四、現代生物進化理論(複習)
(一)現代生物進化理論的由來
1.簡述拉馬克的進化學說的觀點並評價。
1)觀點:生物是進化來的;(變異由環境引起並能遺傳;)適應性形成是由於「用進廢退」和「獲得性遺傳」。
2)評價:解放思想,否定神創論和物種不變論;(變異並不都由環境引起;環境引起的變異並不都能遺傳;)適應形成機制推測得不到科學支持。
2.簡述達爾文自然選擇學說觀點並評價。
1)觀點:過度繁殖,生存鬥爭,遺傳變異,適者生存。
2)評價:「19世紀自然科學的三大發現」(恩格斯語)之一,為辨證唯物主義世界觀提供了有力武器。
a.能合理解釋生物進化的原因以及生物的統一性、多樣性和適應性;
b.不能科學解釋遺傳變異的本質;
c.對進化的解釋局限在個體水平;
d.漸變論不能解釋物種的大爆發。
3.簡述達爾文以後進化理論的發展趨勢。
1) 遺傳和變異的本質:研究從性狀深入到基因;
2) 自然選擇的作用:從以個體為單位→以種群為單位。
(二)現代生物進化理論的主要內容
1.種群是生物進化的基本單位
a.什麼是種群?什麼是種群基因庫?什麼是種群基因(型)頻率?怎樣計算?
(注意平衡群體中基因頻率的簡化計算:(p+q)2= p2+2pq+q2;伴性基因頻率按定義計算。)
b.為什麼說種群而非個體是生物進化的基本單位?
——教材P112:如果個體出現可遺傳的變異,相應基因必須在群體里擴散並取代原有的基因,這樣新的生物類型才有可能形成。
——教材P114:個體的表現型(即使是有利的)也會隨著個體的死亡而消失,決定表現型的基因卻可以隨著生殖而世代延續,並且在群體中擴散。
——就一個種群來說,種群中全部基因的總和(基因庫)卻可以在傳宗接代過程中維持相對穩定,因此,自然選擇作用的是種群,本質上是種群基因庫。也可以這樣理解:種群中個體的基因來自種群基因庫,個體死亡後又通過其後代把基因歸還給基因庫。如果一個個體不能與種群中其他個體交配產生後代,這個個體在進化上就沒有意義。
2.生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變
在種群極大、自由交配、沒有遷移、沒有突變、沒有選擇的假設條件下,種群基因(型)頻率在傳代中有變化嗎?(教材P115討論:用數學方法討論基因頻率的變化)如果不能自由交配,而是嚴格自交呢?如果有突變發生呢?
3.突變和基因重組產生進化的原材料
閱讀教材P116,回答:
a.進化的原材料是什麼?可遺傳變異是怎樣產生的?
b.染色體結構和數目的變異都能引起種群基因頻率的變化嗎?
c.自發突變頻率低、且多數有害,為什麼還能作為進化原材料?
d.基因重組並不能產生新基因,為什麼還能提供進化的原材料?單是基因重組能使種群基因
頻率改變嗎?
e.突變和重組為什麼不能決定生物進化的方向?
4.自然選擇決定生物進化方向
a.自然選擇如何決定生物進化的方向?
——在自然選擇作用下,不同個體的基因型差異帶來生殖能力的差別,各自基因傳遞到後代的機會不等,從而使保留在種群基因庫中的「優良基因」頻率升高,「不良基因」頻率降低。
教材P117探究:自然選擇對種群基因頻率變化的影響
b.在自然選擇中,直接受選擇的是個體基因型還是表現型?為什麼?
5.隔離是物種形成的必要條件
a.什麼是物種?和種群有何異同?二倍體西瓜和四倍體西瓜是否同一物種?為什麼?純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆是否同一物種?為什麼?
b.隔離的類型?分別起何作用?
c.物種形成是否必經地理隔離?是否必經生殖隔離?地理隔離是否必然導致新種形成?
教材P120資料分析:加拉帕戈斯群島通過海洋的地理隔離形成13種地雀
圖解:
6.共同進化導致生物多樣性形成
a. 共同進化指什麼?生物多樣性指什麼?
b. 共同進化如何導致生物多樣性形成?
——生物要適應不同的、變化的環境。多樣性總是和適應性相聯繫。
c. 生物進化的總趨勢如何?
(三)生物進化理論本身在「進化」
1.中性突變論 決定生物進化方向的是中性突變逐漸積累,還是自然選擇?
2.間斷平衡說 種群長期穩定(漸變)與迅速形成新種(驟變)交替出現。
……
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