《动物进化基本原理》PPT课件.ppt

第一节第一节 关于生命起源的问题关于生命起源的问题 第二节第二节 动物进化的例证动物进化的例证 第四节：动物进化型式与种系发生第四节：动物进化型式与种系发生 第五节第五节 物种与物种的形成物种与物种的形成 第三节进化原因的探讨第三节进化原因的探讨进化理论进化理论 第二十二章第二十二章 动物进化基本原理动物进化基本原理 第一节 关于生命起源的问题 一、生命起源的理论 1、特创论（神创论）： 2、自然发生论（自生论）： 生命可以随时从 非生命物质直接产生出来。“新自生论” 3、泛种论：生物只能来源于生物；生命 早就存在。 （含教材的生源论和宇宙生 命论） “新泛种论” 4、化学进化学说：生命由非生命物质产 生、进化而来。 二、早期生命进化的过程 （化学进化学说） 1、无机分子到有机小分子 Miller试验 1953年 2、有机小分子到有机大分子 Fox试验： 无 氧 20种氨基酸 多肽 180C 3、有机大分子到前细胞型生命体 Fox 试验： 加热 多肽+水 类蛋白微球 特点： A 直径不超过 2 微米 B 有壁，具渗透和选择扩散能力 C 以出芽方式增长 D 可以从溶液中积累糖和氨基酸 结论：过渡类型？ 4、前细胞型生命体到原核生物 ？ 5、原核生物到真核生物 （1）内共生起源假说 A、假说内容； a 真核细胞是一个复合体 b 真核生物起源于原核生物与真核生物祖先的胞质共生 B、支持的证据： a自然界有许多细胞内共生的事实 b真核细胞的细胞器相对独立 c 细胞器DNA中有与原核生物DNA相同的序列 d已经证实，细胞质和细胞器的来源是不同的 C 难以解释的几个问题 a 对核的起源问题 b 质体中的DNA也包含真核生物特有的 核基因和内含子序列 c 真核细胞核DNA中也包含有与原核细 胞DNA相同的部分 (2)膜进化理论 the membrane evolution theory 1 主要内容：用膜分化导致代谢分隔来解释细胞器和 核的起源。主张从原核细胞到真核细胞是渐进的、 直接的进化过程。 2 证据：A 有中间类型的存在 B 真核生物的有氧呼吸可能是通过原核生物 发酵途径的重复、改造而建的 C 某些行光合作用的原核生物具有复杂的膜 内结构 (3) Fox 的早期生物界系统发生图 三、对外星生命存在的探索 1、地球之外是否有生命存在？ 推测：火星上，是否有？无？ 探测：1976年，海盗号 继续研究：有？ （1）陨石 （2）彗星 （3）星际尘埃 星际尘埃 2、为什么只有地球具有生物圈 ？ ？ 四、关于生命起源的几个重要突破 1、生命起源研究的时空大大扩展：生物 有机合成38亿年前就有了；有细胞结构 的生命至少在35亿年前就已经存在。 2、生命与非生命的界限缩小：自我复制 ；膜与分隔；进化的概念已不再是生物 的专利。 3、生命极限的传统观念被大大突破 五、几个令人费解的问题 1、地球生命起源的时间和环境 2、单细胞历史之长和多细胞分异如此之 晚和“突然” 3、光合作用的起源时间问题 4、寒武纪大爆炸之谜 5、地球历史上几次惨烈的大绝灭的原因 本节焦点 1、生物大分子的出现 2、DNA-RNA-蛋白质秩序的建立 3、细胞的形成 期待你们的加盟 back 第二节 动物进化的例证 一、比较解剖学的例证（自学） 注意几个名词解释 同源器官 同功器官 痕迹器官 二、胚胎学的例证 注意：生物发生律（ biogenetic law) 又称为重演律（reeapltulation theory) 三、古生物学的例证 1、地质年代表 太 元 古 中 新 震旦纪；寒武纪；奥陶纪；志留纪；泥 盆纪；石炭纪；二叠纪；三叠纪；侏罗 纪；白垩纪；第三纪；第四纪 2、著名例子： 马的进化 四、动物地理学的例证 自学 五、生理、生化、遗传的例证 1、生理学的例证 2、免疫学的例证 原理：A 抗体的制备 B 沉淀反应 3、蛋白质分子进化的例证 （1）原理 同源蛋白质：指在不同的生物体中实现同一功 能的蛋白质。 不变残基和可变残基： 不变残基表示有共同祖先，可变残基与种属在 系统进化上的位置密切相关。 （2）研究实例 （3）优点 （4）不足 4、核酸分子进化例证 根据核酸含量来分析动物的进化。 5、染色体例证 根据对染色体组研究来分析动物的进化 和亲缘关系。 例子：大熊猫的分类地位问题 back 第三节进化原因的探讨 进化理论 一. 拉马克学说（1809） 中心论点：物种可变； 生物进化（缓慢式，渐进式） 进化原因：环境对生物的影响。 进化机制： 1. 用进废退（第一定律） 2. 获得性遗传（第二定律） 对于拉马克学说的评价： 1.反神创论的先锋，进化论的起始，对于进化 论的发展起到了很大的作用。 2. 其学说缺乏有利的论据支持，现代生物学 的研究表明其诸多论点的不科学性。 二. 达尔文学说（1859） 核心内容：自然选择学说。 不定向变异 变异可遗传 定向选择 积累有利变异 对达尔文学说的评价： 1科学中的一次大革命，极大的完善了进化论 的思想体系，对特创论的致命打击。 2不足：承认“获得性遗传”，其学说演绎推理 多于提供证据（一种假说）强调生物进化的“渐 进性”，完全否定“跳跃式”进化：现代所热衷讨 论的问题 达尔文以后进化论的发展： (1).新拉马克主义： 代表人物： 科普，居诺，帕卡德、李森科，米丘林 观点：用进废退，获得性遗传作用大于自然选择； 环境因素作用大于生物自身作用；突变是畸 形和退化的变化。 （2）.新达尔文主义（遗传进化学派） 代表人物： 魏斯曼、 约瀚森（基因型和表现型的定义） 孟德尔（遗传学的鼻祖） 经典遗传学定律： 独立分配、自由重组 德弗里弗斯、 摩尔根（遗传学巨匠）：基因定义的提出以及 遗传连锁理论 观点及评价： 1. 强调自然选择，否认获得性遗传。 2. 对基因的研究揭示了遗传变异的机制， 为达尔文进化论提供了有力论据。 3. 从个体水平研究进化，对自然选择在进化 中的作用无统一认识。 （3）综合进化论（现代达尔文主义） 代表人物：杜布赞斯基 遗传学和物种起源完成了对现代 进化论的综合。 1.综合多个层次对进化的研究结论，综合了基因论 与进化论的成果。 2.群体概念：一定地区的一群可以进行交配的个体， 这些个体享有共同的基因库。一个物种是有一个 最大的群体组成 3.基因突变（提供生物进化的材料）、 自然选择（定向改变基因频率）、 生殖隔离是物种形成和生物进化的机制。 4.1947年大会结论：彻底否认获得性遗传；肯定了 自然选择压倒一切的重要性；进化是群体现象； 物种是一个生殖隔离的种群；强调进化的渐进性。 主要观点： 评价： 为大多数学者所接受。 继承和发展了达尔文学说。 评价： 1.对古生物化石记录的不连续性可以很 好的解释 2. 对达尔文的“渐进”进化模式提出了质 疑也引起了对进化论的许多争论。 back 第四节：动物进化型式与种系发生 大进化： 定义：染色体组水平上的突变导致了新物种形 成的进化过程。 研究内容：研究物种及其以上分类单元的起源、 进化因素、形式、速度及灭绝规律。 小进化： 定义：种内微小突变的积累导致的进化过程。 研究内容：个体及群体水平上的遗传突变、自然 选择随机漂变。 一. 进化形式 1.线系进化：进化过程中，一个物种沿 “直线”方式逐渐演变为另 一个种 二. 趋同进化：两个不同的物种和类群，由于生活 环境极为相似，经选择作用，出现 相类似的性状 例子：蝶翅与鸟翼 鲸与鱼类的流线型体形以及相似的附肢 平行进化：两个不同类群的动物生活于极为相似 的环境中，且具有相似的一些生活习性， 而造成一些对等的器官出现相似的性状 和行为。 平行进化与趋同进化的区别： 平行进化：后裔相似度=祖先相似度 趋同进化：后裔相似度祖先相似度 停滞进化：一个物种的线系在一个很长的时 间内无前进进化和分支进化。 例子（一些活化石种类）：腔棘鱼等，在几 百万年的时间内只有轻微的改变 趋异进化：同一祖先线系分支出2个或多个线 系的进化型式。 适应辐射：在较短时间内，由一祖先线系经辐 射分支而形成的多支密集的线系从。 适应辐射的两种可能模式： 1.渐进式：物种的形态改变匀速、恒定、渐进 2.断续式：物种的形态改变是不匀速、是稳定 与跳跃的统一 绝灭： 物种的消亡，进化线系的终止或替代 三.种系的发生： 从进化的观点来看，整个动物界可以回溯到一 个共同祖先，而将现实生存的与曾经生存过的种类 按照其亲缘关系的远近互相连接起来组成一个动物 进化系统即构成了一个种系发生树。 不同的研究者对于种系发生树的设计各有不同。 back 第五节 物种与物种的形成 物种的定义： 1.生物在自然界中的一种存在基本单位，以种群 的方式存在； 2.同种生物具有基本一致的个体形态及遗传特征 3.个体之间可以杂交并产生能育的后代，它们享 有一个共同的基因库 二.物种的形成： 一个物种内的变异由 “连续”到“不连续”的过程 种内变异 地理隔离 生殖隔离 新种形成 生殖隔离的几种机制： 1.合子前隔离： （1）不同的性行为方式与驱动条件：防止不同 类群间异性成员相互杂交 （2）季节隔离：不同的繁殖季节导致不同种类 间的相互杂交 （3）生殖器官