现代生物进化理论的主要内容

现代生物进化理论简介（一）、种群是生物进化的单位（二）、突变和基因重组产生进化的原材料。（三）、自然选择决定生物进化的方向。（四）、隔离导致物种的形成。（一）种群是生物进化的单位生活在一定区域的同种生物的全部个体。（1）一个池塘中的全部鲤鱼；（2）一个池塘中的全部鱼；（3）一片草地上的全部植物；（4）一片草地上的全部蒲公英。特点：个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。是生物繁殖和进化的基本单位1.种群一个种群中全部个体所含有的全部基因。这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体间的差异越大，基因库也就越大。2、基因库：3、基因频率在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。基因频率＝控制同种性状的等位基因的总数4、基因型频率每种基因型个体数占种群总个体数的比例AAAA+Aa+aa某种基因的数目一对等位基因的频率之和等于1则灰色基因A频率为（200*2+400）/2000=40%；红色基因a频率为（400*2+400）/2000=60%。例1：假设一群金鱼有1000条，其中纯合灰色(AA)200条，杂合的(Aa)有400条，红色的(aa)有400条。(1000条鱼共有2000个基因)计算基因频率、基因型频率：AA+Aa+aa=1A的频率﹢a的频率=1AA基因型频率为200/1000=20%Aa基因型频率为400/1000=40%aa基因型频率为400/1000=40%例1：一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%，基因A和a的频率分别是：（）A．18%，82%B．36%，64%C．57%，43%D．92%，8%Cp2+2pq+q2=1AA=p2Aa=2pqaa=q2若A的频率=pa的频率=q在一个大的随机交配的种群中，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化。这就是遗传平衡定律，也称哈迪—温伯格定律。则：p+q=1遗传平衡—哈迪温伯格定律•例3：在实验室里的一个随机交配的果蝇种群中，4%的果蝇体色为黑色（由常染色体隐形基因b决定），96%为棕色（为正常体色，由基因B决定）。如果这个群体达到了遗传平衡，B，b的等位基因频率是多少？BB和Bb的基因型频率是多少？人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过人工选择改变基因频率。从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。生物进化的实质——种群基因频率的改变突变、基因的迁移、遗传漂变、非随机交配、自然选择能够打破平衡，使种群基因频率发生改变。（二）突变和基因重组产生进化的原材料。可遗传变异（遗传物质的改变）可以遗传下去，在种群中积累，成为进化的原材料。不可遗传变异（环境影响）不能遗传下去。可遗传变异基因突变染色体变异基因重组突变是随机的没有方向的。突变（三）自然选择决定生物进化的方向自然选择使种群的基因频率发生了定向改变，导致生物朝一定方向进化。进化的实质——基因频率的改变英国曼彻斯特地区的桦尺蠖曼彻斯特地区的桦尺蠖是否产生了新的物种？突变是不定向的，自然选择是定向的物种：在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物。如全世界的人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代——生殖隔离虎狮兽是不育的，所以虎和狮是两个物种。种群物种概念生活地域相互关系同一地点同一地点、不同地点一个物种可以包括多个种群生活在同一地点的同种个体总和。彼此可以交配实现基因交流。是生物繁殖的基本单位。在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能产生可育后代的一群生物个体。种群和物种的区别隔离：指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的现象。类型地理隔离生殖隔离同一种生物由于地理上的障碍而分成不同种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。（四）隔离产生新的物种自然选择1加拉帕戈斯群岛上几种地雀地理隔离生殖隔离原种变异1变异2变异类型1新种1自然选择2变异类型2新种2物种的形成：物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。基因频率发生不同的改变区分物种的主要依据是有无生殖隔离。种群地理隔离小种群自然选择生殖隔离新物种发生改变基因频率（由突变和基因重组产生变异）经过长期的地理隔离而达到生殖隔离物种形成的关键总结现代生物进化理论基本观点自然选择学说隔离核心——种群生物进化的基本单位——生物进化的实质——种群基因频率的改变进化的原材料—突变和基因重组决定进化的方向—自然选择物种形成的三个环节物种形成的必要条件—三、共同进化与生物多样性的形成共同进化——不同的物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断发展和进化，叫做共同进化相互选择，共同发展生物的多样性基因的多样性物种的多样性生态系统的多样性生物多样性的形成是自然选择的结果地球上生物圈中所有的生物,即动物、植物、微生物,以及它们所拥有的基因和生存环境。由生态系统多样性、物种多样性和基因多样性三部分组成。生物多样性的价值直接利用价值为人类服务，研究价值，美学价值间接利用价值生物多样性的重要生态功能潜在利用价值目前尚不清楚的价值直接利用价值药用价值：五灵脂、中草药科学研究价值：基因工程、蝙蝠与雷达美学价值：秀丽河山，名山大川生物多样性面临威胁的原因：生存环境的改变和破坏掠夺式开发利用环境污染外来物种入侵或引种到缺少天敌地区生物多样性的保护就地保护建立自然保护区。最有效的措施迁地保护将少量物种迁出原地，进入动物园等加强法制和法制管理地球形成原始生命：古细菌（厌氧异养）原核生物：蓝藻细菌（自养）真核生物：出现了有性生物植物：蕨类植物裸子植物被子植物动物：两栖类动物鸟类哺乳类动物古生代（寒武纪）中生代新生代三、生物进化的历史3、生物多样性的内容：基因多样性物种多样性生态系统多样性1、了解进化历程的主要依据：化石2.生物的进化历程可概括为：从厌氧到需氧，从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖。由简单到复杂，由低等到高等，由水生到陆生。4.生物进化的方式（1）趋异进化：源自同一祖先的生物，它们在不同的环境中，向不同方向进行适应进化，彼此变得很不相同。由于趋异进化而形成的基本结构相似而功能不同的器官称同源器官。（2）趋同进化：源自不同的祖先生物，由于相似的生活方式，整体或者部分形态构造向着同一方向改变。不同类群的生物，由于趋同进化而形成的同样功能的器官称同功器官。（3）平行进化：源自共同祖先的互有亲缘关系的两个或多个种系，由于同向的适应进化，分别独立进化地出相似的特征。（4）协同进化（共同进化）：生态上密切相关的物种发生相互关联的进化。