现代生物科学导论13PPT学习教案

1、会计学1一、生命起源的研究一、生命起源的研究生命的主宰物质是核酸和蛋白质这两类生命的主宰物质是核酸和蛋白质这两类生物大分子。生物大分子起源的研究是解开生生物大分子。生物大分子起源的研究是解开生命起源奥秘的钥匙。命起源奥秘的钥匙。生物大分子生物大分子原始生命体原始生命体这些过程何时何地在何种条件下陆续完成这些过程何时何地在何种条件下陆续完成?这些都是有待探索的问题这些都是有待探索的问题第一节第一节 生命的起源生命的起源如何演变原始细胞如何演变原始细胞?如何组成原始生命体如何组成原始生命体?第1页/共102页(一一) 生命大分子的发生问题生命大分子的发生问题核苷酸、氨基酸和卟啉等有机物的起源核苷酸

2、、氨基酸和卟啉等有机物的起源，已经有相当多的研究，已经有相当多的研究 (1)从球外空间探索这些分子存在的证据；从球外空间探索这些分子存在的证据； (2)从球外来源的陨石中分析这类物质是否从球外来源的陨石中分析这类物质是否存在；存在； (3)实验室中创造类似于生命发生期的地球实验室中创造类似于生命发生期的地球条件，开展人工模拟的实验。条件，开展人工模拟的实验。第2页/共102页人们运用精密观测设备从球外空间、从人们运用精密观测设备从球外空间、从天外飞来的陨石中已找到天外飞来的陨石中已找到40多种存在于地球之多种存在于地球之外的有机物，其中包括了多种氨基酸、核苷酸外的有机物，其中包括了多种氨基酸、

3、核苷酸和卟啉。和卟啉。第3页/共102页1.有机构成物的模拟合成有机构成物的模拟合成 1828年德国化学家维勒年德国化学家维勒(FWohler 18001882)在实验室里用氧化铅和铵合成尿素。在实验室里用氧化铅和铵合成尿素。氰酸铵氰酸铵(NH4OCN)开辟了从无机物合成有机物的新纪元，开辟了从无机物合成有机物的新纪元，填补了有机物与无机物之间的鸿沟。填补了有机物与无机物之间的鸿沟。尿素尿素(NH2CONH2)第4页/共102页德国化学家维勒德国化学家维勒FriedrichWohler 18001882第5页/共102页1953年，米勒年，米勒(Mi11er)对接近于对接近于地表原始地表原始气

4、氛的气气氛的气体混合系体混合系统统第6页/共102页NH3、 H2、CH4、H2O甲醛甲醛核糖核糖 氰化氢氰化氢天冬氨酸天冬氨酸 核苷核苷核苷酸核苷酸ADP、ATP聚磷酸聚磷酸混合系统混合系统腺嘌呤腺嘌呤谷氨酸谷氨酸氨基丙酸氨基丙酸( (紫外线紫外线) )( (冲击波冲击波) ) ( 射线射线)高压电弧高压电弧第7页/共102页生物大分子的构成物可从无机物和简单生物大分子的构成物可从无机物和简单有机物小分子在接近地表原始状态的物理的、有机物小分子在接近地表原始状态的物理的、化学的条件下合成出来，这是生命起源于地球化学的条件下合成出来，这是生命起源于地球化学演化的有力证明。化学演化的有力证明。第

5、8页/共102页2. 生物大分子的模拟合成生物大分子的模拟合成类蛋白：类蛋白： 美国福克斯美国福克斯(F.Fox)模拟原始地球条件、模拟原始地球条件、将一些氨基酸混合后，倒入将一些氨基酸混合后，倒入160200的热的热砂或粘土中，使水分蒸发、氨基酸浓缩，经过砂或粘土中，使水分蒸发、氨基酸浓缩，经过0.5h3.0h，就产生了一种琥珀色的透明物质，就产生了一种琥珀色的透明物质，即类蛋白质，即类蛋白质(proteinoids)。 第9页/共102页类蛋白：类蛋白： 氨基酸混合物加热缩合而成。合成系统应氨基酸混合物加热缩合而成。合成系统应不含水，含水时类蛋白即趋于分解。不含水，含水时类蛋白即趋于分解。

6、类蛋白具显色反应、肽链结构、可被蛋类蛋白具显色反应、肽链结构、可被蛋白酶水解、水解后产生氨基酸、具有微弱但却白酶水解、水解后产生氨基酸、具有微弱但却是确定的酶的活性。是确定的酶的活性。 但无旋光性、有序度较但无旋光性、有序度较差，不能引起免疫反应。差，不能引起免疫反应。 生物体内高效能的酶是从生物体内高效能的酶是从“ 原始的原始的”酶酶演进出来的。演进出来的。第10页/共102页核苷酸聚磷酸核苷酸聚磷酸这种聚合物具有这种聚合物具有RNA的某种特性，受的某种特性，受RNA酶部分水解。酶部分水解。加热聚合加热聚合聚核苷酸聚核苷酸第11页/共102页聚核苷酸线性分子含有信息：聚核苷酸线性分子含有信息

7、： 聚聚U 苯丙氨酸聚合物苯丙氨酸聚合物 聚聚A 赖氨酸聚合物赖氨酸聚合物 A与与U聚合聚合 苯丙氨酸苯丙氨酸(UUU)，亮氨酸，亮氨酸(UUA)，异亮氨酸，异亮氨酸(AUU、AUA)、酪氨酸、酪氨酸(UAU)、天冬氨酰、天冬氨酰(AAU)等多种氨基酸异构排等多种氨基酸异构排列类蛋白的信息。列类蛋白的信息。第12页/共102页A与与U的随机排列的随机排列UUU 苯丙氨酸苯丙氨酸UUA 亮氨酸亮氨酸UAU酪氨酸酪氨酸AUU，AUA 异亮氨酸异亮氨酸AAU 天冬氨酰天冬氨酰AAA 赖氨酸赖氨酸由此可见，遗传信息可以通过非生物系由此可见，遗传信息可以通过非生物系统产生。统产生。第13页/共102页核

8、酸同原始蛋白质哪个先发生，有三种说法：核酸同原始蛋白质哪个先发生，有三种说法：核酸先发生；蛋白质先发生；二者同时发生。核酸先发生；蛋白质先发生；二者同时发生。核酸先发生的可能性较大，因为核酸的核酸先发生的可能性较大，因为核酸的构成成分较简单，聚合较容易。同时发生的可构成成分较简单，聚合较容易。同时发生的可能性不大。核酸先发生，但没有发挥它的信息能性不大。核酸先发生，但没有发挥它的信息传导体的潜在功能。这种潜能只有在原始生命传导体的潜在功能。这种潜能只有在原始生命微体系出现后才能表现出来。微体系出现后才能表现出来。根据最近的研究，核酸先发生。因某种根据最近的研究，核酸先发生。因某种核酸同时还具有

9、酶的功能。核酸同时还具有酶的功能。第14页/共102页(二二) 原始生命体的发生问题原始生命体的发生问题微球说：微球说：美国的福克斯美国的福克斯(Fox)实验室主张微球说，实验室主张微球说，认为有生物质在水液环境内可以形成微小球状认为有生物质在水液环境内可以形成微小球状物。物。(类蛋白加热浓缩形成微球体类蛋白加热浓缩形成微球体)这种微球外周具者双层表面膜，能将它这种微球外周具者双层表面膜，能将它与环境隔离成为相对独立的小体系。这种微球与环境隔离成为相对独立的小体系。这种微球可因内外变化而变形，可因内外变化而变形，“增长增长”体积；分裂为体积；分裂为二，也能出芽，它们还能吸收物质。二，也能出芽，

10、它们还能吸收物质。第15页/共102页蛋蛋白白链链形形成成的的微微球球体体水溶液中水溶液中 1100011000第16页/共102页由简单的直链脂肪产生的多重分隔的脂肪由简单的直链脂肪产生的多重分隔的脂肪球球第17页/共102页团聚粒说：团聚粒说：苏联的奥巴林苏联的奥巴林(Oparin)实验室主张有生实验室主张有生物质最先形成团聚小粒。这种团聚小粒大小不物质最先形成团聚小粒。这种团聚小粒大小不一，但有一定范围，形态类似球状菌。团聚小一，但有一定范围，形态类似球状菌。团聚小粒类似简单的细胞，外表有双层膜，膜的大小粒类似简单的细胞，外表有双层膜，膜的大小形态因环境渗透压而变化。它能形态因环境渗透压

11、而变化。它能“选择吸收选择吸收”某些物质，也能进行某些物质，也能进行“分裂分裂”，能自发，能自发“出芽出芽”。第18页/共102页奥巴林将白明胶奥巴林将白明胶(蛋白质蛋白质)的水溶液与阿的水溶液与阿拉伯胶拉伯胶(糖糖)的水溶液混在一起，在混合之前，的水溶液混在一起，在混合之前，这种溶液都是透明的，混合之后，变为混浊。这种溶液都是透明的，混合之后，变为混浊。在显微镜下可以看到在均匀的溶液中出现了小在显微镜下可以看到在均匀的溶液中出现了小滴，即团聚体。它们四周与水液有明显的界限滴，即团聚体。它们四周与水液有明显的界限。第19页/共102页奥巴林奥巴林第20页/共102页微球说与团聚粒的共同点。微球

12、说与团聚粒的共同点。 福克斯的微球说认为，从类蛋白质在一定福克斯的微球说认为，从类蛋白质在一定条件下即可形成有双膜结构的微球，这样的微条件下即可形成有双膜结构的微球，这样的微球有多种多样的形态变化和反应球有多种多样的形态变化和反应“活性活性”。奥。奥巴林的团聚粒也具有类似的性质，不过它的构巴林的团聚粒也具有类似的性质，不过它的构成物质是从植物或动物那里得到的。成物质是从植物或动物那里得到的。第21页/共102页 两个模型的研究共同证明一点地球表面物两个模型的研究共同证明一点地球表面物质的化学演化，在适宜的条件下即有可能通过质的化学演化，在适宜的条件下即有可能通过物理的，化学的过程，产生原始的有

13、膜包被的物理的，化学的过程，产生原始的有膜包被的微小球体，达种微球体具有某些类似的简单生微小球体，达种微球体具有某些类似的简单生命活动的特性。命活动的特性。第22页/共102页第23页/共102页原生的第一个细胞必须具备下列最基本原生的第一个细胞必须具备下列最基本的性质：的性质：(1)有类似质膜的生物膜。有类似质膜的生物膜。(2)有能完成自我复制和自发整合的生命有能完成自我复制和自发整合的生命大分子物质体系。大分子物质体系。(3)具有内在的物质代谢、能量代谢和信具有内在的物质代谢、能量代谢和信息交流的基本性能。息交流的基本性能。第24页/共102页(一一) 从非细胞形态到细胞形态从非细胞形态到

14、细胞形态一般都认为早期的生命的形态必定是非一般都认为早期的生命的形态必定是非细胞形态细胞形态病毒：大小在病毒：大小在0.080.10左右，中心一个核酸左右，中心一个核酸分子，含有分子，含有RNA(噬菌体和动物病毒中噬菌体和动物病毒中含有含有 DNA) 外面是蛋白质外壳。外面是蛋白质外壳。二、细胞的起源和发展二、细胞的起源和发展类病毒：只有病毒的类病毒：只有病毒的1/80，也就是，也就是0.001左右左右。连蛋白质的外壳度没有，只有裸露的。连蛋白质的外壳度没有，只有裸露的RNA分子。分子。第25页/共102页枝原体：大小在枝原体：大小在0.100.25左右，左右， 结构类似结构类似原核生物，有细

15、胞膜和核糖体，含有原核生物，有细胞膜和核糖体，含有DNA和和RNA两种核酸和各种蛋白酶，能两种核酸和各种蛋白酶，能在培养基上自由生活，但无细胞壁。认在培养基上自由生活，但无细胞壁。认为是病毒和细菌间的过度生物。为是病毒和细菌间的过度生物。第26页/共102页1. 共生起源假说：共生起源假说： 认为原始的真核细胞的某些细胞器是吞认为原始的真核细胞的某些细胞器是吞噬了另一个细胞，或两者融合起来，实现共生噬了另一个细胞，或两者融合起来，实现共生的结果。的结果。 但是它无法解释细胞核的起源。但是它无法解释细胞核的起源。(二二) 从原核细胞到真核细胞从原核细胞到真核细胞第27页/共102页被捕获后生活在

16、大细菌细胞膜和细胞壁之间的小细菌被捕获后生活在大细菌细胞膜和细胞壁之间的小细菌(黑色椭圆黑色椭圆)(Bdellovibrio-意即蛭形弧菌意即蛭形弧菌)第28页/共102页生活在一种原生生物中的共生细菌生活在一种原生生物中的共生细菌(黑色椭圆黑色椭圆)，大，大小类似线粒体。此原生生物生活在白蚁的后肠中。小类似线粒体。此原生生物生活在白蚁的后肠中。第29页/共102页2. 分化假说：分化假说： 真核细胞器是由原生质膜内伸和核质再真核细胞器是由原生质膜内伸和核质再分配而同时形成的。分配而同时形成的。 但是既然各种细胞器是同时形成的，为但是既然各种细胞器是同时形成的，为何生化特性如此不同何生化特性如

17、此不同?(叶绿素叶绿素)第30页/共102页附：真核细胞是不是来自原核细胞，这个问题附：真核细胞是不是来自原核细胞，这个问题现在还没有一个最后的答案。现在还没有一个最后的答案。有人主张真核细胞不是来自原核细胞，有人主张真核细胞不是来自原核细胞，而是和原核细胞一同起源于原始生命。而是和原核细胞一同起源于原始生命。第31页/共102页第32页/共102页(三三) 从单细胞到多细胞从单细胞到多细胞衣藻是一种单细胞生物。衣藻是一种单细胞生物。盘藻是由盘藻是由 4、16或或32个细胞组成，每个细胞都个细胞组成，每个细胞都和衣藻相似。散开也能独立生活。以同配生殖和衣藻相似。散开也能独立生活。以同配生殖的方

18、式繁殖后代。的方式繁殖后代。实球藻由实球藻由 8,16或或32个细胞组成，已有前端和个细胞组成，已有前端和后端之分了，单个细胞不能独立生活，有性生后端之分了，单个细胞不能独立生活，有性生殖是异配的。殖是异配的。第33页/共102页空球藻空球藻(Eudorina)是由是由16、32或或64个细胞组成个细胞组成,中央充满胶质液体。雌雄配子大小不同，雌中央充满胶质液体。雌雄配子大小不同，雌配子比雄配子大好多倍。配子比雄配子大好多倍。团藻团藻(Volvox)是由是由50050000个细胞组成的空个细胞组成的空心球群体，细胞功能分化为营养细胞和生殖细心球群体，细胞功能分化为营养细胞和生殖细胞。有性生殖是

19、卵配。胞。有性生殖是卵配。第34页/共102页从系统发生来看，生物是从单细胞生物发从系统发生来看，生物是从单细胞生物发展到多细胞生物展到多细胞生物。衣衣藻藻第35页/共102页盘盘藻藻第36页/共102页实实球球藻藻第37页/共102页空空球球藻藻第38页/共102页团团藻藻第39页/共102页一、从无生物到生物一、从无生物到生物海洋中的元素海洋中的元素小分子有机物小分子有机物大分子有机物大分子有机物 团聚体和微球体团聚体和微球体 原核细胞原核细胞 真核细胞真核细胞 真核多细胞真核多细胞第二节第二节 生物进化的历程生物进化的历程第40页/共102页二、从异养生物到自养生物二、从异养生物到自养生

20、物早期地球地表的大气无氧气，首先出现早期地球地表的大气无氧气，首先出现的必定是厌氧的异养生物。的必定是厌氧的异养生物。自养生物的出现使地球上的生物具备了自养生物的出现使地球上的生物具备了自养和异养，合成与分解两个物质循环的基本自养和异养，合成与分解两个物质循环的基本环节。形成了一个统一完整的生态系统。环节。形成了一个统一完整的生态系统。第41页/共102页三、从无性生殖到有性生殖三、从无性生殖到有性生殖生物从无性生殖到有性生殖，意味着生生物从无性生殖到有性生殖，意味着生物的变异潜能得到了充分的发挥，使生物具有物的变异潜能得到了充分的发挥，使生物具有更大的适应力，更大的适应力， 能够朝着多样性的

21、方向发展能够朝着多样性的方向发展。第42页/共102页四、从水生到陆生四、从水生到陆生生物的进化是从海洋到陆地的，只有上生物的进化是从海洋到陆地的，只有上陆后生物才可能提高机体的水平，才有可能发陆后生物才可能提高机体的水平，才有可能发展成展成恒温动物恒温动物哺乳类哺乳类灵长类灵长类人类。人类。第43页/共102页一、古生物学的证据一、古生物学的证据30亿年前的太古代地层发现古球藻化石亿年前的太古代地层发现古球藻化石，随后的元古代地层开始出现古动物和古植物，随后的元古代地层开始出现古动物和古植物化石，越近年代的地层，出现的动，植物越高化石，越近年代的地层，出现的动，植物越高等。同时也发现了许多中

22、间的过渡类型的化石等。同时也发现了许多中间的过渡类型的化石。第三节第三节 生物进化的证据生物进化的证据第44页/共102页在西澳大利亚发现在西澳大利亚发现的的35亿年前的细胞亿年前的细胞间的连丝间的连丝(左左)第45页/共102页在罗德西亚在罗德西亚发现的发现的31亿亿年前的石灰年前的石灰石的子座断石的子座断面。暗的有面。暗的有机物和亮的机物和亮的无机物尤如无机物尤如现代具光合现代具光合作用的微生作用的微生物。物。(右右)第46页/共102页亲缘关系比较近的物种之间尽管有时外亲缘关系比较近的物种之间尽管有时外部形态有很大的差别，却有共同的结构特征。部形态有很大的差别，却有共同的结构特征。亲缘关

23、系比较远的物种之间尽管有时外部形态亲缘关系比较远的物种之间尽管有时外部形态有十分相似，结构却有很大的差别。有十分相似，结构却有很大的差别。二、比较解剖学的证据二、比较解剖学的证据第47页/共102页痕迹器官痕迹器官(vestigial organ)：动物身上往往保存着一些没有用处的器动物身上往往保存着一些没有用处的器官，称为痕迹器官。官，称为痕迹器官。如：人的盲肠、阑尾、耳肌、毛肌、尾如：人的盲肠、阑尾、耳肌、毛肌、尾椎骨等，海豚和某些蛇类的后肢骨，蚊蝇的平椎骨等，海豚和某些蛇类的后肢骨，蚊蝇的平衡棒等都是。衡棒等都是。第48页/共102页同源器官同源器官(homologous organ)：

24、不同动物的器官，功用不同，形状相异不同动物的器官，功用不同，形状相异，但来源和基本结构却相同，叫做同源器官。，但来源和基本结构却相同，叫做同源器官。 如：牛马的前肢、蝙蝠的翼、鲸的鳍状如：牛马的前肢、蝙蝠的翼、鲸的鳍状肢等同源；哺乳动物的三块听骨和鱼类的部分肢等同源；哺乳动物的三块听骨和鱼类的部分咽弓同源。咽弓同源。第49页/共102页第50页/共102页同功器官同功器官(analogous organ)：是指两种动物身体上功用相同，形状相是指两种动物身体上功用相同，形状相似，但来源和基本结构完全不同的器官。似，但来源和基本结构完全不同的器官。 如：蝴蝶与鸟的翼如：蝴蝶与鸟的翼第51页/共10

25、2页重演重演律表明了动律表明了动物的个体发物的个体发育重演了系育重演了系统发育的过统发育的过程。程。三、胚胎学的证据三、胚胎学的证据第52页/共102页(一一) 生命共同起源的物质基础生命共同起源的物质基础组成生命的元素和化合物大体是相同的组成生命的元素和化合物大体是相同的，构成蛋白质的氨基酸都是构成蛋白质的氨基酸都是L-型的，型的，核酸的结构和三体密码也是一样的，核酸的结构和三体密码也是一样的，所有细胞都利用所有细胞都利用ATP 转化能量。转化能量。四、生理学和生物化学的证据四、生理学和生物化学的证据第53页/共102页(二二) 亲缘远近与化学结构的关系亲缘远近与化学结构的关系细胞色素细胞色

26、素C 的组成差异大小与亲缘关系的组成差异大小与亲缘关系远近成正比。远近成正比。血红蛋白氨基酸的排列方式也是。血红蛋白氨基酸的排列方式也是。第54页/共102页(三三) 生理学的证据生理学的证据用抗人血清的沉淀多少也可测定动物与用抗人血清的沉淀多少也可测定动物与人的亲缘远近。人的亲缘远近。第55页/共102页一、拉马克学说一、拉马克学说用进废退用进废退获得性遗传获得性遗传第四节第四节 生物进化的理论生物进化的理论第56页/共102页二、达尔文的进化论二、达尔文的进化论达尔文用自然选择达尔文用自然选择(natural selection)来解来解释生物的进化。这个学说归纳起来有如下释生物的进化。这

27、个学说归纳起来有如下5点：点：1. 遗传遗传遗传是生物进化的重要因素。遗传是生遗传是生物进化的重要因素。遗传是生物的一个普遍特征，生物有了这个特征，物种物的一个普遍特征，生物有了这个特征，物种才能稳定存在。才能稳定存在。第57页/共102页2. 变异变异亲代与子代之间、同一亲本产生的各子亲代与子代之间、同一亲本产生的各子女之间都存在着差异。女之间都存在着差异。变异是随机产生的，变异是随机产生的，第58页/共102页3. 繁殖过剩繁殖过剩生物都有极强大的生殖力。生物都有极强大的生殖力。例：如果每一雌象一生例：如果每一雌象一生(30岁岁90岁岁)产仔产仔6头，头，每头活到每头活到100岁，都能繁殖

28、，岁，都能繁殖，750年后就年后就可有可有19,000,000头子孙。头子孙。自然界各种生物的数量在一定时期内自然界各种生物的数量在一定时期内都保持相对稳定基于以下两个事实：都保持相对稳定基于以下两个事实：第59页/共102页4. 生存斗争生存斗争物种之所以不会数量大增，乃是由于生物种之所以不会数量大增，乃是由于生存斗争。存斗争。种内斗争种内斗争 种间斗争种间斗争环境斗争环境斗争第60页/共102页5. 适者生存适者生存不同的个体在形态、生理等方面存在着不同的个体在形态、生理等方面存在着不同的变异。有的变异使生物在斗争中生存下不同的变异。有的变异使生物在斗争中生存下来，有的变异却使生物在斗争中

29、不能生存。来，有的变异却使生物在斗争中不能生存。例：在常有大风的海岛上，无翅的昆虫例：在常有大风的海岛上，无翅的昆虫不飞翔，不至被大风吹到海里，而有翅昆虫却不飞翔，不至被大风吹到海里，而有翅昆虫却在飞翔时被风吹到海里而死亡。在飞翔时被风吹到海里而死亡。第61页/共102页达达尔尔文文第62页/共102页贝贝格格尔尔号号第63页/共102页贝格尔号贝格尔号5年周游世界的路线年周游世界的路线第64页/共102页华华莱莱士士第65页/共102页三、现代达尔文主义三、现代达尔文主义( (综合进化论综合进化论 ) )费希尔（费希尔（R.A.Fisher），霍尔丹（），霍尔丹（J.B.S.Haldane）

30、和赖特（）和赖特（S.Wright|）等在）等在孟德尔（孟德尔（Gregor Johann Mendel）和摩尔）和摩尔根（根（T.H.Morgen）遗传基础发展了群体遗）遗传基础发展了群体遗传学。传学。第66页/共102页综合进化论有两个基本点综合进化论有两个基本点 第一，认为群体是生物进化的基本单第一，认为群体是生物进化的基本单位，进化机制的研究应当属于群体遗传学位，进化机制的研究应当属于群体遗传学的研究范围。的研究范围。 第二，突变，选择和隔离是物种进化第二，突变，选择和隔离是物种进化，是物种形成和新种产生的机制。，是物种形成和新种产生的机制。 第67页/共102页突变为新种的形成提供了

31、原材料。但只突变为新种的形成提供了原材料。但只有极少数的突变是有利的，可以有极少数的突变是有利的，可以作为作为进化的进化的原材料。突变是否有利，随所处环境而异。原材料。突变是否有利，随所处环境而异。第68页/共102页突变形成了基因重组，新基因形成的突变形成了基因重组，新基因形成的新种通过自然选择能适应的个体保留下来新种通过自然选择能适应的个体保留下来，不能适应的淘汰掉。，不能适应的淘汰掉。第69页/共102页隔离使生活在不同的环境中的物种，隔离使生活在不同的环境中的物种，性状逐渐发生分歧，形成不同的亚种，进性状逐渐发生分歧，形成不同的亚种，进一步的地理隔离，则有助于新种的形成。一步的地理隔离

32、，则有助于新种的形成。地理隔离的生物学意义在于阻止了遗地理隔离的生物学意义在于阻止了遗传物质的交流。传物质的交流。第70页/共102页四、四、 澄江生物群澄江生物群1984年南京地质古生物研究所的侯先年南京地质古生物研究所的侯先光在云南省澄江县境内发现了娜罗虫光在云南省澄江县境内发现了娜罗虫(Naraoia)的古老节肢动物的化石后，开始的古老节肢动物的化石后，开始了大规模的发掘。了大规模的发掘。第71页/共102页它不但证实了大爆发式的演化事件在五它不但证实了大爆发式的演化事件在五亿三千万年前确实曾经发生，最令人震撼的则亿三千万年前确实曾经发生，最令人震撼的则是在这一事件发生的短短数百万年是在

33、这一事件发生的短短数百万年(可能只有可能只有一两百万年一两百万年)期间，几乎所有现生动物的门类期间，几乎所有现生动物的门类和许多已灭绝了的生物，突发式地出现于寒武和许多已灭绝了的生物，突发式地出现于寒武纪地层，而在更老的地层却完全没有其祖先型纪地层，而在更老的地层却完全没有其祖先型的生物化石发现。的生物化石发现。第72页/共102页在这一个瞬间性突发的大事件中，不仅在这一个瞬间性突发的大事件中，不仅建立了所有现生动物门类建立了所有现生动物门类(包括脊索动物在内包括脊索动物在内)的结构蓝图。另外还有二十几个已经灭绝了的的结构蓝图。另外还有二十几个已经灭绝了的生物种，与现生动物的分类系统没有任何关

34、联生物种，与现生动物的分类系统没有任何关联，但每一个种却各自代表一个相当于门一级的，但每一个种却各自代表一个相当于门一级的结构蓝图。结构蓝图。第73页/共102页1984年我国科学家在云南省昆明市南面年我国科学家在云南省昆明市南面60千米的澄江县发现，在距今千米的澄江县发现，在距今55.7亿年地层亿年地层中，生物的化石的类群纷杂繁多，现存的中，生物的化石的类群纷杂繁多，现存的30几几个门的生物，那时已经全部都出现了，而且在个门的生物，那时已经全部都出现了，而且在接下来的接下来的5亿年的时间里，变化相对较慢。亿年的时间里，变化相对较慢。复旦大学哲学系的教授俞金吾认为，生复旦大学哲学系的教授俞金吾

35、认为，生命进化中，突变和缓慢进化是交织进行的。命进化中，突变和缓慢进化是交织进行的。 第74页/共102页五、其他进化理论五、其他进化理论1. 分子进化的中性理论分子进化的中性理论 生物在分子水平上的进化不是由于生物在分子水平上的进化不是由于自然选择作用于自然选择作用于“有利有利”突变，而是在连突变，而是在连续的突变压下选择中性或非常接近中性的续的突变压下选择中性或非常接近中性的突变，随机固定而成。突变，随机固定而成。 第75页/共102页2. 间断平衡论间断平衡论 生物体主要形态变化发生在新物种出现的时候；生物体主要形态变化发生在新物种出现的时候；物种的分化不是按照自然选择学说慢慢地出现的，

36、物物种的分化不是按照自然选择学说慢慢地出现的，物种的变化方向与物种能否适应无关；种的变化方向与物种能否适应无关；物种具有长期稳定性，是由自身的形态和自身的制约物种具有长期稳定性，是由自身的形态和自身的制约因素决定的；因素决定的；造成生物形态长期变化的倾向，是物种分化时形态变造成生物形态长期变化的倾向，是物种分化时形态变化的方向性所确定的。化的方向性所确定的。 第76页/共102页3.3.新灾变学说新灾变学说 渐变进化的学说包括这样一个前提，地渐变进化的学说包括这样一个前提，地球历史是渐变的。那么在地球的历史上是球历史是渐变的。那么在地球的历史上是否发生过剧烈的灾变，这种剧变对生物的否发生过剧烈

37、的灾变，这种剧变对生物的进化带来了什么样的影响？进化带来了什么样的影响？ 第77页/共102页1. 灵长类的起源灵长类的起源 认为灵长类和食肉类动物在系统发生中是认为灵长类和食肉类动物在系统发生中是由同一系统出发，由于环境的变化，食性逐渐由同一系统出发，由于环境的变化，食性逐渐分化，有的演化为纯食肉类，成为现在的食肉分化，有的演化为纯食肉类，成为现在的食肉动物；有的演化为以植物为食的素食动物，猿动物；有的演化为以植物为食的素食动物，猿猴即是素食动物，并适应树上生活。猴即是素食动物，并适应树上生活。一、人类的起源一、人类的起源(一一) 人类起源于古类人猿人类起源于古类人猿第五节第五节 人类的起源

38、和进化人类的起源和进化第78页/共102页倭黑猩猩倭黑猩猩在在80英尺高的的英尺高的的树上行走，手中树上行走，手中握着水果。握着水果。第79页/共102页长臂猿的长臂猿的四肢和身体适合四肢和身体适合于林间活动。于林间活动。第80页/共102页眼镜猴只能垂直眼镜猴只能垂直攀爬和跳跃攀爬和跳跃第81页/共102页食虫类的食虫类的juqing与灵长类有共同的祖先与灵长类有共同的祖先第82页/共102页凡出现了较接近人类的化石出现时，猿凡出现了较接近人类的化石出现时，猿猴的化石便不见了。猴的化石便不见了。起源的地点很可能是亚洲中部，包括北起源的地点很可能是亚洲中部，包括北京周口店和原属亚洲大陆的爪哇。

39、但也有化石京周口店和原属亚洲大陆的爪哇。但也有化石在南非和东非发现。在南非和东非发现。最新的研究认为人类起源于非洲的猿猴。最新的研究认为人类起源于非洲的猿猴。2. 人类的起源人类的起源第83页/共102页1. 人和猿的骨骼十分相近：结构上看几乎完全人和猿的骨骼十分相近：结构上看几乎完全相同相同2. 人和猿的痕迹器官比较：盲肠退化，蚓突保人和猿的痕迹器官比较：盲肠退化，蚓突保留留3. 人和猿胚胎发育和胎盘的比较：前五个月胚人和猿胚胎发育和胎盘的比较：前五个月胚胎，盘形胎盘胎，盘形胎盘4. 人和猿的生理、病理的比较：三维视觉、月人和猿的生理、病理的比较：三维视觉、月经周期、血型经周期、血型(二二) 人类起源于古类人猿的证据人类起源于古类人猿的证据第84页/共102页1. 人和猿的骨骼十分相近：结构上看几乎完全人和猿的骨骼十分相近：结构上看几乎完全相同相同第85页/共102页（一）（一） 早期猿人阶段早期猿人阶段1. 能人能人1963年在坦桑尼亚奥杜韦峡谷发现的头骨年在坦桑尼亚奥杜韦峡谷发现的头骨连大部分牙齿和下颌骨化石，脑量连大部分牙齿和下颌骨化石，脑量637ml,下肢下肢能直立行走，拇指可与其他四指对握，但不甚能直立行走，拇指可与其他四指对握，但不甚精确。有砾石作工具，能用石块围成圈防风。精确。有砾石作工具，能用石块围成圈防风。化石距今化石距今150万年万年二、人类的进化二、