第七章 现代生物进化论.docx
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第七章现代生物进化论
【本讲教育信息】
一.教学内容：
第七章现代生物进化论
二.学习内容：
本周学习生物进化相关的理论，了解拉马克的获得性遗传，掌握达尔文的进化论基本内容，理解现代生物进化论的相关观点，并且能够运用其解释部分生物现象。
三.学习重点：
达尔文的生物进化论
现代生物进化论
四.学习难点：
达尔文的生物进化论
现代生物进化论
五.学习过程：
（一）拉马克的进化学说
法国博物学家拉马克第一次提出比较完整的进化学说
内容：
1.生物不是神造的，是有更古老的生物进化来的
2.生物由低等到高等逐渐进化的
3.生物的适应性特征形成是由于用进废退和获得性遗传
进步意义：
动摇了神创论和物种不变论
（二）达尔文的自然选择学说
1.建立在事实基础上，对生物进化的原因提出了合理的解释
2.生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道
3.生物由共同的祖先，生物的多样性是进化的结果
自然选择：
生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程
经过长期的自然选择，微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异，从而产生了适应环境的生物类型
意义：
（1）能够科学地解释生物进化的原因
（2）能够解释生物的多样性和适应性
局限：
（1）没能说明遗传和变异的本质，仅限个体水平解释现象
（2）没能解释自然选择是如何对可遗传的变异起作用的
（3）没有解释物种大爆发现象
发展：
（1）从性状水平深入到分子水平
关于遗传和变异的研究，通过蛋白质、核酸分子的结构研究，探讨生物间的亲缘关系
（2）从生物个体为单位到一种群为单位
关于自然选择的作用，以种群为单位可遗传的变异得以保留和发展
（三）现代生物进化论的主要内容
种群基因频率的改变与生物进化
A.种群是生物进化的单位
宏观上：
种群：
生活在一定区域的同种生物的全部个体
特点：
种群内的个体彼此可以交配，通过繁殖作用将各自的基因传递给后代
种群是一个繁殖单位，是生物进化的单位
微观上：
基因库：
一个种群的全部个体所含有的全部基因
每个种群都有自己的基因库，种群中的个体死亡了，但基因库却在代代相传中保持和发展。
基因频率：
不同的基因在种群基因库中所占的比例
如：
某种群随机抽样100个个体，测知基因型AA个体30个，Aa个体60个，aa个体10个。
该种群中Aa这对等位基因各自的基因频率是：
解：
100个个体共有200个基因，每个个体具有2个基因
A基因共有：
2×30+60=120
a基因共有：
2×10+60=80
A基因频率为：
120/200=60%
a基因频率为：
80/200=40%
基因频率的改变
基因突变产生新的等位基因，可能使种群的基因频率改变
突变和基因重组产生进化的原材料
自然界中：
基因突变
基因重组（可遗传变异）种群基因频率不断变化→生物进化
染色体变异
生物进化的实质：
种群基因频率的变化
1.自发突变的频率很低，一般是有害的，但每代可产生大量突变
假设：
果蝇约有104对基因每个基因突变率为：
10-5，对于一个中等数量的果蝇种群108个个体，每代出现的基因突变数将是2×104×10-5×108=2×107（个）
2.突变的有利有害不是绝对的，它取决于生物的生存环境
残翅、无翅有利，受影响小
海岛昆虫（有翅）普通翅海风淹死
强大的翅吹走还能飞回
变异是不定向的，变异有利于否取决于环境，突变和基因重组只是产生了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
表现型
控制基因
S
s
基因频率
19世纪中前期
<5%
>95%
20世纪中期后
>95%
<5%
原因
工业黑化
鸟类捕食实验
未污染林
164
26
污染林
15
43
B.自然选择对种群基因频率的影响
解释：
种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中不利的变异不断被淘汰，有利变异逐渐积累，使种群的基因频率发生定向的改变，导致生物朝着一定方向缓慢进化
结论：
生物进化的方向是有自然选择决定的
影响基因频率变化的因素：
1.自然选择
2.遗传漂变
小频率基因可能会由于个体的偶然死亡或没有交配，使得该基因在种群中消失，这种现象称为遗传漂变
3.迁移
由于不同基因型的个体更多的从一个地方迁移到另一个地方，可使种群的基因频率发生相应的变化
C.隔离导致物种的形成
物种：
分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，能产生出可育后代的一群生物个体
特点：
a.具有时间和空间特征
b.自然状态下可交配产生可育后代
c.不同物种一般不能交配，或交配产生后代不可育
隔离：
概念：
同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流
类型：
地理隔离：
分布在不同自然区域的种群，由于地理上的障碍，彼此间不能交配（长期地理隔离，种群间产生明显的差异）
如：
东北虎、华南虎
生殖隔离：
种群间的个体不能自由交配，或交配后代不能产生可育后代
如：
不能交配
动物求偶方式不同、繁殖期不同
植物开花季节不同、花的形态不同
能交配、后代不育
交配后，胚胎在发育早期会死亡
杂种后代不育：
马和驴的后代骡
意义：
地理隔离往往是生殖隔离的先决条件，生殖隔离一旦形成新的物种也就诞生。
隔离的实质在于阻止种群间的基因交流，分化的种群间中断基因交流，会导致性状分歧的进一步深化和加强，从而形成新物种。
物种的形成：
方式：
（1）长期地理隔离达到生殖隔离过程缓慢
（2）多倍体植物的形成（无需地理隔离）几代或一代完成
现代生物进化论：
核心：
自然选择
基本观点：
种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的变化
综合作用，种群分化，物种形成
基本环节：
a.突变和基因重组
b.自然选择
c.隔离
基本作用：
突变和基因重组产生生物进化的原材料
自然选择使物种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
（四）共同进化与生物多样性的形成
共同进化：
不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
生物进化理论的发展：
中性学说
【模拟试题】（答题时间：
40分钟）
1.自然选择是指（）
A.生物繁殖能力超越生存环境的承受力B.生物过度繁殖引起的生存斗争
C.在生存斗争中，适者生存D.遗传使微小有利的变异得到积累和加强
2.下列叙述，不符合达尔文自然选择学说的是（）
A.生物的变异是不定向的，自然选择是定向的
B.生物进化的实质是基因频率的改变
C.生物的适应性是自然选择的结果
D.生存斗争导致多数个体死亡，少数生存
3.下图表示共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群以b为食，它们所吃的食物有些是共同的，以c表示。
（图B表示A经过自然选择形成的结果）。
下列关于种群的描述不正确的是（）
A.两个种群间存在着竞争的关系
B.自然选择使以C为食的个体逐渐减少
C.自然选择一定会使两种群中的一种灭亡
D.两个种群在竞争中最终适应环境
4.现代进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的。
现代生物进化理论观点，对自然选择学说的完善和发展表现在（）
①突变和基因重组产生进化的原材料
②种群是进化的单位
③自然选择是通过生存斗争实现的
④自然选择决定生物进化的方向
⑤生物进化的实质是基因频率的改变
⑥隔离导致物种形成
⑦适者生存，不适者被淘汰
A.②④⑤⑥⑦B.②③④⑥C.①②⑤⑥D.①②③⑤⑦
5.下列有关物种形成的说法不正确的是（）
A.自然选择可以定向改变种群的基因频率，因而可能导致新种的形成
B.突变和基因重组可以使种群产生定向变异，因而可能导致新种的形成
C.经过突变的基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，能导致物种形成
D.经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离，而导致物种的形成
6.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为腿的个体占4%，那么基因A和基因a的频率分别是（）
A.24%，72%B.36%，64%C.57%，43%D.60%，40%
7.据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（42.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区XB和Xb的基因频率分别为（）
A.6%、8%B.8%、92%C.78%、92%D.92%、8%
8.在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，问该性状不同类型的基因频率是多少?
（按AA、Aa、aa顺序排列答案）（）
A.0.36，0.48，0.16B.0.48，0.36，0.16
C.0.16，0.48，0.36D.0.16，0.36，0.38
9.在某个海岛上，每1万人中有500名男子患红绿色盲。
则该岛上的人群中，女性携带者的数量为每万人中有（设男女性比为1∶1）（）
A.1000人B.900人C.800人D.700人
10.外来物种侵入到一个新的环境，可能会（）
①其种群数量在一段时间内呈“J”型增长
②其种群数量增长不受天敌制约
③其种群可能会威胁到境内物种多样性
④其种群会由于不适应环境而被淘汰
A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④
11.在果蝇中，假定每个基因的突变率是10－5，对于一个中等数量的果蝇种群（约108个个体），却有107个基因发生了突变，则每个果蝇大约有多少个基因（）
A.0.5×104B.104C.2×104D.4×104
12.达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀，分别分布于不同的小岛上，下列用现代进化理论解释错误的是（）
A.A.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在条件的地雀物
B.自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用有差别，最终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离
C.这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来后，逐渐分布在不同的小岛上，出现不同的突变和基因重组
D.地理隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种
13.科学家做了下面的实验：
把若干对家蝇分成若干组（每组一对），再将每组的子代分为A、B两部分，用DDT处理每组的A部分，B部分则不接触DDT（如下表所示）。
只选择保留存活率最高的那一组的B部分，A部分及其余各组统统淘汰。
将保留的部分再重复这样的实验过程，并且在实验中逐代增加DDT的浓度。
经过这样多代的重复，获得了具有很强抗药性的家蝇。
上述的实验事实说明（）
亲代组别
1组（一对蝇）
2组（一对蝇）
……n组（一对蝇）
子代分两份处理
A施DDT
B无DDT
A施DDT
B无DDT
A施DDT
B无DDT
结果
存活较少
全部存活
存活较多
全部存活
存活很少
全部存活
选择
淘汰
淘汰
淘汰
保留
淘汰
淘汰
A.诱导家蝇产生抗药性变异的作用
B.由于长期使用DDT，使家蝇的抗药性逐代增强
C.家蝇抗药性原已存在，与是否使用DDT无关
D.家蝇抗药性形成是长期使用DDT的结果
14.长期生活在高山上的人，血液中的红细胞比生活在平原上的人多，促使红细胞增多的生态因素是（）
A.温度B.水分C.大气D.阳光
15.下列表示进化关系的各组叙述中，不正确的是（）
A.厌氧→需氧B.无性生殖→有性生殖
C.原核细胞→真核细胞D.细胞外消化→细胞内消化
16.对以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的正确理解是（）
①环境改变使生物产生适应性的变异
②隔离是新物种形成的必要条件
③变异是不定向的
④变异是定向的
⑤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
A.②④⑤B.②③⑤C.①②④D.①③⑤
17.下图表示物种形成的过程，图中小圆圈表示物种，箭头表示物种产生变异，带有两条短线的箭头被淘汰的变异个体。
请据图回答下列问题：
（1）
（1）请你运用现代生物进化理论，将上图物种形成的基本过程，用文字归纳为三个
基本环节：
、、。
（2）用字母（或数字）表示物种形成的过程：
。
（3）用字母（或数字）表示自然选择的方向：
。
18.下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，据图回答：
（1）A物种进化为B、C两个物种的两个外部因素是和。
（2）甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种进化为同一物种的原因是。
（3）迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因是。
【试题答案】
1~5CACCB6~10DDABD11~16DDCCDB
17.
（1）突变和基因重组；自然选择；隔离
（2）A→B→C→D
（3）A→B→C→D
18.
（1）自然选择；地理隔离
（2）B与C之间已形成生殖隔离。
（3）因甲、乙两岛的环境条件不同，再加上由于地理隔离导致生殖隔离，不能与B物种自由交配。
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