7.1 现代生物进化理论

第七章现代生物进化理论第一、二节现代生物进化理论的由来[学习重点]1.概述达尔文的自然选择学说的主要内容2.评述达尔文自然选择学说的贡献和局限性。3.探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。4.种群、物种、隔离、基因频率等概念。5.突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化中的作用。【学习难点】1.分析达尔文自然选择学说的局限性2．基因频率的概念。3．自然选择对种群基因频率的影响。4．隔离在物种形成中的作用。【问题探究】一、拉马克的进化学说拉马克：法国博物学家，第一个提出比较完整的进化学说1．主要观点：（1）地球上的所有生物都不是，而是由更古老的生物进化而来的；（2）生物是由到逐渐进化的；（3）生物各种适应性特征的形成都是由于和。2．拉马克进化学说的进步性：反对和二、达尔文的自然选择学说1.达尔文自然选择学说的主要内容是：、、、2.自然选择学说的内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传与变异、适者生存。（1）____________是自然选择的基础。（2）自然选择的手段是。（3）自然选择的内因是。（4）自然选择的必然结果是____________。解释：（1）过度繁殖：各种生物均有很强的繁殖能力，可产生大量后代，相对于环境承受能力（资源有限），该能力表现为“过度”。（2）生存斗争①起因：因生物过度繁殖与有限生存条件之间的矛盾而引发。②斗争方式：种内斗争、种间竞争及生物与无机环境（如干旱、寒冷等）之间的斗争。③斗争结果：大量死亡，少量生存。（3）遗传变异①变异是不定向的，可分为有利变异和不利变异。②遗传的作用：可使微小有利变异得以积累加强，从而形成生物新类型。（4）适者生存：具有有利变异的个体表现为与环境相适应，在生存斗争中取胜而保留下来（适者生存），具有不利变异的个体，在生存斗争中被淘汰（不适者被淘汰）。3.自然选择学说的进步性：①对的原因提出了合理的解释；②揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有。③生物的和是长期自然选择的结果。④它给予和以致命的打击。4．自然选择学说的局限性：①对于的本质，不能做出科学的解释；②对生物进化的解释局限于，因立足于群体水平；③达尔文强调物种形成都是结果，不能很好地解释等现象。三、达尔文以后进化理论的发展随着科学发展，关于遗传和变异的研究，从水平发展到水平，揭示了的本质。3 对自然选择作用的研究也从以为单位发展成以为基本单位，这样形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。三、种群基因频率的改变与生物进化1、种群是生物进化的基本单位（1）种群：生活在一定区域的_____________全部个体。例如：______________________。（2）基因库：一个种群中___________所含有的______________________。（3）基因频率：在一个种群基因库中，_________________________________的比率。例如：假如在某一人群中，50％的人是单眼皮(aa)，30％的人是杂合双眼皮(Aa)，20%的人是纯合双眼皮(AA)，则A和a的频率分别为：A___________；a___________。2．突变和基因重组产生进化的原材料(1)基因突变产生____________________，这就可能使种群的基因频率__________________。(2)现代遗传学的研究表明，可遗传的变异来源于___________、___________和染色体变异，其中___________和___________统称为突变。(3)基因突变产生的等位基因，通过___________过程中的基因重组，可以形成多种多样的___________，从而使种群出现大量的可遗传变异。由于突变和基因重组是___________的、___________的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。3．自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生___________，导致生物___________不断进化。二、隔离与物种的形成1．物种的慨念：能够在自然状态下_____________并且_____________的一群生物称为一个物种(简称“种”)。2．隔离：①隔离的概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能_____________的现象。②类型：生殖隔离：_______物种之间一般是不能______的，即使交配成功，也不能产生______的现象。地理隔离：_______种生物由于___________的障碍而分成不同的___________，使得种群间不能发生基因交流的现象。③在物种形成中的作用：隔离是物种形成的必要条件，_____________的形成标志着新物种的形成。三．共同进化与生物多样性的形成1．共同进化：①概念：____________之间、___________之间在__________中不断进化和发展，这就是共同进化。②结果：通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了_____________，而且形成了_____________。2．生物多样性：①层次：_____________多样性、_____________多样性、_____________多样性。②原因：研究生物进化历程的主要依据：__________________________。3．生物进化理论在发展①有些学者认为：决定生物进化方向的是__________________________，而非自然选择。②有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是___________和__________交替出现的过程。[知识点拨]1．基因频率、基因型频率的相关计算(1)基因频率：是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率。基因频率=①不同的基因在基因库中所占的比例是不同的，影响基因频率的因素有基因突变、基因重组和自然选择等。②种群基因频率的定向改变导致生物朝一定方向不断进化。(2)基因型频率：是某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。基因型频率=3 (3)通过基因型频率计算基因频率（若在一种群中AA、Aa、aa所占的比例分别为x、y、z）则：①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1；即：A﹪+a﹪=1，x+y+z=1②一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1／2杂合子的频率。即：A﹪=x+  ½  y；a﹪=z+½y(4)运用哈代一温伯格平衡，由基因频率计算基因型频率①内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(Aa)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p+q)2=p2+2pq+q2=l。②适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。这5个条件是：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有新基因的加入；没有自然选择。[例1]已知某种群中，AA的基因型频率为30％，aa的基因型频率为26％，如果该群体的个体自交，则F1基因型AA的频率为（）A．20%B．41％C．50％D．74％【答案】B[例2]据调查，某校高中学生中基因型的比例为XBXB(42.32％)、XBXb(7.36％)、XbXb(0.32%)、XBY(46％)、XbY(4％)，则该地区XB和Xb的基因频率分别是（）A．60%、8％B．80%、92％C．78％、92％D．92％、8％【答案】D[例3]镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区，带有这一突变基因的人(Aa)很多，频率也很稳定。对此现象的合理解释是()A．杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾B．杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾C．杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾D．杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾【答案】A[例4]有关现代生物进化理论的叙述，不正确的是()A．物种的形成都需要经过长期的地理隔离B．突变、基因重组产生生物进化的原材料C．自然选择的实质是基因频率的定向改变D．物种形成的标志是产生了生殖隔离【答案】A[例5]16世纪末，张谦德在《朱砂鱼谱》中总结金鱼选种的经验时说：“蓄类贵广，而选择贵精，须每年夏间市取数千头，分数缸饲养，逐日去其不佳者，百存一二，并作两三缸蓄之，加意培养，自然奇品悉具。”其中“逐日去其不佳者”和“分数缸饲养”的作用分别是()A．自然选择，地理隔离B．人工选择，地理隔离C．自然选择，生殖隔离D．人工选择，生殖隔离【答案】B[例6]下列哪项不是生物共同进化的实例（）A．某种兰花有专门为它传粉的蛾B．猎豹捕食斑马C．光合作用生物出现后，为好氧生物的出现创造了条件D．草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增【答案】D3