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生物进化的因素.ppt

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第六章 生物进化的因素,本章重点:重点讨论遗传变异和自然选择。 一、遗传变异 二、自然选择 三、选择在进化中的意义,一、遗传变异,遗传变异是指同种生物世代之间或同代不同个体之间的差异(不包括年龄、性别或不同时期生活史方面的差异)。一切生物都有变异的特性,按变异能否遗传可分为遗传变异与不遗传 变异。现代遗传学指出,由于遗传物质的变化(如基因突变等)年造成的变异,一般是遗传的,这种变异称为遗传变异。 获得性状(acquired character)是指生物在个体发育过程中,因受生活条件改变的影响而发生的新性状。“获得性状”习惯上也称“获得性” 。,达尔文认为获得性状是遗传的,具体可以表现为两个方面: 其一,由于环境改变导致动物习性改变,而习性改变所引的器官的用进废退是遗传的。 其二,由于生活条件的直接作用所引起的适应性变异也是遗传的。 现代达尔文主义认为,获得性状是不遗传。它提出人拉所观察的性状和遗传物质是两码事。性状不能遗传,传给后代的是遗传物质。遗传物质才是生物的本质。,二)遗传变异的普遍性遗传变异是普遍存在的生命现象,在生物界里不存在两个完全相同的个体。 变异的现象不仅表现在生物的外部形态,也表现在内部结构上,例如,各种器官的大小、形状,甚至位置上都会有所差异。不仅一般的器官有差异,重要的器官也会有差异。例如介壳虫的主要神经分枝的变异。 在生理、习性甚至本能方面,也都广泛地存在着变异。同一种鸟所筑的巢很不相同;同是家猫,有的喜欢捕家鼠,有的喜欢捕鼷鼠,有的甚至爱捕别的小动物。,三)遗传变异的原因 变异的原因,一般应从生物体本身(内因)和环境的影响(外因)两个方面去探讨。 达尔文论变异的原因达尔文很重视变异原因的研究,尽管限于当时的科学水平,他的分析比较粗糙,但他很注意环境与生物相互结合。在自然界里,每一物种经过长期的历史发展,跟环境保持比较稳定的联系;若环境因素比较复杂,变化较大,这就促进了生物的变异。,现代达尔文主义论变异的原因 基因突变(gene mutation)就是一个基因变为它的等位基因的一类变异,它是由于基因内的核苷酸顺序的变化所造成的。 染色体畸变(chromosomal aberration)即指染色体数目和结构的变化。由于基因排列在染色体上,所以染色体数目和结构的变化都能引起遗传信息的改变。 基因重组(gene recombination)是通过有性过程实现的。在生物界,大多数生物是由有性生殖(sexual reproduction)或杂交产生后代。在有性过程中,由于亲本具有杂种性(hybridity),由此而发和一的遗传基础的重组合,就会产生丰富的遗传变异。,二、自然选择,自然选择:在自然界里,适合于环境条件(包括食物、生存空间、风土气候等)的生物被保留下来,不适合的被淘汰。 自然选择的特点 自然选择是保留有利、淘汰有害状的过程 自然选择通过生存斗争而实现 自然选择也是一个缓慢、长期的历史过程,螳螂在不同条件下有不同的死亡率(转引自方宗熙),自然选择的普遍性 选择在自然界里广泛地存在着(见表),自然选择的类型 稳定性选择 把趋于极端的变异淘汰掉,而保留中型的变异,使生物类型具有相对的稳定性。 前进性选择 使种内群体的特性逐渐离开的来以中型占优势的类型,从而使生物类型朝向某一变异方向或两个以致几个方向发展。,前进性选择 根据选择方向的多寡又可分为以下两种: 单向性选择:把趋于某一极端的变异保留下来,而淘汰另一极端和其他的变异,使生物类型朝向某一变异方向发展的选择。 分裂性选择:把一个种群的极端变异在不同方向保留下来,使中型大大减少,使生物向几个不同方向发展的选择。,选择的实质自然选择的实质是定向地改变群体的基因频率。现在知道,引起基因频率改变的因素可以概括为四种: 突变:可引起基因频率的改变。 遗传漂变(genetic):遗传漂变即指在某种群内由于个体数较少,而不能完全随机交配所造成的后代在基因库(gene pool)上的变化。漂变的结果:不同的等位基因或是在一个种群中固定下来,或是从该种群中消失掉。如果逐步漂变下去,那么最终就会使种群内趋于变异减少而纯化。,基因迁移:种群间的隔离是相对的,彼此之间往往有某些个体的交流。当一个种群的个体迁八到另一种群中去时,这两个种群基因库内各种等位基因的相对频率也要发生变化。 选择(selection):生存价值不同的基因或性状,由于选择的力量,其保存和发展的机会是不同的。也就是说,在选择条件的作用下,有些对生存不利的基因被淘汰,有些有利的基因得到保存和发展,从而导致基因频率发生改变。,三、选择在进化中的意义,一)甄别作用:就是通过生存斗争,保存对生存生殖有利的变异,淘汰有害的变异。这种作用有利于生物的正党发育和进化。 二)定向作用:就是在自然条件的作用下,控制生物发展的方向。选择就是把随机的、偶然的变异纳入非随机的、必然的轨道,使生物造成一种逐渐的、累积的适应趋势,表现出定向的进化。,思考题,如何解释点突变、遗传变异、自然选择和获得性状? 现代达尔文主义对获得性状的看法是什么?你本人如何理解? 选择的基本类型有哪些?,
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