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2019-2020年高中生物 （人教大綱版）第二冊(cè) 第七章　生物的進(jìn)化 第七章生物的進(jìn)化(備課資料) 一、細(xì)胞壁與細(xì)胞進(jìn)化 細(xì)胞壁是1種由多糖組成的細(xì)胞外成分。植物細(xì)胞壁是構(gòu)成植物細(xì)胞外被的結(jié)構(gòu)支架，或者說(shuō)是植物細(xì)胞外基質(zhì)主要組分。細(xì)胞壁對(duì)植物的生命活動(dòng)極其重要，細(xì)胞壁有對(duì)抗細(xì)胞膨壓的作用，故具有很強(qiáng)的機(jī)械抗張力，正像汽車輪胎的外胎要對(duì)抗內(nèi)胎的膨脹壓一樣。此外，細(xì)胞壁對(duì)植物細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化和物質(zhì)代謝至關(guān)重要。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，不形成組織，故不具有高等真核生物中那種細(xì)胞外基質(zhì)。但在細(xì)菌細(xì)胞的外周亦具有由多糖類物質(zhì)構(gòu)成的硬細(xì)胞壁，類似于植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。然而細(xì)菌細(xì)胞壁的構(gòu)成成分不是植物細(xì)胞的纖維素，而是肽聚糖。細(xì)胞壁對(duì)細(xì)菌生存亦至關(guān)重要，脫壁后細(xì)菌原生質(zhì)體生存和活動(dòng)能力大大降低。 1.植物細(xì)胞壁 植物細(xì)胞壁由外向內(nèi)為中膠層（middle lamella）、初生壁（primary wall）和次生壁（secondary wall）。中膠層的主要成分是果膠質(zhì)（pectic substance）。果膠質(zhì)是由可溶性多糖，D－半乳糖醛酸、L－阿拉伯糖和D－半乳糖組成，果膠質(zhì)在相鄰細(xì)胞間使細(xì)胞黏合在一起。如果用果膠酶或Ca2－螯合劑分解果膠質(zhì)，可導(dǎo)致細(xì)胞離散。初生壁是指在細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中形成的細(xì)胞壁，含果膠質(zhì)較少。細(xì)胞停止生長(zhǎng)后，繼續(xù)長(zhǎng)出的細(xì)胞壁稱為次生壁，含果膠質(zhì)很少。細(xì)胞壁含多層，由纖維結(jié)構(gòu)組成。在電鏡下細(xì)胞壁的可見單位為微原纖維（microfibrils）。構(gòu)成微原纖維的化學(xué)成分為多糖物質(zhì)，主要為纖維素，此外尚有纖維素（hemicellulose）、木質(zhì)素（lignin）、果膠（pectin）和結(jié)構(gòu)蛋白等。這些物質(zhì)通過(guò)共價(jià)鍵和非共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，形成多層結(jié)構(gòu)。纖維素分子是由D－葡萄糖殘基聚合而成的帶狀不分支糖鏈，鏈中葡萄糖殘基以β（1,4）糖苷鍵連接成纖維二糖單元，纖維素分子即是由纖維二糖單元重復(fù)連接而成，每條分子鏈約500多個(gè)纖維二糖單元。通過(guò)β（1,4）糖苷鏈連接而成的纖維素分子不易被一般的水解酶所水解。纖維素分子鏈間通過(guò)氫鍵結(jié)合成束，約60~70條分子鏈組成1條微原纖維，組成微原纖維和纖維素分子鏈極性排列一致，微原纖維平行排列成片層，相鄰微原纖維間距為20~40 nm。微原纖維之間和片層之間有長(zhǎng)的半纖維素分子相連。細(xì)胞壁中尚有10%的糖蛋白，其中主要的一類為伸展蛋白（extensions），伸展蛋白在糖分子鏈間起連接作用，增強(qiáng)了細(xì)胞壁的彈性和韌性。 2.酵母菌細(xì)胞壁 酵母菌細(xì)胞壁是1種較為堅(jiān)韌的結(jié)構(gòu)，其化學(xué)組分較為特殊，主要由“酵母菌纖維素”組成。壁的結(jié)構(gòu)似三明治——外層為甘露聚糖（manan），內(nèi)層為葡聚糖（glucan），它們都是復(fù)雜的分支狀化合物，其間夾有一層蛋白質(zhì)分子。蛋白質(zhì)約占細(xì)胞壁干重的10%，其中有些是以與細(xì)胞壁相結(jié)合的酶的形式存在，例如葡聚糖酶、苷聚糖酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶和脂酶等。根據(jù)試驗(yàn)，維持細(xì)胞壁強(qiáng)度的物質(zhì)主要位于內(nèi)層的葡聚糖成分。此外，細(xì)胞壁上還有少量類脂和以環(huán)狀形式分布在芽痕周圍的幾丁質(zhì)。 酵母菌細(xì)胞壁的葡聚糖，分子量為240萬(wàn)D，是1種分支的多糖聚合物。主鏈以β－1，6糖苷鍵結(jié)合，支鏈則以β－1，3糖苷鍵結(jié)合；甘露聚糖也是1種分支狀聚合物，主鏈以α－1，6糖苷鏈、而支鏈則以α－1,2或α－1，3糖苷鍵結(jié)合。葡聚糖與甘露糖之間由蛋白質(zhì)維系起來(lái)。近10%的甘露聚糖的側(cè)鏈，通過(guò)磷酸二酯鏈與磷酸鏈接。有的酵母菌如隱球酵母屬，在細(xì)胞外還覆蓋有類似細(xì)菌的莢膜多糖物質(zhì)。 3.細(xì)菌細(xì)胞壁 細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)成分是由雙糖單元組成的多糖鏈，雙糖是由兩種糖的衍生物構(gòu)成，N－乙酰葡糖胺（N－acetylglucosamine）和N－乙酰胞壁酸（N－acetylmuramicacid）。雙糖單元以β（1,4）糖苷鍵連接成了大分子。多糖鏈間又有一些由4~5個(gè)氨基酸殘基組成的橫向短肽鏈相連，形成了肽聚糖（peptidoglycan）片。肽聚糖片中的多糖鏈在各物種中都一樣，而橫向短肽鏈卻有種間差異。肽聚糖片可像膠合板一樣，黏合成多層。 4.原細(xì)菌細(xì)胞壁 原細(xì)菌又稱古細(xì)菌，是大小形態(tài)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)等方面均與真細(xì)菌相似的另一類原核生物。原細(xì)菌通常生活在地球上的極端條件下，例如甲烷球菌分布在有機(jī)質(zhì)厭氧分解的環(huán)境里。原細(xì)菌細(xì)胞壁成分獨(dú)特而多樣，有的以蛋白質(zhì)為主，有的含雜多糖，有的類似于肽聚糖，稱假肽聚糖，但是不論是何種成分，它們都不含真細(xì)菌細(xì)胞中的胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。 5.細(xì)胞壁與細(xì)胞進(jìn)化 早期原核細(xì)胞壁的災(zāi)難性丟失　一般認(rèn)為，原始細(xì)胞應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)化為原核細(xì)胞，原核細(xì)胞再逐漸發(fā)展為真核細(xì)胞。真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的最重要區(qū)別是前者有明顯的細(xì)胞核，在光學(xué)顯微鏡下清晰可見。它的主要成分是和蛋白質(zhì)結(jié)合的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)形成的染色體，并且往往是多條的。原核細(xì)胞沒有細(xì)胞核，而且只有1條染色體。染色體與細(xì)胞膜或細(xì)胞壁結(jié)合。真核細(xì)胞要比原核細(xì)胞大10000倍。細(xì)菌，包括藍(lán)藻都是原核細(xì)胞。真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的另一個(gè)區(qū)別是細(xì)胞器，真核細(xì)胞有一系列的細(xì)胞器，像葉綠體、線粒體等，而原核細(xì)胞沒有這些細(xì)胞器。真核細(xì)胞和原核細(xì)胞有1個(gè)往往被忽視的非典型的差別，就是原核細(xì)胞都有堅(jiān)硬的細(xì)胞壁，而許多真核細(xì)胞沒有細(xì)胞壁。真核細(xì)胞和原核細(xì)胞間有如此眾多的差別，是否有1種變化是在進(jìn)化中最主要的，是引起其他差別的導(dǎo)火索呢？人們對(duì)此曾做過(guò)大量研究。目前比較一致的意見是某些原核細(xì)胞細(xì)胞壁的喪失是原核細(xì)胞向真核細(xì)胞邁進(jìn)的關(guān)鍵一步。為什么一些原始原核細(xì)胞會(huì)喪失細(xì)胞壁呢？1個(gè)比較合理的解釋是，這些細(xì)胞在進(jìn)化過(guò)程中發(fā)展出1種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，即可以分泌1種能夠阻止其他細(xì)胞生成細(xì)胞壁的抗菌素，就像今天的青霉素一樣，以此來(lái)殺滅自己的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)象。失去細(xì)胞壁的細(xì)胞是相當(dāng)脆弱的，它們的絕大多數(shù)會(huì)迅速滅亡。然而，失去細(xì)胞壁的情況會(huì)經(jīng)常發(fā)生，偶爾會(huì)有無(wú)壁細(xì)胞存活下來(lái)，雖然細(xì)胞失去細(xì)胞壁之后會(huì)產(chǎn)生很多對(duì)生存不利的影響，但也創(chuàng)造了一些新的利益與發(fā)展機(jī)會(huì)。原始原核細(xì)胞一旦失去細(xì)胞壁，可能會(huì)有一系列的發(fā)展接踵而來(lái)。 攝入功能的出現(xiàn)　沒有壁的細(xì)胞可以自由地伸縮，更重要的是它可以發(fā)展細(xì)胞的攝入功能。細(xì)菌細(xì)胞要攝取固體食物，首先要向周圍介質(zhì)分泌消化酶，然后要通過(guò)生物膜吸收被消化的食物。這顯然是一個(gè)事倍功半的過(guò)程。沒有細(xì)胞壁的細(xì)胞，細(xì)胞膜可以和外界食物直接接觸。第1個(gè)食物泡可能是由于食物顆粒和細(xì)胞接觸后，細(xì)胞膜偶然塌陷（englfment）形成的。細(xì)胞質(zhì)膜在攝入的過(guò)程中形成小泡進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，這種攝入行為，后來(lái)發(fā)展成吞噬作用，吞噬作用的出現(xiàn)使細(xì)胞能夠直接吞噬固體食物。細(xì)胞的吞噬功能可充分有效地利用營(yíng)養(yǎng)物和酶。也許正是由于這一點(diǎn)，第1個(gè)原始無(wú)壁細(xì)胞在生態(tài)系統(tǒng)站住了腳。吞噬作用（phagoc－ytosis）和細(xì)胞的許多活動(dòng)有關(guān)，但它的原始作用可能就是攝入“食物”。原核細(xì)胞是靠向周圍分泌消化酶來(lái)消化固體食物，然后再吸收消化后的小分子營(yíng)養(yǎng)物。吞噬作用可能起源于細(xì)胞膜小泡的形成過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中細(xì)胞膜照例向小泡內(nèi)分泌消化酶。而現(xiàn)在的細(xì)胞，吞噬和消化已有了明確分工。最初食物泡的進(jìn)化并沒有多大困難。細(xì)菌的消化液是在細(xì)菌細(xì)胞膜上的核糖體上合成的。這里要有細(xì)胞骨架（Cytoskeleton）的協(xié)助。接下來(lái)在小泡里食物的消化、營(yíng)養(yǎng)物的吸收等過(guò)程，原始細(xì)菌是有能力完成的。 細(xì)胞骨架的發(fā)展　當(dāng)細(xì)胞失去細(xì)菌壁這一外骨骼后，為了繼續(xù)生存它必然要發(fā)展一些補(bǔ)償措施。首先細(xì)胞的內(nèi)部進(jìn)化形成了可以支持細(xì)胞的分子骨架——細(xì)胞骨架。細(xì)胞骨架主要包括兩種分子——肌動(dòng)蛋白纖維和微管。在沒有細(xì)胞壁的情況下，它可以保持細(xì)胞形態(tài)，同時(shí)它們還可以作為細(xì)胞內(nèi)顆粒和小泡的運(yùn)輸線，在細(xì)胞分裂時(shí)它們可以牽拉染色體使之分離。肌動(dòng)蛋白在細(xì)胞分裂和細(xì)胞吞噬作用時(shí)活性很高。肌動(dòng)蛋白的這些能力從何而來(lái)呢？實(shí)際上在原核細(xì)胞中某些蛋白就有了這些功能了。細(xì)菌分裂時(shí)細(xì)胞膜溝的形成需要機(jī)械力活性分子（mechanically active molecular）。有關(guān)編碼這種蛋白基因的堿基順序，真核細(xì)胞與原核細(xì)胞是相似的。可以說(shuō)這種分裂輔助蛋白（fission aiding protein）已經(jīng)有了細(xì)胞骨架的一些基本功能。可能由它們最終發(fā)展出了真核細(xì)胞的骨架系統(tǒng)。 有絲分裂的起源　原始細(xì)胞分裂時(shí)染色體的分配是靠它和細(xì)胞壁的機(jī)械聯(lián)系。失去細(xì)胞壁后，染色體沒有了結(jié)合位點(diǎn)，使細(xì)胞被迫發(fā)展出了有絲分裂。在細(xì)胞分裂過(guò)程中，如何將染色體平均分配給子細(xì)胞，真核細(xì)胞和原核細(xì)胞有著本質(zhì)不同。原核細(xì)胞的分裂完全依靠結(jié)合在細(xì)胞壁上的染色體復(fù)制的起始位點(diǎn)和終點(diǎn)，特別是新復(fù)制位點(diǎn)的位置。原核細(xì)胞染色體不存在多個(gè)復(fù)制單位或復(fù)制子，這就限定了1個(gè)細(xì)胞分裂速度的上限。如果條件尚佳復(fù)制起點(diǎn)到復(fù)制終點(diǎn)需要40 min。實(shí)際上會(huì)有兩個(gè)復(fù)制子同時(shí)工作的。由于基因量的原因復(fù)制子的量不可能再增加?；虻牧繉?duì)細(xì)胞代謝有重要影響，所以不可能同時(shí)有重多的復(fù)制子在工作。這樣就限制了復(fù)制的效率，也就限制了基因組大小。在進(jìn)化過(guò)程中基因組的大小和細(xì)胞分裂的速度應(yīng)當(dāng)是協(xié)調(diào)一致的。細(xì)胞壁的丟失迫使細(xì)胞發(fā)展出了新的染色體分裂機(jī)制，即有絲分裂，它是由連接在染色體上的微管將它們分開后到子細(xì)胞中去的。微管在原核細(xì)胞中并不存在，微管的進(jìn)化和發(fā)展是為了補(bǔ)償細(xì)胞壁的丟失，它是細(xì)胞骨架的組成部分。在某種意義上說(shuō)，有絲分裂是強(qiáng)加給真核細(xì)胞的，因?yàn)殛惻f的原核細(xì)胞的分裂機(jī)制已不可能起作用了。有絲分裂為真核細(xì)胞的進(jìn)一步發(fā)展提供了更好的前景，它可以使染色體的復(fù)制不再像細(xì)菌那樣依靠細(xì)胞壁了，在染色體上的復(fù)制點(diǎn)的數(shù)量也不再受到限制。真核細(xì)胞的DNA含量大大高于原核細(xì)菌的含量。人的基因組有10億個(gè)堿基對(duì)，而大腸桿菌只有100萬(wàn)。有絲分裂的產(chǎn)生無(wú)疑是生命進(jìn)化中的重大事件。 原細(xì)菌與原始真核細(xì)胞　生物進(jìn)化的歷史最缺少的就是各個(gè)層次的中間環(huán)節(jié)，多年來(lái)研究者都在努力尋找現(xiàn)存更原始的細(xì)胞及原始細(xì)胞和真核細(xì)胞的中間類型，果然又發(fā)現(xiàn)了另外一類原核生物。它缺少普通細(xì)菌的堅(jiān)硬的細(xì)胞壁，但它具有堅(jiān)固的細(xì)胞膜。它們生活在極端的環(huán)境中，比如生活在高溫和高酸度的硫質(zhì)火山噴氣口附近，以及嚴(yán)重缺氧的環(huán)境中。這種環(huán)境可能和原始地球的條件相似，這正是原始生命賴以發(fā)生的環(huán)境，因此這些無(wú)細(xì)胞壁但有堅(jiān)固細(xì)胞膜的原核生物原細(xì)菌，又稱為古細(xì)菌。1977年Carl Woese的研究表明，古細(xì)菌的確是生存的古老物種，它們可能是第1個(gè)細(xì)胞生命的直接后裔。然而最近也有一些工作顯示，似乎古細(xì)菌是來(lái)自于普通的真細(xì)菌，也就是說(shuō)古細(xì)菌并不古老。在這一研究結(jié)果未出現(xiàn)以前，一位英國(guó)生物學(xué)家Tom Cavalier Smith就曾提出過(guò)假說(shuō)，他認(rèn)為，古細(xì)菌和真核生物都來(lái)自于原始的，由于某種災(zāi)難原因而失去細(xì)菌壁的原始真細(xì)菌。就是說(shuō)在進(jìn)化過(guò)程中原始的真細(xì)菌壁可能會(huì)多次失去細(xì)胞壁，失去細(xì)胞壁的細(xì)胞大多要死去。有一些原始真細(xì)菌可能采取一些補(bǔ)救措施來(lái)度過(guò)災(zāi)難，并且最終產(chǎn)生兩種品系，其一是發(fā)展出了新的較堅(jiān)硬的細(xì)胞膜，它們的后裔就是今天的古細(xì)菌（現(xiàn)存部分古細(xì)菌的細(xì)胞壁與真核細(xì)胞壁一樣是次生的）；而另一種原始真細(xì)菌則放棄了細(xì)胞壁的發(fā)展，它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)部進(jìn)化形成了可以支持細(xì)胞的分子骨架——細(xì)胞骨架，它們逐步演化為今天的真核細(xì)胞。 目前只知道1種古真核生物，Archaezoa,它具有細(xì)胞核和棒狀染色體。但它們從未形成過(guò)多細(xì)胞，并且它們?nèi)鄙倬€粒體和質(zhì)體，核糖體要比真核生物的小而和細(xì)菌的相似，分子生物學(xué)的系統(tǒng)研究表明，Archaezoa可能和原始真核生物有關(guān)。學(xué)者們?cè)鵀榇硕d奮，以為它正是代表了還沒發(fā)生同前線粒體和質(zhì)體共生之前的、向真正的真核生物過(guò)渡的中間類型。然而，最新的研究表明，所有現(xiàn)存的Archaezoans并非原始真核的生物的代表，但這并不排除在進(jìn)化史上曾存在過(guò)有核細(xì)胞骨架、無(wú)細(xì)胞器和堅(jiān)硬細(xì)胞壁的最初真核細(xì)胞階段。遺憾的是至今還沒發(fā)現(xiàn)它們生活的后裔。 最后需要指出的是根據(jù)有壁細(xì)胞的細(xì)胞壁組分差異，植物細(xì)胞壁和酵母菌細(xì)胞壁并非由細(xì)菌細(xì)胞壁直接進(jìn)化而來(lái)，而是由失去細(xì)胞壁的原始細(xì)胞在進(jìn)化壓力下重新再生而來(lái)，也就是說(shuō)植物細(xì)胞壁和酵母細(xì)胞壁與細(xì)菌細(xì)胞壁相比是次生的。 二、加拉帕戈斯群島的環(huán)境與地雀姊妹種 加拉帕戈斯群島（Galapagos Islands）位于太平洋，距厄瓜多爾西岸950 km，是火山熔巖島，只有約100萬(wàn)年或略長(zhǎng)一些時(shí)間的歷史，比南美大陸的歷史要晚得多。 加拉帕戈斯群島有15個(gè)小島，都是火山島，從未和大陸相連。在這些小島上分布著14種地雀（其中一種現(xiàn)已絕滅），有2個(gè)小島上種數(shù)最多，各有10種。這些地雀都屬于地雀亞科（Subfamily Geospizimae），共分4個(gè)屬，分隸于3個(gè)支系。一個(gè)支系是地雀屬系（Geospiza），包括6個(gè)種，其中3個(gè)種保持祖先的生活習(xí)性，即都是地棲的，都以種子為食，但分別取食大小不同的種子。另一個(gè)種也是地棲，但已改食仙人掌。還有2個(gè)種完全生活在仙人掌上，在仙人掌上取食。第二個(gè)支系是樹雀屬系（Camarhynchus），也包括6個(gè)種。這6個(gè)種都變成樹棲的了，除了一個(gè)種以植物果實(shí)和幼芽為食外，其余5個(gè)種都改為以昆蟲為食，其中一個(gè)種名啄樹雀，以樹皮下的昆蟲為食。第三個(gè)支系為鶯雀系，包括2種鶯雀，分別屬于2個(gè)不同的屬（Certhidea和Pinaroloxias），都是樹棲，以昆蟲為食。這些地雀在南美大陸上都不存在，它們是群島上分化而來(lái)的，即它們大陸上的祖先通過(guò)風(fēng)力飛入群島后，在群島上不同環(huán)境條件的選擇作用下，它們的足趾、喙以及其他形態(tài)都發(fā)生了不同的分化，從而成為14個(gè)不同的姊妹種。這是一個(gè)十分清楚的適應(yīng)輻射的實(shí)例（如下圖）?，F(xiàn)在南美大陸上已經(jīng)找不到它們的祖先了，很可能它們的祖先已在大陸絕滅了。另一可能是，這14種地雀已經(jīng)變得和它們的祖先沒有什么共同之處，因而無(wú)法找出和它們祖先的聯(lián)系了。 加拉帕戈斯群島上地雀系統(tǒng)樹 　　 三、生物進(jìn)化論發(fā)展史中的重大事件簡(jiǎn)述 從19世紀(jì)初法國(guó)生物學(xué)家拉馬克首次提出比較完整的進(jìn)化理論，到新綜合進(jìn)化理論形成經(jīng)歷了近2個(gè)世紀(jì)。這期間有許多杰出的科學(xué)家對(duì)生物進(jìn)化理論的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。 1.1809年，法國(guó)博物學(xué)家拉馬克的《動(dòng)物學(xué)哲學(xué)》一書出版。歷史上第一次提出了全面的生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)。他著重討論環(huán)境對(duì)生物體形態(tài)及結(jié)構(gòu)的直接影響和自然規(guī)律的統(tǒng)一主張，認(rèn)為生物的進(jìn)化是從低等到高等的漸進(jìn)過(guò)程，是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳所致。拉馬克的卓越貢獻(xiàn)，就是最先喚起人們注意生物界的一切改變，與非生物界同樣，可能根據(jù)于一定的法則，而不是神奇的干預(yù)。但是，在拉馬克學(xué)說(shuō)中，關(guān)于獲得性遺傳的法則，始終得不到現(xiàn)代科學(xué)的支持。關(guān)于有機(jī)體趨向完善的能力的論述，關(guān)于低等生物源于自然發(fā)生的論述，關(guān)于變異與適應(yīng)無(wú)差別的論述等。又都與事實(shí)明顯不符。 2.1859年，英國(guó)博物學(xué)家達(dá)爾文的《物種起源》一書出版。達(dá)爾文以自然選擇為中心，用豐富的事實(shí)從遺傳、變異、選擇、生存和適應(yīng)等方面論證了生物的進(jìn)化。尤其重要的是說(shuō)明了生物是怎樣進(jìn)化的（即自然選擇在生物進(jìn)化中所起的作用）。達(dá)爾文學(xué)說(shuō)是對(duì)進(jìn)化論研究成果全面的、系統(tǒng)的科學(xué)總結(jié)，也是現(xiàn)代進(jìn)化論的主要是理論基礎(chǔ)。達(dá)爾文進(jìn)化論所揭示的關(guān)于生命自然界辯證發(fā)展的規(guī)律，結(jié)束了生物學(xué)中的特創(chuàng)論、物種不變論和目的論的統(tǒng)治，為辯證唯物主義提供了重要的自然科學(xué)基礎(chǔ)。從此正確的唯物主義進(jìn)化觀點(diǎn)在科學(xué)上占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。但是由于當(dāng)時(shí)遺傳學(xué)知識(shí)的貧乏，因而無(wú)法深刻闡明生物進(jìn)化的機(jī)理。 3.1860年6月，英國(guó)科學(xué)會(huì)在牛津自然歷史博物館召開會(huì)議，會(huì)議爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是達(dá)爾文的《物種起源》。英國(guó)博物學(xué)家赫胥黎，面對(duì)達(dá)爾文主義的敵對(duì)者，沉著應(yīng)戰(zhàn)，打敗了牛津主教威爾伯福斯對(duì)進(jìn)化論的攻擊，使達(dá)爾文學(xué)說(shuō)在英國(guó)取得了決定性勝利。 4.隨著達(dá)爾文學(xué)說(shuō)在英國(guó)的勝利，拉馬克學(xué)說(shuō)在英國(guó)復(fù)活。19世紀(jì)后半期，在同拉馬克爭(zhēng)論中產(chǎn)生出新達(dá)爾文主義。19世紀(jì)80年代，德國(guó)生物學(xué)家魏斯曼提出“種質(zhì)論”并以連續(xù)切斷22代鼠尾，而第23代鼠尾仍不變短的實(shí)驗(yàn)，否定拉馬克及后繼者的獲得性遺傳的觀點(diǎn)，同時(shí)將達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)加以擴(kuò)展，認(rèn)為不但個(gè)體，而且器官均受選擇法支配，對(duì)鞏固、發(fā)展達(dá)爾文進(jìn)化理論，起到了積極作用。 5.1886年，荷蘭植物學(xué)家、遺傳學(xué)家佛里斯觀察月見草變異，經(jīng)多年研究，認(rèn)為生物的進(jìn)化起因于突變，并于1901~1903年出版《突變理論》，書中詳述了他的理論——進(jìn)化不是如達(dá)爾文相信的那樣通過(guò)漸變而發(fā)生，而是通過(guò)“不連續(xù)變異”，即突變的不連續(xù)步驟而實(shí)現(xiàn)，成為現(xiàn)代達(dá)爾文主義與染色體遺傳學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容之一。 6.1900年，孟德爾遺傳規(guī)律在被埋沒了35年之后，由荷蘭的植物學(xué)家德佛里斯、德國(guó)植物學(xué)家柯靈斯、奧地利植物學(xué)家丘歇馬克3位學(xué)者各自重新發(fā)現(xiàn)。孟德爾遺傳學(xué)說(shuō)是現(xiàn)代進(jìn)化論的重要理論來(lái)源，本應(yīng)為彌補(bǔ)達(dá)爾文對(duì)遺傳規(guī)律知之甚少的缺陷提供有利條件。但是，早期的孟德爾者（貝特森）和達(dá)爾文主義者（韋爾登）在變異是否連續(xù)的問(wèn)題上發(fā)生一場(chǎng)尖銳爭(zhēng)論。導(dǎo)致了20世紀(jì)科學(xué)家之間許多不必要的爭(zhēng)議，使孟德爾揭示的引起物種變異的原因和闡明的雜交育種的原理未能及時(shí)填補(bǔ)達(dá)爾文主義的空白。 7.1903年，丹麥植物學(xué)家、遺傳學(xué)家約翰森根據(jù)菜豆選種試驗(yàn)結(jié)果，指出遺傳因素和環(huán)境對(duì)性狀發(fā)育都有作用，并提出“純系說(shuō)”。認(rèn)為選擇只能對(duì)現(xiàn)成的遺傳差異起過(guò)篩和分類作用，并不能創(chuàng)造新種，在一定程度上接受了達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)。 8.1908年，英國(guó)數(shù)學(xué)家哈代和德國(guó)內(nèi)科醫(yī)生溫伯格分別提出了被后人承認(rèn)的哈代——溫伯格模型，奠定了群體遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。20世紀(jì)20~30年代，英國(guó)費(fèi)希爾《自然選擇進(jìn)化理論》和英國(guó)霍爾丹《進(jìn)化原因》及美國(guó)賴特《孟德爾群體進(jìn)化》的3部著作中，首先以數(shù)學(xué)形式把自然選擇與孟德爾遺傳規(guī)律結(jié)合起來(lái)，形成研究進(jìn)化機(jī)理的重要學(xué)科——群體遺傳學(xué)。 9.1937年，美籍蘇聯(lián)學(xué)者杜布贊斯基《遺傳學(xué)與物種起源》一書的出版，標(biāo)志著現(xiàn)代達(dá)爾文主義（綜合達(dá)爾文）的誕生，把細(xì)胞遺傳學(xué)以及以后的分子遺傳學(xué)與群體遺傳學(xué)、古生物學(xué)、分類學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科成就結(jié)合起來(lái)，認(rèn)為群體是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的主要因素是突變、選擇和隔離，從而豐富和發(fā)展了達(dá)爾文主義，成為近幾十年來(lái)得到普遍承認(rèn)的進(jìn)化學(xué)說(shuō)。 10.1968年，日本遺傳學(xué)家木村資生提出了中性學(xué)說(shuō)，認(rèn)為分子水平的進(jìn)化是中性的或近乎中性的隨機(jī)固定的結(jié)果。近幾十年來(lái)的研究表明，中性學(xué)說(shuō)并非推翻而是豐富、發(fā)展了達(dá)爾文進(jìn)化論。分子水平的中性突變的進(jìn)化主要是通過(guò)遺傳漂變發(fā)生的，但是自然選擇也參與作用。遺傳漂變放大了對(duì)偶然性在生物進(jìn)化中的認(rèn)識(shí)，但它只是對(duì)自然選擇的重要補(bǔ)充。如果說(shuō)達(dá)爾文主義是從宏觀角度來(lái)闡明生物是怎樣由一個(gè)物種演變成另一個(gè)物種，那么中性說(shuō)就是從微觀角度來(lái)揭示基因突變?cè)诜肿铀缴系倪M(jìn)化現(xiàn)象及規(guī)律。填補(bǔ)了達(dá)爾文、杜布贊斯基的研究空白，推動(dòng)了進(jìn)化論的發(fā)展。 11.1972年，生物學(xué)家埃爾德里奇和古爾德共同提出了中斷平衡論，認(rèn)為新種在短期內(nèi)迅速形成，又長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。生物進(jìn)化趨勢(shì)的本質(zhì)是間斷的而不是漸進(jìn)的。他們的主要根據(jù)是從化石中找不到中間類型。因此，新物種的形成是突然出現(xiàn)的。但應(yīng)該看到，生物變異是復(fù)雜的，是由多方面因素決定的。在變異方式上并非只有一種情況，即有大突變，又有小突變。中突平衡進(jìn)化學(xué)說(shuō)與系統(tǒng)發(fā)育論必然走向統(tǒng)一，進(jìn)化的趨勢(shì)是連續(xù)的、漸進(jìn)的。 四、中國(guó)學(xué)者在探索生命起源問(wèn)題上的杰出成就 由于生物化學(xué)方面的發(fā)展，人們?cè)谘芯康鞍踪|(zhì)、核酸等生物大分子（也稱生物高分子）結(jié)構(gòu)上取得了較大成果，為人工合成這些大分子奠定了基礎(chǔ)。 蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要組成物質(zhì)之一，是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。它是由多種氨基酸按一定次序通過(guò)縮聚而成的大分子。在種類繁多的蛋白質(zhì)中，最早被研究清楚的是一種調(diào)節(jié)血糖濃度的蛋白質(zhì)類激素——胰島素。1953年英國(guó)生物化學(xué)家疊格（FSanger）首次測(cè)定了牛胰島素的氨基酸排列順序，因成就突出于1958年榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。能否按他測(cè)定出的氨基酸排列的次序進(jìn)行人工化學(xué)合成呢？這一難度并不亞于次序測(cè)定的課題擺在世人面前。中科院有機(jī)化學(xué)研究所、生物化學(xué)研究所和北京大學(xué)的一些科學(xué)工作者知難而進(jìn)，勇于探索，于1965年在世界上首次人工合成了具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素。這一世界水平的成果標(biāo)志著人類在探索生物奧秘的偉大歷程中向前邁進(jìn)了一大步。1971年，我國(guó)又進(jìn)行了高分辨率的胰島素晶體的X射線衍射分析，從而對(duì)復(fù)雜的胰島分子的各個(gè)基因，甚至某些原子的空間位置有了全面的了解。 核酸大分子是生命的基本物質(zhì)之一。它控制著生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成。1965年美國(guó)科學(xué)家霍利（RWHolly）等首次確定了名稱為酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的一種核糖核酸的全部76個(gè)核苷酸的排列順序。我國(guó)上海生物化學(xué)研究所組織300余名科技人員，經(jīng)過(guò)13年的不懈努力，終于在1981年11月利用人工合成的方法，首次合成了這個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分子量比胰島素大四倍的含有76個(gè)核苷酸的酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。這一重大的科研成果開創(chuàng)了人工合成核酸大分子的先河，表明了人類在探索生命奧秘的長(zhǎng)途中，又邁進(jìn)了歷史性的一步。1991年，中科院上海原子核所應(yīng)用自制的掃描隧道電子顯微鏡與上海細(xì)胞生物學(xué)所，前蘇聯(lián)分子生物學(xué)所合作，獲得了一種新的DNA構(gòu)型——平行雙鏈DNA的掃描圖像。不僅如此，他們還拍攝了在傳種接代過(guò)程中DNA復(fù)制過(guò)程的瞬間照片。這一激動(dòng)人心的進(jìn)展，為探索未知的生物核酸結(jié)構(gòu)開拓了一條新路。 五、影響基因頻率的因素 （1）遺傳漂變 如果在一個(gè)種群中，某一個(gè)基因的頻率為0.02，那么在一個(gè)100萬(wàn)個(gè)體的種群中，有這一基因的個(gè)體應(yīng)為2萬(wàn)個(gè)。但是假如這一種群只有50個(gè)個(gè)體，那就只有一個(gè)個(gè)體具有這一基因，這個(gè)個(gè)體如果由于偶然的機(jī)會(huì)而死亡或沒有機(jī)會(huì)和異性個(gè)體交配（因?yàn)閭€(gè)體太少了），那么，下一代中這一基因在這一種群中便完全消失，基因頻率當(dāng)然也就改變了。所以，在小的種群中，基因頻率可因偶然的機(jī)會(huì)，而不是由于選擇而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為遺傳漂變。 （2）建立者效應(yīng) 假如一個(gè)種群中的幾個(gè)或幾十個(gè)個(gè)體遷移到另一地區(qū)而定居下來(lái)，它們與原來(lái)的種群隔離開了，它們自行繁殖后代。顯然，它們的基因頻率與原來(lái)大種群的基因頻率不一定相同，很可能有很多等位基因沒有帶出來(lái)。這一新的基因頻率是決定于分出來(lái)的幾個(gè)或幾十個(gè)建立者（定殖者）的基因頻率的。如果再加上新地區(qū)的不同因素對(duì)它們的選擇作用，就會(huì)促使這個(gè)種群朝著另外方向發(fā)展，就有可能出現(xiàn)新性狀，形成新品種或新種。 （3）瓶頸效應(yīng) 許多生物在不同季節(jié)中，數(shù)量有很大的差異。春季繁殖，夏季數(shù)量增加到最多；到了冬季，由于寒冷、缺少食物等種種原因而大量死亡，第二年春季，又由殘存的少量個(gè)體繁殖增多。因此形成一個(gè)如瓶頸樣的模式，這一瓶頸部分即為冬季數(shù)量減少的時(shí)期。 由此可以看出，假如殘存的少數(shù)個(gè)體中，含有某一基因的個(gè)體多，下一世代繁殖后，這一基因的頻率也相應(yīng)增多。假如殘存的少數(shù)個(gè)體中，含有某一基因的個(gè)體少，下一世代中該基因的頻率也相應(yīng)減少，這與建立者效應(yīng)是相似的情況。 （4）不隨機(jī)的交配 隨機(jī)交配是維持基因頻率不變的必要條件。但實(shí)際情況是，自然種群中個(gè)體間的雜交幾乎永遠(yuǎn)不是隨機(jī)的。例如，雌性個(gè)體總要選擇一定的雄性個(gè)體。雄獅健壯美麗的身體即可與其他雄獅競(jìng)爭(zhēng)，又可受到雌獅之垂青。 （5）突變和新基因的加入 這兩者都能影響基因頻率的穩(wěn)定。在自然界，突變的速度一般都是很低的，不同的基因和各基因的不同等位基因的突變速度各有不同，據(jù)估計(jì)，人約有30000個(gè)基因（各含2個(gè)或多個(gè)等位基因）。每人出生，平均總帶有2個(gè)突變。由此可想而知，每一個(gè)基因的突變雖緩慢，但每一種群中每一世代的突變基因數(shù)卻是很高的。突變的方向是隨機(jī)的，突變只是給自然選擇提供原材料，如果突變性狀被選擇，這一突變基因就在基因庫(kù)積累增多，如不被選擇，就漸漸被排除。 新基因的加入，也可使基因頻率逐漸改變。一個(gè)種群的個(gè)體移入另一個(gè)能與之交配的種群中，這就帶進(jìn)了新的基因。一個(gè)植物種群的花粉傳播到另一植物種群中，水生的體外受精動(dòng)物的精子進(jìn)入另一種群與其動(dòng)物的卵子受精等，都可使種群獲得新的基因，使種群的基因頻率發(fā)生變化。同理，種群中一些個(gè)體的遷出也有可能引起基因頻率的改變。 （6）自然選擇的作用 自然選擇從表面上看，是對(duì)不同個(gè)體表現(xiàn)型的選擇，但實(shí)質(zhì)上對(duì)某些基因的選擇。因此，自然選擇必然引起基因頻率的改變，基因型的頻率也會(huì)隨之改變。舉例說(shuō)明如下：假設(shè)一對(duì)等位基因Aa的頻率為A=0.9,a=0.1,那么各基因型的頻率就是：AA=0.81,Aa=0.18，aa=0.01。如果環(huán)境對(duì)于基因頻率有選擇作用，而選擇作用的結(jié)果使A的頻率由0.9變?yōu)?.8，a的頻率由0.1變?yōu)?.2，那么選擇后的第二代的基因型的頻率應(yīng)為AA=0.64,Aa=0.32,aa=0.04。如果選擇作用再繼續(xù)一代，A和a頻率總在不斷的變化之中。 在自然種群中，如果某個(gè)基因的頻率只有十萬(wàn)分之一，但如果被選擇，只要經(jīng)過(guò)23400個(gè)世代，該基因的頻率就會(huì)上升到99%，而其等位基因?qū)?%。又如，在金黃葡萄球菌種群中，本來(lái)就存在抗青霉素的基因，但頻率極低。如果該種群受到青霉素的選擇，無(wú)抗藥性的個(gè)體將全部被殺死，只有極少數(shù)有抗藥性的個(gè)體存活。因此，只要選擇一代，抗藥性基因頻率就大為增加，菌群對(duì)青霉素的抗藥性因而大增。 六、基因頻率的計(jì)算 基因頻率的計(jì)算方法可分為兩類。一類是根據(jù)題中各個(gè)個(gè)體的基因型進(jìn)行直接計(jì)算。例如：1977年，上海中心血站調(diào)查了1788個(gè)MN血型者，其中397人是M型（LmLM），861人是MN型（LmLN），530人是N型（LNLN）。請(qǐng)分別計(jì)算LM和LN的基因頻率。解此題時(shí)，根據(jù)題意可知M型者含有兩個(gè)LM基因，MN型者含有一個(gè)LM，一個(gè)LN基因，N型者含有兩個(gè)LN基因，故本題應(yīng)這樣計(jì)算： LM%=100%=46.3% LN%=100%=53.7% 另一種計(jì)算方法則是根據(jù)遺傳平衡公式進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)公式計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意其是否符合遺傳平衡定律，也即哈代—溫伯格平衡。這是指如果一個(gè)種群符合下列條件：①種群是極大的；②種群個(gè)體間的交配是隨機(jī)的（各個(gè)體間交配機(jī)會(huì)相等）；③沒有突變產(chǎn)生；④種群之間不存在個(gè)體的遷移或基因交換；⑤沒有自然選擇，那么這個(gè)種群的基因頻率（包括基因型頻率）就可以一代代穩(wěn)定不變，保持平衡。用公式表示為：（p+q）2=p2+2pq+q2=1。其中p2代表一個(gè)等位基因純合子的頻率，q2代表另一個(gè)等位基因純合子的頻率，2pq代表雜合子的頻率。例如：在一個(gè)兔種群中，有一半的兔體內(nèi)有白色脂肪?；蛐蜑閅Y，另一半兔體內(nèi)有黃色脂肪，基因型為yy。那么，這個(gè)種群中的基因Y和基因y頻率都是0.5。在有性生殖過(guò)程中，在滿足上述五個(gè)條件的情況下，這個(gè)種群產(chǎn)生具有Y和y基因的精子比例是0.5∶0.5，產(chǎn)生具有Y和y基因的卵細(xì)胞比例也是0.5∶0.5。有性生殖的結(jié)果，根據(jù)孟德爾的遺傳規(guī)律，產(chǎn)生的子一代具有三種基因型，并且它們之間的比例是： 卵細(xì)胞 精子 0.5 Y 0.5 y 0.5 Y 0.25 YY 0.25 Yy 0.5 y 0.25 Yy 0.25 yy 由此可見，子一代基因型YY、Yy、yy的頻率分別是0.25、0.50和0.25。那么，子一代中各基因的頻率分別是Y=0.25+0.50=0.50,y=0.50+0.25=0.50,也即［p（Y）2+q（y）2］2=p2（YY）+2pq（Yy）+q2（yy）=1，其中p（Y）=0.50，q（y）=0.50；p2（YY）=0.25，2pq（Yy）=0.50，q2（yy）=0.25。 七、典型例題分析 ［例1］生命起源的“化學(xué)進(jìn)化論”已被廣大學(xué)者所承認(rèn)，這一假說(shuō)與生命的“自然發(fā)生論”有一點(diǎn)是相同的，它是 A.生命都是從非生命物質(zhì)中突然產(chǎn)生的 B.生命都是從非生命物質(zhì)中產(chǎn)生的 C.生命都是在目前條件下從非生命物質(zhì)中產(chǎn)生的 D.生命的發(fā)生是在與宇宙進(jìn)化相聯(lián)系的條件下產(chǎn)生的 分析：“自然發(fā)生論”認(rèn)為生命是從非生命物質(zhì)中產(chǎn)生的，而且是突然發(fā)生的?！盎瘜W(xué)進(jìn)化論”認(rèn)為生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的歲月通過(guò)化學(xué)進(jìn)化而產(chǎn)生的。故此，兩種假說(shuō)都認(rèn)為生命來(lái)自非生命物質(zhì)，只是“自然發(fā)生論”否認(rèn)了生物與非生物之間是“化學(xué)進(jìn)化”關(guān)系的看法。 答案：B ［例2］在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型AA的個(gè)體占24%，基因型Aa的個(gè)體占72%，基因型aa的個(gè)體占4%。那么基因A和基因a的頻率分別是 A.24%　72% B.36%　64% C.57%　43% D.60%　40% 分析：根據(jù)題意，在100個(gè)個(gè)體中，AA占24，Aa占72，aa占4，即在200個(gè)基因中，A基因占224+72=120個(gè)，基因頻率為120200=60%；a基因占24+72=80，基因頻率為80200=40%。 答案：D ［例3］某工廠有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因的攜帶者為15人，患者5人，男性患者11人，那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為多大？ 分析：由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色體上，而Y染色體上沒有，因此色盲基因及其等位基因的總數(shù) XB+Xb=2002+2001=600 色盲基因Xb=151+52+111=36 因此，色盲基因的基因頻率為100%=6%。 答案：6% ［例4］據(jù)研究，現(xiàn)代的長(zhǎng)頸鹿是由古代的一種頸和前肢較短的古鹿進(jìn)化而來(lái)的，對(duì)長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化過(guò)程解釋正確的是 A.長(zhǎng)頸鹿的長(zhǎng)頸和長(zhǎng)的前肢是由于長(zhǎng)期伸長(zhǎng)和使用的結(jié)果 B.由于食物缺乏，導(dǎo)致古鹿發(fā)生變異的結(jié)果 C.變異、選擇、遺傳、隔離的結(jié)果 D.變異、選擇、遺傳綜合作用的結(jié)果 分析：長(zhǎng)頸鹿和古鹿是不同的物種，其形成過(guò)程有三個(gè)基因環(huán)節(jié)。變異、選擇、隔離。首先，古鹿原來(lái)就存在著變異，有的頸和前肢長(zhǎng)，有的頸和前肢短，當(dāng)食物缺乏時(shí)，頸和前肢長(zhǎng)的生存并產(chǎn)生后代，同時(shí)把長(zhǎng)頸基因遺傳給后代，經(jīng)過(guò)若干代的選擇，鹿群的基因頻率發(fā)生變化，長(zhǎng)頸基因的頻率逐漸增大，達(dá)到一定程度，便產(chǎn)生生殖隔離，形成現(xiàn)代的長(zhǎng)頸鹿。 答案：C ［例5］自然選擇是指 A.生物繁殖能力超越生存環(huán)境的承受力 B.生物過(guò)度繁殖引起的生存斗爭(zhēng) C.在生存斗爭(zhēng)中，適者生存 D.遺傳使微小有利的變異得到積累和加強(qiáng) 分析：達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的基本實(shí)質(zhì)是在生存斗爭(zhēng)中，適者生存，不適者被淘汰。盡管四項(xiàng)答案從理論上來(lái)講，沒有錯(cuò)誤，但最接近本題答案的是C。 答案：C ［例6］閱讀材料，回答有關(guān)問(wèn)題： 材料1　19世紀(jì)末期，英國(guó)科學(xué)家達(dá)爾文創(chuàng)立了生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)，提出自然界存在優(yōu)勝劣汰規(guī)律。 材料2　英國(guó)社會(huì)學(xué)家斯賓塞等人把進(jìn)化論運(yùn)用于人類社會(huì)研究領(lǐng)域，客觀上卻成為殖民主義弱肉強(qiáng)食的理論根據(jù)。 材料3　19世紀(jì)末期，中國(guó)啟蒙思想家嚴(yán)復(fù)翻譯英文著作，并加上自己的思想寫成《天演論》，提出“物競(jìng)天擇”“與天爭(zhēng)勝”。 （1）下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述中，不符合達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的是 A.遺傳和變異是進(jìn)化的基礎(chǔ) B.生存斗爭(zhēng)是生物進(jìn)化的動(dòng)力 C.生存斗爭(zhēng)主要在不同的生物種群之間進(jìn)行 D.生物新類型的形成是有利變異定向積累的結(jié)果 （2）對(duì)上述材料，下列說(shuō)法中正確的是 A.達(dá)爾文的進(jìn)化論正確的解釋了人類社會(huì)和自然發(fā)展的共同規(guī)律 B.它們都只強(qiáng)調(diào)優(yōu)勝劣汰、自然淘汰的法則 C.嚴(yán)復(fù)的目的是向中國(guó)人介紹西方生物進(jìn)化理論 D.嚴(yán)復(fù)強(qiáng)調(diào)“物競(jìng)天擇”是警示國(guó)人因循守舊就會(huì)亡國(guó)滅種 （3）根據(jù)上述材料，下列說(shuō)法中正確的是 A.自然科學(xué)理論是有階級(jí)性的 B.自然科學(xué)理論在社會(huì)領(lǐng)域中具有普遍的適用性 C.社會(huì)生活遵循自然界同樣的規(guī)律 D.自然科學(xué)觀念的重大變革會(huì)引起社會(huì)意識(shí)的改變 分析：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容包括四點(diǎn)：過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳變異、適者生存。其中生存斗爭(zhēng)包括生物與無(wú)機(jī)環(huán)境的斗爭(zhēng)，生物與生物的斗爭(zhēng)（種內(nèi)斗爭(zhēng)、種間斗爭(zhēng)）。嚴(yán)復(fù)將自然選擇學(xué)說(shuō)應(yīng)用于人類社會(huì)，提出“物競(jìng)天擇”“與天爭(zhēng)勝”，其目的是警示國(guó)人因循守舊就會(huì)亡國(guó)滅種。自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)是相對(duì)獨(dú)立的兩大科學(xué)體系。自然科學(xué)觀念的重大變革會(huì)引起社會(huì)意識(shí)的改變。 答案：（1）C?。?）D　（3）D ［例7］達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島上發(fā)現(xiàn)幾種地雀，用現(xiàn)代進(jìn)化理論解釋錯(cuò)誤的是 A.經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離達(dá)到生殖隔離，導(dǎo)致原始地雀物種形成現(xiàn)在條件的地雀物種 B.生殖隔離一旦形成，原來(lái)屬于同一物種的地雀很快進(jìn)化形成不同的物種 C.這些地雀原先屬于同一雀種，從南美大陸遷來(lái)后，逐漸分布在不同群島，出現(xiàn)不同的突變和基因重組 D.自然選擇對(duì)不同種群的基因頻率的改變所起的作用有所差別，最終導(dǎo)致這些種群的基因庫(kù)變得很不相同，并逐步出現(xiàn)生殖隔離 分析：原屬同一物種的地雀，從南美大陸遷來(lái)后，因在不同群島上生活（地理隔離），產(chǎn)生不同的突變和基因重組，這是生物進(jìn)化的原材料。由于每個(gè)島上的食物和棲息條件互不相同，自然選擇對(duì)其基因頻率的改變所起的作用就有差別，在一個(gè)種群中，某些基因被保留下來(lái)，而在另一個(gè)種群中，被保留下來(lái)的可能是另一些基因，久而久之，由于自然選擇的不同使各個(gè)種群的基因庫(kù)變得很不相同，并逐步出現(xiàn)生殖隔離，生殖隔離一旦形成，原來(lái)同一種的地雀就成了不同種的地雀，而不需要再進(jìn)行進(jìn)化。不過(guò)物種的進(jìn)化是十分緩慢的，往往要成千上萬(wàn)年才能實(shí)現(xiàn)，不是一朝一夕就可形成的。 答案：B ［例8］下列不屬于生殖隔離的是 A.鳥類和青蛙 B.馬和驢雜交后代不育 C.東北虎和華南虎 D.山羊和綿羊雜交后雜種不活 分析：本題考查生物隔離的概念。所謂生殖隔離是指種群間的個(gè)體不能自由交配，或者交配后不能生出可育后代的現(xiàn)象。鳥類和青蛙分屬于兩個(gè)物種，不能進(jìn)行基因交流即交配。B可以產(chǎn)生雜交后代騾，但騾不育。D不能產(chǎn)生雜交后代。華南虎和東北虎是由于地理隔離形成的兩個(gè)虎的亞種，仍是同一物種，還未形成生殖隔離。 答案：C