《普通生物学》生物的起源与进化课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,PPT课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,PPT课件,*,第 九 章,生物的起源与,进化,1,PPT课件,第 九 章 生物的起源与进化1PPT课件,（一）有关生命起源的假说,（,1,）神创论,上帝创造万物，最后造成人。,它将生命起源这一科学命题划入神学领域，是不科学的。,（,2,）灾变论,每一次灾变后，旧生物被毁没，新 的生物又被上帝重新创造出来。,（,3,）自然发生论,生物是从非生物环境中自然发生出来的。,如：,腐草化萤,、,腐肉生蛆,、,淤泥生鼠,一,.,生 命 的 起 源,2,PPT课件,（一）有关生命起源的假说（1）神创论上帝创造万物，最后造,（,4,）宇生论,地球上生命来自宇宙空间别的星球。,（,5,）广为接受的生命起源学说,新的自然发生学说：,1924,年苏联生物学家,奥巴林,发表,专著。,生命起源大约发生在距今,45,35,亿年间。,3,PPT课件,（4）宇生论地球上生命来自宇宙空间别的星球。（5）广为接,神创论,一次创造论:,世界上各种各样的生物，包括所有植物和动物都是上帝（神）在最初一次就造好放在地球上的，它们永远不变、一代一代地繁衍下来。,连续创造论:,世界上各种各样的生物是一次又一次不断地被神创造的，因此造成了地球上过去的物种与现代物种的差别。,19世纪中叶以前，神创论或称特创论一直占据着生物学的主导地位。,英国牛津大学的一位,副校长兼牧师John Lightfoot,(29 3 1602 6 12 1675),甚至根据旧约记载还推测出上帝创造地球和造人的准确时间，,公元前4004年10月23日上午9时,。,4,PPT课件,神创论 一次创造论:4PPT课件,5,PPT课件,5PPT课件,自然发生论,生命随时可以,从非生命物质直接产生出来。,如：腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生鼠,直到,17,世纪，人们逐渐相信较大的生物不能自发，认为小生物可以自然发生的，其他生物则是从这些小生物进化而来。,6,PPT课件,自然发生论生命随时可以从非生命物质直接产生出来。6PPT课件,1860,年巴斯特提出，肉汤的污染是由于瓶外空气中,的微生物进入烧瓶，才使肉汤中出现了大量的微生物。,所有生物只能来源于生物，从非生命物质中绝对不,可能自发的产生出新的生命个体。,加热烧瓶内肉汤,无微生物繁殖,有大量微生物繁殖,冷却放置数天,细长弯曲的玻璃管,放置数天,断开玻璃管,7,PPT课件,1860年巴斯特提出，肉汤的污染是由于瓶外空气中加热烧瓶,关于生命起源的两种推测,地球上的生命可能来源于宇宙中,其它星球。,在地球形成初期特殊的,原始大气环境下，非生命的有机分子,经过长期的化学演化，逐渐形成了最简单的生命形式。,8,PPT课件,关于生命起源的两种推测地球上的生命可能来源于宇宙中其它星球。,（二）生命的起源和演化过程,（,1,）,前生物期或,化学演化,期。,（,2,）,复制,“,个体,”,（,细胞,）的自组织时期。,（,3,）,个体,物种的进化,期。,长期以来，人们关注的是第,(3),期，成果也最多，但对,化学进化,到,生物进化,期至今还未能从历史的角度和演化的观点来揭示非生命和生命之间的关系。,从逻辑上看可分为三个时期:,9,PPT课件,（二）生命的起源和演化过程（1）前生物期或化学演化期。从逻,（,1,）前生物期或化学演化期,早期出现的原核生物化石和后来出现的真核生物化石,10,PPT课件,（1）前生物期或化学演化期早期出现的原核生物化石和后来出现的,11,PPT课件,11PPT课件,地球物质的浓缩、放射性物质、火山活动，形成了,原始的大气,。,大气中的,各种成分（水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳和硫化氢等）,一般不易消失，,为有机物的积累,创造了条件。,原始地球上的,热能、太阳能、放电,等形成的,能量为生物的化学演化提供了必要条件,。,宇宙射线、放射线，陨石冲击的能量,也促进了生物的化学演化。,12,PPT课件,地球物质的浓缩、放射性物质、火山活动，形成了原始的大气。12,从前生物的化学演化到最终产生最简单的生命形式包括,4,个阶段,：,氨基酸、核苷酸等,有机单体分子的非生命合成和积累,-,小有机分子合成,。,有机单体分子,在非生物体系聚合成多聚体；即形成核酸、脂类、蛋白质等,生物大分子,-,生物大分子合成,。,非生物过程产生的,多聚体整合成为多分子体系,。,代谢与遗传体系的形成和演化,最终产生出最简单的生命形式,-,原始细胞形成,。,13,PPT课件,从前生物的化学演化到最终产生最简单的生命形式包括4个阶段：氨,氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生命合成和积累,加热,水,（模拟海洋）,水蒸气,还原型大气,H,2,CH,4,NH,3,NH,3,CH,4,H,2,冷凝器,放电产生火花,（模拟闪电）,冷水,形成新化合,物的“雨水”,假定当时大气圈是含有大量氢气的高度还原条件，,大气中的,氮,或,一氧化碳,与,氢,反应,，生成大量的,甲烷和氨,，并与原始大气中的,水蒸气混合,，经过,模拟火花放电过程,，经过一周，从模拟实验体系中可以,分离,包括包括,5,种氨基酸,在内的,多种生物分子,。,正负电极,1953,年,Stanley Miller,14,PPT课件,氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生命合成和积累 加热,无机分子生成有机分子,甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽,等等,紫外线,太阳辐射,提供能量,闪 电,火山爆发,合成一些简单的,光、热,雷鸣电闪,有机化合物,有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类,等等,15,PPT课件,无机分子生成有机分子 甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽,有机单体分子在非生物体系聚合成多聚体，即形成核酸、脂类、蛋白质等生物大分子,在原始海洋的岸边、岩石、粘土的表层或像湖泊样的小水体中，,氨基酸、核苷酸,等有机小分子沉积，吸收能量，通过,溶液聚合,或,浓缩聚合,的方式生成原始的,蛋白质、核酸,等生物大分子。,原始汤,的形成,.,16,PPT课件,有机单体分子在非生物体系聚合成多聚体，即形成核酸、脂类、蛋,多聚体整合成多分子体系,A.,蛋白质起源学说：,奥巴林的团聚体学说,生物大分子主要是,蛋白质溶液和核酸溶液,，混合在,一起时，可形成团聚体小滴，这就是,多分子体系,，它,具有一定的生命现象。,白明胶（蛋白质）阿拉伯胶（多糖） 团聚体（小滴）,混合,17,PPT课件,多聚体整合成多分子体系 A.蛋白质起源学说： 奥巴林,团聚体,麦芽糖,团聚体,磷酸化酶,麦芽糖,淀粉酶,1-,磷酸葡萄糖,外部溶液,淀粉,P,团聚体的最大特征是能通过它的外膜选择性吸收周围的物质，,并且在其内部发生酶促反应；如团聚体可以完成将,1-,磷酸葡萄,糖转化为淀粉的代谢反应,18,PPT课件,团聚体麦芽糖团聚体磷酸化酶麦芽糖淀粉酶1-磷酸葡萄糖 外部溶,福克斯的微球体学说,最初实验：,类蛋白质 微球体,浓缩,19,PPT课件,福克斯的微球体学说最初实验：,福克斯的微球体学说,将浓缩干燥的,氨基酸,在水中溶解形成的类蛋白球状小体与核酸,加热浓缩形成的胶质小体，表面具有,双层膜,，可以选择性吸收,介质中类蛋白而生长和繁殖，体现了,某些生命的特征,。,20,PPT课件,福克斯的微球体学说将浓缩干燥的氨基酸在水中溶解形成的类蛋白球,B.,核酸起源学说：,生命和非生命之间最大差别是复制，大多数生物细胞靠,DNA,的自我复制在细胞世代间传递遗传信息，,DNA,将信息转录给,RNA,，以,RNA,为模板翻译成蛋白质，包括各种酶类。,少数,RNA,病毒靠,RNA,自我复制传递信息。,核酶,的出现是,核酸起源学说,的重要证据,虽然团聚体、微球体还不是真正意义上的细胞，但是，无论哪一种多分子体系（团聚体或微球体），,都显示,了,原始生命,的特征。,21,PPT课件,B.核酸起源学说： 虽然团聚体、微球体还不是真正,NA,不仅有传递遗传信息和指导蛋白合成的功能，而且可以承担,酶的功能,22,PPT课件,NA不仅有传递遗传信息和指导蛋白合成的功能，而且可以承担酶的,代谢与遗传体系的形成和演化,生命现象的本质特征是不断地与环境进行物质和能量交换,，原始生命体系通过它的外膜有选择性的吸收周围的物质，并且在其内部发生酶促反应。,对于原始的生命系统，自然选择继续发挥作用，导致生命的代谢体系逐渐复杂以适应变化的环境，并更高的从环境中获得物质和能量。,酶,X,有代谢,不代谢，,死亡淘汰,酶,X,无酶,X,，,死亡淘汰,酶,Y,有酶,X,，无酶,Y,死亡淘汰,23,PPT课件,代谢与遗传体系的形成和演化 生命现象的本质特征是不断地,(2),从原始生命进化到原始细胞,出现原始的细胞膜,原始祖细胞,类似于今天的小的支原体,。,当今的支原体,没有细胞壁，其外围是细胞膜，细胞质中只有核糖体，只含DNA、RNA和多种蛋白质。它除了可以在细胞中,寄生,外，也能在无细胞系统的培养基中生长、繁殖。体积相当于病毒大小，为细菌的1/1000，直径约0.1,m。,原始细胞生活在有原始海洋浓缩形成的富含有机分子的,原始汤,中,24,PPT课件,(2) 从原始生命进化到原始细胞出现原始的细胞膜24PPT课,从原始生命进化到原始细胞,RNA,复制周期转录出第一批多肽，多肽作为原始的酶帮助,RNA,复制,在前细胞中多肽作为原始,的酶帮助,RNA,复制,25,PPT课件,从原始生命进化到原始细胞RNA复制周期转录出第一批多肽，多肽,3,真核细胞的起源,1970,年，,Lynn Margulis,出版了,一书，提出了真核细胞起源的,内,共生学说,。,26,PPT课件,3 真核细胞的起源 1970年，Lynn Margul,内共生学说,原始厌氧原核细胞,吞食需氧菌 细胞膜多重内褶,原核复合生物 内褶形成内质网、核膜等,（,共生关系,）,被,吞食的原核生物,演变为细胞器 真核植物,细菌,线粒体,真核动物,真核细胞 真菌,蓝藻,叶绿体,某些原生生物,27,PPT课件,内共生学说 原始厌氧原核细胞27PPT课,28,PPT课件,28PPT课件,生物从共同祖先由低级到高级，由简单到复杂逐步分化演变的过程。,生物的某一种群在一定历史时期内形成的遗传变异的累积和表性特征的改变叫,进化（,evolution),。,进化含有,连续变化,的意思，而这种变化又带有定向的成分，进化即朝一定方向变化的趋势。,二、生物的进化,29,PPT课件,生物从共同祖先由低级到高级，由简单到复杂逐步分化演,现代进化生物学理论,宏观进化：,种,和,种以上,类群的进化,微观进化：,在,比较短的时期,内出现的,基因频率,的变化。通常指,种内的进化，,最终可导致亚种形成。,正是许多的微观进化，伴随着地球历史的演变，,构成了生物进化的历程，产生了现今地球上丰富多,彩的生命形式,.,30,PPT课件,现代进化生物学理论宏观进化：种和种以上类群的进化微观进化：在,一个多世纪以前，,达尔文发表了,物种起源,，,提出了自然选择学说并创立了生物进化论,。,达尔文的进化论被恩格斯称为,19,世纪自然科学三大重要发展现之一。,（一）达尔文与进化论,31,PPT课件,一个多世纪以前，达尔文发表了物种起源，提出了自然,1776,年，,Buffon,：不同物种可能有共同祖先，注意到高繁殖率与大量夭折死亡相关；,1830,年，,苏格兰地质学家,Lyell,发表,地质学原理,第一卷，阐述了古老地球在很早以前就形成了。同时，,古生物化石的研究也被引入了地质学，为进化理论提供了基础；,Darwin,的祖父,也提出了生物进化的可能性，但没有拿出足够令人信服的证据，或由于各种时代的局限，进化论并没有被确立起来，神创论所占据的主导地位一直没有被动摇。,（一）进化思想的源流,32,PPT课件,1776年，Buffon：不同物种可能有共同祖先，注意到高繁,贝格尔号探险航行：,1831,年,12,月,27,日从英国德文港起锚远航，,先后到达佛得角群岛，穿过麦哲伦海峡、越过安第斯山脉、经,家帕格斯群岛，再到新西兰、澳大利亚，最后从毛里求斯经好,望角回到英国；,1836,年,10,月,2,日法尔茅斯靠岸，历时近,5,年。,33,PPT课件,贝格尔号探险航行：1831年12月27日从英国德文港起锚远航,达尔文在考察中，发现了大量的动植物标本。,回到英国，花了大量时间整理标本和笔记，生物进化的思路逐渐清晰起来。,意识到所有动物和植物最初都是有一个共同祖先进化而来。,达尔文进一步认识到，每一物种的个体从出生以来，就面临着,生存竞争,；,生物之间生存竞争的结果使各种生物在自然界中保持适当的数量，同时向着更加适应于环境的方向变化；,生存竞争和适者生存为达尔文的自然选择学说的形成提供了依据。,34,PPT课件,达尔文在考察中，发现了大量的动植物标本。34PPT课件,1.古生物进化的证据,化石,化石是古代埋藏在地层中的动、植物遗迹。,如：石化的躯体、躯体印痕、足迹、排遗物粪便等。,琥珀,和,深冻猛犸,与,化石,一样，也是研究生物进化的好材料。,（二）生物进化的证据,35,PPT课件,1.古生物进化的证据（二）生物进化的证据35PPT课件,始祖鸟化石,:,前肢已演化成,翅,，仍有,爪,，,有牙齿,，含,多节尾椎骨的长尾巴,36,PPT课件,始祖鸟化石:前肢已演化成翅，仍有爪，有牙齿，含 36PPT课,始祖鸟化石和恐龙化石相比,37,PPT课件,始祖鸟化石和恐龙化石相比37PPT课件,化石记录显示，越老的地层，生物形态越简单；越新的地层，生物形态越复杂。,中生代：,250m,古生代：,590m,新生代：,65m,显生宙：,0.6b,38,PPT课件,化石记录显示，越老的地层，生物形态越简单；越新的地层，生物形,地质历史及其中的化石记录雄辩地证明，生物是进化的，,复杂的生物是从简单的生物进化来的，陆生生物是从水生生物进化来的,。,39,PPT课件,地质历史及其中的化石记录雄辩地证明，生物是进化的，复杂的生物,2.,比较解剖学证据,同源器官,homologue organ,是指具有不同的功能和外部形态，但却有相同的基本结构的器官。,如：蝾螈和鳄的前肢；鸟类的翅和哺乳类 的前肢以及人的手臂。,同源器官在构造及发育上的一致性说明这些动物起源于,共同的祖先，,具有相似的遗传基础。,40,PPT课件,2.比较解剖学证据同源器官 homologue orga,3.,胚胎学证据,从鱼类、两栖类、爬行类、鸟类到哺乳类和人，它们的早期胚胎很相似，都具有,鳃裂和尾,。这说明脊椎动物也具有共同的祖先，它们均来自用鳃呼吸、有尾的水栖动物祖先，而,人类则是从有尾的动物发展而来的。,前提假设,:,个体的发育过程是物种进化过程的重演,41,PPT课件,3.胚胎学证据 从鱼类、两栖类、爬行类、鸟类到哺乳类,鱼 蝾螈 龟 鸡 猪 牛 兔 人,脊椎动物胚胎外形比较,42,PPT课件,鱼 蝾螈 龟 鸡 猪 牛,亲源关系相近的生物在它们发育过程中有相似的发育阶段。（重演）,43,PPT课件,亲源关系相近的生物在它们发育过程中有相似的发育阶段。（重演）,4.,分子生物学证据,遗传密码的通用性,说明，自然界所有生命形式都是相互关联的。,亲源关系近的生物，其,DNA,或蛋白质有更多相同性。反之亦然。,44,PPT课件,4.分子生物学证据遗传密码的通用性说明，自然界所有生命形式都,例：人类与其他几种脊椎动物,血红蛋白多肽,链的氨基酸序列,差别,人,猴子：,8,人,鼠 ：,30,人,八目鳗：,125,45,PPT课件,例：人类与其他几种脊椎动物血红蛋白多肽 人猴子：845P,5,.免疫学证据,根据,抗原抗体,沉淀反应的强弱程度，确定不,同生物之间的亲疏关系。验证了人和黑猩猩、大,猩猩的关系最近，和猕猴的关系最远。,46,PPT课件,5.免疫学证据 根据抗原抗体沉淀反应的强弱程度，确定不4,(,三,),进化学说（进化理论）,1.,神创论,18,世纪瑞典植物学家,林奈,（,Linne,1707,1778),，创立了现代生物分类学的基础。,但他按照旧约创世纪的记载，认为人是上,帝创造的。,“,上帝一开始创造了多少不同的形式，现在就有多少物种,”,。,47,PPT课件,(三)进化学说（进化理论）1.神创论47PPT课件,2.,灾变论,居维叶,（,Curier,1769,1832),，他证明了从两栖类到人类的四肢骨骼都相似。,他把生物化石的变化与环境的灾变联系在一,起，认为生物的改变是突然发生的，是整体地消,灭和整体地重新被创造的。他反对一个物种从另,一个物种演变而来的思想。实际上，,居维叶是以,上帝的多次创造代替一次创造而已。,48,PPT课件,2.灾变论 居维叶（Curier,17691832),3.,获得性状遗传学说,法国,拉马克,(Lamarck,1744,1829),，科,学进化论的创始者。,他,承认物种是进化的,认为生命是连续的，物种是变化的，环境改变是物种变化的原因,环境是物种进化的决定性因素,。,49,PPT课件,3.获得性状遗传学说 法国拉马克(Lamarck,17,主要思想,：,“,用进废退,”,或称,“,获得性状遗传学说,”,。,即生物在环境的直接影响下，经常使用的器官逐渐发达，不使用的器官 逐渐退化，这种后天获得的性状可以遗传下去。,环境条件的变化决定了变异的方向，因此称作,“,定向变异,”,，同时定向变异又是生物对环境的一种适应，即,变异适应,，称为,“,一步适应,”,。,50,PPT课件,主要思想：50PPT课件,4.,自然选择学说（达尔文主义）,英国博物学家,华莱士,（,Wallace),1858,年提出了生物进化的见解，和达尔文结论如出一辙。,英国人,达尔文,(1809,1882,），,22,岁就到,“,贝格尔号,”,作环球旅行，,5,年间（,1831,1836,）他收集了大量的动植物资料，为达尔文主义打下了坚实的基础。,1859,年出版了,一书。,51,PPT课件,4.自然选择学说（达尔文主义） 英国博物学家华莱士（Wa,达尔文的自然选择学说,-,曼切斯特桦尺蛾,生物变异,自然选择,新种形成,52,PPT课件,达尔文的自然选择学说生物变异自然选择新种形成52PPT课件,自然选择与人工选择,53,PPT课件,自然选择与人工选择53PPT课件,达尔文进化论归纳起来有如下四点：,（,1,）遗传和变异,有,遗传,物种才能稳定存在；有,变异,生物界才会绚丽多彩，即世界上没有两个生物个体是完全相同的，并且这种变异是随机产生的，是,可遗传的变异,。,54,PPT课件,达尔文进化论归纳起来有如下四点：（1）遗传和变异54PPT课,（,2,）繁殖过剩,各种生物都有极强大的生殖力。但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定,。,（,3,）生存斗争,生物存在着繁殖过剩现象，出现了生存斗争。,种内斗争,种间斗争,生物与非生物之间的斗争,55,PPT课件,（2）繁殖过剩55PPT课件,（,4,）适者生存,生物体普遍存在着遗传和变异，其中,有利变异得到保存，对生存不利的变异遭,受淘汰，出现,适者生存,。,由此可见，变异是随机的，是没有方,向的，只有通过定向的选择，才能保存有,利变异，以适应环境。即：变异选择,适应，称为,“,二步适应,”,。,56,PPT课件,（4）适者生存 生物体普遍存在着遗传和变异，其中56P,总之，通过一代代的,生存环境的选择作用,，物种变异被定向地向着一个方向积累，于是性状逐渐和原来的祖先种不同了，这样就演变成了新种，即,变异的选择和积累,则是生命多样性的根源。,57,PPT课件,总之，通过一代代的生存环境的选择作用，物种变异被,拉马克与达尔文的争辩,拉马克用进废退,用进废退,定向遗传,达尔文自然选择,遗传变异,繁殖过剩,生存斗争,适者生存,58,PPT课件,拉马克与达尔文的争辩拉马克用进废退58PPT课件,长颈鹿爱吃一种非洲刺槐,又名金合欢,成年的长颈鹿,(4,年龄,4.1-6.8,米,),比金合欢,(5,年龄,5.5-6.5,米,),高一个头左右,.,长颈鹿非常爱吃,树冠顶端,的幼芽,59,PPT课件,长颈鹿爱吃一种非洲刺槐,又名金合欢, 成年的长颈鹿(4年龄,5.,综合进化论（现代达尔文主义）,主要内容包括两方面：,第一：,群体,是生物进化的基本单位。进化机制的研究属于,群体遗传学,范畴。,第二：,突变,、,选择,、,隔离,是物种形成和生物进化的机制。,60,PPT课件,5.综合进化论（现代达尔文主义） 主要内容包括两方面：,这个学说的特点在于彻底否定了获得性状遗传学说，认为进化现象是群体现象，肯定了,自然选择,所起的压倒一切的重要作用。,（,1,）,突变,为生物进化提供原材料。,（,2,）,种群有相对的稳定性，其基础是,遗传平衡,。,哈迪,-,温伯格平衡,61,PPT课件,这个学说的特点在于彻底否定了获得性状遗传学说，认为进,6.,分子进化的中性学说（非达尔文主义）,1968,年，日本的,木村资生,(M.kimura),提出了分子进化的中性学说。,62,PPT课件,6.分子进化的中性学说（非达尔文主义） 1968年，日,（,1,）中型学说产生的学术背景,同功酶,的发现和研究,例如：,乳酸脱氢酶,LDH,是由,4,个亚基聚合而成的四聚体，可形成,5,种,LDH,同工酶：,H,4,、,M,4,、,H,3,M,1,、,H,2,M,2,和,HM,3,，其中,M,型在骨骼肌，,H,型在心肌。,由此说明，自然群体在分子水平上存在着意想不到的,多态性,，而这正是综合进化论所解释不通的。,63,PPT课件,（1）中型学说产生的学术背景 同功酶的发现和研究63PPT,（,2,）中性学说的内容,A.,分子进化速度一定性,，即同一生物大分子在不同物种中的进化速度是一样的。,B.,功能上对生命生存制约性低的分子或一个分子中不那么重要的部分，较之对生命生存制约性高的分子或分子中重要的部分，其突变置换率高。,64,PPT课件,（2）中性学说的内容A. 分子进化速度一定性，即同一生物大分,C.,进化过程中，对分子功能不损害或损害轻的突变（置换）较之损害严重的突变容易发生。,D.,具有新功能的基因一般起源于,基因重复,。,E.,中性突变,包括有害程度轻微的突变；遗传漂变是分子进化的基本动力。,65,PPT课件,65PPT课件,（四）进化的遗传基础,1、生物种群的遗传变异,（1）种群遗传变异的大小和来源,基因库,：是一个种群的全部个体携带的所有,等位基因。,遗传变异的来源：,染色体变异、基因突变、,基因重组。,66,PPT课件,（四）进化的遗传基础1、生物种群的遗传变异66PPT课件,两个概念,基因频率,（,gene frequency,）是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率,。,基因型频率,指在一个种群中某种基因型的所占的百分比。,67,PPT课件,两个概念基因频率（gene frequency）是指在一个种,（,2,）遗传变异在种群中的保存,遗传平衡定律（哈迪温伯格定律）,前提条件5个：,1、种群足够大； 2、随机交配； 3、无突变；,4、无新基因加入（迁入和迁出）；,5、无自然选择,在一个随机交配的大群体中，,如果没有其他因素的影响，,则群体基因库中各种,基因频率,和,基因型频率,将代代相传，保持不变。,68,PPT课件,（2）遗传变异在种群中的保存 遗传平衡定律（哈迪温伯格定律,遗传平衡是理想的平衡状况，实际上，生物种群的,基因频率,和,基因型频率,常常被打破，使群体基因库发生变化，而一定时间内群体基因库的变化即表现为生物种群的,进化,。,69,PPT课件,遗传平衡是理想的平衡状况，实际上，生物种群的基因频率和基,2,、影响生物种群进化的因素,（1）基因突变,（2）小群体的遗传漂变,在小群体中由于随机事件的影响，等位基因的频率从上一代到下一代容易发生波动变化，这种变化称为,遗传漂变,。,(3)基因迁移,一个种群的个体迁入到另一个种群中去的现象。不管是老个体的迁出还是新个体的加入，都会使种群基因频率发生变化。,(4)自然选择,70,PPT课件,2、影响生物种群进化的因素（1）基因突变70PPT课件,三,.,物种和物种的形成,1.,物种的定义,物种,（,species),：,是一个具有共同基因,库的，与其他类群有,生殖隔离,的类群。,它具有形态、地理分布、生理、行为以,及生殖等多方面的特征，区分物种的一个,最主要的根据则是：,有无生殖隔离,。,71,PPT课件,三. 物种和物种的形成1.物种的定义71PPT课件,2,、物种形成的必要条件隔离,地理隔离：,山川、沙漠或海洋等地理障碍。,生殖隔离：,指生物之间不能自由交配或交配后不能产生可育性后代的现象。,72,PPT课件,2、物种形成的必要条件隔离72PPT课件,生殖隔离包括：,（1）交配前生殖隔离：,a、空间隔离：美国的西方悬铃木与地中海的东方悬铃木,b、时间隔离：,Pinus radiata,二月散出花粉，近似种,P.muricata,四月散出花粉；,73,PPT课件,生殖隔离包括：73PPT课件,（2）交配后生殖隔离：,a、配子隔离：不能受精；,b、发育隔离：未出生就死亡，绵羊与山羊；,c、杂种不活：未生殖前死亡，烟草（肿瘤）；,d、杂种不育：马、驴骡；,e、杂种淘汰：通过选择淘汰,74,PPT课件,（2）交配后生殖隔离：74PPT课件,2.物种形成的方式：,（1）渐变式,通过,突变、选择、隔离,等过程，从一个种先形成若干地理亚种，然后建立起一套生殖隔离机制，进而形成一个新种。,继承式：,指一个物种通过漫长的地质年代的演,变，逐渐积累微小变异而发展形成新,物种。,分化式：,指一个物种的两个或多个群体，由于地,理的隔离而逐渐分化成两个或多个亚种,，,然后再发展出生殖上的隔离，形成两个,或多个新的物种。,75,PPT课件,2.物种形成的方式：（1）渐变式75PPT课件,（,2,）跳跃式,新的物种起源于,大突变,。一些种群由于基因,漂变、建立者效应以及调节基因置换的作用，易,于发生大突变，这些大突变在隔离的环境中有更,大的可能被留存下来，从而形成新的物种。,例如：人与黑猩猩之间在形态等各方面的巨,大差异，就是由于几个,调节基因,发生的突变（置,换）所致。,76,PPT课件,（2）跳跃式 新的物种起源于大突变。一些种群由于基因7,1.,人类在自然界中的位置,在生物分类学中，人属于哺乳动物纲,（,Mammalia),真兽亚纲（,Eutheria),中的灵长目（,Primates),人科,人属,智人种,(,现代人,),。,四.人类的起源和进化,77,PPT课件,1.人类在自然界中的位置 在生物分类学中，人属于哺乳,人科中现存的仅一属一种，即,Homo sapiens,。,从亲缘关系来看，人与类人猿科动物关系最近:,抗原,抗体试验表明，类人猿即猩猩、大猩猩、黑猩猩的血清蛋白与人类十分接近。,人与黑猩猩的血红蛋白氨基酸序列完全相同，而与大猩猩和猕猴分别有2和15个氨基酸不同。,人类与黑猩猩基因相似度,99%,。,人类起源于动物，是从动物进化而来的，,即人来源于（古）猿。,78,PPT课件,人科中现存的仅一属一种，即Homo sapiens。78P,灵长目,-Primates,人类是一种属于灵长类家族的哺乳类动物。大多数灵长类是,树栖,的。在许多方面为适应环境而进化；他们有一根,可反向的大拇指,，以便抓住树枝；有一张,扁平的脸,，以便产生立体视觉；长长的可以,灵活旋转的四肢,使他们能活跃地在树枝间穿梭。,79,PPT课件,灵长目-Primates 人类是一种属于灵长类家族的哺乳类动,灵长目可分为两类：,原猴亚目：与灵长类祖先相类似，包括马达加斯加岛的,狐猴,猿猴亚目（类人猿亚目）：猿猴亚目又可分为三类：,（1）拥有一条适于抓住的尾巴，,能挂在树枝上（,猕猴,）；,（2）有尾巴但不适于抓住（,狒狒,）；,（3）没有尾巴的人科动物：如,猿,、,人类,及其祖先都属于,类人猿,。,80,PPT课件,80PPT课件,原始人类的历史,我们已发现的最早的原始人类的化石位于,非洲,，可追溯到,440,万年前,。该画是属于原始人类中最早的一支,更新纪,灵长类动物。这一支物种在大约持续存在了大约,300,万年后演化成了几个种族，它们被还原成一种,两足动物,，脚印化石已被发现。然而，它们大脑与他们的非人类祖先相比并没有的显著地增大。,81,PPT课件,原始人类的历史我们已发现的最早的原始人类的化石位于非洲，可追,1,卢多尔夫人,（约,240,至,160,万年前,，东非）：,1972,年英国著名的古人类学家理查德,李基的工作组在,肯尼亚,北部的土卡那湖东边发现一只卢多尔夫人的下颚骨。,卢多尔夫人属于最原始的人属水平：他们的面部平且宽；后犬齿极宽，牙冠、牙根也较复杂，牙釉质较厚。,82,PPT课件,1卢多尔夫人（约240至160万年前，东非）： 82,2,能人,（,190,至,160,万年前）：,1960年发现于,坦桑尼亚,西北部的奥杜威河谷。,能人与卢多尔夫人一样，同属于最原始的人属水平。头骨壁薄，尾嵴不明显。能人的名字表示“灵巧的人”，他们的平均脑量为637毫升，比人类祖先南方古猿高。,83,PPT课件,2能人（190至160万年前）：83PPT课件,3,巨人,（又译为东非直立人、匠人等，,180,万至,140,万年前，东非、南非、格鲁吉亚）：,巨人属于非洲的直立人，是,腿很长的双足行走动物,，大概习惯长途跋涉。据称，匠人应该是人类后来世界各地其他人科的共同祖先。,84,PPT课件,3巨人（又译为东非直立人、匠人等，180万至140万年前,4,直立人,（,170,至,30,万,年前，阿尔及利亚、中国、爪哇）：,出现于更新世早期的直立人主要分布在非洲和亚洲，他们是第一个离开非洲的人科。直立人的,脑容量很大,，脑量为,900-1200mL,，,我国发现的,蓝田人、元谋人,就属于直立人,。,85,PPT课件,4直立人（170至30万年前，阿尔及利亚、中国、爪哇）：,5,先驱人,（,90,万年前，西班牙）：,1997,年在西班牙阿塔普尔卡发现的先驱人是现代人和尼安德塔人的共同祖先。虽然化石发现于西班牙，研究者认为人属先驱种很可能形成于非洲，在大约,100,万年前向非洲以外扩散，并最终发展成为尼安德塔人。,86,PPT课件,5先驱人（90万年前，西班牙）：86PPT课件,6,海德堡人,（,60,万,至,10,万,年前，欧洲、东非）：,海德堡人是尼安德塔人的直接祖先，他们在欧、亚、非都有分布，是非常庞杂的一群。,87,PPT课件,6海德堡人（60万至10万年前，欧洲、东非）：87PPT,7,尼安德塔人,（,20,万,至,3,万,年前，中东、欧洲）：,尼安德塔人的化石于,1856,年在德国尼安德塔谷的一个山洞中发现，他们肌肉厚实，有突出的眉脊骨和后缩的额和下巴，男性高约,1.7,米，女性高约,1.6,米。,他们的脑量与现代人差不多,。,88,PPT课件,7尼安德塔人（20万至3万年前，中东、欧洲）：88PPT,距今约,30-4,万年，广泛分布于欧、亚、非洲各地；脑容量达,1300-1600,毫升，眉脊发达，面骨相当粗大，下颌骨也很大。躯干和四肢都比较粗短，腰弯背曲。他们已能用火熟食，制造更精致的工具和简单的兽皮衣物。在我国所发现的古人类化石中属于早期智人阶段的有山西的丁村人、许家窑人；湖北的长阳人；广东的马坝人等。,尼安德塔人,89,PPT课件,距今约30-4万年，广泛分布于欧、亚、非洲各地；脑容量达13,8,智人,（自,20万年,-,10万,年前；现代人属于智人，为亚人种）：是指会制造工具的人。智人身体的构造与直立人非常接近，但,脑容量大得多,。我们现代人就是智人，是人科现存的惟一代表，足迹几乎遍布整个地球，可以说是最成功的物种。,90,PPT课件,8智人（自20万年-10万年前；现代人属于智人，为亚人种,9,、,2003,年，澳大利亚和印度尼西亚的学者在印尼东南部的弗洛里斯岛的洞穴中发现一组此前从未发现的新人种骨骼化石，该新人种被命名为,“,弗洛勒斯人,”,（,Homo,floresiensis,）。此项发现是半个世纪以来最重要的古人类学发现，它将使科学界重新思考人类进化的过程。而在此前的知识体系中，只发现了,8,类人种。,91,PPT课件,9、 2003年，澳大利亚和印度尼西亚的学者在印尼东南部的弗,弗洛勒斯人,将,改变当今科学界对晚期人类进化各学科的认识，,并可能在地理学、生物学和文化学等各方面产生重要影响。以往科学家认为人属的主要定义包括：有相对,较大的头颅容量,、,直立行走,、,有制造工具的能力等,，而弗洛勒斯人这样不完全具备典型人属特征的人种出现，将可能增添或修改以往的定义。另外，此项发现还说明，,脑容量小并不影响一个人种的进化。,92,PPT课件,弗洛勒斯人将改变当今科学界对晚期人类进化各学科的认识，并可能,腊玛古猿,南方古猿,粗壮型南方古猿,纤细型南方古猿,智人,25,万年,现代人,灵长类,森林古猿,狭鼻猴类,宽鼻猴类,原猴类,直立人,能人,早期,晚期,尼人,人类发展的历史，可以简洁地浓缩为四个阶段，即早期猿人阶段、晚期猿人阶段、早期智人阶段和晚期智人阶段。,190万年,170,万年,93,PPT课件,腊玛古猿南方古猿粗壮型南方古猿纤细型南方古猿智人25万年现代,2.,现代智人的分类,现生智人（现代人）可分为四大人种：,黄种人 白种人 黑种人,棕种人,中国人、东亚人 欧洲、北非、南亚 非洲大部分地区,澳洲,美洲的印地安人 （又称,欧罗巴人种,） （又称,蒙古人种,),94,PPT课件,2.现代智人的分类现生智人（现代人）可分为四大人种：94PP,致死突变,却导致人类的出现,95,PPT课件,致死突变却导致人类的出现95PPT课件,3.,人 类 进 化,（,1,）,当今世界环境污染，新的,传染病,（艾滋病毒、埃博拉病毒、,SARS,病毒等）肆狂，,肿瘤,的诱发问题等也许是今后产生,自然选择压力,的重要因素，会对人类的进化产生影响。,96,PPT课件,3. 人 类 进 化（1）当今世界环境污染，新的传染病（艾滋,（,2,）,人类进化表现为基因库内各种,基因频率,的变化，人类拥有控制基因频率的手段：,A.,优境学：,给人类提供最好的环境条件，使每一,种基因型得到最大限度的表达。,97,PPT课件,97PPT课件,B.,优形学：,该法减轻或轻缓遗传缺陷的有害症状，使人有一个良好的表型。,胰岛素 糖尿病,甲状腺素 甲状腺肿,生长激素 垂体性矮小症 限制食物中苯丙氨酸 苯丙酮尿症,98,PPT课件,98PPT课件,本章重点,1,名词解释：,生物进化 前生物期 团聚体 微球体 自然选择,种群 地理隔离 生殖隔离 综合进化论 中性学说,遗传漂变 瓶颈效应 建立者效应、内共生学说 平衡定律,2,原始生命（团聚体、微球体等）到真正意义上的原始,细胞，还需要哪些最基本的结构、代谢和遗传特征？,3,内共生学说的内容。,4,生命起源与演化经过了哪,3,个阶段？,5,生物进化的主要证据有哪些？,6,达尔文进化论的主要内容。,7,举例正式证实达尔文进化论的合理性。,8,中性学说的主要内容,9,物种是如何形成的？,10,早期灵长类动物身体出现了那些适应于环境、有利于进化的特征？,99,PPT课件,本章重点1名词解释：99PPT课件,100,PPT课件,100PPT课件,