内容正文:
第七章 现代生物进化理论
1.拉马克的进化学说
(1)内容:①生物不是神造的,而是由更古老的生物进化来的。②生物是由低等到高等逐渐进化的。③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
(2)意义:否定了神创论和物种不变论。
(3)不足:若遗传物质未改变,则性状不能够遗传。
2.达尔文的自然选择学说
(1)内容:先变异后选择。①过度繁殖:自然选择的基础。②生存斗争:生物与环境的斗争、种内斗争、种间斗争,生物进化的动力和选择的手段。③遗传变异:生物进化的内因。④适者生存:自然选择的结果。
(2)意义:科学地解释了生物进化的原因和生物多样性形成的原因。
(3)不足:①对遗传和变异的本质,不能作出科学的解释。②对生物进化的解释局限于个体水平。③强调物种的形成都是渐变的结果,不能很好地解释物种大爆发等现象。
3.达尔文以后进化理论的发展
关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深入到基因水平,人们逐渐认识到遗传和变异的本质。获得性遗传的观点 ,已经被大多数学者所摒弃。关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以生物个体为单位,发展到以种群为单位 。形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。
典例引领:抗生素通常用于治疗细菌感染引起的疾病,其治疗疾病的机理有多种,比如有的能干扰细菌细胞壁的形成, 有的可以抑制细菌 DNA 的复制,有的可以干扰细菌蛋白质的合成等。一种抗生素使用一段时间后,杀菌效果就会下降,原因是细菌产生了抗药性。并不是使用了抗生素才导致细菌产生了抗药性的变异,而是抗药性的变异本身就存 在,抗生素的使用起到了“自然选择”的作用,淘汰了未产生抗药性变异的个体。
1. 现代生物进化理论的主要内容
(1)种群基因频率的改变与生物进化
①种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。种群是生物进化和繁殖的基本单位(不是个体)。
②基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。
③基因频率:在一个种群的基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
某种基因的基因频率 = 某种基因的个数/该对等位基因的总个数。即 A = A / (A + a),a = a / (A + a)。一对等位基因的频率之和等于 1。
④基因型频率:在一个种群中,某一基因型的个体占全部个体数的比率。某种基因型的基因型频率 = 某种基因型的个体数 / 个体总数。即 AA = AA / (AA + Aa + aa),Aa = Aa / (AA + Aa + aa),aa = aa / (AA + Aa + aa)。一对等位基因的基因型频率之和等于 1。
⑤基因频率的计算:
a.常染色体上基因频率的计算:
方法一:定义法。即 A = A / (A + a),a = a / (A + a),A +a = 1。
方法二:基因型频率公式法。即 A = AA + Aa/2 ,a = aa + Aa/2 ,A + a = 1。
b.X 染色体上基因频率的计算:定义法。
⑥已知基因频率求基因型频率:
遗传平衡定律(哈代—温伯格平衡定律),适用于有性生殖的的理想自然种群。
理想条件:种群非常大;所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代;没有突变发生;没有迁入和迁出;没有自然选择。设 A 的基因频率为 p,a 的基因频率为 q,p + q = 1,(p+q)2= p2+ 2pq + q2 = 1,即 AA = p2,aa =q2 , Aa = 2pq。
温馨提示:理想条件下,种群基因频率不变,生物没有进化。
⑦自交与自由交配问题解题技法
自交:老实自交。注意:Aa 连续自交,基因型频率发生变化,纯合子比例逐渐增大,但基因频率不变。
自由交配:配子法(基因频率法:遗传平衡定律)。注意:Aa 连续自由交配,基因型频率和基因频率都不变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料
①基因突变会产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化。
②可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变和染色体变异统称为突变。
③突变的有害和有利不是绝对的,这往往取决于生物的生存环境。
(3)自然选择决定生物进化的方向
①在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
②生物进化的实质:基因频率改变,生物在进化。基因频率没有改变,生物没有进化。
温馨提示:变异是不定向的,自然选择是定向的,导致生物向适应环境的方向定向进化。
(1) 隔离与物种的形成:
①物种的概念:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
②隔离的概念:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
③隔离在物种形成中的作用:隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是物种形成的标志。