现代生物进化理论
现代生物进化理论
§7.1 现代生物进化理论的由来
一、拉马克学说（否定神创论）
①生物不是神创的，而是由更古老的生物进化而来的 ②生物是由低等到高等逐渐进化的 ③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得 性遗传（主要理论）。
用进废退：经常使用的器官就发达，不使用的就退化。
历史意义 :
第一个提出比较完整的进化学说 反对神创论和物种不变论
自然选择使基因频率定向改变。
(2)在自然选择中，直接受选择的是基因型还是 表现型？ 天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控 制体色的基因。
结论：自然选择决定生物进化的方向
（三）自然选择决定生物进化的方向
桦 尺 蠖
英19世英纪19世曼纪彻曼斯彻特斯特
英20世纪曼彻斯特
从宏观（性状）上来看进化过程：性状与环境色彩相似， 较能适应环境而大量生存；性状与环境色彩差异很大，易被捕 食者捕食而大量被淘汰。表现为适者生存，不适者被淘汰。
亲代基因型的频率 AA(30%)
Aa(60%)
aa(10%)
配子的比率
A( 30% ) A( 30% ) a( 30% ) a( 10% )
子代基因型频率 AA(36% ) Aa( 48% ) aa( 16%)
子代基因频率
A (60% )
a( 40%)
精子
卵细胞
A 60%
a 40%
A 60% AA 36% Aa 24%
不足 :
缺少科学证据，大多来自主观臆测，不科学 过于强调环境的变化直接导致物种的改变。
二、达尔文的自然选择学说
事实1：生物都有 过度繁殖的倾向
事实2：物种内的 个体数能保持稳 定
事实3：资源是有 限的
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进化是生物学中的核心概念之一，涉及了生物体在时间尺度上的演变和适应过程。
现代生物进化理论是对进化机制和模式的科学解释，通过对群体遗传学、分子进化和生态进化等各个方面的研究，提供了关于生物进化的全面和准确的描述。
本文将从进化的基本原理、群体遗传学、分子进化以及生态进化等方面讨论现代生物进化理论的主要内容。
1. 进化的基本原理进化的基本原理包括遗传变异、适应和自然选择。
遗传变异是指个体间存在的基因型和表现型的差异，这是进化的基础。
适应是指个体对环境的适应性特征，它能够增加个体的生存和繁殖成功率。
自然选择是指环境中存在的选择压力，促使适应性特征在群体中的频率增加，从而导致种群的进化。
2. 群体遗传学群体遗传学研究个体间基因频率的变化和遗传变异在群体中的传递。
主要内容包括基因频率的演化、人工选择和遗传漂变等。
基因频率的演化是指群体中基因频率的变化，可以通过基因漂变、突变、自交和迁移等因素来解释。
人工选择是指人为地选择特定性状的繁殖个体，加速遗传变异的积累。
遗传漂变是指由于随机事件（如基因突变和基因漂变）导致的基因频率的变化。
3. 分子进化分子进化研究基因和蛋白质序列的变化和演化。
主要内容包括分子钟理论、基因家族和基因重排等。
分子钟理论是指利用分子数据推断物种分化和进化的时间尺度。
基因家族是指相互关联且具有相似结构和功能的一组基因。
基因重排是指为了适应新的环境而发生的基因片段的重组和重排。
4. 生态进化生态进化研究进化与生态学之间的相互作用。
主要内容包括适应性放大、种间关系和生态位等。
适应性放大是指生物对环境变化的响应会放大其对生存和繁殖的影响。
种间关系研究不同物种之间的相互作用和共同进化。
生态位是指生物体在特定环境中完成其生存和繁殖所占据的位置和角色。
总结：现代生物进化理论涵盖了进化的基本原理、群体遗传学、分子进化和生态进化等多个方面。
通过研究遗传变异、适应和自然选择等基本原理，人们揭示了生物进化的机制和模式。
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现代生物进化理论是对达尔文早期进化理论的修正和完善，通过对分子遗传学、生理学、生态学等领域的研究，提出了新的进化机制和方法，更全面地解释生物的进化过程。
1.基因突变与遗传漂变基因突变是进化的起点，是生物适应环境变化的基础。
随着科技的发展，人们发现许多基因突变是同义性的，对生物本身的功能没有影响，这和达尔文的自然选择理论相悖。
于是，生物学家提出了遗传漂变理论，认为随机基因漂变在一定程度上影响了生物群体的基因频率，导致一些突变可能被保存下来并扩大传播。
2.自然选择与适应性演化自然选择是达尔文进化论的核心，但现代生物进化理论提出了更多的细节。
例如，现在我们知道了自然选择有着不同的形式，比如扰动选择、方向选择和平衡选择等，每种适应性演化方式都是根基于生物体与环境相互作用的模式。
3.多重种类起源与分化生物进化的另一个重要内容是多重种类起源和分化。
大量证据表明，生物之间的相似性和差异可能是由于共同祖先和基于同物异型原理的分化。
这意味着，生物在进化历程中经历了不断的分化和多样化，而这些分化和多样化是基于其自身的大脑、神经系统、生殖系统等因素。
4.遗传变异的多样性和统计学进化过程中存在着大量的遗传变异现象，这些变异涉及到工作基因区域、调控区域和未知功能区域等，在这些变异的基础上可以建立系统进化树或族系分类树。
另外，统计学方法也得到了广泛的应用，例如贝叶斯方法、最大似然方法等，通过这些方法把不同的进化事件联系在一起，构建了大量的生物分类和族系演化树。
总之，现代生物进化理论对达尔文的进化理论进行了重大的修正和完善，使我们更加全面地认知和理解生物的进化过程。
5.基因流与遗传漂移除了基因突变以外，基因流和遗传漂移也是影响生物群体遗传结构的重要因素。
基因流指的是因为种群间的基因流失或增加，导致了种群间基因频率的变化。
而遗传漂移则是指随机因素引起的种群基因频率变动，比如小种群和环境压力等也可能影响种群基因结构。
现代生物进化理论
现代生物进化理论第1节 现代生物进化理论的由来一、拉马克的进化学说1、拉马克的进化学说的主要内容——用进废退、获得性遗传（1）、生物都不是神创的，而是由更古老的生物进化来的。
这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击，因此具有进步意义。
（2）、生物是由低等到高等逐渐进化的。
（3）、对于生物进化的原因，他认为：一是“用进废退”的法则；二是“获得性遗传”的法则。
但这些法则缺乏事实依据，大多来自于主观推测。
2、拉马克的进化学说的历史意义二、达尔文自然选择学说（一）、达尔文自然选择学说的主要内容1.过度（不是过渡）繁殖 —— 选择的基础生物体普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代，不同个体间有一定的差异。
2.生存斗争 —— 进化的动力、外因、条件大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。
在生存斗争中大量个体死亡，只有少数的个体生存下来。
生存斗争包括三方面：（文科生了解）（1）生物与无机环境的斗争（2）种内斗争（3）种间斗争生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化。
3.遗传变异 ——进化的内因在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象，生物的变异是不定向的，有的变异是有利的，有的是不利的，其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去，反之，具有不利变异个体就容易被淘汰。
4.适者生存 —— 选择的结果适者生存，不适者被淘汰是自然选择的结果。
自然选择只选择适应环境的变异类型，通过多次选择，使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代，得以积累和加强，使生物更好的适应环境，逐渐产生了新类型。
所以说变异不是定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向。
（二）、达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义1、 意义：自然选择学说能够科学地解释生物进化原因以及生物的多样性和适应性。
2、 不足：对遗传和变异本质，不能做出科学的解释。
对生物进化的解释局限在个体水平。
第2节 现代生物进化理论的主要内容一、种群基因频率的改变与生物进化（一）种群是生物进化的基本单位1、种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。
现代生物进化理论
4、物种形成的途径： （1）由漫长的地理隔离发展到生殖隔离（多数物种的形成途径） （2）多倍体种形成的标志：产生生殖隔离。
隔离导致物种形成
加拉帕戈
斯群岛上
几种地雀
原 地理 种
隔离
自然 变异1 选择1 变异类型1
基因频率的定向改变 自然 变异2 选择2 变异类型2
D
某校的一个生物兴趣小组开展色盲调查活动，随机抽取 了200名学生中（男女生各半）发现有女性色盲患者3人， 男性色盲患者6人，女性色盲基因携带者15人，那么在该 校全校学生中色盲基因的基因频率约为（ ） A 6.75% B 9% C 13.5% D 18%
B
二、突变和基因重组产生进化的原材料
可遗传变异的来源有三个： 基因突变、 基因重组、 染色体变异。 其中 基因突变和染色体变异统称为突变。但突变和基因重组都是 的随机的 、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料， 不能决定生物进化的方向。
实例：达尔文对长颈鹿进化过程的解释
（基础） （内因） 长颈鹿的祖先 过度繁殖 后代个体间的差异 （遗传变异） （结果） 生存斗争 长颈、长前肢个体 适者生存 现代长颈鹿 长期自然选择 （遗传积累） （动力）
现代生物进化理论
（一）与达尔文的自然选择学说比较，进步的方面有哪些？ （1）对遗传与变异的本质有了科学的解释。 （2）从性状水平进入基因水平。 （3）从以个体为单位进入以种群为单位。
三
共同进化与生物多样性的形成
1、共同进化 含义 不同物种间的共同进化 生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
2、生物多样性的形成 （1）生物多样性的内容 基因多样性 物种多样性 生态系统多样性
（2）生物进化的方向： 由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。 3、有性生殖方式的出现对生物进化有什么意义？ 为自然选择提供更丰富的变异类型，加快了生物进化的速度。
现代生物进化理论
现代生物进化理论
现代生物进化理论是指一种以达尔文为基础的现代生物学理论，以它来解释物种的变化和多样性。
它是在十九世纪末提出的，由英国自然学家达尔文提出，发展至今已经有一百多年的历史。
达尔文的现代生物进化理论主要在于提出了“自然选择”的概念，即物种的基因组成会不断变化，而自然环境中会形成选择，最终使拥有优势基因的物种从其他拥有劣势基因的物种中脱颖而出，从而形成多样性。
达尔文的现代生物进化理论改变了传统观点，即物种是上帝创造的，而不是经历进化形成的。
现代生物进化理论强调物种之间的关系，而不是它们是如何形成的，因此更加强调了物种的多样性。
现代生物进化理论还提出了“基因流”的概念，即不同物种之间的基因可以通过交叉来流动。
这个概念也是达尔文的现代生物进化理论最重要的理论，它强调了物种之间的连接性，而不是它们是如何形成的。
达尔文的现代生物进化理论是现代生物学的基础，它改变了人们对物种演化过程的看法，强调物种的多样性，推动了物种之间的基因流动，为我们深入了解物种的演化历程提供了坚实的理论基础。
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在漫长的生命演化历程中，生物不断适应着环境的变化，从简单到复杂，从低级到高级。
现代生物进化理论为我们揭示了生物进化的奥秘和规律，它是生物学领域中的重要基石。
现代生物进化理论的核心观点之一是种群是生物进化的基本单位。
种群指的是在一定时间和空间内，同种生物个体的总和。
与个体相比，种群具有更丰富的遗传多样性。
因为个体的生命短暂，其遗传信息难以在长期的进化过程中产生显著的改变。
而种群中的个体通过繁殖将基因传递给后代，使得种群的基因库不断发生变化。
基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
在种群繁衍的过程中，基因会发生突变。
突变包括基因突变和染色体变异，这是生物进化的原材料。
突变的发生往往是随机的、不定向的。
可能有些突变会给生物带来不利影响，导致个体在生存竞争中处于劣势；但也有些突变可能会赋予个体新的适应性特征，使其在特定环境中更具生存优势。
自然选择在生物进化中起着至关重要的作用。
在特定的环境条件下，具有适应环境的有利变异的个体更有可能生存下来并繁殖后代，将有利基因传递下去；而那些具有不利变异的个体则更有可能被淘汰。
例如，在一个寒冷的环境中，毛发更浓密、保暖性更好的动物个体可能更容易存活，从而有更多机会繁衍后代，其浓密毛发的基因也会在种群中逐渐增加。
久而久之，种群的基因频率就会发生定向改变，即朝着适应环境的方向发展。
基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。
比如，在某个植物种群中，控制红花性状的基因 A 的频率和控制白花性状的基因 a 的频率之和为 1。
如果环境发生变化，更有利于红花植株的生存和繁殖，那么 A 的基因频率就可能会逐渐上升，a 的基因频率则会相应下降。
种群基因频率的改变标志着生物的进化。
但需要注意的是，生物进化并不意味着新物种的形成。
物种是指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。
新物种的形成通常需要经过长期的地理隔离和生殖隔离。
7-4现代生物进化理论
象。
一、现代生物进化理论的由来
21:16
（二）达尔文自然选择学说
(4)自然选择主要内容的内在联系
[说明]：就“食蚁兽舌为何如此细长”而言，拉马克和达尔文观点有何不同 之处？ 1、拉马克观点：其舌细长的原因在于“经常舔食石缝中的蚂蚁”，从而“用 进”所致。 2、达尔文认为：食蚁兽祖先中原本存在舌细长、舌粗短等不定向变异，在 “蚂蚁存在于石缝”这一特定选择因素的选择作用下，舌细长的变异类型更 适应环境而被保留，舌粗短者成为“不适者”从而被淘汰。
21:16
一、现代生物进化理论的由来
21:16
（一）拉马克进化理论 (1)正确观点： ①生物来源：不是神造的，而是由 更古老的生物进化 而来的。 ②进化顺序：生物是由 低等 到 高等 逐渐进化的。 (2)错误观点： 生物进化的原因是 因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的 。 (3)意义：历史上第一个提出了比较完整的进化学说。
②生物与无机环境相互影响：生物能够适应一定的环境，也能够影响环 境。生物与无机环境之间是相互影响和共同演变的。
三、共同进化与生物多样性的形成
2．生物多样性的形成 (1)多样性的内容：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 [练习]:仔细分析下图并思考
(1)图中Ⅰ显示了 遗传(或基因) 多样性，此类多样性发生于 相同 (相同， 不同)物种间。 (2)Ⅱ显示了 物种 多样性，此类多样性发生于 不同 (相同，不同)物种间。 (3)图Ⅲ显示的是 生态系统 多样性，此类多样性 包含 (包含，不 包含)非生物成分。
二、现代生物进化理论
2、进化的实质是_____种群基因频率的改变 ____
(1)基因库：一个__种群__中全部__个体__所含有的全部基因。 (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。
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第7章现代生物进化理论
本章在学习了生物的遗传和变异等知识的基础上，学习生物进化的基础内容，主要讲述了现代生物进化理论的由来和主要内容。
在《现代生物进化理论的由来》一节中，分别阐述了拉马克和达尔文的生物进化学说，通过二者的对比，可以看出达尔文的学说是更加科学和完善的，成为现代生物进化理论的基础。
当然，达尔文的自然选择学说由于受到时代的限制，也有许多不足之处。
在《现代生物进化理论的主要内容》一节中，分别从“种群基因频率的改变与生物进化”、“隔离与物种的形成”和“共同进化与生物多样性的形成”三个方面对现代生物进化理论进行了阐述。
这些都是建立在现代生物学研究成果基础上的对生物进化理论的发展和补充。
第1节现代生物进化理论的由来
学习导航
1.学习目标
（1）说出拉马克进化学说的主要观点。
拉马克生物进化学说的主要观点是：①地球上的生物不是神造的，而是由更古老的生物进化而来的；②生物是由低等到高等逐渐进化来的；
③生物适应性的形成是由于用进废退和获得性遗传。
（2）说出拉马克学说的进步意义。
拉马克最早提出了比较完整的生物进化学说，反对神创论和物种不变论。
（3）阐明达尔文自然选择学说的主要内容。
生物都有过度繁殖的倾向；物种内的个体数量能保持稳定；生存的资源是有限的。
以上可得出的推论是个体间存在着生存斗争。
而生物物种的个体间普遍存在变异，而许多变异是可以遗传的，由此可得出的推论是具有有利变异的个体，生存下来的机会多。
进而推出的结论是通过有利变异的逐代积累，生物不断进化出新类型。
（4）说明自然选择学说的意义和不足。
意义：①对生物进化的原因提出了合理的解释；②科学地解释了生命的统一性和生物的多样性；③给予神创论和物种不变论以致命打击，为辩证唯物主义的世界观提供了有力武器。
不足：①对于遗传和变异的本质，不能做出科学的解释；②对于生物进化的解释仅限于个体水平；③强调物种的形成是渐变的结果，不能解释物种大爆发等现象。
（5）说出达尔文以后进化理论的发展。
遗传和变异的研究已经从性状水平深入到分子水平。
自然选择作用的研究已经从以个体为单位发展到以种群为基本单位。
2.学习建议
（1）利用已经掌握的生物遗传和变异的知识，来理解生物进化的理论。
生物的进化离不开变异，而且是可遗传的变异。
生物出现可遗传的变异就必须发生遗传物质的改变，后天获得的性状是不能遗传的。
因此，拉马克提出的，并被达尔文接受的“获得性遗传”的理论是不科学的。
（2）要善于对比。
通过对比，可以总结出达尔文学说相对拉马克学说在哪些方面更加科学；现代进化理论在哪些方面对达尔文学说进行了补充和发展。
自我测评
一、选择题
1.最早提出比较完整的进化学说的是（）。
A.达尔文
B.拉马克
C.施旺
D.孟德尔
2.下列各项中，不是拉马克观点的是（）。
A.生物不是神造的，而是由更古老的祖先进化来的
B.生物是由低等到高等逐渐进化的
C.生物适应性的形成是由于用进废退和获得性遗传
D.生物新类型的形成是有利变异逐代积累的结果
3.下列叙述中，属于“获得性遗传”观点的是（）。
A.后天形成的性状可以遗传给后代
B.后代可以获得亲代的全部性状
C.后代可以得到亲代的遗传物质
D.生物所有性状的获得都是遗传的结果
4.拉马克进化学说的进步意义体现在（）。
A.科学地解释了生物进化的原因
B.提出了“用进废退”和“获得性遗传”的理论
C.最先提出了比较完整的进化学说
D.使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道
5.按照达尔文进化学说，下列各项中正确的是（）。
A.生活在地穴水井中的盲螈，因长期不用眼睛而失去视觉
B.食蚁兽的长舌是因为长期舔食树缝中的蚂蚁反复不断伸长所致
C.鹿和狼在长期的生存斗争中相互进行选择，结果发展了自己的特征
D.春小麦连年冬种可以变成冬小麦，完全是环境影响的结果
6.下列关于达尔文自然选择学说的意义的叙述中，不正确的是（）。
A.最早提出了完整的生物进化理论
B.对生物进化的原因提出了合理的解释
C.能科学地解释生物的统一性和多样性
D.为辩证唯物主义世界观提供了科学武器
7.达尔文学说不能科学地解释（）。
A.生物进化的原因
B.生物的多样性
C.生物的适应性
D.遗传变异的本质
8.达尔文得出生物“个体间存在生存斗争”的推论的依据不包括（）。
A.生物都有过度繁殖的倾向
B.物种个体数量能保持稳定
C.每种生物都要以另一种生物为食
D.可供生物生存的资源是有限的
9.按照达尔文的自然选择学说，生物新类型的出现是因为（）。
A.获得性遗传
B.用进废退
C.环境引起生物发生突变
D.有利变异逐代积累
10.用现代生物进化理论看，达尔文自然选择学说的缺陷主要是（）。
①自然选择学说能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性、多样性的形成
②自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位
③自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释
④自然选择学说不能解释物种大爆发等现象
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.②③④
二、非选择题
11.用水蚤进行水温变化的实验，实验过
程和现象如右图所示。
请回答下面的问题。
(1)水蚤适宜的生活温度是
左右。
(2)当第一次改变实验温度时，在20℃和28℃条件下，均有水蚤能够生活，说
明。
(3)当第二次改变实验温度时，20℃和28℃条件下，水蚤个体全部死亡，说明。
(4)如果第二次改变实验温度，还有少部分水蚤个体生存下来，经过一段时间的重复实验，结果培养出了在20℃至28℃范围内都能正常生活的新品种，这是的结果。
12.给你下列材料：雌性金鱼一条(A)，小尾鳍的雄性金鱼
一条(B)，大尾鳍的雄性金鱼一条(C)，水槽一个(水槽中放有3
只烧杯)。
请你在右图中将三条鱼放在恰当的位置(分别用A、B、
C填入图中)，证明大尾鳍的雄鱼在吸引雌鱼方面有利。
请根据达尔文自然选择学说判断金鱼尾鳍的进化方向并
简述理由。
参考答案
一、选择题
1.B
2.D
3.A
4.C
5.C
6.A
7.D
8.C
9.D 10.D
二、非选择题
11.(1)25℃
(2)水蚤适应了变化后的温度
(3)水蚤对温度变化的适应有限度的
(4)有利变异积累
12.
向大尾鳍方向进化，因为大尾鳍雄鱼容易吸引雌鱼，繁殖后代的机会大。