拉马克、达尔文、孟德尔及其遗传学
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后天获得的性状可以遗传?提到进化论,我们⾸先想到的是达尔⽂,达尔⽂是公认的现代⽣物学奠基⼈。
⽽实际上, 拉马克早在达尔⽂出⽣的那⼀年(1809年)就在《动物学哲学》⾥提出了⾃⼰的进化学说,但在⽣物学历史上,达尔⽂主义⼀直占据着统治地位,⽽拉马克主义则⼀直受着不公的待遇。
但随着最近⼏年表观遗传学的发展,越来越多的证据表明,拉马克主义也是科学的。
⼀、拉马克表观遗传学与达尔⽂⾃然选择论的冲突在⽣物学上,有些⽣物基因没变,但能够把⼀些性状遗传给下⼀代,这被称为表观遗传学。
这⼀理论的主要提出及代表⼈物就是拉马克。
拉马克认为,⽣物经常使⽤的器官会逐渐发达,不使⽤的器官会逐渐退化,这就是进化领域的“⽤进废退”学说。
拉马克(Jean Baptiste Lemarck,1744~1829)在1809年出版了《动物学哲学》。
他在书中系统地阐述了他的进化学说,提出了两个法则:⼀个是⽤进废退,⼀个是获得性遗传。
后⼈把拉马克对⽣物进化的看法称为拉马克学说或拉马克主义,其主要观点是:1.物种是可变的,物种是由变异的个体组成的群体。
2.⽣物存在着由简单到复杂的⼀系列等级阶梯,⽣物本⾝存在着⼀种内在的“意志⼒量”驱动着⽣物由低等级向⾼等级发展。
3.⽣物对环境有巨⼤的适应能⼒,环境的变化会引起⽣物的变化,⽣物会由此改进并适应,环境的多样化是⽣物多样化的根本原因。
4.环境的改变会引起动物习性的改变,习性的改变会使某些器官经常使⽤⽽得到发展,另⼀些器官不经常使⽤⽽退化,在环境影响下所发⽣的定向变异,即后天获得的性状是能够遗传的。
由于拉马克的观点与当时占统治地位的物种不变论产⽣了很⼤的冲突,他受到敌对势⼒的打击和迫害,导致他的⼀⽣都是在贫穷与冷漠中度过的。
晚年的拉马克双⽬失明,忍受病痛的折磨,但仍顽强地让幼⼥柯尼利娅做笔录,⾃⼰坚持写作,把毕⽣精⼒奉献给了⽣物学的研究。
达尔⽂⾃然进化论的核⼼思想是⾃然选择,物竞天择,优胜劣汰,适者⽣存。
达尔文进化论和拉马克进化论的异同达尔文进化论和拉马克进化论都是关于生物进化的理论,但它们的观点和假设有所不同。
达尔文进化论认为,生物的进化是由自然选择和基因变异驱动的。
自然选择是指生物种群中那些拥有更适应环境的性状和特征的个体更有可能生存和繁殖,从而传递下去。
而基因变异则是指生物基因中的随机突变和重组导致了新的性状和特征的出现。
因此,达尔文进化论认为进化是一个长期而缓慢的过程,需要经过数百万年的时间才能体现出来。
相比之下,拉马克进化论则强调生物的进化是由环境的影响和生物自身的努力驱动的。
他认为生物通过不断地努力和适应环境来改变自己的体质和性状,从而使后代更好地适应环境。
例如,他认为长颈鹿是因为不断伸长自己的脖子来够到更高的树叶而进化出长颈,这个理论后来被证明是错误的。
而且,拉马克进化论没有考虑到基因变异的重要性,因此他的理论在现代生物学中已经被淘汰了。
总的来说,达尔文进化论和拉马克进化论的最大区别在于对进化的驱动力的理解。
达尔文进化论认为进化是由自然选择和基因变异驱动的,而拉马克进化论则认为是通过环境和生物自身的努力。
在现代生物学中,达尔文进化论被广泛接受,而拉马克进化论则被视为过时的理论。
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本章要点1.遗传、变异的含义及其与环境的关系1.遗传学的研究对象■遗传学(Genctics)是研究生物遗传和变异的科学---遗传与变异是生物界及普通、最基本的两个特征。
遗传ihereditgy指生物亲代与子代相似的现象,即生物在世代传递过程中可以保持物种和生物个体各种特性不变变异(ariation);指生物在亲代与子代之间,以及在子代与子代之间表现出一定差异的现象遗传与变异是一对矛盾对立统一的两个方面:遗传是相对的、保守的,而变异是统对的、发展的;没有遗传就没有物种的相对稳定,也就不存在变异的问题。
没有变异特征物种将是一成不变的,也不存在遗传的问题2.遗传、变异和选择■遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素1.生物进化就是环境条件对生物变异进行自然选择,在自然选择中得以保存的变异传递给子代(遗传),变异逐代积累导致物种演变,产生新物种。
2.动、植物新品种育种实际上是个人工进化过程,只是以选择强度更大的人工选择代替了自然选择,其选择的条件是育种者的要求。
遗传+变分+自然选择----形成物种遗传+变异+人工选择-----动、植物品种3.遗传、变异与环境■生物所表现出的性状变异分为:可遗传变异片和不可遗传变异----环境引起的变异中包含可以遗传给后代的特性,也包含只在生物当代表现出米,而不能传递给后代的变异----西汉的著名唯物士义者--王充(王阳明)在《论衡》中指出:某些偶然变异是不可遗传的4.动物遗传学的任务■遗传与变异现象与基本规律---阐明生物遗传、变异现象及其表现规律■遗传的本质与内在规律---探索遗传、变异的原因及其物质基础(遗传的本质),揭示遗传变异的内在规律■指导动物进传改良工作---在上述工作基础上指导动、植物和微生物遗传改良实践2.生物进化与新品种选育的三大因素;三、遗传学的应用1.对生命本质的探索1.生命现象的遗传统性2.生命科学在分子水平上的统一.1.生物进化理论的基础1.遗传学研究生物在少数几个世代繁育过程中表现出来的遗传、变异现象与规律2.生物进化研究生物在长期历史过程中的遗传与变异规律及发展方向2.指导动植物、微生物遗传改良工作1.提高育种工作的预见性2.创造新的遗传变异3.提高选择可靠性与效率4.定向创造和重组遗传变异等Myostatin的来源和分子特征■Myosta属于转化生长因子-B( TGF-B)超家族成员。
进化论是关于生物种群演化的理论,它由一系列科学发现和思想演变逐渐形成并得到广泛接受。
以下是关于进化论形成和发展历程的概述。
1. 古代思想:早在古代,人们就开始思考生物的起源和多样性。
例如,古希腊哲学家苏格拉底和柏拉图认为存在一个有机体的连续链条,不同生物之间通过渐进的变化相互联系。
然而,缺乏证据和科学方法,这些观点只能视为纯粹的哲学假设。
2. 拉马克的遗传理论:18世纪末,法国生物学家拉马克提出了一种被称为“遗传的力量”的理论,即个体通过积极适应环境产生的特征可以遗传给后代。
尽管这个理论后来被证明是错误的,但它为后来的进化思想奠定了基础。
3. 达尔文的进化论:19世纪初,英国自然学家查尔斯·达尔文提出了进化论的核心思想。
他在其著作《物种起源》中提出了两个关键观点:物种的多样性是通过自然选择逐渐产生的,而不是由神创造;适应环境的个体会更有可能生存和繁殖,从而将其有利特征传递给后代。
达尔文的理论引起了巨大争议,但逐渐被科学界接受。
4. 孟德尔的遗传发现:19世纪中叶,奥地利修道士格雷戈尔·孟德尔通过对豌豆植物进行一系列育种实验,发现了遗传的规律。
他的工作揭示了基因在遗传中的作用,为进化论提供了分子基础。
5. 基因学和遗传学的发展:20世纪初,基于孟德尔的遗传规律,遗传学开始成为一个独立的学科。
随着基因的发现和DNA结构的解析,人们开始理解基因如何编码生物的遗传信息,并且如何通过基因突变和重组导致新的遗传变异。
6. 群体遗传学和现代综合进化理论的形成:20世纪中期,群体遗传学的发展为进化理论提供了更深入的解释。
群体遗传学研究了群体中基因频率的变化和遗传漂变的机制。
同时,现代综合进化理论的形成将自然选择、遗传漂变、突变和基因流等因素整合在一起,提供了更全面的解释。
7. 分子进化学的兴起:20世纪后期,分子生物学的快速发展促使分子进化学成为进化论的重要组成部分。
通过比较DNA和蛋白质序列,研究人员可以重建物种间的进化关系,并推断出共同祖先的存在时间和地点。
达尔文与拉马克进化学说异同的比较达尔文与拉马克进化学说异同的比较一、拉马克学说要点拉马克(Jean Baptiste de Lemarck 1744—1829),法国博物学家。
生物学伟大的奠基人之一,生物学一词是他发明的,最先提出生物进化的学说,是进化论的倡导者和先驱。
他还是一个分类学家,林奈(Carl von linne1707~1778)的继承人。
主要著作有《法国全境植物志》、《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》等。
[4]他在《动物的哲学》中系统地阐述了他的进化学说(被后人称为“拉马克学说”),提出了两个法则:一个是用进废退;一个是获得性状遗传。
并认为这两者既是变异产生的原因,又是适应形成的过程。
他提出“物种是可以变化的,种的稳定性只有相对意义”。
[4]生物进化的“原因是环境条件对生物机体的直接影响”。
认为生物在新环境的直接影响下,习性改变,某些“经常使用的器官发达增大,不经常使用的器官逐渐退化”。
认为物种经过这样不断地加强和完善适应性状,便能逐渐变成新种,而且这些“获得的后天性状可以传给后代”,使生物逐渐演变。
并认为适应是生物进化的主要过程。
他第一次从生物与环境的相互关系方面探讨了生物进化的动力,为达尔文进化理论的产生提供了一定的理论基础。
但是拉马克在说明进化原因时,由于当时的知识局限,而把环境对于生物体的直接作用以及获得性状遗传给后代的过程简单化,比较草率地得到结论,认为生物天生具有“向上发展”的趋向,以及“动物的意志和欲望”(意译,也可以翻译为“需求”)也能够在进化中发生作用。
在他看来,生物界是一个从最简单、最原始的微生物按次序上升到最复杂、最高等的人类的阶梯,而所谓生物进化,就是从非生物自然产生微生物,微生物进化成低等生物,低等生物进化成高等生物,直到进化成人的过程。
他认为,这个进化过程是不断在重复,至今仍在进行着的。
也就是说在今天,聪明的猩猩仍在尽力进化成人。
拉马克也是试图解释进化现象的第一人,他给出了第一个解释进化动力和原因的理论。
现代生物进化理论的主要内容嘿,伙计们!今天我们要聊聊一个非常有趣的话题——现代生物进化理论的主要内容。
你们知道吗,这个理论可是科学家们经过长时间的研究和探讨,才逐渐形成的一个完整的体系哦!那我们就赶快开始吧,让咱们一起探索这个神奇的世界!我们来说说生物进化的基本概念。
生物进化,简单来说,就是指生物种类随着时间的推移,逐渐发生的变化。
这些变化可能是基因的变异、物种的分化,也可能是环境的改变等等。
而现代生物进化理论,就是试图解释这些变化背后的原理和规律。
那么,现代生物进化理论都有哪些主要内容呢?咱们可以先从“达尔文的自然选择”说起。
你们知道吗,这个理论是达尔文在19世纪提出的,他认为生物之间的竞争会导致那些更适应环境的个体生存下来,从而使得种群不断进化。
这个理论虽然简单明了,但是后来却被一些批评者指出了一些问题。
比如说,他们认为达尔文没有考虑到基因的作用,而且他的理论也无法解释为什么有些物种能够在短时间内迅速地改变自己的特征。
好在这些问题并没有阻止科学家们继续探索生物进化的奥秘。
接下来,我们来说说“拉马克的用进废退”。
这个理论是法国生物学家拉马克在19世纪提出的,他认为生物的特征是通过使用和不使用来决定的。
也就是说,如果一个器官经常被使用,那么它的功能就会变得更强壮;反之亦然。
这个理论虽然也有一些局限性,但是它为我们提供了一个新的思路,让我们开始关注环境对生物进化的影响。
紧接着,我们来说说“达尔文-孟德尔遗传学”。
这个理论是将达尔文的自然选择和孟德尔的遗传学相结合而来的。
孟德尔是一位著名的奥地利植物学家和动物学家,他发现了遗传因子的秘密。
而达尔文则提出了自然选择的理论。
这两个理论的结合,让我们开始认识到生物特征不仅仅是由基因决定的,还与环境因素密切相关。
我们来说说“现代综合进化论”。
这个理论是目前为止最全面、最准确的生物进化理论。
它将前面提到的所有理论都融合在一起,形成了一个更加完整的体系。
现代综合进化论认为,生物进化是由基因突变、自然选择、遗传漂变等多种因素共同作用的结果。
遗传学作业第一章一、名词解释遗传学、遗传、变异、遗传工程、细胞工程、染色体工程、基因工程二、问答题1、生物进化与新品种选育的三大依据是什么?答:生物的遗传是相对的、保守的,而变异是绝对的、发展的。
没有遗传,不可能保持性状和物种的相对稳定性;没有变异就不会产生新的性状,也不可能有物种的进化和新品种的选育。
遗传和变异这对矛盾不断地运动,经过自然选择,才形成形形色色的物种。
同时经过人工选择,才育成适合人类需要的不同品种。
因此,遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。
2、拉马克、达尔文、魏斯曼及孟德尔的遗传观念及其在遗传学发展中的作用如何?第二章1 假定某杂合体细胞内含有3对染色体,其中A、B、C来自母本,A’、B’、C’来自父本。
经减数分裂该杂种能形成几种配子,其染色体组成如何?其中同时含有全部母本或全部父本染色体的配子分别是多少?2 人的染色体数为2n=46,写出下列各时期的染色体数目和染色单体数。
(1)初级精母细胞(2)精细胞(3)次级卵母细胞(4)第一极体(5)后期I(6)末期II(7)前期II(8)有丝分裂前期(9)前期I(10)有丝分裂后期答:(1)46、92;(2)23、不存在染色体单体;(3)23、46;(4)23、46;(5)46、92;(6)46、不存在染色体单体;(7)23、46;(8)46、92;(9)46、92;(10)92、不存在染色体单体。
3 某植物细胞内有两对同源染色体(2n=4),其中一对为中间着丝点,另一对为近端着丝点,试绘出以下时期的模式图。
(1)有丝分裂中期(2)减数第一次分裂中期(3)减数第二次分裂中期第三章一.名词解释性状、单位性状、相对性状、显性性状、隐性性状、基因、基因座、显性基因、隐性基因、基因型、表型、等位基因、复等位基因、纯合体、杂合体、杂交、回交、测交二.问答题、计算题1.小麦毛颖基因P为显性,光颖基因p为隐性。
写出下列杂交组合的亲本基因型。
拉马克观点局限于小时间段、个体层面;达尔文观点是侧重进化整个历史时间段、群体变化。
拉马克侧重于物种主体的努力导致定向变异,主动变异(变异一直是向前(有利方向)发展的);达尔文侧重于随机突变接受自然选择的筛选导致进化,各物种被动接受。
而且由于当时的科技并未认识到表观遗传(获得性遗传)的存在,故整体反驳拉马克,支持达尔文。
现在科技进步,新的主流观点认为拉马克与达尔文的学说互为补充,而且基因并不完全决定遗传信息。
拉马克学说拉马克认为,生物经常使用的器官会逐渐发达,不使用的器官会逐渐退化,是为“用进废退说”(注,‘用进废退’指的是‘经常使用’,而不是指‘有用的’)。
拉马克认为用进废退这种后天获得的性状是可以遗传的,因此生物可把后天锻练的成果遗传给下一代。
如长颈鹿的祖先原本是短颈的,但是为了要吃到高树上的叶子经常伸长脖子和前腿,通过遗传而演化为现在的长颈鹿。
又例如上一代是为举重选手,则子代应遗传得自父母之强健肌肉。
拉马克的理论经不起古典遗传学(孟德尔遗传学)的推敲。
德国的科学家魏斯曼(August Weismann)曾经做过一个实验:将雌、雄的老鼠尾巴都切断后,再让其互相交配来产生子代,而生出来的结果也依旧都是有尾巴的。
再将这些没有尾巴的子代互相交配产生下一代,而下一代的老鼠也仍然是有尾巴的。
他一直这样重复进行至第二十一代,其子代仍然是有尾巴的,就此推翻了拉马克的学说。
现代分子遗传学已非常清楚,生物的性状功能无论再常用或不常用,也不会编码到染色体中。
由于基因在拉马克的学说中不为参考因素,较不符合现代的遗传学,因此在目前的科学界中,拉马克的学说普遍不被接受。
目前,较能解释生物的演化的学说为达尔文所提出的天择说。
贡献《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》在科学史上具有重要的地位。
他在《动物的哲学》中系统地阐述了他的进化学说(被后人称为“拉马克学说”),提出了两个法则:一个是用进废退;一个是获得性遗传。
并认为这两者既是变异产生的原因,又是适应形成的过程。