山东省沂水县高中生物 第七章 现代生物进化理论 第二节 现代生物进化理论的主要内容知识点总结学案 新人教版必修2.doc

第二节 现代生物进化理论的主要内容1现代生物进化理论的主要内容：种群基因频率的改变与生物进化；隔离与物种的形成；共同进化与生物多样性的形成 1.种群基因频率的改变与生物进化 （1）种群是生物进化的基本单位 种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。 种群特点：种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。 基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因 基因频率、基因型频率及其相关计算基因频率=基因型频率=两者联系：（1）种群众一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。 （2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率。求基因频率的四种情况:1已知各个基因型个体的数目；2已知各个基因型个体的比例值；3求伴性遗传基因的频率；4用哈迪-温伯格定律求解 哈迪-温伯格定律：处于平衡状态的种群的一对等位基因A 、a。 A的频率为p，a的频率为q， 则： AA的频率为p2；Aa的频率为2pq；aa的频率为q2 (p+q)2=p2+2pq+q2=1 p+q=1AA的基因型频率为m，则A的基因频率为。据上有以下四种解题方式 若已知个数 基因频率=种群中该基因的总数种群中该等位基因的总数。 若已知基因型频率A的基因频率=（AA的频率+1/2Aa的频率）（AA的个数2Aa的个数）/2 a的基因频率=（aa的频率+1/2Aa的频率）(aa的个数2Aa的个数)/2 伴性遗传 aa%=（a%）2 AA%=（A%）2 Aa%2A%a% A%= a%=（2）突变和基因重组产生进化的原材料可遗传的变异：基因突变、染色体变异、基因重组（突变包括基因突变和染色体变异）突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境突变和基因重组是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向（3）自然选择决定生物进化的方向 生物进化的实质是基因频率的改变2隔离与物种的形成（1）物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物（2）隔离：地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使种群间不能发生基因交流的现象（如东北虎和华南虎）生殖隔离：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的现象（如马和驴）（3）新物种形成的三种方式 形成新物种的一般过程（渐变式）地理隔离 阻断基因交流 不同的突变基因重组和选择 基因频率向不同方向改变 种群基因库出现差异 差异加大 生殖隔离 新物种形成 物种形成的特殊过程（骤变式） 原始物种-染色体加倍-新物种 （没有经过地理隔离就有生殖隔离） 人工创造新物种 注：隔离是物种形成的必要条件一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生。3.共同进化与生物多样性的形成 共同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展实例：某种兰花和专门给它传粉的蛾；猎豹追捕斑；光合生物的出现 生物多样性的形成（1）生物多样化的内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性 （2）生物多样性形成的进化历程：教材P125 生物进化理论在发展：（1）有人认为：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累（2）有人认为：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程（3）现代生物进化理论核心是自然选择学说在小种群中为什么不能用遗传平衡定律（即AA的基因频率不能等于A%乘A%）？（待编）2.“用进废退”与“自然选择”的现代解释(1)“用进废退”是法国博物学者拉马克的主要观点。拉马克是最早把生物进化作为一种学说体系提出来的人。他的主要论点包括： 各种生物不是上帝创造的，而是长时间进化来的。(这个观点是正确的。) 复杂的生物是由简单的生物进化来的，简单的生物是由非生物一下子产生出来的。(这个观点属于“自然发生说”，是不正确的。生物的起源应是一个漫长的过程。) 生物要适应环境，同一物种的生物在不同的环境条件下会发生变化，来适应不同的环境。(这个观点是正确的。) 生物在适应环境的过程中，经常使用的器官会发达，不使用的器官会退化。而这种通过生物后天的努力所获得的变化，可以遗传给它的后代。(这就是“用进废退”和“获得性遗传”的观点，是不正确的。)用“用进废退”和“获得性遗传”的观点来解释某些生物现象，似乎也可以解释得通。例如，对于长颈鹿的进化，拉马克认为，长颈鹿的祖先由于生活在缺乏青草的环境里，不得不努力伸长颈和前肢去吃树叶，由于经常使用，颈和前肢逐渐变长。而这些后天获得的性状遗传给了后代。这样，经过很多年，终于产生了现在看到的长颈鹿。但是，上述解释有明显的错误。首先，现代遗传学不支持“获得性遗传”的观点。我们知道，一切生物的遗传物质是核酸，性状本身是不遗传的。长颈鹿伸长脖子并不能改变体内的遗传基因，因此后天获得的长脖子变异将不可能遗传给后代。其次，“用进废退”能解释的现象，用“自然选择学说”都能解释，而“自然选择学说”能解释的现象，“用进废退”却不一定能解释。例如，“用进废退”就无法解释生物界许多生物的适应性，如竹节虫怎么努力“使用”自己的身体，才能使身体与竹节相似呢?所以，“用进废退”理论是不科学的。(2)现代达尔文主义随着达尔文自然选择学说的确立，人们已经很少怀疑生物是否存在进化了。但是，人们在生物是怎么进化的问题上，还有很多疑惑。特别是近一个世纪以来，遗传学、生态学、分子生物学、群体遗传学等学科突飞猛进地发展，人们对此进行了发展和补充。 群体遗传学现在许多生物学者认为，生物的进化是以群体为单位的，而不是以个体为单位的。所谓群体，是指一群可以相互交配的个体(群体和种群的概念是不同的)。当群体中的某些个体发生了变异，并通过自然选择使变异得到积累、加强和扩散，终于差别越来越大，直到不再能和原来群体中的个体交配繁殖。也就是说形成了“生殖隔离”，我们就说新的物种形成了，生物发生了进化。“分子进化的中性学说”和“遗传漂变”“分子进化的中性学说”是日本遗传学家木村于1968年提出的。该学说虽然承认达尔文进化论对适应性的解释，但他强调，突变确实存在有利变异和不利变异，但通过分子水平的研究，大多数突变是中性的。这些突变没有好坏利害之分，也没有适应不适应之别，自然选择在这里显然无法发生作用。这些中性突变中，哪一种变异能够流传，哪一种变异趋于消失，完全靠机遇，这种随机变动被称为“遗传漂变”。“分子进化的中性学说”可以很容易地解释分子进化学中进化速率的问题。以血红蛋白为例，距今4亿多年的志留纪起源的鱼，与距今5 500万年前的马，年代上差了约4亿年，血红蛋白的氨基酸差异为66个。而从马到人，氨基酸差异为18个。计算下来，进化过程的速率基本上是相当的。也就是说，分子进化的速率与种群大小、物种寿命、物种的生殖能力都无关，也不受环境因素的影响。这是“自然选择学说”不能解释的。“中性学说”却能给出既简单又合理的解释。【探究】人类的活动对许多生物物种的进化起到了重要影响，人类直接参与了一些物种的选择，从而改变了这些物种的进化历程。请你举例说明，人类参与下的生物物种的进化与自然条件下的进化有何不同？（提示：可选择一人工培育的物种，例如农作物、花卉、家畜、宠物等。）