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第十五章 遗传与进化 第一节 进化的概说 第二节 进化理论 第三节 新种形成 第四节 育种实践中的人工选择 第五节 育种实践中的远缘杂交 本章要点 (一)、从分子水平研究生物进化的优点 传统的生物进化研究的主要依据是生物个体、细胞水平研究所提供的信息 分子水平研究发现，在生物大分子中蕴藏了丰富的生物进化的遗传信息；从分子水平研究生物具有以下优点： 根据生物所具有的核酸和蛋白质结构上的差异程度，可以估测生物种类的进化时期和速度 对于结构简单的微生物的进化，只能采用这种方法 它可以比较亲缘关系极远类型之间的进化信息 (二)、分子水平的进化信息研究 研究表明： 在不同物种中，相应核酸和蛋白质序列组成存在广泛差异，并且这些差异在长期生物进化过程中产生，具有相对稳定的遗传特性 根据这类信息可以估测物种间的亲缘关系：物种间的核苷酸或氨基酸序列相似程度越高，其亲缘关系越近，反之亲缘关系越远 从分子水平研究获得的生物进化信息与地质研究估计数据十分接近 蛋白质分子中的进化信息 分析比较不同物种同功蛋白组成，就可以估测它们之间的亲缘程度和进化速度 蛋白质进化中研究得最多的是血红蛋白和细胞色素c的氨基酸序列差异 核酸分子中的进化信息 核酸分子中信息首先包括：基因组DNA含量 一般情况下，高等生物遗传信息比低等生物复杂，因此基因组内DNA含量较高；而低等生物的基因组DNA含量就相对较低 但是基因组DNA含量与生物的进化并不存在必然的对应关系。尤其在真核生物中，基因组中往往存在大量高度重复且无功能的DNA区段——自私DNA。因此造成DNA含量与其进化水平的矛盾 基因组DNA含量 核酸分子中的进化信息 核酸序列信息 同功蛋白基因、非蛋白表达基因序列两两比较或多重比较，可以推断序列间同源性，并进行差异性分析构建分子水平系统进化树(evolution tree) 在结构基因组研究的基础上进行序列比较研究,可能为物种比较提供更为全面的信息，甚至全基因组序列比较 利用序列信息还可以估算分子进化速率，从而用分子进化树来估算物种进化的分歧时间 估算物种进化的分歧时间 （2）DNA质的变化 第十五章 遗传与进化 第一节 进化的概说 第二节 进化理论 第三节 新种形成 第四节 育种实践中的人工选择 第五节 育种实践中的远缘杂交 本章要点 第二节 进化理论 一、生命的起源 二、生物进化与环境 三、生物进化论的产生与发展 四、近现代遗传学与生物进化 五、进化综合理论 六、分子水平的进化 *一、生命的起源 地球生命的起源是一个长达数十亿年的历史，经历了以下历程： 有机物质与非细胞生命形式形成 非细胞生物?细胞生物 原核细胞?真核细胞、单细胞生物?多细胞生物 水生生物?陆生生物 高等生物的形成与动植物分化 生命现象有四个最基本的特征： 生长、生殖、新陈代谢与适应性 二、生物进化与环境 生命形成与生物进化过程同时也是地球环境发展变化的进程，是生物与环境相互影响、相互作用的过程 一方面环境中水源、光照、空气等条件变化决定生物发展的方向 另一方面生物的存在和活动也对地球环境如大气层的形成等有不可忽视的影响 三、生物进化论的产生与发展 (一)、基督教神学思想 与物种神创论 (二)、早期进化思想 (三)、拉马克的进化论 (四)、达尔文的进化论 *(一)、基督教神学思想与物种神创论 在生物进化思想产生之前，基督教神学占绝对统治地位，认为世上万物都是神创造的 物种神创论是神学思想的核心内容：认为生物及生物物种均由上帝创造，且生物物种不会改变 以欧洲中世纪神学家和经院哲学家托马斯·阿奎那为代表 基督教神学思想的影响是非常深刻的 *(二)、早期进化思想 在拉马克与达尔文的进化论提出之前，不少学者都认识到物种并非是一成不变的，而是发展变化的。例如： 法国生物学家布丰(G. Buffon, 1707-1788)认为物种是可变的，物种变化主要受气候(如温度)、食物数量和人类驯化影响 德国胚胎学家沃尔弗(K. F. Wolff, 1733-1794)认为生物具有稳定性和变异性两种特性。因而既存在稳定的物种，又可能突然产生新的物种 德国的植物学家科尔罗伊德(J. G. Koelreuter, 1733-1806)进行了系统地植物杂交试验研究。认为杂种同亲本反复回交的方法可以“转化(transform)”物种 (三)、拉马克的进化论 拉马克(J. B. Lamarck)最早提出“进化论”的概念(《动物学的哲学》, 1809)。拉马克认为： 生物是进化的，物种是可变的；生物进化机制是用进废退与获得性状遗传 即：动植物生存条件的改变是生物变异产生的根本原因，环境引起的变异具有一定有利倾向 外界环境条件对生物的影响有两种形式： 对