(整理)自然选择与进化生态系统

一、自然选择与进化

化石为生物进化提供了证据，进化论已经普遍被人们接受；讲解动物化石形成的过程。

动物化石形成过程如下：

（1）当动物死后落入水底时，形成化石过程就开始了；

（2）动物尸体上的肌肉开始糜烂，露出骨骼；

（3）水带来了泥土和沙子，掩埋了这些骨骼；

（4）接着，水渗进骨中，将无机盐沉淀在里面，就形成了化石；

（5）沙或泥土继续堆积，慢慢地形成沉积物，如石灰岩，化石就保存在其中；

（6）某些岩石层又回到地面，在风或不的侵蚀下，露出了化石。

1、乔治·布丰（George Buffon,1717-1788），法国人，是第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家。布丰收集了不少有关自然科学的材料，编写了《博物学》。在书中，他提出了进化论点，认为物种是可变的，特别强调环境对生物的直接影响，当物种生存环境的改变，尤其是气候与食物性质的变化，可引起生物机体的改变。

2、拉马克（Jean-Baptiste de Lamarck,1744-1829）是法国伟大的博物学家，较早期的进化论者之一。于1778年出版了3卷集的《法国植物志》，这时，他已是一位有成就的植物学家，也是现代博物馆标本采集原理的创始人之一。他的代表作是《无脊椎动物系统》（1810）和《动物学哲学》（1809），在这两本巨著中拉马克提出了有机界发生和系统的进化学说。“用进废退”：现存的生物，包括人类都是由其化物种变化而来的，现存的生物都有各自的祖先；物种的变异是一个连续的过程，自然界的它生物存在着由低级到高级、简单到复杂的一系列种类；物种进化的原因是生物本身存在着一种由低级向高级发展的力量。

3、达尔文（Charles Darwin,1809——1882）是英国著名生物学家。19岁，达尔文的家人把它送到剑桥（Cambridge）去学习神学，希望他成为一个乡村牧师，但是达尔文对自然历史的兴趣变得越加浓厚，完全放弃了对神学的学习。在剑桥（Cambridge）期间，达尔文结识了当时著名的植物学家亨斯洛（Henslow）和著名地质学家塞维克（Sedgwick），并接受了植物学和地质学研究的科学训练。1859年发表了《物种起源》一书，用大量的事实证明了生物变异的普遍性、变异与遗传的关系，提出了自下而上竞争和自然选择学说，系统地论述了物种形成的机制。该书的发表标志着现代生物进化理论的形成，引发了近代最重要的一次科学革命，因而达尔文被称为生物进化论的奠基人。

生物进化的原因：自然选择

二、进化与遗传

性状：我们知道，不同种类的生物有不同的形态特征、生理特性，就是同一种生物的不同个体在这些方面也会有所不同。这些特征，也就是生物体的形态特征或生理特性称为性状。性状例举：高与矮，胖与瘦，有无酒窝等。性状成双存在，又称相对性状。

1、遗传现象：

生物体通过生殖产生子代，子代和亲代，子代和子代之间的性状都很相似，这种现象就是遗传。如性状与父母相同，或者与父母之一相同现象。用生物学的术语叙述遗传这一概念，遗传是指生物的性状传给后代的现象。

概念要点解释。

问题：具有遗传相似性的生物个体间是否存在性状差异性呢？

2、变异的现象：自然界普遍存在着遗传现象，每一种生物都能通过生殖细胞把性状传递给后代。但是，我们也知道，自然界中不存在两个完全一样的个体。子女与父母之间，兄弟姐妹之间，在相貌上总会有些差异。

生物的亲代与子代之间，以及子代的个体之间在性状上的差异，就叫做变异。同遗传现象一样，变异现象在生物界中也是普遍存在的。

问题1：每一个生物体都有许多性状，这些性状是如何传给后代的？

二、遗传物质的传递：

讲述：在了解人的生殖和发育过程时已经知道，每个人都是由受精卵发

育形成的，而每个受精卵又是由卵细胞和精子融合而成的。即

从生殖发育的过程看，联系父母与子女的结构是生殖细胞。所以，

我们可以说父母的性状是通过生殖细胞——卵细胞和精子传给后代的。

同样，各种生物也是通过生殖细胞把性状传给后代的。

17世纪时，有学者认为在人的精子或卵子中有父母性状的缩影，使得由

受精卵发育成的子代个体具有双亲的遗传性状。然而，随着显微镜的发

明，人们并没有在人的精子或卵子中发现丝毫人的形象。

问题2：一个小小的生殖细胞，为什么能够担负起这么复杂的遗传功能呢？

问题3：遗传物质存在于细胞结构中的哪一部分？

1、染色体：

科学家在研究细胞时发现细胞核中有一种物质，这种物质很容易被碱性染料染成深色，因此，就将这种物质称为染色体。遗传物质就位于染色体上。科学家还发现各种生物的细胞中染色体的形态结构和数目是不同的。每种生物的染色体有自己独特的特点。

提问：人体的每一个体细胞的细胞核中都有这么多染色体，数一数，共是多少条？（46条）这46条染色体具有什么特点呢？

展示几种生物染色体的数目：不同生物染色体数目不同。

提问：从以上四种生物染色体的形态和数目我们可以看到什么?

分析：每一种生物的体细胞内都含有一定数量的染色体。因为遗传物质位于染色体上，所以染色体的数目必须维持恒定，才能保证生物遗传的稳定性。

结论： A、一种生物的体细胞中的染色体数目是一定的；

B、染色体在体细胞中成对存在；

C、不同种生物体细胞数量不同。

2、DNA是主要的遗传物质：

讲述：随着科学的发展，人们认识到染色体的主要成分是蛋白质和DNA。通过实验证明DNA 是决定生物体的主要的遗传物质。

DNA是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，DNA为什么能起遗传作用呢？首先我们来学习DNA的结构。

DNA的双螺旋结构

（1）DNA是由两条向右盘旋的脱氧核苷酸链组成，构成有规则的

双螺旋结构，折起来像一个“麻花”，拉直了又像一个长梯子。

（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连结排列在分子的外侧，

构成基本骨架。

（3）碱基排列在骨架的内侧，两链之间相对应的碱基只能通过氢

键连结起来，并与主链（骨架）相配合，构成“梯子”的横档。

3、基因：

讲述：如果我们进一步研究，就会发现位于染色体上的遗传物质，

可以分成许多小单位，每一个小单位控制着人体的一个具体的性

状。人的上眼睑有双眼皮、单眼皮，是由不同基因决定的。遗传物质中这些决定生物性状的小单位就叫做基因。

提问：基因和遗传物质之间有什么关系？

答：基因是遗传物质上的一个小单位。

提问：遗传物质和染色体具有什么关系？

答：遗传物质位于染色体上。

提问：基因和染色体具有什么关系？

答：基因也位于染色体上。

讲述：基因是染色体上遗传物质的小片段，所以基因也与染色体相同，在体细胞中成对存在，在生殖细胞中只有其中的一个。它们的关系可以这样表示：

成对的基因同成对的染色体一样，也是一个来自父亲，一个来自母亲。所以，后代同时具有父母双方的基因。

1、基因是DNA分子上的片段

2、基因决定着各种生物的性状

思考：从基因的角度来解释孪生兄弟为什么会长得极其相似?

问：基因突变有何意义？

分析：基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料，是生物进化的内因，没有变异就没有进化，因而在生物进化中具有重要意义。

三、进化理论的发展：

讲述：同一物种不同个体细胞内的基因组成是有差异的，因此，每人表现出的性状也有所不同，所以，同一物种的生物群体中存在多种多样的基因。在代代相传的种族繁衍过程中，这些基因从亲代传递到子代并保持着相对的稳定性，同时也发生着某些变异。

通过科学实验表明，生物群体中不同的基因传递给子代的机会是有差异的，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较强，生物在激烈的生存竞争中，具有有利变异的个体，适应环境能力强，就能在斗争中取胜而生存下去，这就是适者生存，反之，不适者被淘汰，达尔文称之为自然选择。

达尔文的进化理论-----自然选择