师：同学们，今天我们一起来复习现代生物进化理论。我们知道细菌有抗药性，所以不能长期、滥用和过量使用抗生素。那么细菌这种抗药性的适应性特征是如何形成的呢？不同的进化学说有不同解释。如果你们是拉马克进化学说或达尔文自然选择学说的代言人，会怎么解释呢？

　　假设拉马克来解释，他可能会认为，抗生素的使用使细菌产生抗药变异，抗生素在其中起到诱导变异的作用。而达尔文可能会认为，变异是不定向的，细菌种群中有各种变异类型。在生存斗争中，某些可遗传的有利变异赋予个体在特定环境中生存和繁殖的优势。通过抗生素的定向选择，有利变异逐代积累和加强，形成适应各种环境的新类型。

　　对比这两种学说，拉马克强调变异是定向的，且认为细菌的主观意识起重要作用，这符合唯心主义世界观，不能科学解释进化理论。达尔文认为变异不定向，自然选择才是定向的，更符合唯物主义世界观，能更科学地解释相关行为。但达尔文的研究围绕个体和表现型展开。

　　仅研究个体和表现型可行吗？个体表现型可能随个体死亡消失，那研究岂不是要终止？后来人们发现，决定表现型的基因可随生殖世代延续，并在群体中扩散。于是，现代生物进化理论将进化研究的基本单位确定为种群，研究群体的基因组成及其变化。

　　这是否意味着自然选择时可直接选择基因型呢？基因型肉眼不可见，我们看到抗药个体生存，其他类型被淘汰，说明直接选择的是表现型，根本选择的才是基因型。现代生物进化理论认为，突变和基因重组为选择提供了材料，自然选择导致种群基因频率定向改变，这就是进化的实质。那么，自然选择就一定会形成新物种吗？

　　我们来看物种形成的模式图，形成物种的标志是什么？对，是生殖隔离。生物进化和生殖隔离（物种形成）有关系吗？生物进化是种群基因频率的改变，积累后使基因库有差别，最终导致生殖隔离，标志着物种形成。可见，进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化过程。

　　下面我们用这些理论，特别是现代生物进化理论，来解决一个具体问题：蜥蜴原有种类是如何变成新物种的？从图中可知要经历三个环节，X、Y 和 Z。这三个环节涉及哪些内容呢？回到物种形成模式图分析，蜥蜴原种变成不同性状要经过 X，所以 X 应该是突变和基因重组，这样才能形成不同性状。接着，有利变异保存，不利变异淘汰，这必然要经过自然选择环节。最终形成新物种，一定要有生殖隔离。所以物种形成的三个必要环节是突变和基因重组、自然选择以及生殖隔离。

　　我们一直在提生殖隔离，隔离还有另一种形式——地理隔离。这两种隔离有什么联系和区别呢？看这道思考题，如图，物种 a 因地理障碍分隔为两个种群 A1 和 A2，经过漫长进化分别形成新物种 b 和 c。在此过程中某一时刻，A1 种群部分群体越过障碍外迁，与 A2 同域分布，最终朝着 d 的方向进化。

　　大家思考，b 和 d 存在地理隔离，是否一定存在生殖隔离？c 和 d 同域分布，不存在地理隔离，是否就绝对不存在生殖隔离？通过思考这两个问题，能很好理解地理隔离和生殖隔离的联系。比如，一般长期地理隔离可形成生殖隔离，但仅有地理隔离不一定形成生殖隔离，东北虎和华南虎就是典型例子。

　　第二个问题，不经过地理隔离就绝对不能形成生殖隔离吗？这种现象在自然界，尤其植物中很常见，植物多倍体的产生就可不经过地理隔离直接形成生殖隔离。

　　在众多进化理论中，还有很多重要概念需要辨析，下面用判断题形式加深理解。

　　判断一：只有基因突变和基因重组为生物进化提供选择的原材料。在现代生物进化理论中，突变和基因重组是为进化提供原材料的主要途径，这里的突变包括基因突变和染色体变异，所以判断一错误。

　　判断二：高茎豌豆与矮茎豌豆杂交出现 3 : 1 的性状分离比，这个过程可为进化提供原材料。借鉴第一道判断，要有突变或基因重组发生才行，而此杂交过程未涉及基因突变、染色体变异，一对相对性状也不太可能存在基因重组，所以不能为生物进化提供原材料，判断二错误。

　　判断三：种群基因频率的变化趋势，既能预测进化的方向，又能预测变异的方向。变异是不定向的，无法预测其方向，所以判断三错误。

　　判断四：共同进化都是通过物种间的生存斗争来实现的。共同进化发生在物种和物种之间以及物种与环境之间，此判断只讲了一个方面，不全面，所以判断四错误。

　　下面进入本节第二个重要内容：基因频率和基因型频率的计算。

　　首先，学会利用公式计算基因频率。看例题，果蝇是常用遗传学研究材料，现有一果蝇种群，随机抽出 100 只果蝇，测知基因型 AA 35 只、Aa 60 只、aa 5 只，求 A 基因的基因频率。公式为：A 基因频率 = A 基因总数 /（A + a）基因总数。那么 A 基因总数为 35×2 + 60，因为 AA 个体有 2 个 A 基因，Aa 个体有 1 个 A 基因。果蝇总数 100 只，每个个体基因成对，所以基因总数为 100×2。经计算，A 基因频率 =（35×2 + 60）÷（100×2） = 65%。因为一对等位基因频率之和为 1，所以 a 基因频率 = 1 - 65% = 35%。