第七章现代生物进化理论。
第1节现代生物进化理论的由来。
一、拉马克的进化学说。
1.历史上第一个提出比较完整的进化学说的式法国博物学家拉马克。
2.主要观点:
1)地球上的所有生物都不是神造的,而是由更古老的生物进化来的。
2)生物是由低等到高等逐渐进化的。
3)生物各种适应性特征的形成都是:由于用进废退和获得性遗传。
3。意义:反对神创论和物种不变论。
理论要点:用进废退;获得性遗传。
二、达尔文自然选择学说。
1.理论要点:
1)过度繁殖:自然选择的基础。
2)生存斗争:生物进化的动力和选择的手段。包括三方面:生物与无机环境的斗争。
种内斗争;种间斗争。生存斗争对某些个体的生存不利,但对物种的生存是有利的,并推动生物的进化。
3) 遗传变异:生物进化的内因。(不定向)
4) 适者生存:自然选择的结果。
2.意义:能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
3.局限性:
不能科学地解释遗传和变异的本质。
对生物进化的解释仅局限于个体水平。
强调物种形成都是渐变的结果,不能很好地解释物种大爆发等现象。
第2节现代生物进化理论的主要内容。
一、种群是生物进化的基本单位。
1.种群概念:生活在同一地点的同种生物的总和。种群是生物繁殖和进化的基本单位。
2.种群基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因。
3.种群基因频率:
1)概念:某个基因站全部等位基因的比率。某种基因型在种群**现的比率叫基因型频率。
2)基因频率的计算。
已知基因型的个体数,求基因频率(按定义计算)
a.基因位于常染色体上时。
某基因的频率=[(纯合子个数×2+杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%
例:从某个群体中随机抽取100个个体,测知基因型为aa、aa、aa的个体分别是和10个,则:基因型aa的频率为___基因型aa的频率为 __基因型 aa的频率为 __基因a的频率为___基因a的频率为 __
答案:30% 60% 10% 60% 40%
b.基因位于性染色体上时。
性染色体上的基因有可能成单存在,如红绿色盲基因,y染色体上无等位基因,因此男性基因总数与女性体内等位基因总数有差别,在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑。
如色盲基因频率=['altimg': w': 251', h': 43', eqmath': f(色盲基因总数,2×女性个体数+男性个体数)'}100%。
已知基因型频率,求基因频率。
某基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+(1/2)×该基因杂合子的基因型频率。
例:某个群体中,基因型为aa的个体占30%、基因型为aa的个体占60% 、基因型为aa的个体占10% ,则:基因a的频率为___基因a的频率为 __
答案: 60% 40%
遗传平衡定律(哈代—温伯格定律)
a.成立前提:种群非常大;所有雌雄个体之间自由交配;没有迁入和迁出;没有自然选择;没有基因突变。
b.计算公式:(p+q)2=p2+2pq+q2=1。
当等位基因只有两个时(a、a),设p表示a的基因频率,q表示 a的基因频率,则:基因型aa的频率=p2;基因型aa的频率=2pq;基因型aa的频率=q2。
c.自交和自由交配对基因频率影响。
杂合子连续自交时,尽管基因频率不变,但后代的基因型频率会发生改变,表现为纯合子的频率不断增大,杂合子的频率不断减小。
自由交配遵循遗传平衡定律,上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。特别提示:豌豆的自由交配就是自交。
3)影响基因频率的因素:主要是基因突变、自然选择,还有迁徙,遗传漂变等。
4)生物进化的实质:种群基因频率的改变。
二、突变和基因重组产生进化的原材料。
1.可遗传变异**:基因突变、基因重组、染色体变异。其中基因突变和染色体变异统称为突变。
2.突变大多是有害第,但有害和有利也不是绝对的,往往取决于生物的生存环境。
3.突变的频率很低,但每个种群的突变率却很高。
4.突变和基因重组都是随机的、不定向的,因此它们只是提供了进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
三、自然选择决定生物进化的方向。
1.自然选择的是表现型而不是基因型,作用的是个体,最终使种群的基因频率定向改变。
2.自然选择是定向的,变异是不定向的。进化是先变异,后选择。
四、隔离导致物种的形成。
1.物种:生活在一定的自然地域,形态结构和生理功能大体相同,自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物。
2.隔离:1)概念:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
2)类型。地理隔离:同一种生物由于地理上的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。
生殖隔离:指不同种群的个体不能相互交配或交配后也不能产生可育的后代。
3)不同物种之间一定有生殖隔离,有生殖隔离就属于不同物种。生殖隔离是物种形成的标标志。
3.物种的形成:
1)物种形成的方式:
渐变式:地理隔离(长期)→生殖隔离
爆发式:不需要地理隔离就在很短的时间内发生生殖隔离,从而形成新的物种。主要以染色体数目变化的方式形成新物种,一旦出现可以很快达到生殖隔离。
物种形成的标志:生殖隔离。
物种形成的3个环节:
突变和基因重组(可遗传的变异):为生物进化提供原材料。
自然选择:使种群的基因频率定向改变,决定生物进化的方向。
隔离:是新物种形成的必要条件。
4.物种形成与生物进化的区别:
进化的标志:基因频率的改变,不论其变化大小如何,都属进化的范围(量变),物种的形成标志:形成生殖隔离(质变)
五、共同进化与生物多样性的形成。
1.共同进化。
1)概念: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。
2)“精明的捕食者”策略,“收割理论”。
3)意义:形成生物物种多样性和生态系统多样性。
2.生物进化的基本历程。
1)地球上的生物是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从水生到陆生,从低级到高级逐渐进化而来的。
2)真核细胞出现后,出现了有丝**和减数**,从而出现了有性生殖,使由于基因重组产生的变异量大大增加,所以生物进化的速度大大加快。
3.生物多样性与生物进化的关系是:生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果;而生物多样性的产生又加速了生物的进化。
4.生物多样性。
1)容:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
2)形成原因:生物的进化。
3)研究生物进化历程的主要依据:化石。
第一章人体的内环境与稳态。
第1节人体内环境的稳态与调节。
一、体内细胞生活在细胞外液中。
1.体液的组成。
细胞内液:存在于细胞内(约2/3)
体组织液。液。
细胞外液血浆。
约1/3)淋巴(液)
组织液:组织细胞之间的间隙液。
血浆:血液中的液体部分。
淋巴:淋巴管内的液体。
2.内环境。
1)概念:由细胞外液构成的液体环境,相对于外界环境而言叫做内环境。单细胞没有内环境。
一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等),不属于内环境。
2)几中特殊细胞生活的内环境。
二、细胞外液的成分。
1.血浆的成分:水、蛋白质、无机盐、运输的物质(营养物质、代谢废物、气体、激素)。
2.组织液和淋巴的成分:与血浆的相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。
三、细胞外液的理化性质。
1.渗透压。
1)定义:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
2)决定因素:取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,即浓度。浓度越大,渗透压越大。
3)血浆渗透压的大小:主要与无机盐、蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压90%以上**于na+、cl-。血浆渗透压约为770kpa,相当于生理盐(0.9% nacl溶液)的渗透压。
2.酸碱度。
1)正常人的血浆近中性,ph为7.35—7.45,与hco3-、hpo42- 等离子有关。
2)调节的试剂:缓冲溶液(nahco3/h2co3 、na2hpo4/ nah2po4)
3.温度:37℃左右,波动一般不超过1℃。
三、内环境作用。
1.作用:是体内细胞生活的直接环境,是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
第2节内环境稳态的重要性。
一、内环境的动态变化。
1.稳态的概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动、共同维持内环境的相对稳定的状态。
2.动态变化:内环境的成分和理化性质都处于动态平衡。
3.影响内环境的因素:外界环境的变化和体内细胞的代谢活动。
二、对稳态调节机制的认识。
1.维持稳态的基础:各器官、系统的协调活动。
2.稳态的调节机制。
1)法国生理学家贝尔纳:神经调节。
2)美国生理学家坎农:神经调节和体液调节。
3)现代观点:神经-体液-免疫调节。
3.维持稳态的调节能力是有一定限度的。
三、内环境稳态的意义。
1.意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,稳态失调将会引起代谢紊乱。
2.内环境稳态失调引起的疾病。
1)温度、ph偏高或偏低,影响细胞代谢。例:感冒发烧(消化不良、食欲不振)、中暑。
2)血浆中尿素等代谢废物过多,出现尿毒症。
3)血钙:过低:抽搐,过高:肌无力。
4)血糖:过低:低血糖,过高:糖尿病。
5)严重肠胃炎:丢失大量水和无机盐(出现腹泻、四肢无力等症状)。
6)组织水肿。
概念:是在不同条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。
原因:a.营养不良:血浆蛋白或细胞内蛋白质减少,使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降,水分渗透进入组织液。
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