基础生命科学导论：第七章--进化课件.ppt

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1、第七章 进化第七章 进化第一节 生命的起源 第二节 Darwin与进化论 第三节 群体遗传与生物进化的机理 第四节 生物进化的证据和历程 第五节 生命系统及进化树 第六节 人类的起源和进化 第七章 进化一、原始的地球和最早出现的生物一、原始的地球和最早出现的生物 第一节原始的地球缺乏氧气，大气中存在着原始的地球缺乏氧气，大气中存在着许多还原性气体。由于当时地球缺乏许多还原性气体。由于当时地球缺乏臭氧层的保护，太阳的紫外线辐射很臭氧层的保护，太阳的紫外线辐射很强。强。从地球形成到从地球形成到5.75.7亿年前的这一段时期亿年前的这一段时期称为前寒武纪。称为前寒武纪。迄今发现的最早的生物化石存在于

2、迄今发现的最早的生物化石存在于3434亿年前南非的燧石层中亿年前南非的燧石层中。这些最早出。这些最早出现的微体生物化石是一些能进行光合现的微体生物化石是一些能进行光合作用的蓝细菌。作用的蓝细菌。第一节第一节 生命的起源生命的起源第七章 进化第一节在在前前寒寒武武纪纪早早期期地地层层中中发发现现的的一一些些叠叠层层石石被被确确定定为为光光合合蓝蓝细菌细菌与矿物周期性交互生长与沉积所形成的特殊构造。与矿物周期性交互生长与沉积所形成的特殊构造。第七章 进化第一节早期出现的原核生物化石早期出现的原核生物化石（球状蓝细菌）（球状蓝细菌）真核生物化石真核生物化石（球状绿藻类）（球状绿藻类）一一些些早早期期

3、生生物物还还具具有有光光合合放放氧氧的的能能力力和和抗抗紫紫外外线线辐辐射射的的能能力力，它它们们通通过过光光合合作作用用放放出出氧氧气气，形形成成了了保保护护地地球球的的臭臭氧氧层，为以后其他真核生物的生存和演化创造了条件。层，为以后其他真核生物的生存和演化创造了条件。第七章 进化二、前生物期的化学演化二、前生物期的化学演化 第一节在原始的地球环境中可以产生出组成生物体的结构单元在原始的地球环境中可以产生出组成生物体的结构单元糖、糖、脂质、蛋白质和核酸。脂质、蛋白质和核酸。从非生命的无机与有机分子聚合形成糖从非生命的无机与有机分子聚合形成糖、脂质、蛋白质和核酸等生物大分子，甚至生物多分子体系

4、，但脂质、蛋白质和核酸等生物大分子，甚至生物多分子体系，但还没有出现真正的生命，这一时期被称为还没有出现真正的生命，这一时期被称为化学演化期化学演化期或或前生物前生物期期。从前生物期的从前生物期的化学演化化学演化到产生最简单的生命形式包括：到产生最简单的生命形式包括：（1 1）氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生物合成和积累氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生物合成和积累。（2 2）有机单体分子在非生物体系中聚合成多聚体，即形成有机单体分子在非生物体系中聚合成多聚体，即形成核酸、脂质、蛋白质等生物大分子核酸、脂质、蛋白质等生物大分子。（3 3）非生物过程产生的多聚体整合成为多分子体系颗粒非生物过程

5、产生的多聚体整合成为多分子体系颗粒。（4 4）代谢与遗传体系的形成和演化最终产生出最简单的生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命形式原核细胞原核细胞。第七章 进化第一节19531953年，年，MillerMiller实验实验第七章 进化三、代谢系统的进化和遗传系统的起源三、代谢系统的进化和遗传系统的起源 第一节原始生命体系内代谢系统在自然选择的作用下变得逐渐复原始生命体系内代谢系统在自然选择的作用下变得逐渐复杂，代谢系统的进化经历了由简单到复杂的漫长过程。杂，代谢系统的进化经历了由简单到复杂的漫长过程。第七章 进化第一节最原始的生命形式或最早出现的细胞应该是异养的。最原始的生

6、命形式或最早出现的细胞应该是异养的。自然选择的压力促进了某些细胞吸收太阳光能，进行光化自然选择的压力促进了某些细胞吸收太阳光能，进行光化学反应，将无机物变成有机物，同时生成学反应，将无机物变成有机物，同时生成ATPATP。这一过程。这一过程的复杂化便是光合作用的进化，其最终结果产生出光能自的复杂化便是光合作用的进化，其最终结果产生出光能自养细胞。养细胞。自养细胞的出现不但可为异养细胞提供继续生存的营养物自养细胞的出现不但可为异养细胞提供继续生存的营养物质及能量，更质及能量，更改变了地球的环境改变了地球的环境。光合作用产生的氧气为。光合作用产生的氧气为异养细胞的有氧呼吸和向更高级程度的进化提供了

7、条件。异养细胞的有氧呼吸和向更高级程度的进化提供了条件。早前寒武纪地层中发现的许多蓝细菌等微体化石印证了地早前寒武纪地层中发现的许多蓝细菌等微体化石印证了地球及生命早期的进化过程。球及生命早期的进化过程。第七章 进化第一节返回 自养细胞的出自养细胞的出现不但可为异养细现不但可为异养细胞提供继续生存的胞提供继续生存的营养物质及能量，营养物质及能量，更改变了地球的环更改变了地球的环境。大量氧气还逐境。大量氧气还逐渐形成了包围地球渐形成了包围地球的臭氧层，这一臭的臭氧层，这一臭氧层为地球上的生氧层为地球上的生命不受太阳紫外线命不受太阳紫外线辐射的伤害提供了辐射的伤害提供了保护的屏障。保护的屏障。第七

8、章 进化第一节原始生命代谢系统的进化及代谢过程的复杂化同时必须原始生命代谢系统的进化及代谢过程的复杂化同时必须伴随遗传系统的出现。伴随遗传系统的出现。在在DNADNA、RNARNA、多肽链这三者中哪一种是原始的生命最早、多肽链这三者中哪一种是原始的生命最早贮存遗传信息并指导蛋白质合成、同时还能自我复制的贮存遗传信息并指导蛋白质合成、同时还能自我复制的物质呢？物质呢？在现代生物细胞中，在现代生物细胞中，RNARNA位于遗传表达系统的中心位置，位于遗传表达系统的中心位置，因此它最有可能在原始细胞中成为最早的遗传物质，既因此它最有可能在原始细胞中成为最早的遗传物质，既能自我复制，又能指导蛋白质的合成

9、。能自我复制，又能指导蛋白质的合成。实验显示：实验显示：在试管中在试管中RNARNA链可以自发地延伸和复制链可以自发地延伸和复制。第七章 进化第一节返回 在试管中在试管中RNARNA链链可以自发地延伸和可以自发地延伸和复制。即它能自发复制。即它能自发完成由单个核苷酸完成由单个核苷酸连接装配成短的连接装配成短的RNARNA链。按照碱基配对链。按照碱基配对的原则，一条单链的原则，一条单链RNARNA还能作为模板，还能作为模板，指导指导5 51010个单核苷个单核苷酸聚合成链。酸聚合成链。第七章 进化第一节返回 偶然合成偶然合成的短肽链具有的短肽链具有促进促进RNARNA分子复分子复制的活性，它制的

10、活性，它们就会在以后们就会在以后RNARNA分子复制的分子复制的过程中发挥关过程中发挥关键的作用。键的作用。第七章 进化化学演化化学演化小分子、化学有机小分子、氨基酸、核酸小分子、化学有机小分子、氨基酸、核酸生命诞生生命诞生从无序到有序从无序到有序原始的原始的RNA世界：酶、模板、结构世界：酶、模板、结构生命来源于自然，又高于自然：细胞生命来源于自然，又高于自然：细胞生命是一个小概率事件，在海量的分子生命是一个小概率事件，在海量的分子反应中产生了极微量的活性分子，组成反应中产生了极微量的活性分子，组成有复制能力的分子体系，并不断地进化有复制能力的分子体系，并不断地进化和分化和分化第七章 进化第

11、二节第二节 DarwinDarwin与进化论与进化论 第二节一、一、神创论与进化论的斗争 1919世纪中叶以前，神创论或称特创论一直占据着主导地位。世纪中叶以前，神创论或称特创论一直占据着主导地位。公元前公元前6 6世纪，希腊的哲学家世纪，希腊的哲学家AnaximanderAnaximander就预言，生物是逐就预言，生物是逐渐进化的。渐进化的。1818世纪，瑞典植物分类学家世纪，瑞典植物分类学家LinnaeusLinnaeus发明了双名制生物命名发明了双名制生物命名法则，但他却相信生物是上帝创造的。法则，但他却相信生物是上帝创造的。1818世纪，法国生物学家世纪，法国生物学家BuffonBu

12、ffon在研究中察觉到生物进化现象在研究中察觉到生物进化现象并进行了描述，但他没有勇气承认并作出结论。并进行了描述，但他没有勇气承认并作出结论。18301830年，苏格兰地质学家年，苏格兰地质学家LyellLyell发表发表地质学原理地质学原理。法国生物学家法国生物学家LamarckLamarck再一次提出了生物进化的思想。再一次提出了生物进化的思想。18591859年，年，DarwinDarwin在积累了大量令人信服证据的基础上发表了在积累了大量令人信服证据的基础上发表了划时代的著作划时代的著作物种起源物种起源，确立了生物进化的思想。，确立了生物进化的思想。第七章 进化二、自然选择导致生物进

13、化二、自然选择导致生物进化 生物进化是指地球上的生命从最初最原始的形式经过漫长的岁月变异演化为几百万种形形色色生物的过程。Darwin称进化为随着变异而演化，或随着时间推移生物体发生了可遗传的变化，而变化的发生是由于生物适应环境的结果，即自然选择起了关键作用。所谓自然选择实质上是自然环境导致生物出现生存和繁殖能力的差别，一些生物生存下去，另一些生物被淘汰。自然选择的理论是Darwin进化论的核心，它解释了生物进化的机制。所谓的Darwin进化论包含了两方面的基本含义：（1）现代所有的生物都是从过去的生物进化来的；（2）自然选择是生物适应环境而进化的原因。第二节第七章 进化第二节如如同同人人工工

14、选选择择，经经过过几几百百或或几几千千代代自自然然选选择择，也也必必然然会会造造成成可可遗遗传传性性状状变变化化的的积积累累，按按不不同同方方向向变变化化和和差差异异积积累累到到一定程度，最终将导致新种的出现。一定程度，最终将导致新种的出现。第七章 进化生生物物性性状状和和特特征征的的变变化化往往往往是是环环境境和和遗遗传传相相互互作作用的结果。用的结果。第七章 进化三、物种形成的原理三、物种形成的原理 物种物种不但是生物分类的单元，更是遗传、生殖和进化的单元不但是生物分类的单元，更是遗传、生殖和进化的单元 种种群群是是同同一一物物种种的的一一群群个个体体，享享有有共共同同的的基基因因库库。同

15、同一一种种群群生生物物个个体体之之间间的的交交配配造造成成了了彼彼此此间间的的基基因因交交流流并并保保持持着着基基因因库的稳定库的稳定 DarwinDarwin将将某某些些地地理理障障碍碍如如大大的的山山脉脉、峡峡谷谷、海海洋洋等等把把生生物物相相互互隔隔开开称称为为地地理理隔隔离离。隔隔离离使使种种群群变变小小，也也改改变变了了基基因因交交流流的范围的范围地地理理隔隔离离造造成成小小种种群群间间基基因因交交流流的的阻阻断断使使基基因因库库的的差差异异越越来来越越大大，最最终终出出现现了了生生殖殖隔隔离离，即即不不同同小小种种群群间间的的个个体体不不能能彼彼此交配和产生有生殖能力的后代。此交配

16、和产生有生殖能力的后代。第二节第七章 进化经经过过地地理理隔隔离离和和生生殖殖隔隔离离形形成成新新种种的的方方式式称称为为异异地地物物种种形形成成，它是生物进化过程中形成新物种的主要方式。，它是生物进化过程中形成新物种的主要方式。第二节物物种种形形成成过过程程一一般般要要经经历历遗遗传传变变异异、自自然然选选择择和和隔隔离离产产生生等等3 3个主要环节。个主要环节。基因突变基因突变等遗传物质的改变为物种形成提供了等遗传物质的改变为物种形成提供了原材料原材料 自然选择自然选择影响着物种形成的方向，促进了进化的持续进行影响着物种形成的方向，促进了进化的持续进行 隔离隔离是物种形成的重要条件，又是物

17、种形成的重要是物种形成的重要条件，又是物种形成的重要标志标志 第七章 进化对行有性生殖生物而言，对行有性生殖生物而言，进化的基本单位进化的基本单位实际上不实际上不是个体而是是个体而是种群种群。个体表型的变化是遗传组成变异的结果。个体表型的变化是遗传组成变异的结果。第三节第三节 群体遗传与生物进化的机理群体遗传与生物进化的机理 第三节一、种群的遗传结构和变异一、种群的遗传结构和变异 第七章 进化一个种群内所有等位基因的总和称为该种群的一个种群内所有等位基因的总和称为该种群的基因库基因库。控制某一生物性状（又称表型）的遗传基因组成称为控制某一生物性状（又称表型）的遗传基因组成称为基因型基因型，即一

18、种基因型决定或对应一种性状。即一种基因型决定或对应一种性状。某种基因型的个体在群体中所占的比率定义为某种基因型的个体在群体中所占的比率定义为基因型频率基因型频率。二倍体的某特定基因位点上某一个等位基因占该位点上等位二倍体的某特定基因位点上某一个等位基因占该位点上等位基因总数的比率定义为基因总数的比率定义为等位基因频率等位基因频率。第三节第七章 进化Hardy-WeinbergHardy-Weinberg平衡定律所阐明的群体遗传平衡是指在理平衡定律所阐明的群体遗传平衡是指在理想条件下，等位基因按各自不同的频率世代相传而保持不想条件下，等位基因按各自不同的频率世代相传而保持不变。遗传变异一旦被一个

19、群体所获得，就可以维持在一个变。遗传变异一旦被一个群体所获得，就可以维持在一个相对恒定的水平上，相对恒定的水平上，并不因为交配而融合或消失并不因为交配而融合或消失。Hardy-WeinbergHardy-Weinberg平衡定律有以下先决条件：平衡定律有以下先决条件：（1 1）群体非常大。群体非常大。（2 2）交配是随机的。交配是随机的。（3 3）群体之间没有发生任何迁移。群体之间没有发生任何迁移。（4 4）自然选择对等位基因不产生影响。自然选择对等位基因不产生影响。（5 5）任何突变可以被忽略。任何突变可以被忽略。第三节二、群体遗传平衡及二、群体遗传平衡及Hardy-WeinbergHard

20、y-Weinberg平衡定律平衡定律 第七章 进化 飞蛾群体中基因型频飞蛾群体中基因型频率的计算结果符合率的计算结果符合Hardy-Weinberg平衡平衡定律定律返回第三节第七章 进化促进基因频率改变及微观进化最主要的原因可包括促进基因频率改变及微观进化最主要的原因可包括突变突变、迁移迁移、随机遗传漂变随机遗传漂变等。而自然选择既是一种促进基因频等。而自然选择既是一种促进基因频率改变及微观进化的重要原因、也是对突变、迁移、随机率改变及微观进化的重要原因、也是对突变、迁移、随机的遗传漂变等发生以后的一种促进进化的作用过程。的遗传漂变等发生以后的一种促进进化的作用过程。1 1 突变对微观进化的影

21、响突变对微观进化的影响 突变突变主要包括主要包括基因的点突变基因的点突变和和染色体结构和数目的改变染色体结构和数目的改变，突变本身直接影响着基因频率，为自然选择提供了原始材突变本身直接影响着基因频率，为自然选择提供了原始材料，因此料，因此突变是进化的主要原因之一突变是进化的主要原因之一。突变总是随机的，突变总是随机的，可以分为非频发突变和频发突变，其中频发突变对群体基可以分为非频发突变和频发突变，其中频发突变对群体基因频率的影响较大。因频率的影响较大。第三节三、促进基因频率改变及微观进化的原因三、促进基因频率改变及微观进化的原因 第七章 进化突变改变突变改变了基因频了基因频率，为自率，为自然选

22、择提然选择提供了原始供了原始材料，是材料，是进化主要进化主要原因之一原因之一返回第三节第七章 进化2 2 迁移对微观进化的影响迁移对微观进化的影响 迁移主要是指生物的个体从一个群体迁入另一个群体迁移主要是指生物的个体从一个群体迁入另一个群体然后参与交配繁殖的现象，迁移也可以是部分个体离开原然后参与交配繁殖的现象，迁移也可以是部分个体离开原群体到新的环境中交配和繁殖后代。迁移必然导致基因的群体到新的环境中交配和繁殖后代。迁移必然导致基因的流动，迁移和突变一样，也会带来基因频率的变化。流动，迁移和突变一样，也会带来基因频率的变化。3 3 随机遗传漂变对微观进化的影响随机遗传漂变对微观进化的影响 由

23、于群体太小引起的基因频率随机增减的现象称为遗由于群体太小引起的基因频率随机增减的现象称为遗传漂变。个体数越少，基因频率的随机变化就越大。传漂变。个体数越少，基因频率的随机变化就越大。在自然界，一些具有很大群体的生物在经历环境剧烈在自然界，一些具有很大群体的生物在经历环境剧烈变化的偶然事件时，往往只有很少量的生物存活下来，这变化的偶然事件时，往往只有很少量的生物存活下来，这种小生物群体内个体数量的消长对基因频率的影响称为瓶种小生物群体内个体数量的消长对基因频率的影响称为瓶颈效应。颈效应。瓶颈效应是一种极端典型的遗传漂变瓶颈效应是一种极端典型的遗传漂变。第三节第七章 进化瓶颈效应是一种极端典型的遗

24、传漂变瓶颈效应是一种极端典型的遗传漂变第三节第七章 进化适合度适合度是指某一基因型个体与其他基因型个体相比能够是指某一基因型个体与其他基因型个体相比能够存活并把它的基因传给下一代的能力。适合度最大值通存活并把它的基因传给下一代的能力。适合度最大值通常被定为常被定为1 1，而其他基因型的适合度则小于，而其他基因型的适合度则小于1 1。选择系数选择系数则表示某一基因型在群体中不利于生存的程度。则表示某一基因型在群体中不利于生存的程度。例如，例如，s s=0.001=0.001，表明该基因型的群体中有千分之一，表明该基因型的群体中有千分之一的个体不能存活或繁殖后代。选择系数与适合度的关系的个体不能存

25、活或繁殖后代。选择系数与适合度的关系是：是：s s=1-=1-W W。生物因自然选择而进化，遗传变异和差别的适合度是自生物因自然选择而进化，遗传变异和差别的适合度是自然选择发生作用的前提。然选择发生作用的前提。第三节四、四、自然选择的作用自然选择的作用 第七章 进化自然选择包括方向性选择、分歧性选择和正态化选择等几自然选择包括方向性选择、分歧性选择和正态化选择等几种主要类型。种主要类型。第三节第七章 进化自然选择是一种自然选择是一种创造性创造性的作用过程，它的作用过程，它保留有利变异保留有利变异，筛，筛除不利变异。从总体上看，它促进了生物由除不利变异。从总体上看，它促进了生物由简单到复杂简单到

26、复杂，由由低等到高等低等到高等的进化。的进化。生物通过生物通过突变突变、迁移迁移、遗传漂变遗传漂变和和选择选择改变了基因频率，改变了基因频率，由基因频率的变化由基因频率的变化积累产生了微观进化积累产生了微观进化并导致种内进化甚并导致种内进化甚至新种的产生，多种微观进化汇集的结果就是我们可直接至新种的产生，多种微观进化汇集的结果就是我们可直接观察到的宏观进化。观察到的宏观进化。第三节第七章 进化第四节第四节 生物进化的证据和历程生物进化的证据和历程 一、生物进化的化石记录一、生物进化的化石记录 第四节化石记录显示，越古化石记录显示，越古老的地层，生物形态老的地层，生物形态越越简单简单；越新的地层

27、，；越新的地层，生物形态越生物形态越复杂复杂。地质历史及化石记录地质历史及化石记录证明：证明：生物是从简单的生物生物是从简单的生物到复杂的生物到复杂的生物；从水生生物到陆生生从水生生物到陆生生物进化来的物进化来的。第七章 进化二、生物进化的其他证据二、生物进化的其他证据 第四节第七章 进化爬行类、鸟类、和哺爬行类、鸟类、和哺乳类的前肢结构类似乳类的前肢结构类似比较解剖学：比较解剖学：在不同种群生物中，某些行使不同功能的器官在不同种群生物中，某些行使不同功能的器官在在解剖结构上也具有相同或相似性解剖结构上也具有相同或相似性，反映出这些生物之间可能具，反映出这些生物之间可能具有亲缘关系和从某一个共

28、同祖先进化过来的轨迹有亲缘关系和从某一个共同祖先进化过来的轨迹第七章 进化 同源结构反映出生物之间具有的亲源关系和同源结构反映出生物之间具有的亲源关系和从某一个共同祖先进化过来的轨迹。从某一个共同祖先进化过来的轨迹。第四节第七章 进化19世纪世纪Muller 和和Haeckel提出鱼类是爬行类、鸟类、提出鱼类是爬行类、鸟类、和哺乳类的共同祖先和哺乳类的共同祖先比较胚胎学：比较胚胎学：亲源关系相近的生物在它们发育过程中亲源关系相近的生物在它们发育过程中有相同的发育有相同的发育阶段阶段第七章 进化所有脊椎动物在其早期发育的胚胎阶段都出现了尾巴和鳃囊。这所有脊椎动物在其早期发育的胚胎阶段都出现了尾巴

29、和鳃囊。这些说明，人类是从曾经有尾和有鳃的祖先进化来的。这些现象又些说明，人类是从曾经有尾和有鳃的祖先进化来的。这些现象又称为称为“重演重演”，反映了生物个体的发育再现了系统发育所经过的，反映了生物个体的发育再现了系统发育所经过的部分主要阶段。部分主要阶段。第四节第七章 进化生化和分子生物学方法生化和分子生物学方法第七章 进化第四节三、生物进化的历史进程三、生物进化的历史进程 前寒武纪前寒武纪3434亿年前：亿年前：单细胞原核生物单细胞原核生物2020亿年前：亿年前：单细胞真核藻类单细胞真核藻类 8 8亿年前：亿年前：多细胞生物多细胞生物古生代古生代寒寒武武纪纪：生生物物大大爆爆发发，藻藻类类

30、、蕨类、软体动物、棘皮动物蕨类、软体动物、棘皮动物奥奥陶陶纪纪和和志志留留纪纪：植植物物由由水水生生到陆生的进化。到陆生的进化。泥泥盆盆纪纪：鱼鱼类类大大发发展展、昆昆虫虫和和两栖动物兴起。两栖动物兴起。石石炭炭纪纪：两两栖栖动动物物繁繁盛盛，爬爬行行类兴起，类兴起，动物由水生到陆生动物由水生到陆生。二叠纪二叠纪：裸子植物繁茂裸子植物繁茂。第七章 进化第四节中生代中生代爬行动物的时代爬行动物的时代三三叠叠纪纪：爬爬行行动动物物成成为为优优势势生生物物，出出现现鳄鳄鱼鱼、鸟鸟类类、恐恐龙龙、蜥蜴、海龟。蜥蜴、海龟。侏侏罗罗纪纪：恐恐龙龙繁繁盛盛、原原始始哺哺乳乳动物出现。动物出现。白白垩垩纪纪：

31、恐恐龙龙灭灭绝绝、昆昆虫虫和和有有花植物分化。花植物分化。新生代新生代第第三三纪纪：昆昆虫虫与与被被子子植植物物继继续续繁繁盛盛分分化化，出出现现鸟鸟类类和和大大量量哺哺乳动物。乳动物。第第四四纪纪：灵灵长长类类一一支支进进化化为为人人类类。第七章 进化生物的分类（生物的分类（taxonomy)16世纪 李时珍：“本草纲目”:“部”植物：草、谷、菜、果、木动物：虫、鳞、介、禽、兽 人人 18世纪 林奈：“自然系统”纲class、目order、属genus、种species现代分类等级：界kingdom、门phylum、纲class、目order、科family、属genus、种species2

32、,500,000-4,500,000第五节第五节 生命系统及进化树生命系统及进化树 第七章 进化生物的分界生物的分界kingdom二界系统二界系统三界系统三界系统：植物（plantae）动物（animalia）原生生物（protista）五界系统五界系统：原核生物总界真核生物总界：植物（plantae）动物（animalia）真菌（fungi）原生生物（protista）六界系统：六界系统：无细胞生物总界、原核生物总界、真核生物总界第七章 进化病毒特征：核酸、蛋白容易突变感染细胞大量复制核酸：核酸：单链、双链 DNA、RNA核酸芯子、蛋白外鞘核酸芯子、蛋白外鞘第七章 进化类类 病病 毒毒vir

33、oid359个核苷酸组成的环形RNA，主要寄生于植物第七章 进化朊病毒prion第七章 进化原核生物界原核生物界 Monera特征：无细胞核无细胞器单细胞分类：古细菌细菌蓝细菌第七章 进化特征：真核单细胞或群体生活在水中分类：原生动物藻类粘菌原生生物界原生生物界 Protista第七章 进化特征：真核不能光合作用分类：霉菌子囊菌担子菌（蘑菇）真菌界真菌界 Fungi第七章 进化植物界植物界 Plantae特征：真核多细胞光合作用分类：苔藓蕨类种子第七章 进化动物界动物界 Aminalia特征：真核、多细胞、异养、无细胞壁、能运动分类：海绵腔肠线形软体环节扁形节肢脊索第七章 进化二二 、各大界生

34、物的进化系统树、各大界生物的进化系统树 第五节依据古生物学、比依据古生物学、比较形态学、比较生较形态学、比较生理学和分子生物学理学和分子生物学研究结果，按照生研究结果，按照生物间物间进化的先后顺进化的先后顺序序、相互亲缘关系相互亲缘关系的远近的远近，把各类生，把各类生物安置在一个类似物安置在一个类似树状分枝的图上，树状分枝的图上，简明地表示各类或简明地表示各类或各种生物的进化历各种生物的进化历程和亲缘关系，如程和亲缘关系，如此便构成了生物的此便构成了生物的进化系统树进化系统树第七章 进化第五节 各界生物各界生物主要类群主要类群和真核生和真核生物起源事物起源事件的进化件的进化系统树系统树第七章

35、进化反映植物界各门反映植物界各门类进化顺序和亲类进化顺序和亲缘关系的系统树缘关系的系统树 第五节第七章 进化无脊椎动物无脊椎动物进化系统树进化系统树 第五节第七章 进化脊索动物进脊索动物进化系统树化系统树 第五节第七章 进化第六节第六节 人类的起源和进化人类的起源和进化 第五节一、人在生物界的地位和特征一、人在生物界的地位和特征 第七章 进化第五节根据肤色、发型、鼻型等体质特征，人类通常被划分为根据肤色、发型、鼻型等体质特征，人类通常被划分为4 4种类型：种类型：黄种人黄种人，白种人白种人，黑种人黑种人，棕种人棕种人。不同人群间存在地理隔离和文化隔离，但这些并没有导致生不同人群间存在地理隔离和

36、文化隔离，但这些并没有导致生殖隔离。殖隔离。人与其他哺乳动物的显著区别在于人是直立动物，只用后肢人与其他哺乳动物的显著区别在于人是直立动物，只用后肢行走，前肢演变成手臂和手。人的手极为灵巧，能够制行走，前肢演变成手臂和手。人的手极为灵巧，能够制作工具。人的大脑发达，人有复杂的语言，形成了社会作工具。人的大脑发达，人有复杂的语言，形成了社会组织，并创造出丰富的人类文化。组织，并创造出丰富的人类文化。第七章 进化第五节最早出现的灵长类是最早出现的灵长类是5 5 000000万年前的猿猴类；万年前的猿猴类；人猿类是在大约人猿类是在大约3 6003 600万年前渐新世时从一万年前渐新世时从一组猿猴类进

37、化而来的组猿猴类进化而来的人猿类分为两支，一人猿类分为两支，一支进化成猿猴，另一支进化成猿猴，另一支进化成为人类的祖支进化成为人类的祖先先原始人。原始人。二、二、从猿到人从猿到人 新生代早期哺乳动物从类似食虫树类哺乳动物中进化出最早新生代早期哺乳动物从类似食虫树类哺乳动物中进化出最早的灵长类动物；的灵长类动物；第七章 进化第五节约约500500万年前，灵长类中的一个小系从树上下来，身体构万年前，灵长类中的一个小系从树上下来，身体构造发生了与直立相适应的变化，进入人的进化阶段。造发生了与直立相适应的变化，进入人的进化阶段。第七章 进化第五节约约390390万年至万年至300300万年前，阿法南猿

38、和非洲南猿；万年前，阿法南猿和非洲南猿；约约250250万年前，早期猿人（又称能人），直立人；万年前，早期猿人（又称能人），直立人；直立人经历了大约直立人经历了大约150150万年的历史以后，出现了现代的人种万年的历史以后，出现了现代的人种智人。智人。第七章 进化第七章 进化第五节三、人类在进化中创造了不断发展的文化三、人类在进化中创造了不断发展的文化 人类在进化中创造了不断发展的文化，反过来，人类文化人类在进化中创造了不断发展的文化，反过来，人类文化的发展又改变了生物进化的进程。的发展又改变了生物进化的进程。人类文化发展伴随的负面效应人类文化发展伴随的负面效应与人类文明相背离，是当今人与人类

39、文明相背离，是当今人类社会面临的最严重挑战。类社会面临的最严重挑战。第七章 进化在地球原始大气环境下，非生命有机分子经过前生物期的在地球原始大气环境下，非生命有机分子经过前生物期的化学演化，逐渐形成了最简单的生命形式。化学演化，逐渐形成了最简单的生命形式。原始海洋是生命化原始海洋是生命化学进化的中心学进化的中心。原始生命体系内代谢系统在自然选择的作用下也经历了由原始生命体系内代谢系统在自然选择的作用下也经历了由简单到复杂的漫长进化过程。简单到复杂的漫长进化过程。最原始的生命形式或最早出现的细胞应该是异养的，它们最原始的生命形式或最早出现的细胞应该是异养的，它们直接消耗外部的有机分子并获得能量。

40、自然选择的压力最终产直接消耗外部的有机分子并获得能量。自然选择的压力最终产生出光能自养细胞。光合作用产生的氧气为异养细胞的有氧呼生出光能自养细胞。光合作用产生的氧气为异养细胞的有氧呼吸和向更高级程度的进化提供了条件。吸和向更高级程度的进化提供了条件。在原始生命起源的过程中，一旦遗传系统被建立起来，自在原始生命起源的过程中，一旦遗传系统被建立起来，自然选择还继续发挥作用。繁殖、蛋白质合成和代谢三者在特殊然选择还继续发挥作用。繁殖、蛋白质合成和代谢三者在特殊环境条件下协同进化，加深了遗传系统与代谢系统的偶联。环境条件下协同进化，加深了遗传系统与代谢系统的偶联。本章摘要第七章 进化生存竞争生存竞争和

41、适者生存为和适者生存为DarwinDarwin的自然选择学说的形成提供的自然选择学说的形成提供了依据。了依据。18591859年，年，DarwinDarwin发表了划时代的著作发表了划时代的著作物种起源物种起源。物种物种是生物分类的基本单元，遗传、生殖和进化的单元。是生物分类的基本单元，遗传、生殖和进化的单元。物种形成的原理物种形成的原理：地理隔离造成生殖隔离，生殖隔离导致：地理隔离造成生殖隔离，生殖隔离导致新种的形成新种的形成 种群是同一物种的一群个体，享有共同的基因库。同一种种群是同一物种的一群个体，享有共同的基因库。同一种群生物个体之间的交配便造成了彼此间的基因交流并保持着基群生物个体之

42、间的交配便造成了彼此间的基因交流并保持着基因库的稳定。因库的稳定。经过地理隔离和生殖隔离形成新种的方式称为经过地理隔离和生殖隔离形成新种的方式称为异地物种形异地物种形成成，是生物进化过程中形成新物种的，是生物进化过程中形成新物种的主要方式主要方式。物种形成过程物种形成过程一般要经历一般要经历遗传变异遗传变异、自然选择自然选择和和隔离产生隔离产生等等3 3个主要环节。个主要环节。控制某一生物性状的遗传基因组成称为控制某一生物性状的遗传基因组成称为基因型基因型，群体遗传，群体遗传学将某种基因型的个体在群体中所占的比率定义为学将某种基因型的个体在群体中所占的比率定义为基因型频率基因型频率，基因频率和

43、基因型频率是某一种群或群体基本遗传结构的定量基因频率和基因型频率是某一种群或群体基本遗传结构的定量表现形式表现形式。第七章 进化Hardy-WeinbergHardy-Weinberg定律定律阐明了在没有外界其他因素干扰的理阐明了在没有外界其他因素干扰的理想条件下，群体的基因频率世代相传而不发生变化的客观现象。想条件下，群体的基因频率世代相传而不发生变化的客观现象。基因频率改变及微观进化最主要的原因基因频率改变及微观进化最主要的原因可包括可包括突变突变、迁移迁移、随机遗传漂变随机遗传漂变等。自然选择既是一种促进基因频率改变及微观等。自然选择既是一种促进基因频率改变及微观进化的重要原因，也是对突

44、变、迁移、随机的遗传漂变等发生进化的重要原因，也是对突变、迁移、随机的遗传漂变等发生以后的一种促进进化的作用过程。以后的一种促进进化的作用过程。自然选择包括自然选择包括方向性选择方向性选择、分歧性选择分歧性选择和和正态化选择正态化选择等几等几种主要类型。种主要类型。自然选择是一种创造性的作用过程，是非随机且定向的。自然选择是一种创造性的作用过程，是非随机且定向的。突变是随机的。突变是随机的。地质历史及化石记录雄辩地证明：生物是进化的，复杂的地质历史及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。生物地理学、比较解剖学、比生物是从简单的生物进化来的。生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、分子生物学等的研究也都从不同的角度和层次上揭较胚胎学、分子生物学等的研究也都从不同的角度和层次上揭示了生物进化的现象。示了生物进化的现象。人类在进化中创造了不断发展的文化。人类在进化中创造了不断发展的文化。