进化生物学讲义--精简dvbj.docx

进化生物物学讲义义精简版版一、生命命起源的的早期探探索-化学学进化 P533包括从无无机小分分子合成成有机小小分子、从从有机小小分子聚聚合成生生物大分分子、从从生物大大分子形形成多分分子体系系和从多多分子体体系演变变成原始始生命四四个不同同阶段。（1）SS.L. Miilleer的模模拟实验验：体系系包括甲甲烷、氨氨、氢和和循环的的水蒸气气，并且且进行连连续放电电处理，结结果可以以合成多多种氨基基酸。（2）奥奥巴林的的团聚体体模型：认为原原始海洋洋中有机机大分子子浓缩成成团聚体体，经过过实验证证实，团团聚体具具有吸收收、合成成、分解解、生长长和生殖殖等类似似生命的的现象。（3）类类蛋白质质微球理理论：将将各种氨氨基酸混混合，加加热到1140-1800oC，数数小时后后即形成成具蛋白白质性质质的物质质，在稀稀薄盐溶溶液中冷冷却，或或者在00oC左左右冷却却，得到到直径00.5-3微米米的类蛋蛋白质微微球；该该微球具具有双层层膜，表表现出类类似细菌菌的性质质，不过过没有生生命。现阶段生生命起源源研究（4）“RNAA世界”论-在生生命起源源的早期期，起关关键作用用的不是是蛋白质质，也不不是DNNA，而而是具有有自我催催化功能能的RNNA。所所谓RNNA世界界，是相相对于现现今的受受中心法法则控制制的DNNA世界界而言。（5）“磷酰化化氨基酸酸起源”假说-磷磷酰化氨氨基酸是是核酸和和蛋白质质的最小小单元的的结合体体，磷酰酰化氨基基酸与核核苷结合合时，释释放出氨氨基酸；与氨基基酸结合合时释放放出磷酸酸。二、关于于地球上上生命起起源的地地点问题题P666（1）陆陆相起源源论-认为为有机小小分子聚聚合为大大分子的的反应在在火山附附近局部部高温条条件下发发生。（2）海海相起源源论-原始始海洋中中氨基酸酸和核苷苷酸可以以附着在在粘土的的活性表表面，在在有适当当缩合剂剂存在时时发生聚聚合反应应。（3）深深海海底底起源说说。三、真核核细胞起起源的内内共生学学说 PP73（1）推推测的起起源过程程a. 厌厌氧的原原核细胞胞（细菌菌）吞噬噬需氧的的原核细细胞，后后者将来来形成线线粒体，但但是后者者未被消消化的原原因还不不清楚；b. 进进一步吞吞噬螺旋旋状细菌菌，后者者形成带带鞭毛的的原始真真核细胞胞；c. 进进化为带带或者不不带鞭毛毛的动物物细胞；或者d. 吞吞噬蓝绿绿藻细胞胞，进一一步形成成带或者者不带鞭鞭毛的绿绿色植物物细胞。（2）证证据（主主要）a. 形形态结构构方面：线粒体体和叶绿绿体大小小上与细细菌类似似，其核核糖体比比真核细细胞小而而与细菌菌类似；线粒体体和叶绿绿体的DDNA分分子与原原核细胞胞一样都都是环状状，不与与蛋白质质结合为为染色质质，而是是裸露，结结合在内内膜内侧侧；线粒粒体内膜膜和细菌菌质膜都都是迂曲曲的、其其嵴上的的颗粒类类似于需需氧细菌菌质膜上上的颗粒粒，也参参与需氧氧代谢反反应；叶叶绿体类类囊体与与蓝藻都都含有捕捕光色素素。b. 生生理功能能方面：线粒体体和叶绿绿体具有有半自主主性，以以简单的的分裂方方式生长长和繁殖殖，并且且分裂速速度与所所在细胞胞不同步步；核糖糖体和ttRNAA与真核核细胞存存在较大大差异。（3）真真核细胞胞的细胞胞核的来来源a. 来来自于原原细菌部部分，如如核糖体体A蛋白白质；b. 来来自于真真细菌部部分，如如细胞器器基因组组；c. 来来源不明明部分，如如细胞质质的rRRNA。（4）真真核细胞胞出现的的意义a. 奠奠定了有有性生殖殖产生的的基础b. 推推动了动动、植物物的分化化c. 促促进了三三级生态态系统的的形成。四、多细细胞生物物的进化化 P881（一）多多细胞植植物的进进化（1）藻藻类植物物-包括前前寒武纪纪至泥盆盆纪早期期，地球球上生物物以藻类类为主，称称为藻类类植物时时代。能能够进行行光合作作用，结结果简单单，无根根、茎和和叶的分分化，生生活于水水中。a. 原原核藻类类-蓝藻，约约出现于于35-33亿亿年前，在在前寒武武纪很繁繁盛，直直到155亿年前前仍然是是唯一的的光合放放氧生物物；现存存蓝藻约约20000种，分分布广泛泛；其意意义包括括放氧为为好氧的的真核生生物出现现提供了了条件（OO2），同同时也为为在水的的表层和和陆地生生活的生生物防止止紫外线线的伤害害（O33）。（2）蕨蕨类植物物-泥盆纪纪中期到到二叠纪纪早期，地地球上以以蕨类植植物为主主，因为为已经登登陆，又又称为陆陆生植物物时代。（3）裸裸子植物物-晚二叠叠纪到早早白垩纪纪以裸子子植物进进化为主主。（4）被被子植物物-出现于于早白垩垩纪，可可以划分分为乔木木阶段（白白垩纪始新世世）、灌灌木与草草本阶段段（渐新新世第三纪纪中期）、杂杂交阶段段（第三三纪后期期）和多多倍体阶阶段（第第四纪）四四个不同同阶段；具有更更加适应应陆地生生活的结结构，木木质部出出现导管管和纤维维两种细细胞，胚胚珠有两两层珠被被保护以以防止干干旱，双双受精作作用和新新胚乳出出现。（二）多多细胞动动物的进进化（1）早早期的脊脊索动物物-包括原原索动物物（半索索亚门、尾尾索亚门门和头索索亚门）和和脊椎动动物亚门门。无颌颌类和有有颌类。（2）鱼鱼类-四个亚亚纲，即即棘鱼亚亚纲、盾盾皮鱼亚亚纲、软软骨鱼亚亚纲和英英骨鱼亚亚纲。（3）两两栖类-泥泥盆纪末末期到石石炭纪末末期，约约3.555-22.955亿年前前为两栖栖动物时时代。肺肺和五趾趾型四肢肢的出现现。a. 鱼鱼石嫄-最古老老的两栖栖类b. 进进化分支支-滑体两两栖类（如如蛙和蝾蝾螈）和和爬行类类。（4）爬爬行类-真真正的陆陆生动物物，具羊羊膜卵，可可以防止止胚胎干干燥，同同时还进进行体内内受精，此此外具有有角质鳞鳞的干燥燥皮肤，以以减少水水分蒸发发。（5）鸟鸟类-由爬行行类分化化出来的的具有恒恒温、能能够飞翔翔的动物物类群，包包括古鸟鸟亚纲和和今鸟亚亚纲。（6）哺哺乳类-包包括始兽兽亚纲（已已灭绝）、原原兽亚纲纲（鸭嘴嘴兽）、异异兽亚纲纲（已灭灭绝）和和兽亚纲纲（又分分为古兽兽、后兽兽和真兽兽三个次次亚纲）。五、人类类起源过过程中新新旧特征征的更替替P10081、直立立行走与与前肢的的解放（1）直直立行走走-直立行行走使前前肢获得得进化的的机会，包包括身体体重心下下移、脊脊椎从弓弓状到SS状（2）前前肢解放放-促使脑脑和感官官的发展展；（3）脑脑的发达达-反过来来促进手手的发展展2、工具具的制造造与火的的使用（1）工工具的制制造运用用工具进进行劳动动是谋生生和防卫卫的主要要手段。（2）火火的使用用利于防防卫和烹烹饪。3、幼态态持续原原理与脑脑容量增增加（1）幼幼态持续续-个体发发育过程程中，保保留某些些幼年期期特征，并并且使之之延长到到成年期期的现象象。（2）人人脑的幼幼态持续续生长-人人类出生生时脑容容量只相相当于成成年后的的23%，此后后六年内内迅速增增加，直直到233岁才最最终发育育完成。4、食性性与繁殖殖的进步（1）食食性-兼有有植物性性和动物物性食物物，肉食食促使人人类体力力增强和和大脑发发育。（2）繁繁殖a. 性性生活空空前活跃跃-交配方方式的改改变和交交配时间间的延长长，有利利于配偶偶间和睦睦相处和和后代的的成长。b. 固固定配偶偶和男女女分工合合作-形成成稳定的的家庭，并并且有利利于后代代的养育育。5、体毛毛的退化化（1）直直接转化化说a. 减减少了能能够传染染疾病的的寄生虫虫；b. 有有利于散散热、地地面狩猎猎和长途途迁移；c. 增增添了皮皮下脂肪肪。（2）间间接转化化说-“海猿”理论，认认为人类类在进化化过程中中有一段段水生时时期，而而无毛是是水生哺哺乳类的的特征。6、群体体关系的的改善（1）灵灵长类具具有群居居生活的的本能，具具有领域域性和等等级制度度。（2）人人类群体体关系的的进步a. 以以集体行行动来弥弥补个体体自卫能能力的不不足，并并完成狩狩猎任务务；b. 血血缘关系系利于形形成具有有凝聚力力的团体体，但是是雄性的的优势往往往破坏坏团体凝凝聚力，因因此男性性之间的的宽容是是必须的的。c. 群群体关系系最终进进化为人人类的社社会关系系。7、原始始文化与与意识的的萌芽（1）语语言的产产生-把音音素组合合为有意意义的单单词，并并且进一一步发展展出句法法和语法法。语言言是思维维的工具具。也是是交流的的工具，还还是文化化传递和和发展的的主要手手段。（2）意意识-非人人的灵长长类甚至至某些鸟鸟类也具具有音素素和意识识，但是是与人类类相比，其其丰富性性和复杂杂性都远远远不如如。六、人种种及四大大人种 P12261、人种种的概念念-体质形形态上具具有某些些共同特特征，如如肤色、发发色、发发形、眼眼色和血血型等，能能够广泛泛地进行行基因交交流，彼彼此可以以通婚并并且正常常生育后后代。2、四大大人种（1）黄黄色人种种-又称蒙古古人种，肤肤色淡黄黄、脸扁扁平、鼻鼻中等宽宽、发型型直而较较粗，分分布于亚亚洲东部部、太平平洋群岛岛和美洲洲大陆，包包括中国国人、蒙蒙古人、日日本人和和印第安安人等，在在旧石器器时代的的晚期起起源于亚亚洲中东东部，混混杂形成成乌拉尔尔人和南南西伯利利亚人（与与欧洲人人种混杂杂）、波波利尼西西亚人（与与澳大利利亚人种种混杂）。（2）白白色人种种-又称欧欧罗巴人人，肤色色浅、鼻鼻高而窄窄、眼色色和发型型多样，分分布于欧欧洲、北北非、西西亚和北北印度等等，在旧旧石器晚晚期起源源于地中中海沿岸岸。（3）黑黑色人种种-肤色黑黑、唇宽宽厚、鼻鼻低而宽宽、发型型卷曲，分分布于非非洲、大大洋洲、印印度南部部等，在在南亚起起源。（4）棕棕色人种种-肤色黄黄棕黑、鼻鼻短而宽宽、唇厚厚、发型型波形或或者卷曲曲，分布布于澳大大利亚、新新西兰等等，起源源于南亚亚大陆。七、人类类性行为为的特点点与其进进化 PP1466（1）人人类性行行为包括括结偶、性性交前活活动和交交配三个个主要阶阶段。（2）人人类性行行为特点点a. 情情感因素素增加-情情欲结合合。人类类有目的的地追求求性行为为中的感感官享受受。常常常伴有接接吻、擦擦鼻子、拍拍手臂等等动作，来来表示快快感。b. 交交媾方式式的改善善-从“背交”转向“面交”。由于于人类性性信号和和性敏感感区域集集中在身身体正面面，如面面部表情情、嘴唇唇、胡须须、乳房房、阴毛毛、生殖殖器和性性红晕等等，所以以“面交”不仅可可以增加加女性的的主动性性，提高高受孕的的机会，而而且有利利于男女女双方交交流感情情。在结结构上男男性的阴阴茎勃起起时的角角度和女女性阴道道的角度度都已经经前倾。c. 性性活动的的时间显显著延长长-只有人人类女性性才一直直有性接接受的能能力。（3）人人类性行行为的形形态和生生理特征征a. 嘴嘴唇外翻翻-在性高高潮时肿肿胀、变变红，用用于接吻吻，涂口口红利于于吸引异异性。b. 耳耳垂-人类类独有，在在性高潮潮时充血血并且膨膨胀，并并且及其其敏感。c. 体体毛减少少-“裸猿”，突出出了性器器官。d. 直直立行走走-更加突突出了性性器官，而而且利于于性器官官的接触触。e. 衣衣服-除御御寒外，可可以保护护性器官官，同时时有增加加了性诱诱惑。f. 性性爱-区别别于其他他动物，不不再仅仅仅以繁殖殖为目的的。（4）人人类性行行为进化化的意义义a. 有有利于两两性分工工，提高高生存竞竞争的效效能b. 有有利于对对后代的的照顾，并并且控制制生育率率c. 有有利于获获得性满满足，增增进健康康d. 有有利于配配偶间建建立良好好关系。八、生物物大分子子进化的的特点 P1667（1）进进化速率率相对恒恒定-K=d/22tN（2）进进化保守守性-功能能上重要要的大分分子进化化速率明明显低于于功能上上不太重重要的大大分子；同一大大分子中中对维持持功能极极为重要要的部分分其进化化速率显显著低于于不太重重要的部部分。九、概念念 P1171随机漂变变-指等位位基因的的频率随随机变化化的过程程，对有有限群体体来说将将导致等等位基因因的固定定或者丢丢失。分分子进化化由选择择上中性性的随机机遗传漂漂变造成成。分子钟-指指以某一一进化事事件作为为划分时时间的刻刻度，并并以此判判定其它它进化事事件出现现的时间间。即根根据不同同生物的的同源蛋蛋白质氨氨基酸序序列的差差异，结结合其他他资料（如如已经测测定同位位素年龄龄的化石石记录），就就可以从从时间上上表示出出蛋白质质分子的的进化速速率。十、哈温温平衡 P1991哈代-温温伯格平平衡-当种种群满足足下列条条件时，其其各基因因频率和和基因型型频率可可以一代代代保持持不变，处处于平衡衡状态。a. 种种群的个个体数极极大，b. 不不同个体体间可以以随机交交配，c. 没没有突变变发生，d. 没没有种群群间个体体的迁移移或者基基因交流流，e. 没没有自然然选择。适合度-某某一基因因型个体体与其他他基因型型个体相相比时能能够存活活并且留留下后代代的能力力。一般般规定为为0-11.十一、选选择的基基本类型型 P2200（1）稳稳定性选选择-把趋趋于极端端的变异异淘汰掉掉而保留留那些中中间类型型的个体体，使生生物类型型具有相相对的稳稳定性。见见于环境境相对稳稳定。（2）单单向性选选择-把趋趋于某一一极端的的变异保保留下来来，淘汰汰掉另一一极端的的变异，使使生物类类型朝向向某一变变异方向向发展。见见于环境境逐渐发发生某一一方向变变化。（3）分分裂型选选择-把极极端变异异的个体体按照不不同方向向保留下下来，而而中间类类型显著著减少的的选择。见见于原先先一致的的环境发发生分裂裂变化。（4）平平衡性选选择-保留留不同等等位基因因的选择择。（5）亲亲属选择择-对有利利于个体体的亲属属生存的的性状的的选择。（6）种种群选择择-同一物物种中不不同种群群之间的的竞争所所引起的的选择。（7）性性选择-同同性个体体间为争争取与异异性交配配而发生生竞争所所引起的的选择。十二、适适应起源源的原理理 P2221A. 功功能强化化-包括细细胞或者者组织的的功能强强化、器器官功能能的强化化。如分分散的分分泌细胞胞，集合合为腺体体。B. 功功能的改改变-包括括一个器器官同时时具有两两种及以以上的功功能，以以其中一一种功能能为主，但但是随着着环境的的变化，原原先次要要的功能能上升为为主要的的功能，称称为功能能更替，如如哺乳类类在水生生生活中中四肢由由支持体体重和行行走变为为游泳；重复的的器官具具有相似似或者不不同的功功能，如如皮肤。十三、隔隔离机制制 P2228隔离机制制-指造成成两个或或者几个个亲缘关关系较近近的类群群之间不不易交配配或者交交配后子子代不育育的原因因。A. 受受精前隔隔离-包括括地理隔隔离、生生态隔离离、季节节隔离、性性别隔离离、机械械隔离。地理隔离离-地理环环境的障障碍，阻阻止或者者减弱了了种群间间基因交交流，是是渐进式式物种形形成的先先决条件件。B. 受受精后隔隔离-包括括配子或或者配子子体隔离离、杂种种不活、杂杂种不育育、杂种种体败坏坏。十四、物物种的标标准-遗传传差异 P2335A. 形形态学标标准-以形形态特征征为标准准，不同同物种间间存在显显著的形形态差异异，该形形态差异异是同一一物种普普遍具有有的。B. 遗遗传学标标准-能否否自由交交配并且且产生正正常的生生育后代代。C. 生生态学标标准-以生生态位要要求是否否一致为为标准。D.生物物地理学学标准-以以物种分分布范围围为标准准。十五、物物种形成成方式 P2336渐变式物物种形成成-通过变变异的累累积而形形成亚种种，再由由亚种一一个或者者多个新新种的过过程。继承式物物种形成成-一个物物种在同同一地区区内逐渐渐演变为为另一个个物种。分化式物物种形成成-一个物物种在其其分布范范围内逐逐渐分化化成两个个以上物物种。包包括：由由于居住住在不同同地区，分分化成地地理亚种种，并且且进一步步发展为为新种；居住在在同一地地区，分分化形成成不同的的生态亚亚种，进进一步发发展为新新种。异域式物物种形成成-当一个个物种被被分隔成成两个及及以上的的地理隔隔离种群群时，由由于地理理条件不不同，适适应性也也就不同同，从而而造成随随机性和和适应性性的遗传传变化，如如果这些些变化能能够导致致生殖隔隔离，就就分化为为新物种种。包括括再分区区成种事事件和外外周区成成种事件件。同域式物物种形成成-分布在在同一地地区内的的种群，由由于生态态的差异异等原因因，无机机会进行行杂交、交交流基因因，从而而分化成成新种。十六、形形态生理理上的进进化 PP2511A. 复复化式进进化-由简简单到复复杂、由由低等到到高等的的进化，是是生物体体形态结结构、生生理功能能综合、全全面的进进化过程程，是生生物进化化的主干干。B. 分分化式进进化-由一一个物种种分化为为近似而而不同的的物种的的进化，包包括形态态生理上上的趋异异、趋同同、辐射射、平行行和重复复等形式式。指生生物对各各种不同同生活环环境的适适应，从从而出现现多方向向的进化化，但是是在形态态结构、生生理功能能方面并并没有普普遍提高高，进化化水平处处于同一一等级，是是从少到到多的进进化。C. 特特化式进进化-生物物发生局局部变异异，以适适应特殊殊的环境境条件；在大大大缩小了了原有的的适应范范围的同同时，显显著加强强了某个个方面的的适应性性。D. 简简化式进进化-也称称退化，指指结构由由复杂变变为简单单的进化化方式。表表现为形形态结构构和生理理功能的的全面退退化，仅仅有个别别器官特特别发达达，适应应于寄生生或者固固着生活活。十七、进进化的不不平衡性性 P22581、速度度A.低速速进化-代代表性物物种包括括：海豆豆芽（腕腕足纲）、鲞鲞（肢口口纲）、矛矛尾鱼（鱼鱼纲）、水水杉（杉杉科）和和银杏（银银杏科）。B.中速速进化-马马科，大大约2550万年年出一个个新种。C.高速速进化-哺哺乳类。2、镶嵌嵌进化-生生物体的的不同部部分进化化速度不不一致的的现象，包包括同一一生物的的不同性性状或者者生活史史的不同同阶段。Chappterr 166P2771十八、达达尔文的的进化学学说1、五个个要点A.生物物是进化化的学说说-物种不不断变异异，旧种种消灭，新新种产生生。并非非达尔文文首创，但但是他第第一次提提出了无无可辩驳驳的明确确证据。B.共同同起源学学说-生物物之间都都有一定定的亲缘缘关系，有有着共同同的祖先先。所有有生物最最初起源源于少数数或者一一种形态态。C.物种种增殖学学说-自然然选择通通过生存存竞争造造成旧物物种和中中间类型型的灭绝绝，导致致性状向向不同方方向发展展，出现现性状分分歧；后后者允许许生物以以不同方方式适应应环境，不不断出现现新物种种。D.渐变变性进化化学说-生生物进化化是逐渐渐和连续续的，其其中不存存在不连连续的变变异或者者突变。E.自然然选择学学说-繁殖殖过剩，但但是群体体数量大大体恒定定；同时时生活条条件有限限。导致致生存竞竞争，加加上变异异，产生生自然选选择，造造成适者者生存，加加上获得得性遗传传，最终终形成新新物种。2、达尔尔文学说说的进步步性和缺缺陷A.进步步性-全面面系统地地总结了了已有进进化论研研究成果果，是进进化论发发展史上上的里程程碑，成成为现代代进化论论的主要要理论源源泉。B.缺陷陷-同意拉拉马克的的获得性性遗传，注注重个体体存活的的进化价价值，强强调渐变变，否认认骤变。十九、综综合进化化论综合进化化论的主主要观点点（三个个）A.群体体是生物物进化的的基本单单位，进进化机制制的研究究属于群群体遗传传学范畴畴。B.突变变、选择择和隔离离是物种种形成和和生物进进化的机机制。即即“突变是是所有遗遗传变异异性的来来源，是是进化的的主要关关键，因因为突变变供给着着产生进进化改变变的原始始材料”；“自然选选择下群群体基因因库中基基因频率率的改变变，并不不意味着着新物种种的形成成，因为为基因的的交流并并未中断断”；“通过隔隔离将最最终出现现新种”。C.分子子水平的的综合理理论-选择择机制中中包括“正常化化选择”、“平衡性性选择”和“定向选选择”以及“稳定性性选择”。正常化选选择-消除除有害等等位基因因；平衡衡性选择择-等位基基因在竞竞争中以以特有的的平衡频频率保留留下来，形形成多态态现象；定向选选择-促使使有利突突变的等等位基因因频率增增加。二十、分分子进化化中性学学说木村资生生在19968年年提出，认认为：（三三个观点点）（1）突突变大多多是中性性的，不不影响核核酸和蛋蛋白质的的功能，对对生物个个体既无无害，也也无好处处。包括括同义突突变、非非功能性性DNAA顺序突突变和结结构基因因中的一一些突变变。（2）中中性突变变通过随随机的遗遗传漂变变，在种种群中固固定下来来，在分分子水平平进化上上自然选选择不起起作用。（3）进进化速率率由中性性突变的的速率决决定，对对所有生生物几乎乎都是恒恒定的。即即表型水水平进化化速度相相差很大大，但是是在基因因水平上上进化速速度几乎乎是一定定的。分分子种类类不同，其其分子置置换率不不同，进进化的速速度因而而也不同同；但是是，同一一分子的的进化速速度在不不同物种种中却是是相同的的，而且且与世代代长短无无关。15