高中生物《现代生物进化理论》文字素材3 中图版必修2.doc

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1、、现代生物进化理论(1)种群是生物进化的单位  ①种群是生物生存和生物进化的基本单位,一个物种中的一个个体是不能长期生存的,物种长期生存的基本单位是种群。一个个体是不可能进化的,生物的进化是通过自然选择实现的,自然选择的对象不是个体而是一个群体。理由如下。(1)就原核生物和无性繁殖的真核生物来说,来自同一亲本的无性繁殖系是由遗传上相同的个体组成的,同一克隆内的个体之间没有遗传差异,自然选择作用的是无性繁殖系。(2)对于有性生殖的生物来说,个体的基因型是终身不变的,无论它在自然选择中具有多大优势,其基因型也不可能一成不变地

2、传给下一代个体,这是因为个体的基因组成来自父母双方。但是就一个种群来说,种群中全部基因的总和(基因库)却可以在传宗接代过程中维持相对稳定,因此,自然选择作用的是种群,本质上是种群基因库。也可以这样理解:种群中个体的基因来自种群基因库,个体死亡后又通过其后代把基因归还给基因库。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代,这个个体在进化上就没有意义。  种群也是生物繁殖的基本单位,种群内的个体不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。  ②基因库和基因频率  基因库是指一个种群所含的全部基因

3、。每个个体所含有的基因只是种群基因库中的一个组成部分。每个种群都有它独特的基因库,种群中的个体一代一代地死亡,但基因库却代代相传,并在传递过程中得到保持和发展。种群越大,基因库也越大,反之,种群越小基因库也越小。当种群变得很小时,就有可能失去遗传的多样性,从而失去了进化上的优势而逐渐被淘汰。  基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。基因频率可用抽样调查的方法来获得。如果在种群足够大,没有基因突变,生存空间和食物都无限的条件下,即没有生存压力,种群内个体之间的交配又是随机的情况下,种群中的基因频率是不变的。但这种条件

4、在自然状态下是不存在的,即使在实验条件下也很难做到。实际情况是由于存在基因突变、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。这种基因频率变化的方向是由自然选择决定的。所以生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。  ③基因频率的计算方法  设二倍体生物种群中的染色体的某一座位上有一对等位基因,记作A1和A2。假如种群中被调查的个体有N个,三种类型的基因组成,A1A1、A1A2和A2A2,在被调查对象中所占的个数分别为n1、n2和n3  基因库和基因频率的知识可与遗传的基本规律相结合,在深刻理解遗传的基

5、本规律的基础上来理解基因库和基因频率的概念就容易得多,也很能够将这部分知识融会贯通。  (2)生物进化的原材料——突变和基因重组3、  可遗传的变异是生物进化的原始材料,可遗传的变异主要来自基因突变、基因重组和染色体变异,在生物进化理论中,常将基因突变和染色体变异统称为突变。  基因突变是指DNA分子结构的改变,即基因内部脱氧核苷酸的排列顺序发生改变。基因突变是普遍存在的。根据突变发生的条件可分为自然突变和诱发突变两类。不管在什么样的条件下发生突变,都是随机的,没有方向性。  一.现代进化理论的由来  1.拉马克进化学说

6、的要点  (1)生物由古老生物进化而来的;  (2)由低等到高等逐渐进化的;  (3)生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。  2.达尔文自然选择学说的主要内容,意义及局限性  过度繁殖,生存斗争,遗传和变异,适者生存。论证了生物是不断进化的,并且对生物进化的原因提出了合理的解释。但对于遗传变异的本质未作出科学的解释,对生物进化的解释也局限于个体水平,强调特种的形成是渐变的结果,不能解释物种大爆发现象。  二.现代生物进化理论的主要内容  1.现代生物进化理论的主要内容  基本观点:种群是生物进化的基本单位

7、,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。  3.生物进化与物种形成  生物进化是同种生物的发展变化,时间可长可短,任何基因频率的改变,不论其变化大小,引起性状变化程度如何,都属于进化的范围。物种形成是指一个物种发展为另一个物种的过程。必须当基因频率的改变突破物种界限形成生殖隔离时,

8、方可成立。这其中不仅包括漫长的时间,较明显的基因型和表现型变化,还应包括生殖隔离的存在。因此生殖隔离是物种形成的必要条件,而不是生物进化的必要条件。  4.生物进化的历程  时间生物种类的出现35亿年前古细菌蓝藻细菌15亿年前真核生物无脊椎动物3、(5.7—5)亿年前4亿年前原始陆生生物原始两栖类2亿年前裸子,被子植

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