第七章 現代生物進化理論 第二節 現代生物進化理論的主要內容

第七章 現代生物進化理論 第二節 現代生物進化理論的主要內容

01、什麼是種群（population）？

種群是生活在一定區域的同種生物的全部個體。

02、什麼是基因庫（gene pool）？

基因庫是一個種群中全部個體所含有的全部基因。

基因庫越豐富，生物就越高等。

03、什麼是基因頻率？

基因頻率是一個種群中某個基因佔全部等位基因的比率。

04、怎樣計算基因頻率？

⑴、如果，一個種群有N個個體，基因型為AA的個體有M₁個，基因型為Aa的個體有M₂個，基因型為aa的個體

有M₃個，則：

基因庫中等位基因總數為：2N，

基因A的數目為：2M₁ + M₂ ； 基因a的數目為：M₂ + 2M₃

基因A的頻率為：（2M₁ + M₂）÷ 2N × 100%

基因a的頻率為：（M₂ + 2M₃）÷ 2N × 100%

⑵、如果，有N個男性，其中基因型為X^BY的個體有M₁個，基因型為X^bY的個體有M₂個；有W個女性，其中基

因型為X^BX^B的個體有W₁個，基因型為X^BX^b的個體有W₂個，基因型為X^bX^b的個體有W₃個。則：

基因庫中等位基因總數為：2W + N，

基因B的數目為：M₁ + 2W₁ + W₂； 基因b的數目為：M₂ + W₂ + 2W₃

基因B的頻率為：（M₁ + 2W₁ + W₂）÷ 2W + N × 100%

基因b的頻率為：（M₂ + W₂ + 2W₃）÷ 2W + N × 100%

⑶、關於「哈代—溫伯格」基因平衡定律：（這項內容不是高考內容，但是很有用處。）

如果：種群極大，種群個體間可以隨機交配，沒有基因突變發生，沒有新基因的加入，沒有自然選擇

的條件下。若種群生物有基因型AA、Aa、aa，可以用p代表基因A的頻率，q代表基因a的頻率。

那麼p²就可以代表基因型AA的頻率，q²代表基因型aa的頻率，pq代表基因型Aa的頻率，而且，

還存在下面的關係：

（p＋q）²＝1 （p＋q）＝1 p²＋2pq＋q²＝1

應用：已知相關基因型的頻率求相應基因的頻率；

已知相關基因的頻率求相應基因型的頻率。

05、為什麼說種群是進化的基本單位？

因為，種群是生物繁殖的單位，生物的遺傳和變異只能在種群內部進行。

06、什麼是突變（mutation）？

突變是基因突變和染色體變異的統稱。

07、怎樣計算突變數？

例：一個果蠅約有10⁴對基因，在一個擁有10⁸個果蠅個體的種群中，如果突變頻率在10^－5～10^－8之間，

則最大突變數為：2×10⁴×10⁸×10^－5＝2×10⁷

最小突變數為：2×10⁴×10⁸×10^－8＝2×10⁴

所以，突變數應該在2×10⁴～2×10⁷之間

08、為什麼說突變和基因重組能產生進化的原材料？

⑴、突變能產生新的基因，並因此而改變基因庫的基因頻率。只有產生新基因才能有新性狀，能使生物

進化發生質的飛躍。所以說，突變能產生盡歡的原材料。

但，突變不能決定進化方向。

⑵、基因重組雖然不能產生新基因，也不能產生新性狀，但是，卻能將分散的優良性狀集中於一體，

使之更具適應力，產生進化類型。

基因重組是生物進化的主要來源，能使生物進化發生量的躍遷（不能決定進化方向）。

09、為什麼說自然選擇決定生物進化的方向？

因為變異是不定向的，只有在自然選擇的作用下，種群的基因頻率才會發生定向改變，並使生物朝著

一定的方向不斷進化。

10、種群基因頻率發生改變的原因是什麼？

⑴、內因：突變

⑵、外因：

①、理化及生物因子的作用

②、生物個體的出生、遷移、死亡等。

③、在個體數及少的小種群中，會因為個體的死亡或者沒有交配導致某基因的消失。

11、什麼是物種？

物種是能夠在自然狀態下相互交配並且產生可育後代的一群生物。

12、什麼是生殖隔離（reproductive isolation）？

⑴、指不同物種之間的個體不能自由交配或者交配後也不能產生可育後代的現象。

⑵、生殖隔離的表現

①、受精前的生殖隔離：（此內容僅作了解即可）

a、生態隔離：同種生物生活在同一區域內不同環境中不能交配而產生的生殖隔離。

b、季節隔離：交配或開花的季節不同所引起生殖隔離。

c、行為隔離：不同物種兩性求偶或交配的行為不同而引起的不能交配造成的生殖隔離。

d、機械隔離：即形態隔離。不同種群的生物因生殖器官的大小或形態差異而不能交配。

e、生物個體之間可以交配或受粉，但不能發生受精作用。

②、受精後的生殖隔離：（此內容應很好理解）

a、雜種不活：不同種生物間交配受精後，形成的雜種胚胎不能正常發育或雜種後代出生

後能生活一段時間卻在性成熟前死亡。

b、雜種不育：交配後能產生正常的成熟的雜種後代，但雜種後代不能生育（性腺發育不

全或不能進行減數分裂等）。

c、雜種敗育：形成的雜種後代（子二代）不育或者生活力下降。

13、什麼是地理隔離（geographical isolation）？

指同一種生物由於地理障礙而分成不同種群，並使種群之間不能發生基因交流的現象。

14、隔離在物種形成中有哪些作用？

⑴、隔離（isolation）：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由的現象。

⑵、隔離是物種形成的必要條件。

⑶、地理隔離是物種形成的前提條件之一。

⑷、生殖隔離是形成新種的標誌。

⑸、突變和基因重組、自然選擇、隔離是物種形成過程的三個基本環節。

15、什麼是共同進化（coevolution）？

指不同物種之間，生物與無機環境之間，在相互影響中不斷進化和發展。

16、生物多樣性包括哪些內容？

主要包括基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次的內容。

17、自然選擇與進化有哪些關係？

⑴、過度繁殖是自然選擇的基礎；

⑵、遺傳和變異是自然選擇的保障（內因）；

⑶、生存鬥爭是自然選擇的手段（外因）；

⑷、適者生存、不適者被淘汰是自然選擇的結果。

⑸、生物進化是自然選擇結果的體現。

⑹、環境變化是自然選擇的動因。

⑺、自然選擇的實質是有選擇地保留下某些基因。

⑻、自然選擇的標準是環境狀態。

⑼、自然選擇是定向的，決定生物進化的方向。

18、分子生物學：（要認真理解和把握）

⑴、測定不同生物同種蛋白質分子結構，其差異越小，親緣關係越近。

⑵、分析不同生物核酸分子雜交程度，雜交程度越高，親緣關係越近。

19、總體結論：（要認真理解和把握）

⑴、生物進化順序：簡單→複雜，低等→高等，水生→陸生。

⑵、從代謝看：厭氧異養→光合自養→需氧異養。

⑶、從結構看：無細胞結構→原核單細胞→真核單細胞→真核多細胞

⑷、從生殖方式看：無性→有性；

自體受精→異體受精；

體外受精、發育→體內受精、發育

⑸、從消化方式看：細胞內消化→細胞外消化