動物生物學5章動物的遺傳和進化-全文預(yù)覽
【正文】 進化發(fā)育生物學 編碼發(fā)育的基因控制著一個器官組織從合子到成體變化的過程中其變化的速率、時間以及空間模式。包含著 種群基因的大量改變 ，例如鳥類飛行適應(yīng)的積累 5 54 ? 生物學進化階段 ? 地球上最早的細胞生命的誕生 —— 即具有與外界分隔的生物膜，同時又有內(nèi)部膜分隔的、有形態(tài)學特征的、有個性的生命的最初出現(xiàn)，標志著前生命的化學進化的完成和生物學進化的開始。1 生物進化的主要階段 ? 表 52地球歷史上生物進化的主要階段 ? 從生命起源至人類文明，大致可分為 3個階段。 2）基本單位： 物種是大進化的基本單位 。44 量子種形成： 線系分支是突發(fā)的，新種（ B） 快速地達到與老種（ A） 的生殖隔離，不通過任何中間形式。例如： ?加拉帕戈斯群島上鳴禽的分化 (分化式物種形成 ) ②量子種形成 （ 爆發(fā)式） 在 短時期內(nèi) ，以飛躍形式從一個物種變成另一物種。 5 生殖隔離成為識別和區(qū)分物種的最重要的標準。3 5引起喙形進化。 小喙個體死亡率高。 格蘭特 （ ） 1973年研究：證明喙形與大小與食性適應(yīng)有關(guān)，喙的大小可遺傳。2 2. 侏儒與巨人的適應(yīng)度低于普通人的適應(yīng)度，因而一定地域的人群的平均身材保持相對的穩(wěn)定。 (單向 )選擇，造成種群平均表型值的單向偏移； 如果種群內(nèi)兩種或多種極端類型的適應(yīng)度大于中間類型時，選擇將造成種群內(nèi)類型的分異和種群多向的進化改變，最終有可能造成種群分裂，導致新亞種的形成。2自然選擇的 3種主要模式 ? 依據(jù)適合度與表型差異之間的關(guān)系我們可以將自然選擇大致劃分為 3種模式 :定向選擇、分裂選擇和穩(wěn)定選擇。 ? 但是適合度 并非一成不變的 ，同一種基因型在不同環(huán)境中適合度是不同的。25 自然選擇 ? 在所有影響小進化的因素中，只有自然選擇會產(chǎn)生 普遍的適應(yīng) 。這 4種因素的每一個都會影響 HardyWeinberg平衡。 5 基因型頻率： 是指種群中某種基因型的個體占個體總數(shù)的比率。 5世代周期短的生物體（細菌） ，僅僅通過基因突變就可能發(fā)生迅速的進化。 5 生態(tài)學家： 種群為同一時期生活在同一地域的同種個體的集合。 以昆蟲抗藥性的進化為例，一種新農(nóng)藥會殺死昆蟲種群中的大多數(shù)個體，但少數(shù)具有抗藥性基因的個體會生存下來并繼續(xù)繁殖，它們的后代也會具有抗藥性基因，因此，每經(jīng)歷一代，種群中的抗藥性基因在基因庫中所占比例都會增加，種群基因庫組成因此發(fā)生了改變。（古生物學家辛普孫， 1944） ? 生物學家研究 現(xiàn)生的生物種群和個體在短時間 內(nèi)的進化改變，就是 小進化 。222黑猩猩和人類的總 DNA序列差異不到 2%，兩者 DNA序列有 98%以上是匹配的，反映出黑猩猩和人類由一個共同的祖先進化而來，有著密切的親緣關(guān)系。 ? 比較解剖學： 就是 比較不同物種之間的身體構(gòu)造 的學科。 ? 古生物學： 化石記錄 為生物進化提供了最直接的證據(jù)。 5 ? 第二點是一個種群的個體之間存在變異 。1 ? 生命進化的歷史就好比一棵 巨大的進化樹 ，大樹頂部的綠色枝葉代表著現(xiàn)在生存的所有生物種類，年復一年枯萎凋落的枝葉代表著在地球生命進化的漫長歲月中由于進化失敗而走向絕滅的種類。11進化思想的演繹 5 ? 查爾斯 16 人類的起源與進化 52 小進化 5第五章 進化理論與動物演化 ? 地球上至少生存著 50萬到 3000萬個物種 ? 千姿百態(tài)、多種多樣、令人眼花繚亂的 多樣性 ，卻都起源于 共同的微生物祖先 。1 達爾文的進化理論和生物進化證據(jù) 55 早期動物演化和寒武紀大爆發(fā) 51 進化思想的演繹 ? 53 生物進化的證據(jù) ? 十八世紀以前 ， 人們對進化論的認識一片空白 ， 如《 圣經(jīng) 》 里的 [或 創(chuàng)世說 、 特創(chuàng)論 ]在西方學術(shù)界 、 知識界以及整個西方文化中占據(jù)著統(tǒng)治地位 。1 5隨著最古老的生物經(jīng)過幾百萬年的 歷史變遷 逐漸擴散進入 各種棲息地 ，它們積累起了 不同的適應(yīng)性 ，并衍生出 多種多樣的生命形式 。 5 ? 第一點，所有的物種都趨向于產(chǎn)生大量后代 .(自然資源的限制 )在大多數(shù)情況下，每一代中只有 一小部分的后代能夠存活下來 ，并產(chǎn)生自己的后代，而其余的則由于 饑餓、捕食、寒冷或不能交配、繁殖以及其他原因而被淘汰 。 ? 自然選擇的定義 :任何生物產(chǎn)生的生殖細胞或后代的數(shù)目要遠遠多于可能存活的個體數(shù)目 (繁殖過剩 )，而在所產(chǎn)生的后代中，那些具有 適應(yīng)環(huán)境條件的有利變異的個體有更多的生存和繁殖機會，從而使得有利變異可以被世代積累，不利變異被淘汰。這個過程已被古生物學、生物地理學、比較解剖學、胚胎學以及分子生物學 等生物學各分支學科的研究證明為事實。比如澳大利亞的袋狼、袋貓、袋飛鼠、食蟻袋獸分別與歐亞大陸上的狼、豹貓、鼯鼠、食蟻獸相互對應(yīng)，是由于澳大利亞的有袋類與歐亞大陸的有胎盤類具有共同的祖先，雙方從第三紀以來就長期在地理上隔離，因此發(fā)生了各自獨立的進化，也就是說它們來自于一個共同的祖先，有一個 共同的由來 ，它們之間具有一定的親緣關(guān)系。 ? 分子生物學： 通過比較 兩個物種之間某些基因序列的相似性 可以判斷它們是否來自于同一個祖先。 小進化 （ microevolution） 52 種群內(nèi)的遺傳與變異 54 小進化的機制 51 種群是小進化的基本單位 概念 ? 小進化與大進化 :小進化是指 種內(nèi)的個體和種群層次上 的進化改變，大進化是指 種和種以上分類群 的進化。 ? 自然選擇對進化的影響就體現(xiàn)在種群基因庫隨時間所發(fā)生的改變上。譯為 “群體 ”，又稱孟德爾群體。 ? 同種個體之間不存在生殖隔離，但不同程度地理隔離，導致種群內(nèi)的個體之間互交繁殖的概率顯著大于不同種群個體之間互交繁殖的概率。 ? 種群中的可遺傳變異主要來源于 突變和重組 。因為種群內(nèi)基因型越多所對應(yīng)的表型范圍就越寬，從而使種群能夠適應(yīng)更多的環(huán)境類型。種群遺傳結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容和標志： 基因頻率： 是指一種等位基因占該位點上全部等位基因的比率 。 但事實上，這些條件是不存在的，因此，這一定律恰恰證明，遺傳平衡是相對的，群體的基因頻率一直在改變，進化也在不可避免的發(fā)生。 遺傳漂變、遷移、基因突變以及自然選擇 都能引起種群基因頻率的改變，它們是小進化的 4個主要因素。2 5 ? 達爾文的適合度就一種基因型的擁有者，不管它們自身如何健壯，若因沒有留下后代的話，其適合度為 0。5 3.）人工選擇造成的家養(yǎng)動物或栽培植物的定向改變。 例 如 : （ Tower） 在馬鈴薯甲蟲中發(fā)現(xiàn)，能夠過冬的是那些比較屬于常態(tài)型的個體，而變異較大的個體都容易在過冬中死亡。 ，剔除極端表型，造成表型變異范圍縮小，種群內(nèi)變異減
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