生物的进化一、生物的多样性与统一性及解释1．生物的多样性不同的环境生活着不同的生物，这些生物在结构、功能、行为、生活方式等方面都有各自的特点，构成了生物的多样性。生物多样性是在特定环境中自然选择的定向性和不同生物生存环境的多样性共同形成的。多样的环境必然对生物进行多方向的选择，选择的结果必然是不同环境中的生物多种多样。2．生物的统一性生物界虽然在类型上具有巨大的多样性，但在模式上却具有高度的统一性。每一个或大或小的生物分类群，乃至整个生物界，在生物体、细胞或生物大分子等层次上，总会在一个或几个层次的结构与功能上存在着统一的模式。(1)统一的生物体模式：①举例：爬行动物、哺乳动物、鸟类都是脊椎动物。人的手臂、海豚的鳍肢、鸟和蝙蝠的翼手，它们的外形和功能不同，但结构相似。②同源器官：指起源相同，结构和部位相似，而形态和功能不同的器官。在脊椎动物方面，如鱼类的胸鳍，鸟类的翼和马的前肢，都是前肢的各种状态，属同源器官；在高等植物方面，如皂荚枝上的刺，葡萄的卷须，洋葱的鳞茎和马铃薯的块茎，虽然形态上区别极大，但都是茎的变态，也属同源器官。同源器官的存在，是支持生物进化观点的一种间接证据。同源器官最有力地说明了这些动物起源相同，有共同的祖先。只是它们在进化的过程中，由于所处的环境不同，而在结构上出现形态和功能的不同。这是生物对生活环境的适应性。(2)统一的细胞模式：如动物、植物、真菌、原生生物都是由细胞组成的。(3)统一的生物大分子组成模式：如真核生物和原核生物都是由相同类型的分子组成；所有生物共用一套遗传密码，共用一套转运RNA，说明多样性的生物具有高度的统一性，说明各种生物是由共同的祖先发展进化来的。3．进化论对生物的统一性和多样性的解释(1)随着时间的推移，由于自然选择等因素的作用，进化使一个物种演变为另一个物种。同一物种的不同种群生活环境不同，种群之间发生性状的分歧，一个物种可以发展出多个物种，一种类型可以发展出多种类型。(2)彼此不同而不相似的物种，由一个祖先物种发展而来，遗传的力量使它们保持某种结构和功能的统一模式。由于所有的动物有一个共同由来，所有的植物有一个共同由来，乃至整个生物界有一个共同由来。生物界既存在着巨大的多样性，又在不同层次上存在着高度的统一性。二、自然选择是进化的一个重要动力和机制1．自然选择学说内容的整合2．自然选择的对象(1)直接对象是生物的变异性状(表现型)。(2)间接对象是相关的基因型。(3)根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。3．自然选择的因素对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。环境对变异的选择是定向的。4．自然选择的手段：生存斗争(1)类型：包括种内斗争、种间斗争(竞争)、生物与非生物环境之间的斗争。(2)意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。5．自然选择的结果：适者生存，不适者淘汰。通过多次的自然选择，使生物的微小有利变异通过繁殖遗传给后代的部分个体，使之得以积累和加强，使生物更好地适应环境，并朝着特定方向进化发展。自然选择只选择与环境相适应的变异类型。所以，生物产生的变异一般是多方向的，但是自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。三、突变和重组产生进化的原材料四、基因频率与基因型频率1．基因频率与基因型频率的计算(1)公式：基因频率＝某基因的总数/种群中全部等位基因的总数。基因型频率＝某基因型个体数/种群个体总数。(2)两者之间的关系：种群中任何一对等位基因的频率之和等于1，各种基因型频率之和也等于1。一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。如：已知AA%＝30%，Aa%＝60%，aa%＝10%，则a%＝aa%＋1/2Aa%＝10%＋1/2×60%＝40%，A%＝AA%＋1/2Aa%＝30%＋1/2×60%＝60%。2．遗传平衡定律(1)公式：如果用p代表基因Y的频率，q代表基因y的频率。那么，遗传平衡定律可以写成：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中，p2代表一个等位基因(如Y)纯合子的频率，q2代表另一个等位基因(如y)纯合...
