生物进化的因素课件.ppt

1、本章重点：重点讨论遗传变异和自然选择。一、遗传变异一、遗传变异二、自然选择二、自然选择三、选择在进化中的意义三、选择在进化中的意义一、遗传变异一、遗传变异 是指同种生物世代之间或同代不同个体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能否遗传可分为遗传变异与不遗传 变异。现变异。现代遗传学指出，由于遗传物质的变化（如基因突代遗传学指出，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

2、变异变等）年造成的变异，一般是遗传的，这种变异称为遗传变异。称为遗传变异。（acquired characteracquired character）是指生物在个）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体发育过程中，因受生活条件改变的影响而发生的新性状。的新性状。“获得性状获得性状”习惯上也称习惯上也称“获得性获得性”。达尔文认为获得性状是遗传的，具体可以表现为两达尔文认为获得性状是遗传的，具体可以表现为两个方面：个方面：1.其一，由于环境改变导致动物习性改变，而习性改其一，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。变所引的器官的用进废退是遗传的。2

3、.其二，由于生活条件的直接作用所引起的适应性变其二，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。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。遗传物质才是生物遗传，传给后代的是遗传物质。遗传物质才是生物的本质。的本质。二）二）遗传变异的普遍性遗传变异的普遍性 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。在两个完全相同的个体。变异的现象不仅表现在生物的外

4、部形态，也表现在内部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。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。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。鼠，有的喜欢捕鼷鼠，有的

5、甚至爱捕别的小动物。三）三）遗传变异的原因遗传变异的原因 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。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；若环境因素比较发展，跟环境保持比较稳定的联系；若环境因素

6、比较复杂，变化较大，这就促进了生物的变异。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现代达尔文主义论变异的原因1.基因突变（基因突变（gene mutation）就是一个基因变为它的等位）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。所造成的。2.染色体畸变染色体畸变(chromosomal aberration)即指染色体数目和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。目和结构的变

7、化都能引起遗传信息的改变。3.基因重组基因重组(gene recombination)是通过有性过程实现的。是通过有性过程实现的。在 生 物 界，大 多 数 生 物 是 由 有 性 生 殖在 生 物 界，大 多 数 生 物 是 由 有 性 生 殖(s e x u a l reproduction)或杂交产生后代。在有性过程中，由于亲或杂交产生后代。在有性过程中，由于亲本具有杂种性本具有杂种性(hybridity)，由此而发和一的遗传基础的，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。重组合，就会产生丰富的遗传变异。二、自然选择二、自然选择自然选择：在自然界里，适合于环境条件（包括食

8、物、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，不适合生存空间、风土气候等）的生物被保留下来，不适合的被淘汰。的被淘汰。自然选择的特点自然选择的特点1.自然选择是保留有利、淘汰有害状的过程自然选择是保留有利、淘汰有害状的过程2.自然选择通过生存斗争而实现自然选择通过生存斗争而实现3.自然选择也是一个缓慢、长期的历史过程自然选择也是一个缓慢、长期的历史过程数目被吃掉的数目被吃掉的绿色草上200453519天褐色草上252520011天背景绿色个体褐色个体经过日期螳螂在不同条件下有不同的死亡率（转引自方宗熙）自然选择的普遍性自然选择的普遍性选择在自然界里

9、广泛地存在着（见表）选择在自然界里广泛地存在着（见表）自然选择的类型自然选择的类型1.稳定性选择稳定性选择把趋于极端的变异淘汰掉，而保留中型的变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。异，使生物类型具有相对的稳定性。2.前进性选择前进性选择使种内群体的特性逐渐离开的来以中型占优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。向或两个以致几个方向发展。前进性选择前进性选择根据选择方向的多寡又可分为以下两种：根据选择方向的多寡又可分为以下两种：a)单向性选择：把趋于某一极端的变

10、异保留下来，而淘单向性选择：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。方向发展的选择。b)分裂性选择：把一个种群的极端变异在不同方向保留分裂性选择：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下来，使中型大大减少，使生物向几个不同方向发展的选择。的选择。选择的实质选择的实质 自然选择的实质是定向地改变群体的基因频率。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：现在知道，引起基因频率改变的因素可以概括为四种：1.突变

11、：可引起基因频率的改变。突变：可引起基因频率的改变。2.遗传漂变（遗传漂变（genetic）：遗传漂变即指在某种群内由于）：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个体数较少，而不能完全随机交配所造成的后代在基因库（因库（gene pool）上的变化。漂变的结果：不同的等）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。趋于变异减少而纯化。3.基因迁移：种群间的隔离是相对的，彼此

12、之间往往有基因迁移：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。率也要发生变化。4.4.选择选择(selection)：生存价值不同的基因或性状，由于：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

13、致基淘汰，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。因频率发生改变。一）甄别作用：就是通过生存斗争，保存对生存生殖有一）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。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。适应趋势，表现出定向的进化。思考题思考题 如何解释点突变、遗传变异、自然选择和获得性状？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？何理解？选择的基本类型有哪些？选择的基本类型有哪些？