第九章 生命的进化(修改).ppt
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1、第九章生物的进化,第一节生物进化的理论第二节生物进化的证据第三节生物进化的机制第四节生物进化的历程,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,第一节生物进化的理论,一、达尔文以前的进化思想朴素进化论老子、庄子：世间万物由简单向复杂演变古希腊Thales、Anaximander：万物由水产生1766年，法国Buffon察觉到生物进化现象1830年，苏格兰地质学家Lyell地质学原理1809年，法国Lamarck动物的哲学,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,二、达尔文及其进化论,1859年物种起
2、源,(CharlesDarwin,1809-1882),上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,1809年出生，热爱山林和田野1825年，爱丁堡大学学习医学1828年，剑桥大学学习神学，钻研博物学和自然史，结识了一些博学的教授学者。1831年，从剑桥毕业并获得学士学位剑桥大学博物学教授Henslow推荐去英国贝格尔号航海船上担任博物学专家。,出发之前，Henslow教授特别向Darwin赠送了Lyell的地质学原理第一卷。,年青时代的Darwin和贝格尔号的航行,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,
3、总目录,行万里路,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,1835年的夏天，贝格尔号到达加拉帕戈斯群岛。采集了大量的岩石及动植物标本。Darwin发现，岛上26种陆栖鸟类中，有25种是特有的，15种海栖鱼类全部是新种，25种甲壳虫中只有23种是南美洲也有的，185种显花植物中新种为100种。不同岛屿上的海龟形态各不相同，地雀的许多特征也有差异，,物种是可变的，受自然环境的影响和选择！,1831年11月，贝格尔号出发进行环球探险调查,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,1836年10月，Dar
4、win回到了英国。,整理和收集资料：1838年，他阅读了著名的经济学家Malthus（马尔萨斯,1766-1834）的人口论，进一步认识繁殖过剩的现象和生存斗争的作用。关于生物通过自然选择而连续进化的理论开始成型。1858年，英国年青的博物学家Wallace给Darwin写信，阐述他通过对马来西亚群岛动植物的考察所得出的生物进化的结论。同年，Darwin和Wallace在英国Linnaean学会上公布了他们各自的论文和摘要。1859年，Darwin物种起源终于问世。,5年的航海探险后,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,1可遗传的变异（co
5、mmmondescentwithmodification）2.自然选择（繁殖过剩、生存斗争、适者生存）（naturalselection）,达尔文的进化论：,达尔文主义的基本含义：现代的所有生物都是从过去的生物进化而来；自然选择是生物适应环境而进化的原因。,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,对达尔文进化论的理解,变异和遗传可遗传的变异和不可遗传的变异表型饰变（当时对遗传的机制仍不清楚）自然选择生存斗争性状分歧Galapagos岛上的海龟和地雀性状分歧在对理解物种形成和生物进化有重要意义,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普
6、通生物学CAI课件,本章目录,总目录,二、进化理论的发展,2.综合进化论种群进化，适应度影响到基因频率变化的相关因素，都有进化的价值（不仅仅有生存斗争）,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,1.“新达尔文主义”：强调“自然选择”为进化的主因素。,总目录,进化理论的发展,3.间断平衡学说-渐变性进化外，还存在跳跃式的进化4.分子进化的中性学说中性突变和随机漂变（选择不起作用）,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,第二节进化的证据,1.古生物学的证据（化石）,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物
7、学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,根据同位素衰变计算地层年龄,地质年代与化石记录,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,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。,总目录,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,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,例：澳洲的有袋类动物,生物种群的进化一方面受环境选择的作用，另一方面在一定的区系内进行。,2.生物地理学证据,动植物的区系分布、特征等,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组
8、,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,3.比较胚胎学的证据,海克尔“生物发生律”个体发育简单而迅速重演其系统发育史（重演论）,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,4.比较解剖学的证据,同源器官退化器官痕迹、反祖现象,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,5.细胞生物学的证据,“Thehistoryoftheearthiswritteninitslayers,thehistoryofanorganismisinscribedinitschromosomes”,染色体组（genome）：是
9、一套单倍体的染色体和它全部基因的总和，配子中的全套染色体（n）同一属中染色体数目最小物种的全套染色体（x）二倍体（diploid），具有两套同源的染色体组，而配子细胞（精子或卵子）只有一套染色体组。多倍体（polyploid）具有多套染色体组，同源多倍体（autopolyploid）：异源多倍体（allopolyploid）：,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,遗传密码的通用性同源蛋白质氨基酸序列的分析，DNA同源序列分析,7.分子生物学证据,普通生物学CAI课件,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,本章目录,6.发育生物学
10、的证据,总目录,例：几种脊椎动物血红蛋白多肽链的氨基酸序列比较,人猴子：8人鼠：30人八目鳗：125,普通生物学CAI课件,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,本章目录,总目录,细胞色素C的分子进化,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,第三节生物进化的机制,一、物种概念和进化图谱1.物种:常是指一类形态和遗传组成相似的生物群体，有生殖能力的个体之间在自然条件下能够互相交配产生正常的个体后代。区别物种的根据最主要的是有无生殖隔离。,隔离地理隔离：山川、沙漠或海洋等地理障碍。生殖隔离：不能彼此交配和产生有生殖能力的后代,上一页,下
11、一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,2物种的生殖隔离,生殖隔离阻断了不同物种之间遗传物质的自由交流，保障了物种的遗传稳定性,交配前隔离（prematingisolation）地理(空间)隔离生态(生境)隔离季节(时间)隔离性别(行为)隔离机械(形态)隔离交配后隔离（postmatingisolation）配子或配子体隔离杂种不活杂种不育杂种体败坏,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,3生物进化谱系,从生物大分子水平研究生物进化的一门新兴学科分子系统学（MolecularPhylogenetics）
12、,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,二、生物种群的遗传变异与小进化,1.种群（population）：同一物种的一群个体，通过个体间的交配而保持一个共同的基因库,种群或物种基因频率的变化称为小进化种群以上水平的进化称为大进化,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,2.生物种群的遗传变异,基因库：是一个种群全部个体所带有的全部遗传基因的集合，种群基因库遗传变异的大小取决于种群的大小和种群中个体的基因杂合率。遗传变异的主要来源：染色体变异、基因突变、基因重组,上一页,下一页,生命科学与理学院
13、普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,3.遗传平衡定律（哈迪温伯格定律）,在一个有性生殖的自然种群中，在种群大、个体间随机交配、无突变发生、无新基因加入和无自然选择这5个条件下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率将稳定不变地代代相传，即保持着基因平衡。,实际上，遗传平衡常被打破，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生物种群的进化。,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,4.小进化,小进化：一定时间内群体基因库的变化，即生物种群的进化。,研究的内容：小进化的因素和机制，即研究遗传突变、自然选择、随机现象（
14、如遗传漂变）等因素如何引起群体的遗传组成的改变等。种内分化和由亚种到种的发展过程等。,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,影响生物种群进化（小进化）的因素,（1）基因突变（2）基因流动（3）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。瓶颈效应：杀虫剂与昆虫建立者效应（4）非随机交配性选择（5）自然选择定向性选择、稳定性选择、中断性选择,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,5生物适应,在进化生物学中，适应是自然选择作用
15、于可遗传的变异而使生物增加适合度的过程。适应是指某生物个体或物种群体与环境（包括其他生物种群）间的协调程度，通过生物个体或物种群体的形态结构、生理功能、行为反应、生活习性表达出来。适应的过程便是一个生物进化的过程。,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,三、物种的形成与大进化,大进化：物种以上生物分类单元（属、科、目、纲、门、界）的进化。,其重要问题是物种的形成方式、因素；进化的方式、速率；物种的灭绝等,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,物种不但是生物分类的单元，更是遗传生殖和进化的单元
16、。物种形成的三个主要环节可遗传的变异是物种形成的原材料选择影响物种形成的方向隔离是物种形成的重要条件(生殖隔离机制是物种形成的关键),1.物种的形成,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,总目录,物种形成的方式:,根据其进化节奏可划分为：渐进式(地理隔离是其主要因素)跳跃式(通过大突变、远缘杂交和染色体加倍等途径突然发生)根据其起源种群的地理隔离状况可划分为:异域物种形成邻域物种形成同域物种形成,总目录,上一页,下一页,生命科学与理学院普通生物学课程组,普通生物学CAI课件,本章目录,例：加拉帕戈斯群岛上发现的13种地雀的进化过程,上一页,下一页,生
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