1、遗传、变异与进化遗传、变异与进化生命的起源与生物的进化生命的起源与生物的进化一、生物的进化一、生物的进化（一）（一）生物进化论的产生与发展生物进化论的产生与发展1 1、基督教神学思想与物种神创论、基督教神学思想与物种神创论2 2、拉马克的进化论、拉马克的进化论3 3、达尔文的进化论、达尔文的进化论4 4、杜布赞斯基的综合理论（现代生物进化论）、杜布赞斯基的综合理论（现代生物进化论）5 5、木、木村资生的中性突变学说（分子进化）村资生的中性突变学说（分子进化）1 1、基督教神学思想与物种神创论基督教神学思想与物种神创论2 2、拉马克的进化论、拉马克的进化论3 3、达尔文的进化论、达尔文的进化论达
2、尔文学说的关键达尔文学说的关键4 4、现代生物进化论的主要观点、现代生物进化论的主要观点 19681968年日本人木村资生年日本人木村资生(M(MKimura)Kimura)，根据分子，根据分子生物学的研究，主要是根据核酸、蛋白质中的核苷生物学的研究，主要是根据核酸、蛋白质中的核苷酸及氨基酸的置换速率，以及这些置换所造成的核酸及氨基酸的置换速率，以及这些置换所造成的核酸及蛋白质分子的改变并不影响生物大分子的功能酸及蛋白质分子的改变并不影响生物大分子的功能等事实，提出了分子进化中性学说。等事实，提出了分子进化中性学说。19691969年美国人年美国人J JL LKingKing和和T TH HJ
3、ukesJukes用大量的分子生物学资料用大量的分子生物学资料进一步充实了这一学说。生物的进化主要是中性突进一步充实了这一学说。生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机的变在自然群体中进行随机的“遗传漂变遗传漂变”的结果，的结果，而与选择无关。这显然与达尔文的进化论相出其佑。而与选择无关。这显然与达尔文的进化论相出其佑。（1 1）中性突变）中性突变（突变对生物体的生存既无好处也（突变对生物体的生存既无好处也无坏处，因而自然选择对他们不起作用）无坏处，因而自然选择对他们不起作用）同义突变同义突变非功能性突变非功能性突变 DNA DNA分子中有些不转录的序列，如内含子与重复分子中有些不转录的序
4、列，如内含子与重复序列等。这些序列对合成的蛋白质中的氨基酸没有影序列等。这些序列对合成的蛋白质中的氨基酸没有影响。因此，这些序列中如发生突变，对生物体也无影响。因此，这些序列中如发生突变，对生物体也无影响。这也是一种中性突变。响。这也是一种中性突变。不改变功能的突变不改变功能的突变 结构基因的一些突变，虽然改变了由它编码的蛋白质结构基因的一些突变，虽然改变了由它编码的蛋白质分子的氨基酸组成，但不改变蛋白质原来的功能。血分子的氨基酸组成，但不改变蛋白质原来的功能。血红蛋白也是这样，虽然有些氨基酸置换可以产生不良红蛋白也是这样，虽然有些氨基酸置换可以产生不良的后果，如人的镰状细胞血红蛋白，但是也有
5、很多突的后果，如人的镰状细胞血红蛋白，但是也有很多突变对生物体血红蛋白的生理功能并无影响。这样的突变对生物体血红蛋白的生理功能并无影响。这样的突变显然也是中性突变。变显然也是中性突变。（2 2）遗传漂变是分子进化的基本动力遗传漂变是分子进化的基本动力 大的种群如果发生了隔离与迁移而形成小种大的种群如果发生了隔离与迁移而形成小种群时，遗传漂变就可能发生。综合进化论认为遗传群时，遗传漂变就可能发生。综合进化论认为遗传漂变对生物进化是有作用的，但是比起选择来，它漂变对生物进化是有作用的，但是比起选择来，它的作用要小得多。中性学说则认为，中性突变不引的作用要小得多。中性学说则认为，中性突变不引起表型的
6、改变，对于生物的生殖力和生活力没有影起表型的改变，对于生物的生殖力和生活力没有影响，因而自然选择对中性突变不可能起作用，真正响，因而自然选择对中性突变不可能起作用，真正起作用的是随机的遗传漂变。遗传漂变不只限于小起作用的是随机的遗传漂变。遗传漂变不只限于小种群，任何一个种群都能发生遗传漂变，遗传漂变种群，任何一个种群都能发生遗传漂变，遗传漂变是分子进化的基本动力。换言之，中性学说认为，是分子进化的基本动力。换言之，中性学说认为，突变大多在种群中随机地被固定或消失，而不是通突变大多在种群中随机地被固定或消失，而不是通过选择才被保留或淘汰的。过选择才被保留或淘汰的。（二）生物进化的证据（二）生物进
7、化的证据4 4、人工选择为自然选择提供了有效证明、人工选择为自然选择提供了有效证明（三）生物进化的机制（三）生物进化的机制1 1、群体的遗传平衡、群体的遗传平衡基因型频率基因型频率基因型基因型个体数个体数基因型频率基因型频率AAD(30)D=D/N (30/100)AaH(60)H=H/N (60/100)aaR(10)R=R/N (10/100)N(100)1基因频率基因频率基因型频率与基因频率的意义基因型频率与基因频率的意义2 2、理想群体的哈迪温伯格平衡、理想群体的哈迪温伯格平衡（2）随机交配导致群体平衡）随机交配导致群体平衡（3）遗传平衡定律可以写成：）遗传平衡定律可以写成：(p+q)
8、2=p2+2pq+q2=1(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1（4 4）遗传平衡定律的意义）遗传平衡定律的意义（5 5）导致群体遗传结构变化的因素）导致群体遗传结构变化的因素遗传漂变遗传漂变(又称遗传漂移又称遗传漂移)例如：某一个基因的频率为例如：某一个基因的频率为 0.02，那么在，那么在一个一个100万个体的种群中，有这一基因的个万个体的种群中，有这一基因的个体应为体应为2万个。但是假如这一种群只有万个。但是假如这一种群只有50个个个体，那就只有一个个体具有这一基因，个体，那就只有一个个体具有这一基因，这个个体如果由于偶然的机会而死亡或没这个个体如果由于偶然的机会
9、而死亡或没有机会和异性个体交配有机会和异性个体交配(因为个体太少了因为个体太少了)，那么，下一代中这一基因在这一种群中便那么，下一代中这一基因在这一种群中便完全消失，基因频率当然也就改变了。所完全消失，基因频率当然也就改变了。所以，在小的种群中，基因频率可因偶然的以，在小的种群中，基因频率可因偶然的机会，而不是由于选择，而发生变化，这机会，而不是由于选择，而发生变化，这种现象称为遗传漂变。种现象称为遗传漂变。建立者效应：建立者效应：是遗传漂变的另一种形式，它说明小种是遗传漂变的另一种形式，它说明小种群可以造成特殊的基因频率。假如一个种群中的几个群可以造成特殊的基因频率。假如一个种群中的几个或几
10、十个个体迁移到另一地区而定居下来，它们与原或几十个个体迁移到另一地区而定居下来，它们与原来的种群隔离开了，它们自行繁殖后代。来的种群隔离开了，它们自行繁殖后代。瓶颈效应：瓶颈效应：与建立者效应相似的一个现象。许多生物，与建立者效应相似的一个现象。许多生物，特别是动物，在不同生活季节中，数量有很大的差异：特别是动物，在不同生活季节中，数量有很大的差异：春季繁殖，夏季数量增加到最多，到了冬季，由于寒春季繁殖，夏季数量增加到最多，到了冬季，由于寒冷、缺少食物等种种原因而大量死亡。第二年春季，冷、缺少食物等种种原因而大量死亡。第二年春季，又由残存的少量个体繁殖增多。因此形成一个如瓶颈又由残存的少量个体
11、繁殖增多。因此形成一个如瓶颈样的模式，这一瓶颈部分即为冬季数量减少的时期。样的模式，这一瓶颈部分即为冬季数量减少的时期。基因流基因流突变突变选型交配与近亲交配选型交配与近亲交配选型交配选型交配近亲交配近亲交配自然选择引起基因频率的改变自然选择引起基因频率的改变自然选择的类型自然选择的类型适合度和选择系数适合度和选择系数遗传重组遗传重组(09)95在使用农药的过程中发现：长期对某种害虫使在使用农药的过程中发现：长期对某种害虫使用一种农药，则这种农药会逐渐失去作用。关于这个用一种农药，则这种农药会逐渐失去作用。关于这个问题，你认为下面陈述正确的是哪几项问题，你认为下面陈述正确的是哪几项?A农药导致
12、害虫基因突变，害虫分解这种农药的本领农药导致害虫基因突变，害虫分解这种农药的本领增强增强 B杀虫剂对害虫起了选择作用，每次打药后，生存下杀虫剂对害虫起了选择作用，每次打药后，生存下来的都是抗药性的个体来的都是抗药性的个体 C杀虫剂作用的结果，改变了害虫种群的基因频率杀虫剂作用的结果，改变了害虫种群的基因频率 D害虫掌握了农民喷药的规律。农民一喷药他们立即害虫掌握了农民喷药的规律。农民一喷药他们立即向没药的田野转移向没药的田野转移（五）（五）物种的形成物种的形成1 1、物种的概念、物种的概念2 2、隔离与物种形成、隔离与物种形成隔离的类型隔离的类型3 3、物种形成的方式、物种形成的方式（1 1）渐变式）渐变式（2 2）跳跃式）跳跃式二、生命的起源二、生命的起源
