三　共同进化与生物多样性的形成 (5)

1、学习方法,在1960年代，Robert MacArthur 仔细研究了三种北美鸣禽。,共同进化导致生物多样性形成的实例,他经常看到它们在同一地点的松树上取食昆虫，甚至在同一株树上。,Robert MacArthur 通过艰苦的观察，发现这三种鸟实际都是“专家”：一种在靠近主干的大树枝上取食昆虫；另一种在树枝中部从叶子上取食；第三种则占据树冠外围从最好的树叶上取食昆虫。,虽然这三种鸣禽生活在一起，但事实上它们并不是同一食物资源的竞争者。,共同进化-各自占据不同的生态位,动植物的生存不是孤立的，进化也不是孤立的。确实，对于各种各样的生物，都存在着许多压力。这些压力不仅来自环境中的物质因素，而且还来

2、自其他的物种。任何动物都是寄生虫的潜在寄主，或者捕食者的猎物。对于一株植物来讲，其他的植物体是其阳光和空间的竞争者，它也可能是寄生虫的寄主，以及草食动物的食物。在有着相互作用的复杂群落或生态系统中，生物体的生活可产生强大的进化动力。,总结：共同进化导致生物多样性形成,捕食,例：1943年，曾获诺贝尔奖的鲁里亚和德尔布吕克设计实验，研究大肠杆菌的抗噬菌体突变是发生在接触噬菌体之前还是之后。,假设1：大肠杆菌的抗噬菌体突变是发生在接触噬菌体之前。,假设2：大肠杆菌的抗噬菌体突变是发生在接触噬菌体之后。,恒温箱里培养18h,恒温箱里培养24h,抗噬菌体突变菌落数差异显著,抗噬菌体突变菌落数差异不显著

3、,抗噬菌体突变菌落数差异显著,抗噬菌体突变菌落数差异不显著,假设1：大肠杆菌的抗噬菌体突变是发生在接触噬菌体之前。,例：1952年，Lederberg夫妇利用大肠杆菌设计了一个影印培养法实验。研究大肠杆菌抗药性突变是自发产生还是在环境因素的作用下产生。,影印培养法的实验原理是：把长有数百个菌落的细菌母种培养皿倒置于包又一层灭菌丝绒布的木质圆柱体（直径略小于培养皿平板）上，使其均匀地占满来自母种培养皿平板上的菌落，然后通过这一印章把母板上的菌落忠实地一一接种到不同的其他培养基上。,下图是利用影印培养技术证明大肠杆菌抗链霉素突变基因产生在接触链霉素之前的实验。具体方法是： 首先把大量对链霉素敏感的

4、大肠杆菌涂布在不含链霉素的平板1的表面，待其长出密集的小菌落后，用影印法接种到不含链霉素的培养基平板2上，随即再影印到含链霉素的培养基平板3上。经培养后，在平板3上出现了个别抗链霉素的菌落。,然后，对培养皿2和3进行比较，在平板2上找到与平板3上相对应的那几个抗性菌落的孪生兄弟。,再把平板2上与平板3上菌落相应的一个部位上的菌落挑至不含链霉素的培养液4中，经培养后，再涂布到平板5上。,重复以上各步骤，最后在试管12中获得了较纯的抗性菌落。,然后，对培养皿2和3进行比较，在平板2上找到与平板3上相对应的那几个抗性菌落的孪生兄弟。,再把平板2上与平板3上菌落相应的一个部位上的菌落挑至不含链霉素的培养液4中，经培养后，再涂布到平板5上。,重复以上各步骤，最后在试管12中获得了较纯的抗性菌落。,再把平板2上与平板3上菌落相应的一个部位上的菌落挑至不含四环素的培养液4中，扩大培养。,重复以上各步骤，最后可获得较纯的