31知识讲解生物进化理论

生物进化理论

【学习目标】

1、举例说出达尔文之前，人们是怎样看待生物进化的。

2、概述达尔文自然选择学说的主要内容。

3、评价达尔文自然选择学说的贡献和局限性。

4、解释种群、种群基因库、基因频率等概念

5、说明现代生物进化理论的主要内容

6、举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。

【要点梳理】

要点一、现代生物进化理论的由来

1、拉马克进化学说：

（1）拉马克进化学说的要点：

①物种是可变的。包括人类在内的一切物种都是由其他物种演变而来的，而不是神创造的。只是因为物种的变化是缓慢的，而人的寿命是短促的，人们才难以认识到物种的变化过程。

②生物是从低等向高等进化的。如果将生物按照它们的相互关系的自然顺序排列起来，就能得到一个从最低等到最高等的连续系列。他还提出了动物起源表（系统树）。

③环境的变化可以引起物种的变化。环境变化直接导致变异的发生，以适应新的环境条件。

④用进废退和获得性遗传。这是拉马克论述动物进化原因的两条著名的法则。用进废退是指经常使用的器官就发达，不使用的器官就退化；获得性遗传是指由环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的。这两条法则是拉马克用来解释生物进化原因的主要原理。

（2）对拉马克进化学说的理解应明确以下两点：

①拉马克的进化学说的中心论点：环境变化是物种变化的原因，环境的改变是生物变异的原因，而不是由遗传物质的改变引起的。他认为动物的进化是按照动物的意愿进行的，如他解释长颈鹿颈长的原因是因为长颈鹿经常努力伸长颈去吃树上的叶子，这些观点都与事实不符。

②拉马克的进化学说尽管有局限性，但它的卓越贡献就是唤起人们对世界的注意，唤醒人们注意生物的变化，使人们认识到生命的世界与非生命的世界一样都有一定的法则，而不是神的创造和上帝的干预。不仅如此，拉马克还认识到我们现在称为“适应”的许多进化现象，并认为生物进化是从低等到高等的渐进性过程。

2、达尔文的自然选择学说：【高清课堂：生物进化理论 414487 达尔文的自然选择学说】（1）自然选择学说的主要内容

①过度繁殖

生物均有很强的繁殖能力，可产生大量后代，相对于环境的承受能力（资源有限）而言，该能力表现为“过度”。

②遗传变异——生物进化的内因

变异为生物进化提供了选择的材料；遗传使微小有利变异逐代积累加强

③生存斗争——生物进化的动力

同种生物之间、不同种生物之间、生物与环境之间。

④适者生存——自然选择的结果

定向的自然选择决定进化的方向。

（2）请尝试用自然选择学说解释长颈鹿的进化历程：

达尔文进化论的核心思想：生物进化是变异、自然选择和遗传三者综合作用的结果

（2）对自然选择学说的评价

①成功之处：科学地解释了生物进化的原因、生物的多样性、统一性和适应性

②不足之处：不能解释遗传和变异的本质；对生物进化的解释只局限在个体水平；不能很好地解释物种大爆发等现象

3、拉马克进化论与达尔文的自然选择学说的比较

类别拉马克进化论达尔文的自然选择学说

不同点主要

内容

（1）物种是可变的；生物不是神创造的，

而是由古老生物进化而来的；

（2）生物是从低等向高等进化的；

（3）生物各种适应性特征的形成是由于

用进废退和获得性遗传

过度繁殖

生存斗争

遗传和变异

适者生存

历史

意义

历史上第一个系统的提出进化理论的学

者；反对神创论和物种不变论，强调生物

的进化

（1）解释了生物进化的原因

（2）对生物的适应性、多样性做出了正确的解

释

（3）为辩证唯物主义世界观的形成奠定了基础局限

性

（1）有许多缺少科学证据的主观推测

（2）过于强调环境的变化直接导致物种

的改变

（3）生物获得性状都是可以遗传的

（1）对遗传和变异的本质没有科学的解释

（2）.进化的原因局限于个体水平

（3）强调物种的形成是渐变的结果，不能说明

物种大爆发的原因

相同点反对神创论和物种不变论，强调生物是从低等向高等进化的

要点二、现代进化论的主要内容

1、种群是生物进化的基本单位

（1）种群的概念

（2）种群基因库、基因频率和基因型频率

①基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。

②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。（表示为：A%或a%）

③基因型频率：某基因型个体数占种群总个体数的比例。（表示为：AA%或Aa%等）

（3）有关基因频率、基因型频率的计算方法

①基因频率：是指一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。

基因频率= ×100％ 要点诠释：

a.不同的基因在基因库中所占的比例是不同的，影响基因频率的因素有基因突变、基因重组和自然选择

等。

b.种群基因频率的定向改变导致生物朝一定方向不断进化。 ②基因型频率：是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。 基因型频率 = ×100％

例如，从某种群中随机抽取100个个体，测知基因型为AA 、Aa 、aa 的个体分别为30、60、10个。那么A 、a 基因的频率求解如下：

A 基因的频率为： ×100％ = 60％

a 基因的频率为： ×100％ = 40％

③通过基因型频率计算基因频率

a.在种群中一对等位的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。

b.一个基因的频率=该基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率。

c.已知基因型AA 或aa 的频率，求A 或a 的频率经常用到开平方的方法。

例如，在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为16％，该性状不同类型额基因频率求解如下：

由于题中告知隐性性状者为16％，即基因型为aa 的个体为16％，也就是a 、a 同时出现的概率为16％，因此a 的基因频率为40％，故知A 的基因频率为1-40％=60％。

（4）“哈代——温伯格”定律即遗传平衡定律及其应用方法

①遗传平衡定律的内容：在一个有性生殖的种群中，在种群足够大，种群内个体随机交配，没有突变产

生，不存在个体的迁移或基因交流，没有自然选择的条件下，这个种群的基因频率（包括基因型频率）就可以一代代稳定不变，保持平衡。这就是遗传平衡定律，也称哈代—温伯格定律。

②遗传平衡的表达式及含义：（p ＋q ）2=p 2＋2pq ＋q 2

=1，p 代表显性基因Y 的频率，q 代表隐性基因y 的

基因频率；p 2代表显性纯合子(YY)的基因型频率，q 2

代表隐性纯合子（yy ）的基因型频率，2pq 代表杂合子（Yy ）

的基因型频率。在一个达到了遗传平衡的种群中，p ＋q=1；p 2＋2pq ＋q 2

=1。

③遗传平衡定律的应用：在自然条件下，达到遗传平衡状态的种群中不存在的。但是如果种群的个体数

量多，个体间自由交配，就可以把这样的种群看作是处于遗传平衡状态的。当知道一个纯合子的基因型频率时，开方既可求出对应基因的频率，然后再求出另一个基因的频率和其他基因型频率。应用基因平衡定律可以非常方便地计算基因的频率和基因型的频率。

2、突变和基因重组产生进化的原材料

（1）现代遗传学的研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异，其中，基因突变和染色体变异统称为突变。

（2）突变频率对每个基因虽然很低，但在一个种群中突变量是很大的。 （3）突变的有利与有害也不是绝对的，取决于突变后个体的生存环境。

（4）突变和重组都是随机的，不定向的，只能提供进化的原材料，不能决定进化的方向。 3、自然选择决定生物进化的方向

某种基因的数目

控制同种性状的等位基因的总数 特定基因型的个数

总个体数 100×2

2×30＋60

2×10＋60

2×100