导图社区 gene的本质
生物的进化包括生物有共同祖先的证据,自然选择与适应的形成,种族组成的变化与物种的形成,协同进化与生物多样性的形成。
中国近现代史包括晚清时期的内忧外患与救亡图存,辛亥革命与中华民国的建立,中国共产党成立与新民主主义革命的兴起,中华民族的抗日战争和人民解放战争,中华民族共和国成立和社会主义革命与建设,改革开放与社会主义现代化建设新时期。
中国古代史包括从中华文明起源到秦汉统一多民族封建国家的建立与巩固,三国两晋南北朝的民族交融与隋唐统一多民族封建国家的发展,辽宋夏金多民族政权的病例与元朝的统一,明清中国版图的奠定与面临的挑战。
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章六 生物的进化
节1 生物有共同祖先的证据
达尔文生物进化论主要由两大学说组成:共同由来学说(指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的)和自然选择学说(揭示生物进化的机制,解释适应的形成和物种形成的原因)
①地层中陈列的证据---化石(通过自然作用保存在地层中古代生物的遗体、遗物和生活痕迹等)
地位:化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
con:已发现的大量化石证据,证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的;揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序
②当今生物体上进化的印迹---其他方面的证据
比较解剖学证据(比较同源器官)
同源器官(不同生物的某些器官在基本结构、与生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同,但在外形上有时并不相似,功能上也有差别。)≠同功器官(在功能上相同,有时形状也相似,但其来源与基本结构均不同的器官)
胚胎学(研究动植物胚胎的形成和发育过程)证据
例:人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾,与鱼胚胎早期出现的鳃裂和尾相似,随着发育的进行,人的鳃裂和尾消失了,而成年的鱼仍保留了鳃和尾
痕迹器官(失去功能,在发育中退化只留残迹的器官)like:人的阑尾、胸毛、尾椎骨、动耳肌
细胞和分子水平的证据
古细菌有细胞壁、细胞膜、细胞质 、核糖体和DNA→当今生物的细胞结构上有许多共同点,说明了各种生物可能有共同祖先
不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异大小揭示了①当今生物种类亲缘关系的远近②它们在进化史上出现的顺序
节2 自然选择与适应的形成
适应的普遍性和相对性
适应含义:①生物结构和功能相适应;②生物与环境相适应
适应是普遍存在的;遗传的稳定性与环境之间不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因
适应是自然选择的结果
背景:拉马克(法)彻底否定了物种不变论,提出了①用进废退②获得性遗传(指生物在个体生活过程中,受外界环境条件的影响,产生带有适应意义和一定方向的性状变化,并能够遗传给后代的现象)
达尔文的自然选择学说(环境选择生物,适者生存,不适者淘汰)对生物的进化和适应的形成作出了合理解释。他认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
自然选择学说:①过度繁殖(提供材料,自然选择的基础/条件)→②生存斗争(自然选择的手段,生物进化的动力)→③遗传变异(进化的内因)→④适者生存(自然选择的结果)
变异不定向;自然选择是定向的
群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
达尔文的自然选择学说揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,而生物的多样性和适应性是进化的结果
自然选择学说的局限性:①局限与性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质(gene);②对生物的进化的解释局限于个体
随着生物科学的发展,已经由以生物个体为单位发展到以种群为基本单位,就这样形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论
两学说根本差异: 拉马克:先选择后变异 达尔文:先变异后选择
节3 种族gene组成的变化与物种的形成
一 种群gene组成的变化(自然选择直接作用于生物的个体,而且是个体的表型)
种群和种群基因库
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群(种群是生物进化和繁殖的基本单位)
一个种群中全部个体所含有的全部gene,叫作这个种群的基因库
在一个种群基因库中,某个基因占全部基因数的比值,叫作基因频率(突变和自然选择会影响)
gene型频率:某种gene型占全部个体总数的比例(基因型频率=该基因型个体数÷该种群个体总数×100%)
种群gene频率的变化
基因突变产生新的等位基因,这就可以使种群的基因频率发生变化
达尔文明确提出,可遗传变异提供了生物进化的原材料
可遗传变异来源
突变(直接改变基因频率)
gene突变
染色体变异
突变的有害和有利并非绝对,取决于生物的生存环境
gene重组(间接改变基因频率)
特点:随机性、不定向性
①在种群中一对等位基因的基因频率之和=1;基因型频率之和=1 ②一个基因的频率=该基因的纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率
自然选择对种群gene频率变化的影响(自然选择决定生物进化方向)
在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化
生物进化的实质是种群基因频率在自然选择中的定向改变
二 隔离在物种形成中的作用
物种的概念
能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种
不同物种之间一般不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代,这种现象叫作生殖隔离
例:马+驴→骡子(不育)
隔离及其在物种形成中的作用
同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象叫作地理隔离
①物种形成不一定经过地理隔离
②变异先于自然选择
③进化是量变,进化不一定形成新物种
隔离(不加修饰词)是物种形成的必要条件
节4 协同进化与生物多样性的形成
协同进化
捕食者与被捕食者两个物种间的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”
精明的捕食者策略:捕食者所吃掉的大多是被捕食者中老弱病残的个体,客观上促进了种群发展的作用
斯坦利(美)提出收割理论:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种or少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性
不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化(同种生物间不存在协同进化)
生物多样性的形成
①遗传多样性(基因多样性)
②物种多样性
直原:蛋白质多样性 根原:gene(DNA分子结构)多样性
③生态系统多样性
遗传漂变(种群退化)
生物通过有性生殖实现了基因重组,增强了生物变异的多样性
大量的动物构成了生态系统的第三极---消费者,使生态系统具有更加复杂的结构
生物进化理论在发展
适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变;进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果
中性突变学说:基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害的,大量的基因突变是中性的,自然选择对这些基因突变不起作用,这些基因突变经过长期积累,会导致种群间遗传物质出现较大差别。因此有人主张,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择
间断平衡:根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象,有人提出物种形成并不都是渐变的过程,而是物种长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程