内容正文:
第五章 生物的进化
第一节 丰富多样的现存物种来自共同祖先
领略丰富多样的现存物种
已知现存的物种在200万种以上,它们在形态、结构、功能、行为、生活方式等方面都有各自的特点,这些生物是怎么来的,它们之间又存在怎样的联系?
一、现在的生物是进化而来的
1、特创论
形形色色的生物物种是由上帝分别创造的;它们是天生完美的,一经创造出来不会再发生改变;不同物种之间没有亲缘关系。
2、拉马克的进化论
地球上的所有生物都不是神创造的,而是由更古老的生物进化来的,生物各种适应性特征的形成是由于“用进废退”和“获得性遗传”。
3、达尔文的进化论
自然界的物种是可变的,所有生物是由共同的祖先进化而来的。个体之间普遍存在变异,有些性状有利于个体在特定环境中存活和繁殖,另一些则是不利的,通过自然选择保存和积累有利变异。
4、现代生物进化理论
以自然选择学说为基础,个体不是进化的单位,种群才是进化的单位。在自然界中,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,生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
从性状水平到分子水平
从个体水平到种群水平
达尔文进化论和现代进化理论的区别:研究的内容、视角、方法不同
物种是生物分类的基本单位,同一物种的个体之间能互相交配并产生有生育能力的后代。不同物种的个体之间则不能互相交配,或者在交配后不能产生有生育能力的后代,它们彼此之间存在着生殖隔离。
例如:北京巴儿狗、德国猎犬、澳大利亚牧羊犬、西伯利亚雪橇犬等归入家犬这个物种
思考1:马和驴是否是同一物种,为什么?
否,因为骡子是高度不育的
思考2:骡子是否是一个物种,为什么?
否,因为骡子不能交配繁衍后代
思考3:二倍体西瓜和四倍体西瓜是否是一个物种,为什么?
否,因为二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生的是三倍体西瓜,三倍体西瓜减数分裂形成配子时配对紊乱,不能产生正常的配子,是高度不育的
思考4:东北虎和华南虎在自然状态下不能进行基因交流产生子代,是因为两者之间存在生殖隔离吗?
地理隔离
地理隔离:指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
二、生物具有许多共同的特征,多重证据表明当今生物具有共同祖先
证据1:生物在模式上的统一性
每一个或大或小的生物类群,在个体、细胞或生物大分子等层次上,总会在一个或几个层次上存在着统一的模式,它们具有许多共同的特征。
人体结构和功能与大猿是十分相似的,人身体上的每一块骨骼,大猩猩身体上都有,只是大小比例有所不同。
个体层次
个体层次
人的手臂、猫的前肢、鲸的前鳍和蝙蝠的翼手,它们的外形和功能各不相同,却有着相似的结构模式,它们都是由同样类型的骨骼组成,有相似的肌肉和血管。在胚胎阶段,它们都是从相同的组织发育而来。
细胞层次
动物、植物、真菌等的营养方式、生物体结构和功能迥然不同。然而,它们都是由真核细胞组成,它们的细胞结构十分相似。
电镜下的内质网照片
【资料】人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异,分别只有2.4%,5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。
分子层次
无论在真核细胞还是在原核细胞中,DNA、RNA、蛋白质等生物大分子的结构单体是相同的,连接方式也是相同的,在细胞中的作用也是相似的。
证据2:化石
化石也为生物来自共同的祖先提供了直接证据。
证据3:胚胎学
胚胎学也为所有生物来自共同祖先提供了有力证据。
动物的个体发育是按规定的途径一步一步完成的,延续了系统发育的过程,使它们具有一个相似的早期胚胎发育阶段。
当今生物共同祖先的证据
模式上
统一性
化石
胚胎学
个体
细胞
分子
习题巩固
1、下列关于物种的叙述中,错误的是( )
A.同一物种在自然状态下能相互交配产生有生育能力的后代
B.物种是生物分类的基本单位,不同物种的个体之间存在着生殖隔离
C.区分不同物种有多种依据,但最主要的是看有无生殖隔离
D.三倍体无籽西瓜是人工条件下形成的一个新物种
D
2、荷兰遗传学家研究一种月见草的遗传时,发现一株月见草细胞中的染色体数目由原来的2n=24条变成4n=48条,成为四倍体植株。该四倍体植株与二倍体植株( )
A.属于两个物种,因为两者之间杂交不能产生可育的后代
B.属于两个物种,因为两者之间不能杂交产生后代
C.属于同一物种,因为两者的染色体是同源的
D.属于同一物种,因为两者之间可以杂交产生后代
A
3、在达尔文看来,在种群的不同个体之间普遍存在着变异,这些个体间的有些变异可以作为自然选择的前提。
达尔文提到的变异是( )
A.个体水平上的差别 B.细胞水平上的差别
C.分子水平上的差别 D.基因数目上的差别
有些变异可以作为自然选择的前提,这些变异是( )