第七章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論



一、可遺傳變異與不可遺傳變異的比較
1．區(qū)別
可遺傳變異不可遺傳變異
遺傳物質(zhì)
是否變化發(fā)生變化不發(fā)生變化
遺傳情況變異能在后代中重新出現(xiàn)變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn)
來(lái)源基因突變、基因重組、染色體變異環(huán)境條件的影響
應(yīng)用價(jià)值是育種的原始材料，生物進(jìn)化的主要原因，能從中選育出符合人類需要的新類型或新品種無(wú)育種價(jià)值，但在生產(chǎn)上可應(yīng)用優(yōu)良環(huán)境條件以影響性狀的表現(xiàn)獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品
2.聯(lián)系

注意：確認(rèn)是否為可遺傳變異的唯一依據(jù)是看“遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化”。
“可遺傳”≠可育：三倍體無(wú)子西瓜、騾子、單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬可遺傳變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化，若將其體細(xì)胞培養(yǎng)為個(gè)體，則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳變異有著本質(zhì)區(qū)別。如無(wú)子番茄的“無(wú)子”原因是植株未受粉，生長(zhǎng)素促進(jìn)了果實(shí)發(fā)育，這種“無(wú)子”性狀是不可保留到子代的，將無(wú)子番茄進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，若能正常受粉，則可結(jié)“有子果實(shí)”。
二、基因突變、基因重組和染色體變異的比較
基因突變基因重組染色體變異
概念堿基對(duì)的增添、缺失或替換，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生變化
原因外界環(huán)境或內(nèi)部因素引起基因結(jié)構(gòu)改變基因的自由組合或基因的互換、轉(zhuǎn)基因技術(shù)外界環(huán)境或內(nèi)部因素引起染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的改變
結(jié)果產(chǎn)生新的基因，控制新的性狀，唯一產(chǎn)生新基因的變異產(chǎn)生新的基因型即基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因不產(chǎn)生新的基因，基因數(shù)目增多、減少或排列順序改變，可在顯微鏡下觀察到變異
種類①自然突變
②人工誘變
①基因的自由組合
②基因連鎖與互換染色體數(shù)目變異
染色體結(jié)構(gòu)變異
發(fā)生時(shí)間減數(shù)第一次分裂或有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂前期
減數(shù)第一次分裂后期染色體加倍處理的時(shí)間為前期紡錘體形成時(shí)
實(shí)例鐮刀型細(xì)胞貧血癥
豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，黃圓與綠皺雜交子代出現(xiàn)黃皺、綠圓
果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)1雌灰身長(zhǎng)翅進(jìn)行測(cè)交，子代出現(xiàn)灰身殘翅和黑身長(zhǎng)翅兩種新類型貓叫綜合征
意義基因突變是生物變異的主要來(lái)源，也為生物進(jìn)化提供最初原始材料生物變異的重要來(lái)源，是生物多樣性的重要原因生物進(jìn)化的因素之一
育種誘變育種指導(dǎo)雜交育種，雜交育種單倍體育種，多倍體育種

三、單倍體和多倍體的比較
單倍體多倍體
概念由配子發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組
自然形成原因由配子直接發(fā)育來(lái)由于外界環(huán)境的影響，細(xì)胞分裂受到阻礙，于是細(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)目加倍。通過(guò)減數(shù)分裂形成染色體也相應(yīng)加倍的生殖細(xì)胞，再經(jīng)受精作用形成合子而發(fā)育成多倍體
人工誘導(dǎo)方法花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，作用于正在分裂的細(xì)胞，能夠抑制紡錘體形成，導(dǎo)致染色體不分離，引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍
植株特點(diǎn)植株長(zhǎng)得弱小、高度不育植株莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加
育種方法
實(shí)例用煙草品種甲葉多(A)窄葉(b)品種乙葉少(a)闊葉(B)培育出葉多闊葉的煙草品種
方法圖解

意義單倍體幼苗，用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍，可迅速獲得純系植株，縮短育種年限，提高育種效果選用多倍體新品種，如三倍體西瓜、八倍體小黑麥

四、對(duì)進(jìn)化論理論的評(píng)價(jià)
1．拉馬克進(jìn)化理論
貢獻(xiàn)：①第一個(gè)提出了比較完整的進(jìn)化學(xué)說(shuō)，反對(duì)神創(chuàng)論和物種不變論。
②生物都不是神創(chuàng)的，而是由更古老的生物繁衍來(lái)的。這對(duì)當(dāng)時(shí)人們普遍信奉的神創(chuàng)論造成一定沖擊，因此具有進(jìn)步意義。
缺陷：①生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的。拉馬克幾乎否認(rèn)物種的真實(shí)存在，認(rèn)為生物只存在連續(xù)變異的個(gè)體。
②對(duì)于生物進(jìn)化的原因，他認(rèn)為：一是“用進(jìn)廢退”的法則；二是“獲得性遺傳”的法則。但這些法則缺乏事實(shí)依據(jù)，大多來(lái)自于主觀推測(cè)。
2．達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)
貢獻(xiàn)：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的貢獻(xiàn)，在于較好地解釋了生物的多樣性和適應(yīng)性，相對(duì)系統(tǒng)地解釋了生物進(jìn)化的原因。
缺陷：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的局限性，在于他未能對(duì)遺傳和變異的本質(zhì)作出科學(xué)的解釋，對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限在生物個(gè)體水平。隨著遺傳學(xué)的“基因遺傳”理論的誕生，獲得性遺傳被大多數(shù)學(xué)者所摒棄，物種形成的漸變過(guò)程無(wú)法解釋“物種大爆發(fā)”現(xiàn)象，基因傳衍以種群為單位而不是以個(gè)體為單位等，使達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)從誕生起就不斷地被質(zhì)疑、修正，這就是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來(lái)。
3．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
(1)貢獻(xiàn)：以達(dá)爾文進(jìn)化理論為核心，對(duì)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的繼承和發(fā)展：一是從性狀水平深入到基因水平；二是從個(gè)體水平上升到種群水平。強(qiáng)調(diào)種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變；闡明了自然選擇在進(jìn)化中的作用，通過(guò)自然選擇改變種群基因頻率，從而決定生物進(jìn)化的方向；強(qiáng)調(diào)了隔離在物種形成中的作用。
(2)缺陷：關(guān)于生物進(jìn)化的爭(zhēng)論和疑點(diǎn)還有很多：如基因突變對(duì)生物適應(yīng)性的影響并不是非益即害或非害即益，大多數(shù)基因突變是中性的。再如根據(jù)許多物種是在短期內(nèi)迅速形成的，有人提出物種形成并不都是漸變的過(guò)程，而是種群長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新物種交替出現(xiàn)的過(guò)程。
科學(xué)發(fā)展過(guò)程中往往不是一個(gè)新理論的出現(xiàn)就完全否定了先前的理論，而是對(duì)原有理論作出補(bǔ)充、修正和發(fā)展。一些理論可以應(yīng)用于一定的范圍，解釋一定層次上的現(xiàn)象，但卻往往不能應(yīng)用于其他層次或范圍。

五、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
種群是生
物進(jìn)化的
單位　　(1)一個(gè)種群所含有的全部基因，稱為種群的基因庫(kù)�；�因庫(kù)代代相傳，得到保持和發(fā)展
(2)種群中每個(gè)個(gè)體所含有的基因，只是基因庫(kù)中的一個(gè)組成部分
(3)不同的基因在基因庫(kù)中的基因頻率是不同的
(4)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程
突變和基
因重組是
產(chǎn)生進(jìn)化
的原材料(1)可遺傳的變異是生物進(jìn)化的原材料
(2)可遺傳的變異包括基因突變、染色體變異和基因重組
(3)突變的有害或有利取決于生物生存的環(huán)境
(4)有性生殖過(guò)程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型
(5)變異的不定向性，確定了突變和基因重組是產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
自然選擇
決定生物
進(jìn)化方向(1)種群中產(chǎn)生的變異是不定向的
(2)自然選擇淘汰不利變異，保留有利變異
(3)自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變，即導(dǎo)致生物朝一個(gè)方向緩慢進(jìn)化
隔離導(dǎo)致
物種形成(1)物種：分布在一定自然區(qū)域，具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能相互交配、繁殖產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體
(2)隔離：將一個(gè)種群分成若干個(gè)小種群，使彼此間不能交配，從而形成新的物種
(3)物種形成：同一個(gè)物種間產(chǎn)生變異和基因重組，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，使種群基因頻率發(fā)生定向改變，再經(jīng)過(guò)隔離作用產(chǎn)生新的物種

六、隔離是生物新物種形成的必要條件
隔離是指不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。但同一物種盡管存在著地理隔離，但雙方環(huán)境基本相似也不會(huì)產(chǎn)生生殖隔離。
地理隔離與生殖隔離的比較
地理隔離生殖隔離
區(qū)
別
概
念同一物種由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流不同的物種間不能相互交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代
特
點(diǎn)自然條件下基因不能交流，一定條件下可以進(jìn)行基因交流種群間不能發(fā)生基因交流
結(jié)
果形成不同的亞種形成不同的物種
聯(lián)系地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變時(shí)期；長(zhǎng)期的地理隔離最終形成生殖隔離，生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵，是物種形成的最后階段

物種的獨(dú)立性的實(shí)質(zhì)表現(xiàn)為自然狀態(tài)下與其他物種之間不能自由交配，或能交配但不能產(chǎn)生后代，即不同物種之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)基因交流。地理隔離是阻止生物基因交流的第一步，進(jìn)一步發(fā)生的季節(jié)隔離、行為隔離和生理隔離等使得不同種群間最終實(shí)現(xiàn)自然條件下不能相互自由交配，即出現(xiàn)新物種類型。因此可以說(shuō)，隔離是生物新物種形成的必要條件。

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/gaosan/70240.html

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