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第七章 現代生物進化理論



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
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變異性狀僅限于當代表現
來源基因突變、基因重組、染色體變異環(huán)境條件的影響
應用價值是育種的原始材料，生物進化的主要原因，能從中選育出符合人類需要的新類型或新品種無育種價值，但在生產上可應用優(yōu)良環(huán)境條件以影響性狀的表現獲取高產優(yōu)質產品
2.聯系

注意：確認是否為可遺傳變異的唯一依據是看“遺傳物質是否發(fā)生變化”。
“可遺傳”≠可育：三倍體無子西瓜、騾子、單倍體等均表現“不育”，但它們均屬可遺傳變異——其遺傳物質已發(fā)生變化，若將其體細胞培養(yǎng)為個體，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區(qū)別。如無子番茄的“無子”原因是植株未受粉，生長素促進了果實發(fā)育，這種“無子”性狀是不可保留到子代的，將無子番茄進行組織培養(yǎng)時，若能正常受粉，則可結“有子果實”。
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
概念堿基對的增添、缺失或替換，引起的基因結構的改變生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合染色體結構和數目發(fā)生變化
原因外界環(huán)境或內部因素引起基因結構改變基因的自由組合或基因的互換、轉基因技術外界環(huán)境或內部因素引起染色體結構或數目的改變
結果產生新的基因，控制新的性狀，唯一產生新基因的變異產生新的基因型即基因的重新組合，不產生新基因不產生新的基因，基因數目增多、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目變異
染色體結構變異
發(fā)生時間減數第一次分裂或有絲分裂間期減數第一次分裂前期
減數第一次分裂后期染色體加倍處理的時間為前期紡錘體形成時
實例鐮刀型細胞貧血癥
豌豆雜交實驗，黃圓與綠皺雜交子代出現黃皺、綠圓
果蠅雜交實驗，F1雌灰身長翅進行測交，子代出現灰身殘翅和黑身長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源，也為生物進化提供最初原始材料生物變異的重要來源，是生物多樣性的重要原因生物進化的因素之一
育種誘變育種指導雜交育種，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，體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞中含有三個或三個以上染色體組
自然形成原因由配子直接發(fā)育來由于外界環(huán)境的影響，細胞分裂受到阻礙，于是細胞核內染色體數目加倍。通過減數分裂形成染色體也相應加倍的生殖細胞，再經受精作用形成合子而發(fā)育成多倍體
人工誘導方法花藥離體培養(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胞，能夠抑制紡錘體形成，導致染色體不分離，引起細胞內染色體數目加倍
植株特點植株長得弱小、高度不育植株莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量都有所增加
育種方法
實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、對進化論理論的評價
1．拉馬克進化理論
貢獻：①第一個提出了比較完整的進化學說，反對神創(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的。這對當時人們普遍信奉的神創(chuàng)論造成一定沖擊，因此具有進步意義。
缺陷：①生物是由低等到高等逐漸進化的。拉馬克幾乎否認物種的真實存在，認為生物只存在連續(xù)變異的個體。
②對于生物進化的原因，他認為：一是“用進廢退”的法則；二是“獲得性遺傳”的法則。但這些法則缺乏事實依據，大多來自于主觀推測。
2．達爾文自然選擇學說
貢獻：達爾文自然選擇學說的貢獻，在于較好地解釋了生物的多樣性和適應性，相對系統地解釋了生物進化的原因。
缺陷：達爾文自然選擇學說的局限性，在于他未能對遺傳和變異的本質作出科學的解釋，對生物進化的解釋局限在生物個體水平。隨著遺傳學的“基因遺傳”理論的誕生，獲得性遺傳被大多數學者所摒棄，物種形成的漸變過程無法解釋“物種大爆發(fā)”現象，基因傳衍以種群為單位而不是以個體為單位等，使達爾文自然選擇學說從誕生起就不斷地被質疑、修正，這就是現代生物進化理論的由來。
3．現代生物進化理論
(1)貢獻：以達爾文進化理論為核心，對達爾文自然選擇學說的繼承和發(fā)展：一是從性狀水平深入到基因水平；二是從個體水平上升到種群水平。強調種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質是種群基因頻率的改變；闡明了自然選擇在進化中的作用，通過自然選擇改變種群基因頻率，從而決定生物進化的方向；強調了隔離在物種形成中的作用。
(2)缺陷：關于生物進化的爭論和疑點還有很多：如基因突變對生物適應性的影響并不是非益即害或非害即益，大多數基因突變是中性的。再如根據許多物種是在短期內迅速形成的，有人提出物種形成并不都是漸變的過程，而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新物種交替出現的過程。
科學發(fā)展過程中往往不是一個新理論的出現就完全否定了先前的理論，而是對原有理論作出補充、修正和發(fā)展。一些理論可以應用于一定的范圍，解釋一定層次上的現象，但卻往往不能應用于其他層次或范圍。

五、現代生物進化理論
種群是生
物進化的
單位　　(1)一個種群所含有的全部基因，稱為種群的基因庫。基因庫代代相傳，得到保持和發(fā)展
(2)種群中每個個體所含有的基因，只是基因庫中的一個組成部分
(3)不同的基因在基因庫中的基因頻率是不同的
(4)生物進化的實質是種群基因頻率發(fā)生變化的過程
突變和基
因重組是
產生進化
的原材料(1)可遺傳的變異是生物進化的原材料
(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生進化的原材料
自然選擇
決定生物
進化方向(1)種群中產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，即導致生物朝一個方向緩慢進化
隔離導致
物種形成(1)物種：分布在一定自然區(qū)域，具有一定形態(tài)結構和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能相互交配、繁殖產生可育后代的一群生物個體
(2)隔離：將一個種群分成若干個小種群，使彼此間不能交配，從而形成新的物種
(3)物種形成：同一個物種間產生變異和基因重組，經過長期的自然選擇，使種群基因頻率發(fā)生定向改變，再經過隔離作用產生新的物種

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體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。但同一物種盡管存在著地理隔離，但雙方環(huán)境基本相似也不會產生生殖隔離。
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，也不能產生可育后代
特
點自然條件下基因不能交流，一定條件下可以進行基因交流種群間不能發(fā)生基因交流
結
果形成不同的亞種形成不同的物種
聯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變時期；長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鍵，是物種形成的最后階段

物種的獨立性的實質表現為自然狀態(tài)下與其他物種之間不能自由交配，或能交配但不能產生后代，即不同物種之間無法實現基因交流。地理隔離是阻止生物基因交流的第一步，進一步發(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現自然條件下不能相互自由交配，即出現新物種類型。因此可以說，隔離是生物新物種形成的必要條件。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.douzifanli.com/gaosan/70240.html

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