25 达尔文学说与微观进化

加拉帕戈斯地雀系统树:从大地雀到仙人掌地雀,生 活在加拉帕戈斯群岛个岛屿比较干燥的海岸,以种子为食。 从食芽雀到啄木鸟，生活在各岛比较潮湿的森林，食 草雀以树木枝条上的芽为食，其它的树雀以昆虫为食。
（2）形态学的比较研究为共同由来学说提供重要证据
①比较解剖学是一个重要的 提供证据的学科
在一些不同种群生物中，某些器 官即使行使不同功能，它们在解 剖结构上也具有相同或相似性， 反映出这些生物之间具有的亲源 关系和从某个共同祖先进化来的 轨迹。 退化器官痕迹、反祖现象
地质历史及其中的化石记录雄辩地证明，生物是进化 的，复杂的生物是从简单的生物进化来的，陆生生物是 从水生生物进化来的。
④分子生物学的兴起，给共同起源学说以新的 有力的支持
遗传密码的通用性说明，自然界所有生命形式都是
相互关联的。 亲源关系近的生物，其DNA或蛋白质有更多相同性。
反之亦然。
3.人工选择的效应是自然选择的一个有用的佐证 达尔文认为，家养生物普遍具有变异，而且很 多变异是可以遗传的，这样根据自己的嗜好， 把符合要求的变异挑选出来，让它们传留后代， 把其他变异淘汰掉，久而久之，微小变异变成 显著变异，成为能满足人们某种需要的品种。
• 不同岛屿上的海龟形态各不相同，显示出 这些不同的物种是这里特殊的气候和环境 创造的。 • 物种是可变的，这种变化明显受自然环境 的影响和选择！
1836年10月，Darwin回到了英国。 整理和收集资料：1838年，他阅读了著名的 经济学家Malthus的《人口论》，进一步认识 到生存竞争的结果使各物种在自然界中保持 适当的数量，同时逐渐向着更加适应于环境 的方向变化。
1.群体是生物微观进化的基本单位
一群能互相繁育的个体组成群体(population) 。在群体中，一代复一代，具有某种性状的个 体数量可能会越来越多，而具有另一种性状的 个体可能逐渐消失。有性生殖的生物，只有在 群体中才能完成生殖，群体是生殖的基本单位， 它也是微观进化的基本单位.
2.理想群体的Hardy—Weinberg 平衡
哈代-温伯格定律：在一个大的随机交配的 群体里，基因频率和基因型频率在没有迁 移、突变、选择等条件下，世代相传，不 发生变化的现象。
理想群体具备以下条件的群体：①群体足 够大；②和其他群体完全隔离，它们之间 没有基因交流；③没有突变发生；④交配 是随机的；⑤没有自然选择。在理想群体 中，世代之间，群体的遗传结构保持不变。
1809年出生，童年
山林和田野
1825年，爱丁堡大学学习医学
1828年，剑桥大学学习神学，钻研博物学和
自然史，结识了一些博学的教授学者。
1831年，从剑桥毕业并获得学士学位 剑桥大学博物学教授Henslow推荐去英国贝格 尔号航海船上担任博物学专家。
出 发 之 前 ， Henslow 教 授 特 别 向 Darwin 赠 送 了 Lyell 的 《地质学原理》第一卷。
3. 5种因素导致群体遗传结构的变化
在理想群体必需具备的5个条件中，任何一 个发生了偏离都会打破平衡，都能引起群 体遗传结构的变化。和这5个条件相对应的 有5种导致群体遗传结构发生变化的因素。
遗传漂变(genetic drift)是指基因频率在小 群体里随机增减的现象。在一个大的种群中， 个体数量很大，极少数个体，由于偶然的原因 从种群中消失，不会引起基因频率发生较大的 波动，其影响可以忽略不计。如果种群很小， 小到只有100或更少的个体时，群体遗传结构 将会产生漂移。
基因流(gene flow),同一物种的不同群体之间 的隔离往往是不完全的，存在程度不同的基因 流动。基因从一个群体到另一个群体，既能被 可移动的生物个体(包括植物的种子)所携带， 也能被可移动的配子(如花粉)所携带。
突变(mulation)有两种：①是基因突变或称点 突变，②是染色体畸变。基因突变可产生等位 基因，经过有性过程产生各种基因组合。基因 突变还可以产生复等位基因，它的广泛存在更 加丰富了生物的多样性。基因的突变率一般是 很低的，就一个基因座位而言，平均在l05到 106个配子中有一个发生突变。
非随机交配(nonrandom mating),交配是有选择 的而不是随机的，是第4种能改变群体遗传结构 的因素。试验证明：把红眼果蝇和白眼果蝇放 在一起培养，实验开始时，红眼和白眼果蝇数 目相等，雌雄相等。一个世代一个世代过去， 白眼果蝇愈来愈少。大约到第25代，白眼果蝇 全部不见了。
微观进化在生物进化中的意义
①是通过基因频率变化积累产生的，其结果 导致——种内进化； 生物微小变异——自然选择——微小变异积 累——显著变异——新亚种——新物种 ②使物种的基因库更加丰富。
4.自然选择就是有差别的存活和生殖
达尔文的自然选择学说，其主要内容有四 点：过度繁殖，生存斗争，遗传和变异， 适者生存。
一个被广泛研究的自然选择实例是椒花蛾 (Bistonbetularia)的工业黑化。椒花蛾有
枯叶蝶的拟态
5.自然选择的靶子是整个生物体(略 ) 6.自然选择有三个主要模式(略 )
两种体色的蛾子：一种蛾子是浅色的，有
黑色素的斑点，另一种完全是黑色的。
生物变异
生物变异
新种形成
椒花蛾工业黑化这样的实例告诉我们，有 三个条件就会发生自然选择：①群体内存 在不同基因型个体；②不同基因型的表型 性状影响了个体的存活率和生殖率或其中 任何一项；③不同基因型个体世代之间的 增长率产生了差异。
返祖现象
②胚胎学也为共同由来学说提供了有力的证 据 所有脊椎动物的胚胎，在其发育早期都有这 样的一个阶段：没有成对的附肢，却有一个 相当大的尾，有鳃囊和鳃弓，脑子很小，心 脏是两腔的，前端连着通往鳃的动脉弓，后 端连着静脉.
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③化石纪录为共同由来学说和生物进化提供了 直接证据
现代犰狳图
化石记录显示，越老的地层，生物形态越简单；越新的 地层，生物形态越复杂。
贝格尔舰航行路线
环球航行： 英国——巴西，南美洲东海 岸2年多——南美洲西海岸——新西兰、澳 洲塔斯马尼亚岛——印度洋——非洲好望 角——大西洋——巴西——英国； 历时：1831年12月27日——1836年l0月2日， 近5年。
1835年的夏天，贝格尔号到达太平洋东部，离 南美洲西海岸965 km的加帕戈斯群岛。考察了 一个多月，采集了大量的岩石及植物和动物标 本。 Darwin发现，岛上26种陆栖鸟类中，有25 种是特有的，15种海栖鱼类全部是新种，25种 甲壳虫中只有2～3种是南美洲也有的，185种 显花植物中新种为100种。
达尔文在进化理论方面的贡献是多方面的, 最重要的是完成了两个理论突破:一个是提 出共同由来学说(theory of common descent)，一个是提出了自然选择学说
（theory of natural selention）
2.多种证据支持共同由来学说 ⑴加拉帕戈斯地雀与共同由来学说
达尔文比较分析了加拉帕戈斯群岛不同岛屿 上地雀(finch)的异同，又分析了这些海岛地 雀与邻近南美大陆地雀的异同，指出这些加 拉帕戈斯群岛上的不同地雀具有共同祖先， 由来自南美大陆的共同祖先演变而来。
25.达尔文学说与微观进化
25.1 进化理论的创立：历史和证据 1.达尔文是进化理论的主要创立者
第一个坚定的进化论者是法国学者拉马克
(JeanIapljste Lamarck，1744—1829)。
拉马克的获得性遗传
用进废退：用进废退是 指一种动物由于若干世 代中经常使用某器官， 就会使该器官得到发展； 或者历代少用甚至不用 某器官，就会使该器官 退化以致完全丧失。 获得性遗传：由于环境 影响或用进废退所获得 的变异性质，可以通过 繁殖遗传给后代。
人工选择:几种观赏金鱼及其近祖金鲫鱼 (a)金鲫鱼,金鱼较近的 野生祖先. (b)鹅头鱼 (c)珍珠鱼 (d)龙睛鱼 (e)望天鱼 (f)绒球鱼 (g)水泡眼 (h)翻鳃鱼 (i)蛙头鱼
25.2生物的微观进化
微观进化是无性繁殖系或种群在遗传组成 上的微小差异导致的微小变化，是现存生 物短时间内的进化改变；它是进化的基础， 多种微观进化汇集即为宏观进化。