生命的起源与生物的进化

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1、遗传、变异与进化——生命的起源与生物的进化北重三中刘馨全国中学生生物学联赛一、生物的进化（一）生物进化论的产生与发展1、基督教神学思想与物种神创论2、拉马克的进化论3、达尔文的进化论4、杜布赞斯基的综合理论（现代生物进化论）5、木村资生的中性突变学说（分子进化）1、基督教神学思想与物种神创论在生物进化思想产生之前，基督教神学占绝对统治地位，认为世上万物都是神创造的。物种神创论是神学思想的核心内容：认为生物及生物物种均由上帝创造，且生物物种不会改变。以欧洲中世纪神学家和经院哲学家托马斯·阿奎那为代表。基督教神学思想的影响是非常深刻的。近代生物分类学的

2、创始人——瑞典的林耐在1735年出版的划时代的著作《自然系统》中都明确断言：“造物主创造的物种的数目是不变的，新物种是不能产生的。”直到1762年在《自然系统》的“最后”一版中才删去这一论断，承认杂交可能产生新种，并假定“也许一个属的所有种最初只是一个种”.那么，在地球的历史上是否可能发生某种对生物来说是急剧的灾难性的变化呢？如果有这种变化，对生物的进化带来了什么影响呢？提起灾变，人们很容易想起法国古生物学家居维叶(G．Cuvier，1769—1832)的灾变论，他把地层中生物化石的变化与环境的灾变联系在一起，认为生物的改变是突然发生的，是一幕一幕

3、的，是整体地消失和整体地重新被创造的。居维叶过分强调了生物的不连续性，反对一个物种从另一个物种演变而来的思想，他不能解释新一幕的生物从何而来，最终仍然摆脱不了“神创论”的桎梏。19世纪中叶，进化论取得胜利，“神创论”受到沉重打击，人们把居维叶的灾变论作为一种神创论而抛弃了。2、拉马克的进化论拉马克(J.B.Lamarck)最早提出“进化论”的概念(《动物学的哲学》,1809)。拉马克认为：生物是进化的，物种是可变的；生物进化机制是用进废退与获得性状遗传。即：动植物生存条件的改变是生物变异产生的根本原因，环境引起的变异具有一定有利倾向。外界环境条件对

4、生物的影响有两种形式：对植物和低等动物，环境影响是直接的。对于具有发达神经系统的高等动物则是间接的。通过引起动物习性和行为改变，从而促使某些器官使用的加强或减弱，导致该器官的发展或退化。3、达尔文的进化论达尔文的进化论首见于他1858年发表的文章，与之同期发表另一篇文章(A.R.Wallace)也提出了相似的观点。1859年达尔文出版了《物种起源》一书。达尔文同意获得性状遗传观点，认为：不定微小变异广泛存在，并且都是可遗传的；变异导致生物个体间(特别是同种个体间)表型和适应性差异；选择(人工与自然选择)保留符合人类要求、适应环境的类型(适者生存)；

5、长期选择和变异积累导致物种演化、新物种产生(因而生物进化与物种形成是渐变式的)。达尔文学说的关键生物变异：生物变异经常、广泛存在的，与环境是否改变无关，变异的方向是不确定的。选择理论：对于自然群体，种内生存竞争所产生的自然选择是物种起源与生物进化的主要动力；选择决定生物进化的方向，具有创造性作用。贡献：提出了共同由来学说和自然选择学说4、现代生物进化论的主要观点群体是生物进化的基本单位，进化就是群体遗传结构(基因频率)的改变；基因突变是偶然的、与环境无必然联系；突变、基因重组、选择和隔离是生物进化和物种形成的基本环节；自然选择是连接物种基因库和环境

6、的纽带，自动地调节突变与环境的相互关系，把突变偶然性纳入进化必然性的轨道，产生适应与进化。指出自然选择存在多种机制和模式，并从群体水平与分子水平进行了阐述。5、分子进化与中性学说1968年日本人木村资生(M．Kimura)，根据分子生物学的研究，主要是根据核酸、蛋白质中的核苷酸及氨基酸的置换速率，以及这些置换所造成的核酸及蛋白质分子的改变并不影响生物大分子的功能等事实，提出了分子进化中性学说。1969年美国人J．L．King和T．H．Jukes用大量的分子生物学资料进一步充实了这一学说。生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机的“遗传漂变”的结

7、果，而与选择无关。这显然与达尔文的进化论相出其佑。（1）中性突变（突变对生物体的生存既无好处也无坏处，因而自然选择对他们不起作用）①同义突变②非功能性突变DNA分子中有些不转录的序列，如内含子与重复序列等。这些序列对合成的蛋白质中的氨基酸没有影响。因此，这些序列中如发生突变，对生物体也无影响。这也是一种中性突变。③不改变功能的突变结构基因的一些突变，虽然改变了由它编码的蛋白质分子的氨基酸组成，但不改变蛋白质原来的功能。血红蛋白也是这样，虽然有些氨基酸置换可以产生不良的后果，如人的镰状细胞血红蛋白，但是也有很多突变对生物体血红蛋白的生理功能并无影响。

8、这样的突变显然也是中性突变。（2）遗传漂变是分子进化的基本动力大的种群如果发生了隔离与迁移而形成小种群时，遗传漂变就可能发