第八章 生物的进化

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1、生物奥赛辅导资料第八章生物的进化第一节生命在地球上的起源【知识概要】一、生命起源的假说1．特创论；2．自生论；3，生生论；4．宇宙生命论；5化学进化论。二、生命起源的化学进化过程无机小分子物质有机小分子物质生物大分子物质多分子体系原始生命三、真核细胞的起源细胞起源的原始次序，大致如下：核苷酸和氨基酸→原型核酸和原型蛋白质→原型核蛋白体（生命前体）→原始生命体（原生体）→原型细胞→原型细胞的增生和选择→细胞（原核细胞）→细胞的增生与选择→真核细胞。内共生学说认为：真核生物体内的许多细胞器不是渐进的进化过程产生，而是质膜的内陷和内共生作用产生的。许多科学家深信，真核细胞含有的线粒体

2、和叶绿体是分别通过吞噬原核生物细菌和蓝藻及内共生作用产生出来的共生体。此外，还有人认为真核细胞不是来自原核细胞，而是和原核细胞一同起源于原始生命。第二节生物进化的机制【知识概要】一、进化的证据1．古生物学研究提供的证据——化石化石是指经过自然界的作用，保存于地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。化石大多数是生物体的坚硬部分，有动物的骨骼、贝壳、植物的茎、叶等。它们经过矿质的填充和交替作用，形成仅保持原来形状、结构以至印模的石化（包括钙化、碳化、硅化、矿化）了的遗体、遗物和遗迹。也有少量是指未经改变的完整的古生物遗体。地质年代的测定：现在主要运用放射性元素的方法。放射性元素以

3、自己恒定的速度进行衰变，不受外界温度和压力的影响。2．比较解剖学研究提供的证据——同源器官、痕迹器官同源器官的存在说明生物有共同的原始祖先。痕迹器官的存在可以追溯某些生物之间的亲缘关系。3．胚胎学对生物胚胎形成和发育过程的研究通过对高等动物和人的胚胎发育比较，①说明高等动物起源于低等的单细胞动物。②显示了各种脊椎动物之间有一定的亲缘关系，说明它们有共同的原始祖先。③显示了生物在个体发育中重演了该物种生物的系统发育或进化过程。生物奥赛讲义第35页共35页生物奥赛辅导资料4．生物学对动物血清鉴别的研究利用接受狗血清的家兔体内产生的抗体，实际上利用兔子的抗血清来检验狗和其他动物的血清

4、反应。据血清反应沉淀多少说明血清蛋白在结构和性质上差别程度，沉淀越多，说明其差别程度越小，两者的亲缘关系越近；反之，就越远。利用含抗人血清抗体的家兔的抗血清来检验人和黑猩猩、狒狒和猪等动物的血清，得出类似的结果。5．生物化学对蛋白质、核酸的研究①分析不同物种的同一种蛋白质的氨基酸组成，可以看出各种生物之间的亲缘关系，如细胞色素C。②利用DNA分子杂交技术来证明生物之间的亲缘关系。③总的趋势是愈是高等的动物，DNA的含量高，但是DNA含量不一定总是跟生物的复杂程度成正比，如肺鱼的一个种的DNA含量几乎是哺乳类的40倍。但要形成一个复杂的生物，基因组中含有足够数目的不同基因是必需的

5、。6．生物地理学对生物地理分布的研究古代生物的地理分布说明生物的进化过程。二、生物进化的机制1．拉马克的“用进废退”和“获得性遗传”的法则他认为环境变化是物种变化的原因。2．达尔文的“自然选择学说”为核心的进化理论他认为生物遗传和变异是生物进化的内在因素，生存斗争是生物进化的动力，定向的自然选择决定着生物进化的方向。其要点图件如下：三、现代进化论的观点这一观点继承了达尔文学说的自然选择的理论，并弥补了它的不足。认为基因突变和染色体结构变异是进化的原材料，生物群体通过突变、选择和隔离等过程而逐渐分化形成亚种，而后发展为新种。这一观点还认为：种的形成和生物进化的基本单位不是个体，而

6、是种群，种群是种的基本结构单位，种群遗传是有个体的高度杂合性和种群的极端异质性的特点，进化是群体在遗传成分上的变化。四、基因频率和基因型频率基因频率＝某染色体上某基因的数目∕该基因的等位基因的总数基因型频率＝特定基因型的个体∕总个体数五、哈迪一温伯格定律生物奥赛讲义第35页共35页生物奥赛辅导资料哈迪一温伯格定律的概念是指在一个大群体随机交配的群体里，其基因频率和基因型频率在没有突变、选择和迁移的条件下，世代相传下发生变化，并且基因型频率是由基因频率决定的，此定律称为遗传平衡定律或基因平衡定律。由于该定律是1909年分别由Handy和Weinberg首先提出的，所以又称为哈迪一

7、温伯格定律。遗传平衡时，基因频率和基因型频率有如下关系：即遗传平衡公式。〔p（A）＋q（a）〕2＝p2（AA）＋2pq（Aa）＋q2（aa）哈迪一温伯格定律的应用：当完全显性的情况下无法从表现型统计中直接计算各基因型频率时，可假定群体处于“遗传平衡状态”，据遗传平衡公式来推算基因型频率。如调查得知，隐性性状个体（aa）为16％，q2＝0.16，再据p和q计算出各基因型频率。六、生物亚化的因素1．突变是进化的关键基因突变增加了等位基因，进而增加了自然种群的杂合体。染色体畸变引起遗传基础的深刻变