拉马克、达尔文、孟德尔及其遗传学
后天获得的性状可以遗传?
后天获得的性状可以遗传?提到进化论,我们⾸先想到的是达尔⽂,达尔⽂是公认的现代⽣物学奠基⼈。
⽽实际上, 拉马克早在达尔⽂出⽣的那⼀年(1809年)就在《动物学哲学》⾥提出了⾃⼰的进化学说,但在⽣物学历史上,达尔⽂主义⼀直占据着统治地位,⽽拉马克主义则⼀直受着不公的待遇。
但随着最近⼏年表观遗传学的发展,越来越多的证据表明,拉马克主义也是科学的。
⼀、拉马克表观遗传学与达尔⽂⾃然选择论的冲突在⽣物学上,有些⽣物基因没变,但能够把⼀些性状遗传给下⼀代,这被称为表观遗传学。
这⼀理论的主要提出及代表⼈物就是拉马克。
拉马克认为,⽣物经常使⽤的器官会逐渐发达,不使⽤的器官会逐渐退化,这就是进化领域的“⽤进废退”学说。
拉马克(Jean Baptiste Lemarck,1744~1829)在1809年出版了《动物学哲学》。
他在书中系统地阐述了他的进化学说,提出了两个法则:⼀个是⽤进废退,⼀个是获得性遗传。
后⼈把拉马克对⽣物进化的看法称为拉马克学说或拉马克主义,其主要观点是:1.物种是可变的,物种是由变异的个体组成的群体。
2.⽣物存在着由简单到复杂的⼀系列等级阶梯,⽣物本⾝存在着⼀种内在的“意志⼒量”驱动着⽣物由低等级向⾼等级发展。
3.⽣物对环境有巨⼤的适应能⼒,环境的变化会引起⽣物的变化,⽣物会由此改进并适应,环境的多样化是⽣物多样化的根本原因。
4.环境的改变会引起动物习性的改变,习性的改变会使某些器官经常使⽤⽽得到发展,另⼀些器官不经常使⽤⽽退化,在环境影响下所发⽣的定向变异,即后天获得的性状是能够遗传的。
由于拉马克的观点与当时占统治地位的物种不变论产⽣了很⼤的冲突,他受到敌对势⼒的打击和迫害,导致他的⼀⽣都是在贫穷与冷漠中度过的。
晚年的拉马克双⽬失明,忍受病痛的折磨,但仍顽强地让幼⼥柯尼利娅做笔录,⾃⼰坚持写作,把毕⽣精⼒奉献给了⽣物学的研究。
达尔⽂⾃然进化论的核⼼思想是⾃然选择,物竞天择,优胜劣汰,适者⽣存。
达尔文进化论和拉马克进化论的异同
达尔文进化论和拉马克进化论的异同达尔文进化论和拉马克进化论都是关于生物进化的理论,但它们的观点和假设有所不同。
达尔文进化论认为,生物的进化是由自然选择和基因变异驱动的。
自然选择是指生物种群中那些拥有更适应环境的性状和特征的个体更有可能生存和繁殖,从而传递下去。
而基因变异则是指生物基因中的随机突变和重组导致了新的性状和特征的出现。
因此,达尔文进化论认为进化是一个长期而缓慢的过程,需要经过数百万年的时间才能体现出来。
相比之下,拉马克进化论则强调生物的进化是由环境的影响和生物自身的努力驱动的。
他认为生物通过不断地努力和适应环境来改变自己的体质和性状,从而使后代更好地适应环境。
例如,他认为长颈鹿是因为不断伸长自己的脖子来够到更高的树叶而进化出长颈,这个理论后来被证明是错误的。
而且,拉马克进化论没有考虑到基因变异的重要性,因此他的理论在现代生物学中已经被淘汰了。
总的来说,达尔文进化论和拉马克进化论的最大区别在于对进化的驱动力的理解。
达尔文进化论认为进化是由自然选择和基因变异驱动的,而拉马克进化论则认为是通过环境和生物自身的努力。
在现代生物学中,达尔文进化论被广泛接受,而拉马克进化论则被视为过时的理论。
- 1 -。
遗传学课后习题及答案 (3)
8. 在玉米中,与糊粉层着色有关的基因很多,其中三对是 A-a, I-i 和 Pr-pr。要糊粉层着色, 除其它有关基因必须存在外,还必须有 A 基因的存在,而且不能有 I 基因存在。如有 Pr 存 在, 糊粉层紫色。如果基因型是 Pr-pr,糊粉层是红色。假使在一个隔离的玉米试验区中, 基因型 AaPrprII 的种子种在偶数行,基因型 aaPrprii 种子种在奇数行。植株长起时,允许 天然授粉,问在偶数行生长的植株上的果穗的糊粉层颜色怎样?奇数行上又怎样?(糊粉 层是胚乳的一部分,所以是 3n)
或 Cn s psqn-1=(n﹗psqn-s )/s﹗(n-s)﹗=6!/6!(6-6)! ×(1/2)6(1/2)(6-6)=1/64
6. 在玉米中: (1)5 个小孢子母细胞能产生多少配子? (2)5 个大孢子母细胞能产生多少配子? (3)5 个花粉细胞能产生多少配子? (4)5 个胚囊能产生多少配子?
两个极核 1/4AABB
精核
1/4AAbb
1/4aaBB
1/4aabb
1/2Ab 1/2ab
1/8AAABBb 1/8AAAbbb 1/8AaaBBb 1/8Aaabbb 1/8AAaBBb 1/8AAabbb 1/8aaaBBb 1/8aaabbb
4. 某生物有两对同源染色体,一对是中间着丝粒,另一对是端部着丝粒,以模式图方式画
答:
5×4=20 个 5×1=5 个 5×1=5 个 5×1=5 个
7. 马的二倍体染色体数是 64,驴的二倍体染色体数是 62。 (1)马和驴的杂种染色体数是多少? (2)如果马和驴之间在减数分裂时很少或没有配对,你是否能说明马-驴杂种是可育还是 不育? 答:(1)马和驴的杂种染色体数是 32+31=63。
遗传学内容(补充)
本章要点1.遗传、变异的含义及其与环境的关系1.遗传学的研究对象■遗传学(Genctics)是研究生物遗传和变异的科学---遗传与变异是生物界及普通、最基本的两个特征。
遗传ihereditgy指生物亲代与子代相似的现象,即生物在世代传递过程中可以保持物种和生物个体各种特性不变变异(ariation);指生物在亲代与子代之间,以及在子代与子代之间表现出一定差异的现象遗传与变异是一对矛盾对立统一的两个方面:遗传是相对的、保守的,而变异是统对的、发展的;没有遗传就没有物种的相对稳定,也就不存在变异的问题。
没有变异特征物种将是一成不变的,也不存在遗传的问题2.遗传、变异和选择■遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素1.生物进化就是环境条件对生物变异进行自然选择,在自然选择中得以保存的变异传递给子代(遗传),变异逐代积累导致物种演变,产生新物种。
2.动、植物新品种育种实际上是个人工进化过程,只是以选择强度更大的人工选择代替了自然选择,其选择的条件是育种者的要求。
遗传+变分+自然选择----形成物种遗传+变异+人工选择-----动、植物品种3.遗传、变异与环境■生物所表现出的性状变异分为:可遗传变异片和不可遗传变异----环境引起的变异中包含可以遗传给后代的特性,也包含只在生物当代表现出米,而不能传递给后代的变异----西汉的著名唯物士义者--王充(王阳明)在《论衡》中指出:某些偶然变异是不可遗传的4.动物遗传学的任务■遗传与变异现象与基本规律---阐明生物遗传、变异现象及其表现规律■遗传的本质与内在规律---探索遗传、变异的原因及其物质基础(遗传的本质),揭示遗传变异的内在规律■指导动物进传改良工作---在上述工作基础上指导动、植物和微生物遗传改良实践2.生物进化与新品种选育的三大因素;三、遗传学的应用1.对生命本质的探索1.生命现象的遗传统性2.生命科学在分子水平上的统一.1.生物进化理论的基础1.遗传学研究生物在少数几个世代繁育过程中表现出来的遗传、变异现象与规律2.生物进化研究生物在长期历史过程中的遗传与变异规律及发展方向2.指导动植物、微生物遗传改良工作1.提高育种工作的预见性2.创造新的遗传变异3.提高选择可靠性与效率4.定向创造和重组遗传变异等Myostatin的来源和分子特征■Myosta属于转化生长因子-B( TGF-B)超家族成员。
常缨生物进化论第二章现代进化论的理论来源
达尔文(Charles Robert , ) Darwin 1809-1882
英国人,19世纪杰出的生 物学家、物种起源和发展 学说的创始者、生物进化 论的奠基人。
恩格斯称达尔文的进化论 为19世纪自然科学的三大 发现之一。
主要著作《物种起源》 《动物和植物在家养下的 变异》。
达尔文的这一论述,与拉马克的多元论不同,它是属 于一元论的范畴。
1
2
1拉马克观点:生物起源和进化的多元系统。个系统 在开始时,缘于自然发生。
2达尔文观点:生物起源的一元系统。最早生命由化 学进化产生。
4、自然选择是变异的最重要的途径。
在同一群体的不同个体之间具有不同的变异,有些变 异对生存比较有利,有些则不利,在生存斗争中就出 现适者生存、不适者淘汰的现象。这就是自然选择。
上述观点与拉马克进化论是一致的。
2、生物进化论是逐渐和连续的,其中不存在不连续 的或不连续的突变。
达尔文指出:“自然选择只能通过累积轻微的、连续 的、有益的变异而发生作用,所以不能产生巨大的或 突然的变化,它只能通过短且慢的步骤发生作用。”
这一观点,与拉马克学说也相一致。
3、生物之间都有一定的亲缘关系,他们有着共同的祖 先。例如,一切昆虫都有他们的原始祖种,一切哺乳 动物也源于共同的祖先,其他的种群也都这样。
显微镜 指南针 地址锤 气压计 书
1831年,12月31日,环球旅行开始,但大部分时间是 在南美洲进行工作的。这次为期连续五年的科学考察,规 模很大,经历很多,使他获得了大量的知识,使他成为名 符其实的博物学家。实际上,这是他一生事业的转折点。
环球旅行
考察航线
巴西---南美洲的东海岸---火地岛---南美洲的西海岸 ---新西兰---澳洲---塔斯马尼亚岛---印度洋---非洲的好望角 ---大西洋---巴西
拉马克与达尔文进化理论比较
4.隔离是物种形成的必要条件 物种形成的方式 (1)渐变式:经过长期的历史年代逐渐形成。如加拉帕戈斯 群岛上13种地雀的形成。
(2)骤变式:自然界中多倍体植物的形成。 骤变式物种的形成主要是通过异源多倍体的染色体畸变的方 式形成新物种,一出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改 变)。此种方式多见于植物。
拉马克:环境决定的变异 或动物本身意愿决定的变 异都适应环境 公式:变异=适应
进化方向
自然选 择决定
生物自 身决定
2. 联系 达尔文、拉马克都承认生物非神所造,而是由更古老的生 物祖先进化而来,即由简单→复杂,由低等→高等方向进 化而来,且都是“渐变”的结果。
下列有关生物进化的论述中,不符合达尔文学说基本 观点的有( ) A.遗传和变异是自然选择发生作用的基础 B.生物的变异是不定向的,自然选择是定向的 C.变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出生物的新 类型 D.环境改变后,会使生物产生适应环境变化的变异
进化的。这对于进化论的 境的变化如果未引起遗传物
发展乃至整个生物科学的 质的改变,就不会使生物产
发展都起到了重要作用 生可遗传的变异
二、达尔文进化论 1.自然选择学说的主要内容
(1)过度繁殖:各种生物均有很强的繁殖能力,可产生大量后代, 相对于环境承受能力(资源有限),该能力表现为“过度”。 (2)生存斗争 起因:因生物过度繁殖与有限生存条件之间的矛盾而引发。 斗争方式:种内斗争、种间竞争及生物与无机环境(如干旱、寒 冷等)之间的斗争。 斗争结果:生物个体大量死亡,少量生存。
(3)遗传变异 ①变异是不定向的,可分为有利变异和不利变异。 ②遗传的作用:可使微小有利变异得以积累和加强,从而形成生 物新类型。 (4)适者生存:具有有利变异的个体表现为与环境相适应,在生存 斗争中取胜而保留下来(适者生存),具有不利变异的个体,在生 存斗争中被淘汰(不适者被淘汰)。
进化论的形成和发展历程
进化论是关于生物种群演化的理论,它由一系列科学发现和思想演变逐渐形成并得到广泛接受。
以下是关于进化论形成和发展历程的概述。
1. 古代思想:早在古代,人们就开始思考生物的起源和多样性。
例如,古希腊哲学家苏格拉底和柏拉图认为存在一个有机体的连续链条,不同生物之间通过渐进的变化相互联系。
然而,缺乏证据和科学方法,这些观点只能视为纯粹的哲学假设。
2. 拉马克的遗传理论:18世纪末,法国生物学家拉马克提出了一种被称为“遗传的力量”的理论,即个体通过积极适应环境产生的特征可以遗传给后代。
尽管这个理论后来被证明是错误的,但它为后来的进化思想奠定了基础。
3. 达尔文的进化论:19世纪初,英国自然学家查尔斯·达尔文提出了进化论的核心思想。
他在其著作《物种起源》中提出了两个关键观点:物种的多样性是通过自然选择逐渐产生的,而不是由神创造;适应环境的个体会更有可能生存和繁殖,从而将其有利特征传递给后代。
达尔文的理论引起了巨大争议,但逐渐被科学界接受。
4. 孟德尔的遗传发现:19世纪中叶,奥地利修道士格雷戈尔·孟德尔通过对豌豆植物进行一系列育种实验,发现了遗传的规律。
他的工作揭示了基因在遗传中的作用,为进化论提供了分子基础。
5. 基因学和遗传学的发展:20世纪初,基于孟德尔的遗传规律,遗传学开始成为一个独立的学科。
随着基因的发现和DNA结构的解析,人们开始理解基因如何编码生物的遗传信息,并且如何通过基因突变和重组导致新的遗传变异。
6. 群体遗传学和现代综合进化理论的形成:20世纪中期,群体遗传学的发展为进化理论提供了更深入的解释。
群体遗传学研究了群体中基因频率的变化和遗传漂变的机制。
同时,现代综合进化理论的形成将自然选择、遗传漂变、突变和基因流等因素整合在一起,提供了更全面的解释。
7. 分子进化学的兴起:20世纪后期,分子生物学的快速发展促使分子进化学成为进化论的重要组成部分。
通过比较DNA和蛋白质序列,研究人员可以重建物种间的进化关系,并推断出共同祖先的存在时间和地点。
普通生物学 第七章 遗传与变异
XBY 正常
利用果蝇的杂交试验,摩尔根等不仅将基因与染色体关联起 来,还证明了基因在染色体上呈直线排列。同一条染色体上的基 因在遗传时,趋向于连锁在一起遗传。
五、连锁交换定律及其染色体基础 (一)连锁遗传现象 • 贝特森和庞尼特的杂交试验结果说明了两对相对性状具有联系 在一起遗传的倾向 • 紫花(P)对红花(p)为显性,长花粉粒(L)对圆花粉粒(1)为显性
隐性
1850 2001 224 207 299 152 227
隐性
25.3 24.9 24.1 24.1 25.3 26.2 26.0
7324 8023 929 858 1181 580 1064
从试验结果来看,这7对相对性状都在F1中表现为显性特征,而 在F2中出现分离,显性植株数目占75%左右,隐性植株占25% 左右,呈3:1规律。
孟德尔的解释 P: 配子 RRYY X RY rryy ry
F1
配子 RY Ry rY ry
RrYy
⊗ RY Ry RRYy (黄色饱满) RRyy (黄色皱缩) RrYy (黄色饱满) Rryy (黄色皱缩) rY RrYY (黄色饱满) RrYy (黄色饱满) rrYY (绿色饱满) rrYy (绿色饱满) ry RrYy (黄色饱满) Rryy (黄色皱缩) rrYy (绿色饱满) rryy (绿色皱缩)
图7-6 雌、雄果蝇染色体组
(三)伴性遗传 • 伴性遗传(sex-linked inheritance)是指控制性状的 基因在性染色体上,其遗传方式与性染色体的遗传方 式密切相关。伴性遗传又称性连锁遗传。 (1)正反交的结果不同;(2)后代性状的分布和性别 有关;(3)常呈一种交叉遗传(criss-cross inheritance),即基因常常由母亲传给儿子,再由儿 子传给外孙女。 • X连锁隐性遗传:人类最常见的是红绿色盲。红绿色 盲受隐性基因(b)控制,该基因位于X染色体上,正常 色觉为显性,其基因用B表示。
达尔文与拉马克进化学说异同的比较
达尔文与拉马克进化学说异同的比较达尔文与拉马克进化学说异同的比较一、拉马克学说要点拉马克(Jean Baptiste de Lemarck 1744—1829),法国博物学家。
生物学伟大的奠基人之一,生物学一词是他发明的,最先提出生物进化的学说,是进化论的倡导者和先驱。
他还是一个分类学家,林奈(Carl von linne1707~1778)的继承人。
主要著作有《法国全境植物志》、《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》等。
[4]他在《动物的哲学》中系统地阐述了他的进化学说(被后人称为“拉马克学说”),提出了两个法则:一个是用进废退;一个是获得性状遗传。
并认为这两者既是变异产生的原因,又是适应形成的过程。
他提出“物种是可以变化的,种的稳定性只有相对意义”。
[4]生物进化的“原因是环境条件对生物机体的直接影响”。
认为生物在新环境的直接影响下,习性改变,某些“经常使用的器官发达增大,不经常使用的器官逐渐退化”。
认为物种经过这样不断地加强和完善适应性状,便能逐渐变成新种,而且这些“获得的后天性状可以传给后代”,使生物逐渐演变。
并认为适应是生物进化的主要过程。
他第一次从生物与环境的相互关系方面探讨了生物进化的动力,为达尔文进化理论的产生提供了一定的理论基础。
但是拉马克在说明进化原因时,由于当时的知识局限,而把环境对于生物体的直接作用以及获得性状遗传给后代的过程简单化,比较草率地得到结论,认为生物天生具有“向上发展”的趋向,以及“动物的意志和欲望”(意译,也可以翻译为“需求”)也能够在进化中发生作用。
在他看来,生物界是一个从最简单、最原始的微生物按次序上升到最复杂、最高等的人类的阶梯,而所谓生物进化,就是从非生物自然产生微生物,微生物进化成低等生物,低等生物进化成高等生物,直到进化成人的过程。
他认为,这个进化过程是不断在重复,至今仍在进行着的。
也就是说在今天,聪明的猩猩仍在尽力进化成人。
拉马克也是试图解释进化现象的第一人,他给出了第一个解释进化动力和原因的理论。
拉马克、达尔文、孟德尔及其遗传学
主讲老师:吴洪流 联系方式:66187823
2020/10/29
进化论
吴洪流
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目录
引论
第一章 现代进化论的理论来源:拉马克进化学说、达尔文 进化论、孟
德尔遗传学
第二章 生命及其起源
第三章 细胞的起源
第四章 化石和地质年代
第五章 多细胞生物的进化
第六章 行为的进化
第七章 人类的起源和进化
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进化论
பைடு நூலகம்
吴洪流
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2、孟德尔定律 (性状分离和自由组合定律)
(1)分离定 律
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进化论
吴洪流
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(2)独立分配定 律
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进化论
吴洪流
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3、评述
(1)、孟德尔认为遗传因子(基因)作为遗传单位在体细胞
中是成双的,它们在遗传上具有高度的独立性。因此,
二、推动了动、植物的分化:真核细胞是一切高等 多细胞生物的基本组成。
三、促进了三极生态系统的形成:真核生物的产生 和动植物分化,出现由动物、植物和菌类组成 的三极生态系统。
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进化论
吴洪流
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2920.10.29Thursday, October 29, 2020
4.进化论揭示的原理,有助于人类控制和改造生物的实践活 动。
5.地球生命与地球环境协进化的概念是进化理论的新发展(现 代进化论已成为科学理论)。
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进化论
吴洪流
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三、学习进化论的基本方法
1.进化论是一门历史性的学科,应把观察和实践相结 合。
生态学基础
* F.E.Chements(1907)发表的《生态学及生理学》;
*前苏联苏卡切夫的《植物群落学》(1908)、《生物地理群落学与植物群落学》(1945);
* A.G.Tamsley(1911)发表的《英国的植被类型》等;
* R.N.Chapman(1931)的《动物生态学》;
③英美学派:以动态和数量生态为特点。代表人物是Clements和Tansley
④俄国学派(前苏联学派):植物(群落)与地学结合。代表人物:B.H.Cykayeb
4、现代生态学时期(20世纪60年代至现在
(1)生态学研究对象的多层次性更加明显
*现代生态学研究对象向宏观和微观两极多层次发展,小自分子生态、细胞生态,大至景观生态、区域生态、生物圈或全球生态,虽然宏观仍是主流,但微观的成就同样重大而不可忽视。而在生态学建立时,其研究对象则主要是有机体、种群、群落和生态系统几个宏观层次。
*景观生态学:研究景观结构及其过程的科学。
生物圈生态学
*生物圈:是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所,它包括岩石圈的上层(风化壳)、全部水圈和大气圈的下层(对流层)。生物圈的范围在地表以上可达23KM的高空,在地表以下可延伸到12KM的深度。
*研究地球表面大气和水的运动,以及大气和水中包含着的能量和化学元素。如臭氧层破坏、全球变暖、厄尔尼诺等。
群落生态学
*群落是栖息在同一地域中的动物、植物和微生物种群组成的集合体,
*研究重点是决定群落组成和结构的生态过程,即关心同一地区生物体的多样性和多度的理解。
生态系统
*是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体
*研究能量流动和物质循环过程
景观生态学
表观遗传发展史
07 基因组印迹
基因组印迹是指来自父方和母方的等位基因在通过精子和卵子传递给 子代时发生了修饰,使带有亲代印记的等位基因具有不同的表达特性, 这种修饰常为DNA甲基化修饰。
Prader-Willi综合征,又称为Prader-Labhar-Willi综合征、愉快木偶 综合征、隐睾-侏儒-肥胖-智力低下综合征、肌张力减退-智力减退-性 腺功能减退与肥胖综合征。(染色体15qll.2-q12缺失)
人类表观基因组计划 DNA元件百科全书计划
人类基因组计划
人类单体型图计划
环境基因组计划
三维核小体计划
1990
1995
2000
2005
2010
2015
04 人类基因组计划完成带来的挑战
1、人类基因组只有约2.6万个编码蛋白的基因,仅占人类基因组全序列的1.1%1.4%,大多数非编码序列的生物意义? 2、如何解释与中心法则相悖的遗传现象? 如:同窝出生纯种小鼠毛色不同(AA/aa)
Waterland, RA ,Jirtle, RA.Transposable elements: Targets for early nutritional effects on epigenetic gene regulation.Mol Cell Biol,2003,23(15):5293-5300
表观遗传经典实验 — 刺鼠实验
干预措施 实验组:受孕前两周增加含甲基的叶酸、乙酰胆碱的补充饲料孕期喂标准饲料。 对照组:孕前孕后均喂标准饲料。 实验结果 实验组:子代小鼠毛色出现棕色板块,或全褐色小鼠 对照组:大多为黄色小鼠,并且对肥胖、糖尿病和肿瘤易感。 分析表明:实验组IAP所含CpG岛的甲基化水平远高于对照组
现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论的主要内容嘿,伙计们!今天我们要聊聊一个非常有趣的话题——现代生物进化理论的主要内容。
你们知道吗,这个理论可是科学家们经过长时间的研究和探讨,才逐渐形成的一个完整的体系哦!那我们就赶快开始吧,让咱们一起探索这个神奇的世界!我们来说说生物进化的基本概念。
生物进化,简单来说,就是指生物种类随着时间的推移,逐渐发生的变化。
这些变化可能是基因的变异、物种的分化,也可能是环境的改变等等。
而现代生物进化理论,就是试图解释这些变化背后的原理和规律。
那么,现代生物进化理论都有哪些主要内容呢?咱们可以先从“达尔文的自然选择”说起。
你们知道吗,这个理论是达尔文在19世纪提出的,他认为生物之间的竞争会导致那些更适应环境的个体生存下来,从而使得种群不断进化。
这个理论虽然简单明了,但是后来却被一些批评者指出了一些问题。
比如说,他们认为达尔文没有考虑到基因的作用,而且他的理论也无法解释为什么有些物种能够在短时间内迅速地改变自己的特征。
好在这些问题并没有阻止科学家们继续探索生物进化的奥秘。
接下来,我们来说说“拉马克的用进废退”。
这个理论是法国生物学家拉马克在19世纪提出的,他认为生物的特征是通过使用和不使用来决定的。
也就是说,如果一个器官经常被使用,那么它的功能就会变得更强壮;反之亦然。
这个理论虽然也有一些局限性,但是它为我们提供了一个新的思路,让我们开始关注环境对生物进化的影响。
紧接着,我们来说说“达尔文-孟德尔遗传学”。
这个理论是将达尔文的自然选择和孟德尔的遗传学相结合而来的。
孟德尔是一位著名的奥地利植物学家和动物学家,他发现了遗传因子的秘密。
而达尔文则提出了自然选择的理论。
这两个理论的结合,让我们开始认识到生物特征不仅仅是由基因决定的,还与环境因素密切相关。
我们来说说“现代综合进化论”。
这个理论是目前为止最全面、最准确的生物进化理论。
它将前面提到的所有理论都融合在一起,形成了一个更加完整的体系。
现代综合进化论认为,生物进化是由基因突变、自然选择、遗传漂变等多种因素共同作用的结果。
群体遗传分析
2 pA pO
表现型频率 PA pA2 2 pA pO
=P2 +2pr
Hale Waihona Puke BABOIB IB
IB IO
IA IB
IO IO
p B2
2 pB pO
2 pA pB
p O2
PB pB2 2 pB pO PAB 2 pA pB POO pO2
= q2 +2qr
=2pq
= r2
ABO血型基因频率和表现型频率的关系
为动植物育种中选育新类型提供了有利的条件。
∴ 改变群体基因频率和基因型频率,打破遗传平衡 是目前动、植物育种中的主要手段。
20.2.2 平衡群体的一些基本性质
1 二倍体群体中,杂合 体的比例当p=q=1/2时达 到最大;
推导:p+q=1 (p+q)2=1 (p2+q2-2pq)+4pq=1 4pq=1-(p-q)2 当p-q=0,
如果雌、雄两性群体中的基因频率不相等,即 px≠pxx ,不能通过一个世代的随机交配达到平衡。 px与pxx的差值越大实现平衡所需时间越长。 在建立平衡的过程中,雌雄两性群体中的基因频率
随着随机交配世代的增加而交互递减。
若发现男性色盲的患病率为7%,即表示qx=qxx=0.07。 则可预期在女性中有qxx2=0.072=0.49% 运用平衡定律理论可做以下预测:
当q很小时,1-sq2≈1,因此△q= -sq2(1-q)。 可见,q值小时,每代基因频率的改变是很小的。即 隐性基因很少时,对一个隐性基因的选择或淘汰很慢, 此时,隐性基因几乎完全存在于杂合体中而得到保护。
(2) 对隐性纯合体的完全选择,即S=1。
q1
q(1 q) 1 q2
遗传学课后复习内容标准答案
遗传学作业第一章一、名词解释遗传学、遗传、变异、遗传工程、细胞工程、染色体工程、基因工程二、问答题1、生物进化与新品种选育的三大依据是什么?答:生物的遗传是相对的、保守的,而变异是绝对的、发展的。
没有遗传,不可能保持性状和物种的相对稳定性;没有变异就不会产生新的性状,也不可能有物种的进化和新品种的选育。
遗传和变异这对矛盾不断地运动,经过自然选择,才形成形形色色的物种。
同时经过人工选择,才育成适合人类需要的不同品种。
因此,遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。
2、拉马克、达尔文、魏斯曼及孟德尔的遗传观念及其在遗传学发展中的作用如何?第二章1 假定某杂合体细胞内含有3对染色体,其中A、B、C来自母本,A’、B’、C’来自父本。
经减数分裂该杂种能形成几种配子,其染色体组成如何?其中同时含有全部母本或全部父本染色体的配子分别是多少?2 人的染色体数为2n=46,写出下列各时期的染色体数目和染色单体数。
(1)初级精母细胞(2)精细胞(3)次级卵母细胞(4)第一极体(5)后期I(6)末期II(7)前期II(8)有丝分裂前期(9)前期I(10)有丝分裂后期答:(1)46、92;(2)23、不存在染色体单体;(3)23、46;(4)23、46;(5)46、92;(6)46、不存在染色体单体;(7)23、46;(8)46、92;(9)46、92;(10)92、不存在染色体单体。
3 某植物细胞内有两对同源染色体(2n=4),其中一对为中间着丝点,另一对为近端着丝点,试绘出以下时期的模式图。
(1)有丝分裂中期(2)减数第一次分裂中期(3)减数第二次分裂中期第三章一.名词解释性状、单位性状、相对性状、显性性状、隐性性状、基因、基因座、显性基因、隐性基因、基因型、表型、等位基因、复等位基因、纯合体、杂合体、杂交、回交、测交二.问答题、计算题1.小麦毛颖基因P为显性,光颖基因p为隐性。
写出下列杂交组合的亲本基因型。
遗传学重大事件
生物学家埃尔德里奇和古尔德
共同提出了中断平衡论,认为新种在短期内迅速形成,又长期保持稳定。生物进化趋势的本质是间断的而不是渐进的。他们的主要根据是从化石中找不到中间类型。因此,新物种的形成是突然出现的。但应该看到,生物变异是复杂的,是由多方面因素决定的。在变异方式上并非只有一种情况,既有大突变,又有小突变。中断平衡进化学说与系统发育论必然走向统一,进化的趋势是连续的、渐进的。
人物
事件
1900年
荷兰的植物学家德佛里斯(H. de V ries)、德国植物学家柯灵斯(C. Correns)、奥地利植物学家丘歇马克(E. Von T schermak)
孟德尔遗传规律在被埋没了35年之后,由荷兰的植物学家德佛里斯(H. de V ries)、德国植物学家柯灵斯(C. Correns)、奥地利植物学家丘歇马克(E. Von T schermak) 3位学者各自重新发现。
1886年
荷兰植物学家、遗传学家佛里斯
观察月见草变异,经多年研究,认为生物的进化起因于突变,并于1901~1903年出版《突变理论》,书中详述了他的理论——进化不是如达尔文相信的那样通过渐变而发生,而是通过“不连续变异”,即突变的不连续步骤而实现,成为现代达尔文主义与染色体遗传学说的主要内容之一。
时间
时间
地点
人物
1937年
美籍苏联学者杜布赞斯基
)《遗传学与物种起源》一书的出版,标志着现代达尔文主义(综合达尔文主义)的诞生,把细胞遗传学以及以后的分子遗传学与群体遗传学、古生物学、分类学、生态学等学科成就结合起来,认为群体是生物进化的基本单位,生物进化的主要因素是突变、选择和隔离
1953
沃森,克里克
提出DNA双螺旋结构模型,用来阐明基因论的核心问题即遗传物质的自我复制,从而开创了分子遗传学这一崭新的科学领域。
进化论——拉马克、达尔文
拉马克观点局限于小时间段、个体层面;达尔文观点是侧重进化整个历史时间段、群体变化。
拉马克侧重于物种主体的努力导致定向变异,主动变异(变异一直是向前(有利方向)发展的);达尔文侧重于随机突变接受自然选择的筛选导致进化,各物种被动接受。
而且由于当时的科技并未认识到表观遗传(获得性遗传)的存在,故整体反驳拉马克,支持达尔文。
现在科技进步,新的主流观点认为拉马克与达尔文的学说互为补充,而且基因并不完全决定遗传信息。
拉马克学说拉马克认为,生物经常使用的器官会逐渐发达,不使用的器官会逐渐退化,是为“用进废退说”(注,‘用进废退’指的是‘经常使用’,而不是指‘有用的’)。
拉马克认为用进废退这种后天获得的性状是可以遗传的,因此生物可把后天锻练的成果遗传给下一代。
如长颈鹿的祖先原本是短颈的,但是为了要吃到高树上的叶子经常伸长脖子和前腿,通过遗传而演化为现在的长颈鹿。
又例如上一代是为举重选手,则子代应遗传得自父母之强健肌肉。
拉马克的理论经不起古典遗传学(孟德尔遗传学)的推敲。
德国的科学家魏斯曼(August Weismann)曾经做过一个实验:将雌、雄的老鼠尾巴都切断后,再让其互相交配来产生子代,而生出来的结果也依旧都是有尾巴的。
再将这些没有尾巴的子代互相交配产生下一代,而下一代的老鼠也仍然是有尾巴的。
他一直这样重复进行至第二十一代,其子代仍然是有尾巴的,就此推翻了拉马克的学说。
现代分子遗传学已非常清楚,生物的性状功能无论再常用或不常用,也不会编码到染色体中。
由于基因在拉马克的学说中不为参考因素,较不符合现代的遗传学,因此在目前的科学界中,拉马克的学说普遍不被接受。
目前,较能解释生物的演化的学说为达尔文所提出的天择说。
贡献《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》在科学史上具有重要的地位。
他在《动物的哲学》中系统地阐述了他的进化学说(被后人称为“拉马克学说”),提出了两个法则:一个是用进废退;一个是获得性遗传。
并认为这两者既是变异产生的原因,又是适应形成的过程。
生物进化理论历史演变
生物进化理论历史演变在漫长的历史长河中,人类对于生物进化的认识经历了一个不断发展和完善的过程。
这一过程充满了无数科学家的智慧和努力,他们的研究和理论为我们理解生命的奥秘奠定了坚实的基础。
早期,古希腊哲学家亚里士多德就对生物的分类和比较进行了研究,但他的观点更多地基于观察和直观的判断,而非基于深入的科学分析。
然而,他的工作为后来的生物研究提供了一些初步的思考方向。
到了18 世纪,林奈提出了生物分类学的体系,将生物按照界、门、纲、目、科、属、种进行分类。
这一分类系统在当时具有重要意义,使得生物的研究更加系统化和规范化。
但林奈的分类方法并没有涉及生物进化的本质问题。
真正对生物进化理论产生重大影响的是法国博物学家拉马克。
拉马克认为生物具有一种内在的“用进废退”和“获得性遗传”的能力。
也就是说,生物经常使用的器官会变得更发达,不使用的器官则会逐渐退化,并且这些因使用或不使用而产生的变化可以遗传给后代。
例如,长颈鹿为了吃到高处的树叶,不断伸长脖子,这种因努力而获得的长颈特征可以遗传给下一代,从而使长颈鹿的脖子越来越长。
拉马克的理论虽然在当时引起了一定的关注,但由于缺乏足够的科学证据支持,受到了很多质疑。
而真正奠定现代生物进化理论基础的是达尔文的进化论。
达尔文在进行了长期的环球考察后,积累了大量的生物标本和观察资料。
他提出了自然选择学说,认为生物在生存斗争中,适者生存,不适者被淘汰。
自然选择是生物进化的主要动力,它导致了生物的适应性进化。
例如,在一个岛上,昆虫的颜色如果与周围环境相似,就更容易躲避天敌的捕食,从而有更多的机会生存和繁殖,将这种有利的性状传递给后代。
经过长期的自然选择,岛上昆虫的颜色就会逐渐与环境相适应。
达尔文的进化论具有以下几个关键要点:首先,生物具有过度繁殖的倾向,即生物产生的后代数量远远超过了环境能够容纳的数量。
其次,生物存在变异,这些变异在一定程度上是随机产生的。
然后,生存斗争是不可避免的,因为生物个体之间、生物与环境之间存在着竞争和冲突。
200年前博物学家拉马克提出后被推翻的遗传结论,正在被重新证明
200年前博物学家拉马克提出后被推翻的遗传结论,正在被重新证明拉马克200年前的结论提起进化论,我们就会想起达尔文,但其实达尔文并不是第一个提出进化论的人。
第一个提出唯物主义进化论的,其实是法国博物学家拉马克。
拉马克提出他的生物进化学说是在1809年,这一年达尔文才刚刚出生。
拉马克生物进化学说,有两个主要结论:“用进废退”和“获得性遗传”。
“用进废退”是指生物用到的身体特征,会进化;没有用到的,会退化,我们现在知道这是有科学依据的。
“获得性遗传”是指环境对生物的影响,会直接遗传给后代。
然而,DNA双螺旋结构的发现,证明了DNA是遗传物质,而DNA的改变,正常情况下是不受环境影响的。
也就是说,“获得性遗传”被彻底推翻了。
然而这个结论被推翻60多年后,现在生物学家又发现了很多“获得性遗传”现象。
获得性遗传瑞典科学家根据历史记录数据发现,在青春期遭遇饥荒的男性,孙子辈发生心脏病和糖尿病的概率比较小;而青春期没有遭受饥荒的男性,孙子辈发生心脏病和糖尿病的概率比较大。
也就是说,男性青春期遭遇的饥荒环境,影响了本人身体,这种影响还遗传到孙子辈,使孙子辈的心脏病和糖尿病发病率降低。
2005年,英国的历史病历研究发现,父亲11岁前吸烟,儿子变成胖子的概率比较大。
动物实验发现,给实验室雄性大鼠喂蛋白质含量低的食物,后代的肝脏胆固醇表达会发生改变。
这些都是由环境影响个体,在DNA没有改变的情况下,导致后代也出现了一些性状变化。
人们把这种现象称为表观遗传学现象。
表观遗传学,研究的就是200年前拉马克提出的“获得性遗传”现象,也就是在DNA不变的情况下,环境影响生物,并可以遗传给后代的现象。
表观遗传学之所以叫“表观”遗传,是跟DNA遗传区别,DNA是遗传信息的内核;而表观遗传学,是“可观察”的,基因“表达”层面的遗传,不依靠DNA。
DNA是稳定的,遗传信息会无数代一直遗传下去的;而表观遗传学不稳定,可能只遗传几代后,遗传现象就消失了。
自然选择理论的演变历程
自然选择理论的演变历程自然选择理论是现代生物学的基础理论之一,它解释了生物在漫长的进化过程中的适应性变化和物种形成。
在达尔文提出这一理论之前,人们对生物进化的认识主要停留在表面现象上,缺乏更深入的分析和解释。
在今天,自然选择理论仍然是生物学的重要领域之一,广泛应用于病原体的进化和抗药性的形成等方面。
本文将介绍自然选择理论的演变历程和主要贡献者。
1、初步思考自然选择理论最早的思考可以追溯到康德和拉马克等人。
康德主张物种发生是自然规律,而不是神秘的创造力量。
拉马克则认为,生物进化的过程中,是由环境因素直接作用在器官上,使器官逐渐得到改善,随之物种发生。
然而,这些理论都没有得到广泛应用。
2、达尔文的贡献19世纪中期,英国自然学家达尔文提出了自然选择理论。
达尔文通过长时间的实地考察和观察,认为生物在进化过程中,是由于种群内个体间的差异和环境的选择而逐渐演化成不同的种群。
达尔文发表了《物种起源》一书,引起了当时科学界的热烈讨论和争议。
他的理论被视为是重大的突破,带动了整个生物学界的进化。
3、自然选择与基因学的统一自然选择理论在20世纪的发展中,逐渐与基因学相结合。
孟德尔的遗传定律和荷尔蒙的发现揭示了生物遗传机制的奥妙,使得人们对生物演化的机理有了更深入的了解。
托马斯·杨的遗传适应理论、西弗拉·赫尔达内和约翰·博尔顿的中立理论等一系列贡献,进一步加深了人们对自然选择理论的认识。
4、从微观到宏观自然选择理论不仅适用于单个生物个体,也适用于物种之间和生态系统之间的演化。
生态学家亚瑟·特尔塞这样解释:生态系统和物种之间互相适应的过程就是自然选择所驱动的,而生态系统和物种的相互依赖现象,也可以被解释为适应性特征的妥善应用。
这种依赖关系在地球上存在了数十亿年。
总之,自然选择理论的演变历程为我们提供了一种全面而深入的了解生物进化的途径,它已成为现代生物学领域中不可或缺的一部分。
自然选择理论正是对生物进化过程中多个方面,从个体到物种、从微观到宏观的全面解读与阐述。
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B.获得性状:是指用进废退器官这种变化是可遗传 的,即所获得的变异是两性所共有,这一切变异能 通过繁殖而保持在新生(后代)的个体上。
3、评述
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二、达尔文及其进化论
1、达尔文生平与科学活 动。
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2、达尔文进化论
第一.世界不是静止的,而是进化的。物种不断地变异,新种 产生,旧种死亡。
目录
引论
第一章 现代进化论的理论来源:拉马克进化学说、达尔文 进化论、孟
德尔遗传学
第二章 生命及其起源
第三章 细胞的起源
第四章 化石和地质年代
第五章 多细胞生物的进化
第六章 行为的进化
第七章 人类的起源和进化
第八章 遗传变异
第九章 自然选择
第十章 适应
第十一章 隔离和物种形成
第十二章 进化的方向和速度
但不会消失。控制碗豆相对性状的遗传因子的分离和自
由组合互不干扰,独自分到配子中去,最终导致豌豆变
19
(2)独立分配定 律
20
3、评述
(1)、孟德尔认为遗传因子(基因)作为遗传单位在体细胞
中是成双的,它们在遗传上具有高度的独立性。因此,
在减数分裂形成配子时,成对因子能互不干扰彼此分离
并通过因子重组表现出来。
(2)、孟德尔著名的豌豆杂交试验的发现表明,控制豌豆性
状的遗传因子存在于细胞的染色体,它们可隐而不显,
1、拉马克生平和科学活 动。
9
2、拉马克的进化学说
第一、生物是变的,进化的,进化取渐进的方式。 第二、三、进化原因,除环境改变和杂交外,对较高等动物来
说更重要的是用进废退和获得性状的遗传。 第四、进化的动力和方向,是生物天生具有的向上发展的内在
趋向,使它们从简单到复杂,低等到高等。 第五、最原始生物则起源于自然发生。
第一节 拉马克及其进化学说 第二节 达尔文及其进化论 第三节 孟德尔及其遗传学
7
生物进化科学的发展: 1809年拉马克提出了系统进化学说。 1859年达尔文为代表的生物进化论诞生。 孟德尔开创的遗传学对进化论的修饰和发 展→现代科学形态,现代达尔文主义,现阶 段进化学说的主干。
8பைடு நூலகம்
一、拉马克及其进化学说
第二.生物进化是逐渐和连续的,其中不存在不连续的变异和 突变。
第三.生物之间都有一定的亲缘关系,它们有着共同的祖先。 第四.自然选择是变异的最重要的途径。
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13
14
第1、2、3讲的是进化思想,第4点是讲进化机制,是达尔文学 说的核心内容。
A:繁殖过剩:是指每个物种产生比能生存多得多的后代。
B:生存斗(竞)争:是指生物生存空间和食物都是有限的, 所以它们必须为生存而斗争。这种生存 竞争包括种内斗争、种间斗争和生物跟 无机环境斗争三个方面。
C:自然选择:是指生物繁殖过剩、生存竞争,不同个体具有 不同变异,有些变异对生存有利、有些则不利。在生存斗 争中就出现适者生存,不适者淘汰的现象称为自然选择。
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D:定向选择:是指达尔文认为自然环境变化大都是有方向 的。因此,经过长期的有方向的选择、即定向 选择微小的变异得到累积而成为显著的变异, 最终导致新种的形成。
4、进化论的研究对象
(1)地球上生命的起源、物种分化和形成及人类起源等过 程。
(2)生物进化的机制和理论:遗传变异、自然选择及两者 之间的相互关系;进化的方向、速度和分子基础,生 命起源细胞起源,人类起源与进化以及物种形成中的 某些理论。
(3)生物进化与其外界环境关系。 (4)生物进化论所研究的历史,包括主要学派及其论点。
第十三章 进化的分子基础
第十四章 进化的生态条件
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第十五章 现代进化学说的主要学派
引论
一、生物进化论的定义和研究对象
1、进化是指事物的演化或发展。其广义包括天体消长、生物 的演变、社会的发展等。狭义是指生物的进化。
2、生物进化是指生物种群多样性和适应性的变化,或一个群 体在长期内遗传组成的变化。如鱼类:形态多样,生活环境 多样(海、淡水生活、钻泥、穴居)。 玫瑰:有刺、花根入药;花的颜色有紫红色、白色、红色、 黄色。 生物进化范围:某一物种(马和人)、某一类群(鸟类)、 生物界的历史发展。
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二、学习生物进化论的意义
1.进化论是生物学中最大的统一理论(核心理论)。
2.进化论是哲理性很强之学科,包含许多进步观念,是人类共 同精神财富。
3.进化论是生物学对自然科学最重要的理论贡献 。
4.进化论揭示的原理,有助于人类控制和改造生物的实践活 动。
5.地球生命与地球环境协进化的概念是进化理论的新发展(现 代进化论已成为科学理论)。
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3、生物进化论是关于生物界历史发展一般规律的科学。 A、进化论提出者是法国博物学家拉马克,奠定者是英国博物 学家达尔文。 B、进化论基本观点:地球上最早生命物质产生由非生命物 质转化而来,现存生物有共同祖先;进化过程,由少到 多。生物结构与功能由简单到复杂,由低级到高级。 C、物种不变论和神创论观点:生物和人由神所创造,上帝 当初创造多少种,地球现存多少种,不增加,也不减少。 D、生物进化是一个漫长历史过程,进化论的发展经过两个阶 段:第一阶段进化论作为神创论(特创论、创世论)的对立 面而 产生,并最终战胜和潜代后者的过程,第二阶段是进 化论本身深入和发展,从生物组织的各个层次揭示进化原 因,机制和规律的过程。 E、狭义进化论即达尔文的生物进化论。 广义进化论即研究涵盖宇宙进化、生命进化、社会进化、文 化进化和未来全球社会进化的全过程,是完整的“天演论3”。
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三、学习进化论的基本方法
1.进化论是一门历史性的学科,应把观察和实践相结 合。
2.进化论是一门综合性的学科,应联系学过的知识思 考。
3.进化论是一门理论性的学科,应注意精神实质,理 论观点提高。
4.进化论是一门发展中的学科,应注意吸取各派的长 处。
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第一章 现代进化论的理论来源,拉马克进化学 说、达尔文进化论、孟德尔遗传学
E:人工选择:野生动植物在外界条件影响下发生变异,经人 类长期无意识或有计划地按照自己的需要进行 选择,变异累积加强成为家养动物和栽培植 物;通过同一途径可得到它们的新品种。
3.评述
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三、孟德尔及其遗传学
1、孟德尔 生平与科学活 动。
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2、孟德尔定律 (性状分离和自由组合定律)
(1)分离定 律