生命的起源和生物进化省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第一节第一节 生命起源生命起源第二节第二节 生物进化历程生物进化历程第三节第三节 生物进化证据生物进化证据第四节第四节 生物进化理论生物进化理论 生物进化生物进化第1页“道生一，一生二，二生三，三生万物。”老子:道德经“物类之起，必有所始。”旬子:劝学第一节第一节 生命起源生命起源第2页原始气体冷凝汇流成海洋火山暴发和闪电能量使气体合成简单有机物氨基酸聚合成肽链又重新回到水中各种大分子进化成原核细胞、真核细胞、多细胞生 命 起 源 模 式第3页生命诞生第4页三个焦点问题：生物大分子出现 DNARNA蛋白质秩序建立 细胞形成第5页一、生物大分子出现3840亿年前第6页核苷酸、氨基酸和卟啉等有机物起源，核苷酸、氨基酸和卟啉等有机物起源，已经有相当多研究已经有相当多研究 (1)从从球外空间探索球外空间探索这些分子存在证据；这些分子存在证据；(2)从从球外起源陨石球外起源陨石中分析这类物质是否存在；中分析这类物质是否存在；(3)试验室中创造类似于生命发生期地球条件，试验室中创造类似于生命发生期地球条件，开展开展人工模拟人工模拟试验。试验。第7页人们利用精密观察设备从球外空间、从天人们利用精密观察设备从球外空间、从天外飞来陨石中已找到外飞来陨石中已找到40各种存在于地球之外有各种存在于地球之外有机物，其中包含了各种机物，其中包含了各种氨基酸氨基酸、核苷酸核苷酸和和卟啉卟啉。第8页1828年年德德国国化化学学家家维维勒勒(FWohler 18001882)在在试试验验室室里里用用氧氧化化 铅铅 和和 铵铵 合合 成成 尿尿 素素(NH2CONH2)。开开辟辟了了从从无无机机物物合合成成有有机机物物新新纪纪元元，填填补补了了有有机机物物与与无无机机物物之之间间鸿沟。鸿沟。第9页1953年，米勒年，米勒(Mi11er)对靠近于对靠近于地表地表原始原始气氛气氛气体气体混合系统混合系统第10页第11页NH3、H2、CH4、H2O天冬氨酸天冬氨酸混合系统混合系统谷氨酸谷氨酸氨基丙酸氨基丙酸(紫外线紫外线)(冲击波冲击波)(射射线线)高压电弧高压电弧等等生物大分子组成物可从无机物和简单有机生物大分子组成物可从无机物和简单有机物小分子在物小分子在靠近地表原始状态靠近地表原始状态物理、化学条件物理、化学条件下合成出来，这是下合成出来，这是生命起源于地球生命起源于地球化学演化有化学演化有力证实。力证实。第12页生命主宰物质是生命主宰物质是核酸核酸和和蛋白质蛋白质这两这两类生物大分子。生物大分子起源研究是类生物大分子。生物大分子起源研究是解开生命起源奥秘钥匙。解开生命起源奥秘钥匙。二、DNARNA蛋白质秩序建立第13页ReverseTranslationReplication第14页核酸同原始蛋白质哪个先发生，有三种说法：核酸同原始蛋白质哪个先发生，有三种说法：核酸先发生；蛋白质先发生；二者同时发生。核酸先发生；蛋白质先发生；二者同时发生。核核酸酸先先发发生生可可能能性性较较大大，因因为为核核酸酸组组成成成成份份较较简简单单，聚聚合合较较轻轻易易。同同时时发发生生可可能能性性不不大大。核核酸酸先先发发生生，但但没没有有发发挥挥它它信信息息传传导导体体潜潜在在功功效效。这这种种潜潜能能只只有有在在原原始始生生命命微微体体系系出出现现后后才才能表现出来。能表现出来。依据研究，依据研究，RNA先发生可能性较大，称为先发生可能性较大，称为“RNA世界世界”。因某种核酸同时还含有酶功效。因某种核酸同时还含有酶功效。第15页三、细胞形成膜结构和分隔化形成是生命功效实现必要条件细胞出现：细胞出现：35353838亿年前亿年前第16页原始第一个细胞必须具备以下最基本性质：原始第一个细胞必须具备以下最基本性质：(1)有类似质膜有类似质膜生物膜生物膜。(2)有能完成有能完成自我复制自我复制和和自发整合自发整合生命大分生命大分子物质体系。子物质体系。(3)含有内在含有内在物质代谢物质代谢、能量代谢能量代谢和和信息交信息交流流基本性能。基本性能。第17页1、微球说：、微球说：美国福克斯美国福克斯(Fox)试验室主张微球说，认为试验室主张微球说，认为有生物质有生物质(浓缩干燥氨基酸浓缩干燥氨基酸)在在水液环境水液环境内能够内能够形成形成微小球状物微小球状物。这种微球外周具者这种微球外周具者双层表面膜双层表面膜，能将它与，能将它与环境隔离成为相对独立小体系。这种微球可因环境隔离成为相对独立小体系。这种微球可因内外改变而内外改变而变形变形，“增加增加”体积体积；分裂为二分裂为二，也能也能出芽出芽，它们还能，它们还能吸收物质吸收物质。原始生命体发生原始生命体发生第18页蛋蛋白白链链形形成成微微球球体体水溶液中水溶液中 11000 11000第19页2、团聚体说：、团聚体说：苏联奥巴林苏联奥巴林(Oparin)试验室主张有生物质试验室主张有生物质最先形成团聚小体。这种团聚小体最先形成团聚小体。这种团聚小体大小不一大小不一，但有一定范围，形态类似但有一定范围，形态类似球状菌球状菌。团聚小体类。团聚小体类似似简单细胞简单细胞，外表有，外表有双层膜双层膜，膜大小形态因环，膜大小形态因环境渗透压而境渗透压而改变改变。它能。它能“选择吸收选择吸收”一些物质，一些物质，也能进行也能进行“分裂分裂”，能自发，能自发“出芽出芽”。第20页奥巴林将奥巴林将白明胶白明胶(蛋白质蛋白质)水溶液与水溶液与阿拉伯阿拉伯胶胶(糖糖)水溶液混在一起，在混合之前，这种溶水溶液混在一起，在混合之前，这种溶液都是液都是透明透明，混合之后，变为混浊。在显微镜，混合之后，变为混浊。在显微镜下能够看到在均匀溶液中出现了小滴，即下能够看到在均匀溶液中出现了小滴，即团聚团聚体体。它们四面与水液有。它们四面与水液有显著界限显著界限。第21页微球说与团聚粒共同点。微球说与团聚粒共同点。福克斯微球说认为，从类蛋白质在一定条福克斯微球说认为，从类蛋白质在一定条件下即可形成有件下即可形成有双膜结构双膜结构微球，这么微球有各微球，这么微球有各种多样种多样形态改变形态改变和反应和反应“活性活性”。奥巴林团聚。奥巴林团聚粒也含有类似性质，不过它组成物质是从植物粒也含有类似性质，不过它组成物质是从植物或动物那里得到。或动物那里得到。第22页 两个模型研究共同证实一点地球表面物质两个模型研究共同证实一点地球表面物质化学演化，在适宜条件下即有可能化学演化，在适宜条件下即有可能经过物理，经过物理，化学过程，产生原始有膜包被微小球体化学过程，产生原始有膜包被微小球体，达种，达种微球体含有一些类似简单生命活动特征。微球体含有一些类似简单生命活动特征。第23页第二节第二节 生物进化历程生物进化历程 原核细胞 真核细胞?单细胞 多细胞 多细胞生物出现后生物演化 人类起源四个主要进化事件和阶段四个主要进化事件和阶段：第24页1.共生起源假说：共生起源假说：认为原始真核细胞一些细胞器是认为原始真核细胞一些细胞器是吞噬吞噬了另了另一个细胞，或二者一个细胞，或二者融合融合起来，实现起来，实现共生共生结果。结果。不过它无法解释不过它无法解释细胞核细胞核起源。起源。一、从原核细胞到真核细胞第25页被捕捉后生活在大细菌细胞膜和细胞壁之间小被捕捉后生活在大细菌细胞膜和细胞壁之间小细菌细菌(黑色椭圆黑色椭圆)(Bdellovibrio-意即蛭形弧菌意即蛭形弧菌)第26页生活在一个原生生物中共生细菌，大小类似线粒生活在一个原生生物中共生细菌，大小类似线粒体。此原生生物生活在白蚁后肠中。体。此原生生物生活在白蚁后肠中。第27页2.分化假说（膜进化假说）：分化假说（膜进化假说）：真核细胞器是由真核细胞器是由原生质膜内伸原生质膜内伸和和核质再分核质再分配配而同时形成。原核生物到真核生物是渐进、而同时形成。原核生物到真核生物是渐进、直接进化过程。直接进化过程。不过既然各种细胞器是同时形成，为何不过既然各种细胞器是同时形成，为何生生化特征化特征如此不一样。如此不一样。第28页30亿年前3、分子进化、分子进化中性理论：中性理论：30亿年前就亿年前就有了古细菌、有了古细菌、真细菌、真真细菌、真核细胞生物核细胞生物分化分化第29页 真核细胞是不是来自原核细胞，这个真核细胞是不是来自原核细胞，这个问题现在问题现在还没有还没有一个一个最终答案最终答案。第30页多细胞生物出现：多细胞生物出现：6 6亿年前亿年前单细胞真核生物单细胞真核生物二、从单细胞到多细胞多细胞真核生物多细胞真核生物第31页从系统发生来看，生物是从单细胞生物发展到多细胞生物从系统发生来看，生物是从单细胞生物发展到多细胞生物。衣衣藻藻衣藻是一个衣藻是一个单细胞单细胞生物。生物。第32页盘盘藻藻盘藻是由盘藻是由 4、16或或32个细胞个细胞组成，每个细胞都组成，每个细胞都和衣藻相同。散开也能和衣藻相同。散开也能独立独立生活。以同配生殖生活。以同配生殖方式繁殖后代。方式繁殖后代。第33页实实球球藻藻实球藻由实球藻由 8,16或或32个细胞组成，单个细胞不个细胞组成，单个细胞不能独立生活，有性生殖是能独立生活，有性生殖是异配异配。第34页空空球球藻藻空球藻空球藻(Eudorina)是由是由16、32或或64个细胞组成个细胞组成,中央充满中央充满胶质液体胶质液体。雌雄配子雌雄配子大小不一样。大小不一样。第35页团团藻藻团藻团藻(Volvox)是由是由50050000个细胞组成个细胞组成空心空心球群体球群体，细胞功效分化为，细胞功效分化为营养细胞营养细胞和和生殖细胞生殖细胞。有性生殖是有性生殖是卵配卵配。第36页1、生物个体结构与功效进化；2、大量新物种形成和生态系统进化。三、多细胞生物出现后生物演化第37页多细胞植物多细胞植物多细胞动物多细胞动物第38页澄江生物群澄江生物群1984年南京地质年南京地质古生物研究所侯先光古生物研究所侯先光在云南省澄江县境内在云南省澄江县境内发觉了发觉了娜罗虫娜罗虫(Naraoia)古老节肢动古老节肢动物化石后，开始了大物化石后，开始了大规模发掘。规模发掘。第39页它证实了大暴发式演化事件在它证实了大暴发式演化事件在五亿三千五亿三千万万年前确实曾经发生，最令人震撼则是在这年前确实曾经发生，最令人震撼则是在这一事件发生短短一事件发生短短数百万年数百万年(可能只有一两百可能只有一两百万年万年)期间，几乎期间，几乎全部现生动物门类全部现生动物门类和许多和许多已灭绝了生物已灭绝了生物，突发式地出现于，突发式地出现于寒武纪寒武纪地层地层，而在更老地层却完全没有其祖先型生物化，而在更老地层却完全没有其祖先型生物化石发觉。石发觉。第40页在这一个瞬间性突发大事件中，不但建在这一个瞬间性突发大事件中，不但建立了全部现生动物门类立了全部现生动物门类(包含脊索动物在内包含脊索动物在内)结构蓝图。另外还有结构蓝图。另外还有二十几个已经灭绝了生二十几个已经灭绝了生物种物种，与现生动物分类系统没有任何关联，与现生动物分类系统没有任何关联，但每一个种却各自代表一个相当于门一级结但每一个种却各自代表一个相当于门一级结构蓝图。构蓝图。第41页美国学者Sepkoski（1982）统计五次大灭绝事件距今时间Mal灭绝海洋动物科数晚奥陶纪43944022晚泥盆纪36038021晚二叠纪22023050晚三叠纪17519020晚白垩纪606515第42页小行星撞击地球大规模森林火灾大规模火山喷发白垩纪末期恐龙灭绝几个原因推测白垩纪末期恐龙灭绝几个原因推测遍地恐龙尸骨惊慌逃窜恐龙“大灭绝”第43页“大暴发”第44页四、人类起源第45页第46页第47页l关于未来人类体质特征将发展成什么样子，日本科学家依据关于未来人类体质特征将发展成什么样子，日本科学家依据对日本不一样时期人类体质形态结构发展情况，用计算机进对日本不一样时期人类体质形态结构发展情况，用计算机进行推演。行推演。l未来人类可能会像我们想象中太空人一样，长着一个大大如未来人类可能会像我们想象中太空人一样，长着一个大大如足球一样脑袋，尖尖下巴。因为脑量越来越增大，脑颅会越足球一样脑袋，尖尖下巴。因为脑量越来越增大，脑颅会越变越大。伴随食物深入精细，人们不再需要用臼齿磨研食物，变越大。伴随食物深入精细，人们不再需要用臼齿磨研食物，而逐步退化。而逐步退化。第48页南方古猿直立人当代人未来人尼安德特人第49页倭黑猩猩在倭黑猩猩在80英尺高树上英尺高树上行行走走，手中握着水，手中握着水果。果。1、人类起源于古类人猿、人类起源于古类人猿第50页凡出现了较靠近人类化石出现时，猿猴化凡出现了较靠近人类化石出现时，猿猴化石便不见了。石便不见了。起源地点很可能是亚洲中部，包含北京周起源地点很可能是亚洲中部，包含北京周口店和原属亚洲大陆爪哇。但也有化石在南非口店和原属亚洲大陆爪哇。但也有化石在南非和东非发觉。和东非发觉。最新研究认为人类起源于最新研究认为人类起源于非洲非洲猿猴。猿猴。第51页1.人和猿人和猿骨骼十分相近骨骼十分相近：结构上看几乎完全相：结构上看几乎完全相同同2.人和猿人和猿痕迹器官痕迹器官比较：盲肠退化比较：盲肠退化3.人和猿人和猿胚胎发育胚胎发育和和胎盘胎盘比较：前五个月胚胎，比较：前五个月胚胎，盘形胎盘盘形胎盘4.人和猿人和猿生理生理、病理病理比较：三维视觉、月经周比较：三维视觉、月经周期、血型期、血型 人类起源于古类人猿证据人类起源于古类人猿证据第52页人和猿人和猿骨骼十分相近骨骼十分相近：结构上看几乎完全相同：结构上看几乎完全相同第53页（1）早期猿人阶段）早期猿人阶段能人能人1963年年在在坦坦桑桑尼尼亚亚奥奥杜杜韦韦峡峡谷谷发发觉觉头头骨骨连连大大部部分分牙牙齿齿和和下下颌颌骨骨化化石石，脑脑量量637ml,下下肢肢能能直直立立行行走走，拇拇指指可可与与其其它它四四指指对对握握，但但不不甚甚准准确确。有有砾砾石石作作工工具具，能能用用石石块块围围成成圈圈防防风风。化化石距今石距今150万年万年二、人类进化二、人类进化第54页能人能人第55页1470号人号人(直立人直立人)1972年年在在东东非非肯肯尼尼亚亚特特卡卡纳纳湖湖东东岸岸发发觉觉头头骨骨，脑脑量量为为700ml以以上上，肢肢骨骨与与当当代代人人相相同同，已能直立行走。化石距今已能直立行走。化石距今200万年万年。第56页1470号人号人第57页北京猿人北京猿人（2)晚期猿人阶段晚期猿人阶段19发觉。北京猿人脑量1088ml，以能制造石器，用火和营群体生活。距今50万年。第58页蓝田猿人蓝田猿人19631966年在陕西蓝田年在陕西蓝田县发觉化石，县发觉化石，形态上比北京形态上比北京猿人更为原始，猿人更为原始，脑量为脑量为780ml。距今。距今65-80万年万年。第59页1965年年在在云云南南元元谋谋发发觉觉上上内内侧侧门门齿齿各各一一枚枚，有有三三件件石石英英岩岩刮刮削削器器。距距今今170万万年年。元谋猿人元谋猿人第60页尼安德特人尼安德特人早期智人或称古人，如德国尼安德特人脑早期智人或称古人，如德国尼安德特人脑量为量为1575ml，身高，身高160cm。（3）早期智人阶段）早期智人阶段第61页马坝人马坝人广东马坝人，距今广东马坝人，距今10-20万年万年。第62页（4）晚期智人阶段）晚期智人阶段晚期智人晚期智人又称新人，是古人后代，距今约又称新人，是古人后代，距今约5万年万年。如。如1868年在法国发觉年在法国发觉克罗马人克罗马人，被认，被认为是当代白种人直接祖先。为是当代白种人直接祖先。克罗马人克罗马人第63页克罗马人克罗马人第64页山顶洞人山顶洞人北京周口店龙骨山发觉北京周口店龙骨山发觉山顶洞人山顶洞人，距今，距今2.5万年万年，被认为是代表原始黄种人，与中国人，被认为是代表原始黄种人，与中国人，爱斯基摩人和印第安人十分靠近。爱斯基摩人和印第安人十分靠近。第65页蒙蒙古古利利亚亚人人(Mongoloid)或或称称黄黄种种人人，肤肤色色黄黄、头发直、脸扁平、鼻扁、鼻孔宽大；头发直、脸扁平、鼻扁、鼻孔宽大；高加索人高加索人(Caucasoid)或称白种人。皮肤白、鼻或称白种人。皮肤白、鼻子高而狭窄，眼睛颜色和头发类型各种多样；子高而狭窄，眼睛颜色和头发类型各种多样；（5）当代人人种）当代人人种第66页尼格罗尼格罗人人(Negroid)或称黑种人，皮肤黑、嘴唇或称黑种人，皮肤黑、嘴唇厚、鼻子宽、头发鬈曲；厚、鼻子宽、头发鬈曲；澳大利亚澳大利亚人人(Australoid)或称棕种人，皮肤棕或称棕种人，皮肤棕色或巧克力色，头发棕黑色而鬈曲，鼻宽，色或巧克力色，头发棕黑色而鬈曲，鼻宽，胡须及体毛发达。胡须及体毛发达。第67页 棕色人种（澳大利亚人种）黑色人种（尼格罗人种）白色人种（高加索人种）黄色人种（蒙古人种）黄色人种（蒙古人种）第68页 人种学（人种学（EthnicsEthnics）是人类学一个分支学科。是人类学一个分支学科。是是研究人类各人研究人类各人种起源、演化、分布和体质特征等，并探讨种起源、演化、分布和体质特征等，并探讨人种与自然环境和生活条件关系科学。人种与自然环境和生活条件关系科学。第69页“走出非洲”第70页l19871987年，年，自然自然杂志上登载了美杂志上登载了美国加州大学伯克利分校三位人类学国加州大学伯克利分校三位人类学家家线粒体线粒体DNADNA与人类进化与人类进化一文，一文，他们依据对他们依据对147147名世界各大洲妇女名世界各大洲妇女胎盘细胞中线粒体胎盘细胞中线粒体DNADNA分析，并依分析，并依据分析结果画出一个树状图，显示据分析结果画出一个树状图，显示线粒体线粒体DNADNA多态性分叉最底端在非多态性分叉最底端在非洲。由此认为，对所测定婴儿线粒洲。由此认为，对所测定婴儿线粒体体DNADNA能够将全部当代人种最终追能够将全部当代人种最终追溯到大约溯到大约2020万年前生活在非洲一位万年前生活在非洲一位妇女，她是今天全人类共同妇女，她是今天全人类共同“祖母祖母”。这就是著名人类起源。这就是著名人类起源“夏娃理夏娃理论论”。当代分子人类学证据当代分子人类学证据母系遗传母系遗传线粒体线粒体DNADNA第71页 “夏娃理论夏娃理论”关键：关键：1 1、含有当代人特征人类最早出现在非洲，生活在距、含有当代人特征人类最早出现在非洲，生活在距今大约今大约2929万万1414万年前，平均时间为万年前，平均时间为2020万年前；万年前；2 2、这批当代人在大约、这批当代人在大约1818万万9 9万年前，平均时间约万年前，平均时间约1313万年前开始向世界各地扩散，并取代了当地土万年前开始向世界各地扩散，并取代了当地土著直立人和早期智人；著直立人和早期智人；3 3、来自非洲当代人祖先没有和当地土著人类发生融、来自非洲当代人祖先没有和当地土著人类发生融合或基因交流，当地土著居民最终绝灭了。合或基因交流，当地土著居民最终绝灭了。第72页l11月，在自然遗传学杂志上发表了一篇文章，应用新寻找Y多态性技术，对世界各地男性人群进行了Y-染色体研究。依据Y多态性也画出了一个树状图，显示Y-染色体最底端分叉也在非洲，也就是说，父系遗传根也在非洲，结果与母系遗传之根在非洲结果完全吻合。深入必定了当代人起源于非洲学说。l不过，在年代计算上与线粒体DNA略有差异，推算“亚当”们生活在非洲时间大约为距今14万 4万年前，平均时间为6万年前。父系遗传父系遗传Y-Y-染色体染色体第73页复旦大学当代人类学研究中心研究结果复旦大学当代人类学研究中心研究结果l5月，在科学杂志发表了一篇名为“African Origin of Modern Humans in East Asia:A Tale of 12,000 Y Chromosomes”（12,000个Y-染色体研究结果证实东亚人群起源于非洲）文章。用大量研究数据论证了当代中国人祖先在大约五至六万年前由非洲迁徙而来。l这一研究结果对中国原来考古学和古人类学所公认当代中国人自直立人元谋人和北京人进化而来传统观点完全不一样，从而深入支持当代人起源于非洲观点，中国及整个东亚当代人类也不列外。第74页地质年表地质年表地质年表地质年表A A 主要细菌主要细菌B B 蓝藻蓝藻C C 真核生物真核生物D D 多细胞生物多细胞生物E E 鱼类鱼类F F 植物植物G G 两栖类动物两栖类动物H H 爬行类动物爬行类动物I I 哺乳类动物哺乳类动物L L 恐龙恐龙M M 鸟类鸟类N N 人类人类第75页一、古生物学证据一、古生物学证据二、生物地理学证据二、生物地理学证据三、比较解剖学证据三、比较解剖学证据四、胚胎学证据四、胚胎学证据五、生物化学证据五、生物化学证据六、细胞遗传学证据六、细胞遗传学证据七、生理学证据七、生理学证据第三节第三节 生物进化证据生物进化证据第76页一、古生物学证据第77页第78页二、生物地理学证据二、生物地理学证据泥盆纪（3.8亿年前）二叠纪（2.5亿年前）白垩纪（1亿年前)始新纪(5000万年前）第79页亲亲缘缘关关系系比比较较近近物物种种之之间间尽尽管管有有时时外外部部形形态态有有很很大大差差异异，却却有有共共同同结结构构特特征征。亲亲缘缘关关系系比比较较远远物物种种之之间间尽尽管管有有时时外外部部形形态态有有十十分分相相同同，结构却有结构却有很大差异很大差异。三、比较解剖学证据三、比较解剖学证据第80页痕迹器官痕迹器官(vestigial organ)：如：人盲肠、耳肌如：人盲肠、耳肌、毛肌、尾椎骨等，、毛肌、尾椎骨等，海豚和一些蛇类后肢海豚和一些蛇类后肢骨，蚊蝇平衡棒等都骨，蚊蝇平衡棒等都是。是。动物身上往往保动物身上往往保存着一些没有用处器存着一些没有用处器官，称为痕迹器官。官，称为痕迹器官。人类人类尾骨尾骨第81页同源器官同源器官(homologous organ)：不一样动物不一样动物器官，器官，功用功用不一样，不一样，形状形状相异，相异，但但起源和基本结构却相同起源和基本结构却相同，叫做同源器官。，叫做同源器官。如：牛马如：牛马前肢前肢、蝙蝠、蝙蝠翼翼、鲸、鲸鳍状肢鳍状肢等同源；等同源；哺乳动物三块听骨和鱼类部分咽弓同源。哺乳动物三块听骨和鱼类部分咽弓同源。第82页如：人类手臂、牛马前肢、鸟类翅、蝙蝠翼等同源；如：人类手臂、牛马前肢、鸟类翅、蝙蝠翼等同源；第83页第84页同功器官同功器官(analogous organ)：是指两种动物身体上是指两种动物身体上功用相同功用相同，形状相同形状相同，但但起源和基本结构完全不一样起源和基本结构完全不一样器官。器官。第85页如：蜻蜓与鸟翼如：蜻蜓与鸟翼第86页重演律重演律表明了动物表明了动物个体发育重个体发育重演了系统发演了系统发育过程。育过程。四、胚胎学四、胚胎学证据证据第87页1、生命共同起源物质基础、生命共同起源物质基础组成生命组成生命元素元素和和化合物化合物大致是相同，大致是相同，组成蛋白质氨基酸都是组成蛋白质氨基酸都是L-型，型，核酸结构和核酸结构和三体密码三体密码也是一样，也是一样，全部细胞都利用全部细胞都利用ATP 转化能量。转化能量。五、生物化学证据五、生物化学证据第88页2、亲缘远近与化学结构关系、亲缘远近与化学结构关系细细胞胞色色素素C 组组成成差差异异大大小小与与亲亲缘缘关关系系远远近近成正比。成正比。血红蛋白血红蛋白氨基酸氨基酸排列方式也是。排列方式也是。第89页大猩猩大猩猩各种动物与人血红蛋白质各种动物与人血红蛋白质链氨基酸组成差异数链氨基酸组成差异数动物动物差异数差异数长臂猿长臂猿 罗罗 猴猴狗狗牛牛白白 鼠鼠 袋袋 鼠鼠 蛙蛙七鳃鳗七鳃鳗1125281525372746“分子钟”：以分子进化速率恒定为前提，以分子进化速率恒定为前提，结合古生物学资料而建立用于推论生命史上进结合古生物学资料而建立用于推论生命史上进化时间发生时间。化时间发生时间。第90页六、细胞遗传学证据黑猩猩人大猩猩短尾猿第91页一、拉马克学说用进废退用进废退取得性遗传取得性遗传第四节第四节 生物进化理论生物进化理论第92页拉马克学说(1)(1)用用进进废废退退(2)(2)取取得得性性遗遗传传第93页二、达尔文进化论达达尔尔文文用用自自然然选选择择(natural selection)来来解解释生物进化。这个学说归纳起来有以下释生物进化。这个学说归纳起来有以下5点：点：1.遗传遗传遗传是生物进化遗传是生物进化主要原因主要原因。遗传是生物一。遗传是生物一个普遍特征，生物有了这个特征，物种才能个普遍特征，生物有了这个特征，物种才能稳稳定定存在。存在。第94页2.变异变异亲代与子代之间、同一亲本产生各儿女之亲代与子代之间、同一亲本产生各儿女之间都存在着间都存在着差异差异。亲代与子代之间、同一亲本。亲代与子代之间、同一亲本产生各儿女之间都存在着差异。产生各儿女之间都存在着差异。变异是变异是随机随机产生。产生。第95页3.繁殖过剩繁殖过剩生物都有极生物都有极强大生殖力强大生殖力。例：假如每一雌象一生例：假如每一雌象一生(30岁岁90岁岁)产仔产仔6头，头，每头活到每头活到100岁，都能繁殖，岁，都能繁殖，750年后就可年后就可有有19,000,000头子孙。头子孙。自然界各种生物数量在一定时期内都保自然界各种生物数量在一定时期内都保持相对稳定基于以下两个事实：持相对稳定基于以下两个事实：第96页4.生存斗争生存斗争物种之所以不会数量大增，乃是因为生存物种之所以不会数量大增，乃是因为生存斗争。斗争。种内斗争种内斗争 种间斗争种间斗争环境斗争环境斗争第97页5.适者生存适者生存不一样个体在不一样个体在形态形态、生理生理等方面存在着不等方面存在着不一样一样变异变异。有变异使生物在斗争中。有变异使生物在斗争中生存下来生存下来，有变异却使生物在斗争中有变异却使生物在斗争中不能生存不能生存。凡是生存。凡是生存下来都含有适应性变异，这就是适应性起源，下来都含有适应性变异，这就是适应性起源，即适应性是在选择中累积而成。即适应性是在选择中累积而成。例：在常有大风海岛上，例：在常有大风海岛上，无翅无翅昆虫不翱翔，昆虫不翱翔，不至被大风吹到海里，而有翅昆虫却在翱翔时不至被大风吹到海里，而有翅昆虫却在翱翔时被风吹到海里而死亡。被风吹到海里而死亡。第98页请用达尔文进化论解释这副图第99页达达尔尔文文Charles Robert Darwin Charles Robert Darwin（1809180918821882）第100页贝贝格格尔尔号号18311836年第101页贝格尔号贝格尔号5年周游世界路线年周游世界路线第102页加拉帕格斯群岛达尔文地雀喙形第103页长尾巧织鸟第104页第105页白桦蛾工业灰化第106页三、当代达尔文主义(综合进化论)费希尔（费希尔（R.A.Fisher），霍尔丹），霍尔丹（J.B.S.Haldane）和赖特（）和赖特（S.Wright|）等在孟德尔等在孟德尔（Gregor Johann Mendel）和摩和摩尔根（尔根（T.H.Morgen）遗传基础发展了）遗传基础发展了群体群体遗传学遗传学。第107页综合进化论有两个基本点综合进化论有两个基本点 第一，认为第一，认为种群种群是生物进化基本单位，是生物进化基本单位，进化机制研究应该属于群体遗传学研究范围。进化机制研究应该属于群体遗传学研究范围。第108页综合进化论有两个基本点综合进化论有两个基本点 第二，第二，突变突变，基因重组基因重组，自然选择自然选择和和地地理隔离理隔离是物种进化和物种形成机制。是物种进化和物种形成机制。第109页突变突变为新种形成为新种形成提供了原材料提供了原材料。但只有极。但只有极少数突变是有利，能够少数突变是有利，能够作为作为进化原材料。突变进化原材料。突变是否有利，随所处环境而异。是否有利，随所处环境而异。突变突变第110页突变形成了基因重组，突变形成了基因重组，新基因形成新种新基因形成新种经过经过自然选择自然选择能适应个体保留下来，不能适能适应个体保留下来，不能适应淘汰掉。应淘汰掉。基因重组、自然选择基因重组、自然选择第111页隔离隔离使生活在使生活在不一样环境中物种，不一样环境中物种，性状逐步发生分歧性状逐步发生分歧，形成不一样亚种，形成不一样亚种，深入地理隔离，则深入地理隔离，则有利于新种形成。有利于新种形成。地理隔离生物学意义在于地理隔离生物学意义在于阻止了遗传物阻止了遗传物质交流质交流。地理隔离地理隔离第112页四、其它进化理论 分子进化中性理论分子进化中性理论(木村资生木村资生)生物在分子水平上进化不是因为自然生物在分子水平上进化不是因为自然选择作用于选择作用于“有利有利”突变，而是在连续突变突变，而是在连续突变压下选择中性或非常靠近中性突变，随机固压下选择中性或非常靠近中性突变，随机固定而成。定而成。第113页进化动力进化动力进化方向进化方向进化速度进化速度内因为主内因为主外环境和外环境和内因相结合内因相结合拉马克学说、中性学说拉马克学说、中性学说达尔文学说、当代综合论达尔文学说、当代综合论不定向不定向定向、定向、进步进步达尔文学说、当代综合论、达尔文学说、当代综合论、中性学说中性学说拉马克学说拉马克学说渐变渐变恒定恒定 达尔文学说、当代综合论、达尔文学说、当代综合论、中性学说中性学说第114页