基因组学理论课 第12章现代进化理论

现在进化理论和基因组进化模式

现在进化理论地球上丰富多彩的生命世界是如何产生发展的呢？生物进化理论达尔文的自然选择学说事实1：生物都有过度繁殖的倾向事实2：物种内的个体数能保持稳定事实3：资源是有限的推论1：个体间存在着生存斗争达尔文的自然选择学说推论1：个体间存在着生存斗争事实4：个体间普遍存在差异（变异）事实5：许多变异是可以遗传的推论2：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多达尔文的自然选择学说推论2：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型达尔文的自然选择学说过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存

各种各样的抗生素对治疗细菌感染造成的疾病发挥着重要作用。一种抗生素使用一段时间后，杀菌效果就会下降，原因是细菌产生了抗药性。试用达尔文的自然选择学说解释细菌产生抗药性的原因，并分析这一解释有什么不够完善之处。细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时，抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不占优势。使用抗生素以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体有机会产生更多的后代，一段时间后，抗生素的杀菌效果就会下降。这一解释未能深入到基因水平，没有说明基因突变在进化中的作用。一个思考题：现代生物进化理论（一）、种群是生物进化的单位（二）、突变和基因重组产生进化的原材料。（三）、自然选择决定生物进化的方向。（四）、隔离导致物种的形成。时空条件组成和数量生殖和遗传组成一个自然保护区一片草地全部猕猴所有蒲公英相互交配，交流基因相互交配，交流基因种群基因库一、现代达尔文主义1、进化的基本单位是种群一定自然区域同种生物个体总和群体共有全部基因2、进化的实质基因突变、基因重组和染色体变异都引起遗传物质的改变。突变和基因重组为进化提供了原材料。探究活动：生物产生了可遗传的变化，那么，哪一种变异代表了生物进化的方向？2、突变和基因重组产生进化的原材料

生物的突变率很低，而且一般是有害的，为什么还能作为生物进化的原材料？(1)虽然对于每一个基因来说,突变率是很低的，但一个种群每一代都会产生大量的突变；(2)突变的有利和有害取决于生物的生存环境。

(3)在突变过程中产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异，而且变异的产生是不定向的，所以为生物进化提供了原材料。3、自然选择决定生物进化的方向

自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向4、隔离导致物种的形成物种:分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并且能够产生出可育后代的一群生物个体。最常见的一类物种形成过程种群地理隔离小的种群自然选择基因频率产生改变生殖隔离新物种经过长期的地理隔离而达到生殖隔离：1、突变大多是中性的二、中性学说中性突变：不影响核酸和蛋白质的功能，对生物既无害处也无好处的基因突变。“同义”突变、结构基因中的突变及“非功能性”DNA顺序中发生的突变是中性突变。眼睛的大小、鼻子的高低、毛发的深浅、眼皮的单双，这些性状为中性性状2、中性学说认为，生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。通过群体中的随机交配即遗传漂变，使这些中性突变在群体里固定、发展和消失。在美国宾州有一种“敦克尔人”，是18世纪初从德国西部迁居来的。他们在本族内通婚，形成了一个半隔离的小群。如今，敦克尔人的脸部特征不同于德国西部人，也不同于宾州的其他美国人。生活在北极的白人、瑞典人、德国人、意大利人的脸部特征各不相同，但是，他们是同一祖先的后裔。请解释原因？蛋白质胰RNA酶溶菌酶血红蛋白肌红蛋白胰岛素细胞色素C置换率

2.1

2.0

1.2

0.89

0.44

0.30关于构成蛋白质的各种氨基酸平均10亿年的置换率分子水平的进化速率又是怎样的呢？1、分子水平的进化速率几乎是恒定的2、不同蛋白质的进化速率又各不相同3、进化的速率由中性突变的速率决定比较现代达