就年人口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万将增加一倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万

5、亿人，显然，这是不可能的！亿人，显然，这是不可能的！动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍！若全部后代都能成活下来，只要很短时间就会超倍！若全部后代都能成活下来，只要很短时间就会超出环境的承受能力！出环境的承受能力！各种生物都有极强大的生殖力。各种生物都有极强大的生殖力。但是自然界中各种生物的数量在一定但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定时期内都会保持相对稳定。生活在海洋的翻车鱼：生活在海洋的翻车鱼：如果这些卵都变成鱼并存活下来，那么广阔的海洋就如果这些卵都变成鱼并存活下来，那么广阔的海洋就会成为翻车鱼的世界了。遗憾的是，这些鱼

6、卵能平安会成为翻车鱼的世界了。遗憾的是，这些鱼卵能平安地长大成鱼的，地长大成鱼的，只有条左右只有条左右，其他的都成了沙丁，其他的都成了沙丁鱼等鱼类的美餐。鱼等鱼类的美餐。一条鱼能产卵亿多粒。一条鱼能产卵亿多粒。生物生物个体之间个体之间进行的相互斗争，以及生进行的相互斗争，以及生物物与无机自然环境与无机自然环境之间的斗争，赖以维持之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象个体生存并繁衍种族的自然现象。生物个体间普遍存在差异（变异生物个体间普遍存在差异（变异), 许许多变异是可遗传的。多变异是可遗传的。生物的变异有的比亲代更适应环境生物的变异有的比亲代更适应环境, 有有的却更不适应环境的却更

7、不适应环境, 即即变异是不定向变异是不定向的。的。遗传变异遗传变异l用达尔文的自然选择学说的四个要点填空：用达尔文的自然选择学说的四个要点填空：l自然选择的自然选择的基础基础是：是：_l自然选择的自然选择的内因内因是：是：_l自然选择的自然选择的方式方式是：是：_l自然选择的自然选择的结果结果是：是：_生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存，不适者被淘汰适者生存，不适者被淘汰过度繁殖过度繁殖达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力的后代超过环境承受能力 ；它们都要吃；它们都要吃树叶而树叶不够吃树叶而树叶不够吃 ；它们有颈长和颈短；

8、它们有颈长和颈短的差异的差异 ；颈长的能吃到树叶生存下来，；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了 。自然选择自然选择过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存适者生存适者生存（1）对生物进化的原因提出了合理的解释）对生物进化的原因提出了合理的解释（2）科学的解释了生命的）科学的解释了生命的和生物的和生物的（3）使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上）使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上科学的轨道。科学的轨道。1、性状水平深入到、性状水平深入到基因水平基因水平；2、个体为单位，发展到以、个体为单位，发展到以种群种群为基本单

9、位。为基本单位。（1 1）对遗传和变异的本质，不能做出科学的解释。）对遗传和变异的本质，不能做出科学的解释。（2 2）对生物进化的解释仅限于）对生物进化的解释仅限于个体水平个体水平。（3 3）强调物种的形成是渐变的结果）强调物种的形成是渐变的结果不能解释物种大爆发不能解释物种大爆发的现象的现象。以达尔文的以达尔文的自然选择学说为核心自然选择学说为核心，在，在其基础上发展而来其基础上发展而来主要内容：主要内容：一一 种群基因频率的变化与生物进化种群基因频率的变化与生物进化二二 隔离与物种的形成隔离与物种的形成三三 共同进化与生物多样性的形成共同进化与生物多样性的形成生活在生活在的的生物的生物的个

10、体个体。 种群中的个体彼此种群中的个体彼此，并，并通过繁殖将各自的基通过繁殖将各自的基因传给后代因传给后代。是生物进化和繁殖的基本单位是生物进化和繁殖的基本单位。一一 种群基因频率的变化与生物进化种群基因频率的变化与生物进化（1 1）一个池塘中的全部鱼）一个池塘中的全部鱼 （2 2）一个池塘中的全部鲤鱼）一个池塘中的全部鲤鱼（3 3）两个池塘内的全部青蛙）两个池塘内的全部青蛙（4 4）一片草地上的全部植物）一片草地上的全部植物（5 5）一片草地上的成年梅花鹿）一片草地上的成年梅花鹿否否是是否否否否否否 在一个种群基因库中，某个基因占在一个种群基因库中，某个基因占全部等位全部等位基因数基因数的比

11、率。的比率。中中所含有的所含有的。个体间的差异越大，个体间的差异越大，基因库也就越大。基因库也就越大。例例1:从种群中随机抽出从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为个个体，测知基因型为AA、Aa和和aa的个体分别是的个体分别是30、60和和10个。那么个。那么A和和a的基因频率是多少的基因频率是多少?解解:A=AA+a= (30 2+60)/200 100%=60% 100%子代基因型频率子代基因型频率AA%A AAa%2A aaa%a aa= 1-A%= 40%=36%=48%=16%l1.已知基因型个体数求基因频率已知基因型个体数求基因频率l 基因频率基因频率=（该基因纯合子个数（该基

12、因纯合子个数2+该该基因杂合子个数）基因杂合子个数）（总数（总数2）l2.已知基因型频率求基因频率已知基因型频率求基因频率l 某基因频率某基因频率Al =AA基因型频率基因型频率+12Aa基因型频率基因型频率 A的频率的频率= 60%a的频率的频率= 40%例例2：某昆虫种群中，绿色翅的基因为：某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色褐色翅的基因位翅的基因位a，从此种群中调查随机抽取，从此种群中调查随机抽取100个个个体，发现个体，发现AA、Aa、aa的个体分别占的个体分别占30%、60%、10%。那么。那么A、a的基因频率是多少？的基因频率是多少？那么，下一代呢？基因频率会不会发生变化？那么，

13、下一代呢？基因频率会不会发生变化？30%+1/260%1-A%1-A%l若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件：若亲代昆虫中的种群满足以下五个条件：l昆虫种群数量足够大昆虫种群数量足够大l全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代l没有迁入与迁出没有迁入与迁出l自然选择对翅色这一相对性状没有作用自然选择对翅色这一相对性状没有作用l基因基因A A、a a都不产生突变。都不产生突变。亲代基因型的频亲代基因型的频率率AA(30%)AA(30%)Aa(60%)Aa(60%)aa(10%)aa(10%)配子的比率配子的比率A( )A( )A( )A( ) a( )a(

14、) a( )a( )子代基因型频率子代基因型频率AA( )AA( )Aa( )Aa( )aa( )aa( )子代基因频率子代基因频率A( )A( )a a（ ）30%30%30%30%30%30%10%10%36%36%48%48%16%16%60%60%40%40%l在自然界中，这五个条件是否都成立？在自然界中，这五个条件是否都成立？l突变产生新基因，种群的基因频率会发突变产生新基因，种群的基因频率会发生变化吗？生变化吗？不可能！如：翅色与环境色彩较一致，被天不可能！如：翅色与环境色彩较一致，被天敌发现的机会就少。敌发现的机会就少。会。是增加还是减少在于该变异对生物体是会。是增加还是减少在于

15、该变异对生物体是有益还是有害。有益还是有害。1 1、突变指、突变指基因突变基因突变和和染色体变异染色体变异。2 2、突变的有害和有利并不是绝对的，、突变的有害和有利并不是绝对的， 它它取决于生物的生存环境取决于生物的生存环境。4 4、突变和基因重组只产生生物进化的原材料，、突变和基因重组只产生生物进化的原材料， 不能决定生物进化的方向不能决定生物进化的方向。3 3、基因突变产生、基因突变产生等位基因等位基因，通过有性生殖过程中，通过有性生殖过程中的的基因重组基因重组，可以形成多种多样的，可以形成多种多样的基因型基因型，从而使，从而使种群出现大量的可遗传变异。种群出现大量的可遗传变异。“探究自然

16、选择对种群基因频率的影响探究自然选择对种群基因频率的影响”ssss19世纪世纪20世纪世纪 突变和基因重组为生物进化提供了原材料，突变和基因重组为生物进化提供了原材料，自然选择可以使基因频率发生定向改变，导致自然选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物生物朝着一定的方向朝着一定的方向不断进化。不断进化。变异变异有利有利不利不利生存斗争生存斗争获胜获胜淘汰淘汰生存生存积累积累 进化进化变异变异有利有利变异变异有利有利思考：思考：1、生活在英国曼彻斯特地区的两种颜色、生活在英国曼彻斯特地区的两种颜色的桦尺蠖是一个物种还是两个？的桦尺蠖是一个物种还是两个？ 2、怎样判断两个种群是否属于同一物种？、怎

17、样判断两个种群是否属于同一物种？马马驴驴骡骡例：马和驴不是一个物种例：马和驴不是一个物种因马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力因马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力东北虎东北虎华南虎华南虎达尔文在加拉帕戈斯群岛发达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的地雀：由于海水的隔离，现的地雀：由于海水的隔离，这些从南美洲迁来的不能远这些从南美洲迁来的不能远飞的地雀由于地理隔离而形飞的地雀由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的成生殖隔离，形成了不同的物种。物种。任何一个物种都不是单独进化的任何一个物种都不是单独进化的。1、共同进化的实例、共同进化的实例 生物与生物之间。例：生物与生物之间。例： 兰花和专门给它传粉的昆虫

18、。兰花和专门给它传粉的昆虫。 猎豹与鹿。猎豹与鹿。l_是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位l生物进化的实质是生物进化的实质是_l突变和基因重组产生进化的突变和基因重组产生进化的_l_决定生物进化的方向决定生物进化的方向l_是物种形成的必要条件是物种形成的必要条件l生物进化的过程是生物与生物、生物与无机环境共同进生物进化的过程是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程，化的过程， 导致生物的多样性。导致生物的多样性。种群种群原材料原材料自然选择自然选择隔离隔离种群基因频率发生定向改变种群基因频率发生定向改变共同进化共同进化 1.下列表述中那一项不是拉马克的观点下列表述中那一项不是拉马克的观点

19、（ ） A.生物的种类是随着时间的推移而变化的；生物的种类是随着时间的推移而变化的； B.生物的种类从古到今是一样的；生物的种类从古到今是一样的； C.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状传给后代；传给后代； D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用。生物的某一器官发达与否取决于用与不用。2.某植物单植年产百粒种子，其中大部分被鸟所食，或某植物单植年产百粒种子，其中大部分被鸟所食，或因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株，按因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株，按达尔文的观点，这一现象说明（达尔文的观点，这一现象说明（ ）A.物

20、种是可变的；物种是可变的； B.过度繁殖，生存斗争；过度繁殖，生存斗争； C.选择的不定向性；选择的不定向性； D.用进废退，获得性遗传。用进废退，获得性遗传。3.下列哪一项符合达尔文对生物进化过程的论述下列哪一项符合达尔文对生物进化过程的论述( ）A.变异变异生存斗争生存斗争有利变异的积累有利变异的积累适者生存；适者生存；B.生存斗争生存斗争生物变异生物变异有利变异的积累有利变异的积累适者生存；适者生存；C.环境变化环境变化生物变异生物变异适者生存适者生存有利变异积累；有利变异积累；D.生物变异生物变异生存斗争生存斗争适者生存适者生存有利变异积累。有利变异积累。4.某治疗感冒病的药物疗效很高

21、，几年后疗效逐渐降低，某治疗感冒病的药物疗效很高，几年后疗效逐渐降低，其根本原因是（）其根本原因是（）A、病毒接触药物以后，慢慢产生抗药性、病毒接触药物以后，慢慢产生抗药性 B、病毒为了适应环境产生了抗药性、病毒为了适应环境产生了抗药性C、药物对病毒的抗药性变异进行了定向的选择、药物对病毒的抗药性变异进行了定向的选择 D、后来的药量减少，产生抗药性变异。、后来的药量减少，产生抗药性变异。5.下列关于种群的叙述错误的是：（下列关于种群的叙述错误的是：（ ）A.一个池塘里的全部鲤鱼是一个种群一个池塘里的全部鲤鱼是一个种群B.种群中各基因的频率可以发生变化种群中各基因的频率可以发生变化C.是生物进化和繁殖的基本单位是生物进化和繁殖的基本单位D.东北虎和华南虎是一个种群东北虎和华南虎是一个种群6.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：（必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：（ ）A.它们必须分布在同一地理区域它们必须分布在同一地理区域B.它们的基因一定要相同它们的基因一定要相同C.它们的毛色一定要相同它们的毛色一定要相同D.能相