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課程內(nèi)容

《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論》
一、拉馬克進(jìn)化學(xué)說
主要內(nèi)容：
1、生物不是神造的，而是古老生物進(jìn)化來的
2、生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的
3、生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于進(jìn)廢退和獲得性遺傳
生物進(jìn)化主要原因：
一是“用進(jìn)廢退”
二是“獲得性遺傳”
意義：反對(duì)神創(chuàng)論和物種不變論，奠定生物進(jìn)化論的基礎(chǔ)
拉馬克的用進(jìn)廢退學(xué)說
食蟻獸的舌頭之所以細(xì)長，是長期舔食螞蟻的結(jié)果。
鼴鼠的眼睛因?yàn)殚L期不用而退化。
二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說：
事實(shí)1：生物都有過渡繁殖傾向
事實(shí)2：物種內(nèi)的個(gè)體數(shù)能保持穩(wěn)定
事實(shí)3：資源是有限的
推論1：個(gè)體間存在著生存斗爭
事實(shí)4：個(gè)體間普遍存在差異（變異）
事實(shí)5：許多變異是可能遺傳的
推論2：具有有利變異的個(gè)體，生存并留下后代的機(jī)會(huì)多
推論3：有利變異逐代積累，生物不斷進(jìn)化出新類型
自然選擇學(xué)說的內(nèi)容包括：過渡繁殖、生存斗爭、遺傳和變異、適者生存、各內(nèi)容之間的關(guān)系可用以下圖解表示：
生活在海洋的翻車魚：
一條魚能產(chǎn)卵3億多粒
如果這些卵都變成魚并存活下來，那么廣闊的海洋就會(huì)成為翻車魚的世界了。遺憾的是，這些魚卵能平安地長大成魚的，只有10條左右，其他都成了沙丁魚等魚類的美餐。
達(dá)爾文自然選擇學(xué)好的評(píng)價(jià)
論證了生物是不斷發(fā)展變化的，對(duì)生物進(jìn)化的原因提出了合理的解釋。（這就使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛，走上了科學(xué)的軌道。）
所有的生物都有共同的祖先，生物的多樣性是生物進(jìn)化的結(jié)果。（生物界千差萬別的種類之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系。這一科學(xué)理論的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了生物學(xué)的范疇，給予神創(chuàng)論和物種不變論以致命的打擊，為辯證唯物主義的世界觀提供了有力的武器。）
馬克思和恩格斯對(duì)達(dá)爾文的理論給予高度的評(píng)價(jià)，他們認(rèn)為這是科學(xué)史上的一次革命，極大地推動(dòng)著十九世紀(jì)自然科學(xué)的發(fā)展。恩格斯將達(dá)爾文的進(jìn)化論譽(yù)為十九世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。
達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的評(píng)價(jià)：
局限性：
1、對(duì)于遺傳和變異的本質(zhì)不能作出科學(xué)解釋
2、對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體水平
3、強(qiáng)調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果，無法解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象
達(dá)爾文以后進(jìn)化理論的發(fā)展
關(guān)于遺傳和變異的研究，已經(jīng)是從性狀水平深入到基因水平，逐漸認(rèn)識(shí)到遺傳和變異的本質(zhì)
獲得性遺傳的觀點(diǎn)，已經(jīng)被大多數(shù)學(xué)者所摒棄
關(guān)于自然選擇的作用等問題的研究，已經(jīng)從生物個(gè)體為單位，發(fā)展到以種群為基本單位
形成了自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容
1、種群是生物進(jìn)化的基本單位
個(gè)體攜帶的基因隨個(gè)體死亡而從基因庫中消失，但通過繁殖它把自身一部分基因傳給了后代，通過突變使新基因進(jìn)入了基因庫。如果一個(gè)個(gè)不能與種群中其他個(gè)體交配產(chǎn)生后代，這個(gè)個(gè)體在進(jìn)化上就沒有意義。
（1）種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體，叫做種群。種群是生物進(jìn)化的基本單位。
（2）基因庫：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，叫做這個(gè)種群的基因庫。
（3）基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部基因數(shù)的比例
（4）生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率的改變
2、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原料
（1）可遺傳的變異為生物進(jìn)化提供了原材料。
（2）可遺傳變異的三個(gè)來源：基因突變、基因重組和染色體變異（基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變）
基因突變產(chǎn)生的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。新的等位基因通過基因重組產(chǎn)生多種基因型。由于突變和重組都是隨機(jī)的、不定向的，所以它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。
3、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
在自然選擇作用下，不利變異不斷地被淘汰，有利變異被保留而得到積累，從而使種群基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著適應(yīng)環(huán)境的方向進(jìn)化。
4、隔離與物種的形成
物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種，簡稱“種”。
隔離：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象叫做隔離
地理隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)送基因交流的現(xiàn)象叫做地理隔離。必然兩個(gè)池塘中的鯽魚屬于一個(gè)物種，兩種種群，它們之間存在著地理隔離，不能發(fā)送基因交流。
生殖隔離：不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代，這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。產(chǎn)生生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志。
（1）長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離是物種形成的常見方式
地理隔離→突變、基因重組、自然選擇→生殖隔離→新物種
突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種的形成。
隔離是物種形成的必要條件
（2）有時(shí)沒有地理隔離，也能產(chǎn)生新物種，如植物中多倍體的形成
5、共同進(jìn)化與物種多樣性的形成
共同進(jìn)化：指不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化。
捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無益？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用。
“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無法生存。
“收割理論”：捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間有利于增加物種的多樣性。
不僅不同生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān)，生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的變化也是相互影響的。例如，地球上原始大氣中是沒有氧氣的，因此，最早出現(xiàn)的生物都是厭氧的，光合作用的出現(xiàn)，使得原始大氣中有了氧氣，這就是好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。
通過漫長的共同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。
生物多樣性的形成
地球上所有的植物、動(dòng)物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。
生物多樣性：基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性
簡單→復(fù)雜
低等→高等
原核細(xì)胞→真核細(xì)胞
單細(xì)胞→多細(xì)胞
無性生殖→有性生殖
原始異養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)厭氧→自養(yǎng)需氧
水生→水陸兩棲→陸生
6、物種形成與生物進(jìn)化

內(nèi)容	物種形成	生物進(jìn)化
標(biāo)志	生殖隔離出現(xiàn)	種群基因頻率改變
變化后生物與原生物關(guān)系	屬于不同物種	仍屬于同一個(gè)物種
二者聯(lián)系	①生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會(huì)突破物種的界限。即生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致物種形成 ②新物種的形成要經(jīng)過生物進(jìn)化，即生物進(jìn)化是物種形成的基礎(chǔ) ③二者是量變和質(zhì)變的關(guān)系

生物進(jìn)化理論在發(fā)展
爭論和疑點(diǎn)：基因突變對(duì)生物適應(yīng)性的影響并不是非宜即害或非害即宜的，大量的基因突變是中性的，自然選擇對(duì)這些基因突變不起作用，這些基因突變經(jīng)過長期積累，會(huì)導(dǎo)致種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大的差別。因此有人主張，決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。
更多學(xué)者認(rèn)為，基因突變并不都是中性的，有些基因突變反映在個(gè)體的性狀上，與環(huán)境相適應(yīng)的程度有差異，因此，不能否認(rèn)自然選擇的作用。
根據(jù)許多物種是在短時(shí)間內(nèi)迅速形成的現(xiàn)象，有人提出物種形成并不是漸變的過程。而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。
生物的進(jìn)化如此復(fù)雜，現(xiàn)有的進(jìn)化理論所不能解釋的問題比已經(jīng)解釋的問題還要多。在這些學(xué)說中，以自然選擇為核心的進(jìn)化理論比其他學(xué)說的影響要廣泛而深遠(yuǎn)，它仍然是以后各個(gè)方面研究的一個(gè)基礎(chǔ)。進(jìn)化理論同其他科學(xué)理論一樣，它不會(huì)停滯不前，它還在發(fā)展。