高中生物生物进化

生物进化第五篇第1页2达尔文学说与微观进化259第五篇生物进化26物种形成宏观进化与系统发育27第2页325.1进化理论创建25.2生物微观进化达尔文学说与微观进化25第3页425.1进化理论创建第4页5共同由来学说：那些彼此相同而又互有区分物种来自一个共同祖先。自然选择学说：自然选择就是有差异存活和生殖：过分繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存→变异积累→新物种形成。

达尔文进化理论主要学说1859年，Darwin《物种起源》问世。第5页6历史和证据链接：物种起源第6页7

历史：拉马克第一个提出进化理论进化论与神创论斗争1831年，Darwin和贝格尔号航行1859年，达尔文《物种起源》终于问世证据：形态学比较解剖学比较胚胎学比较地质年代与生物化石比较人工选择共同由来自然选择第7页8加拉帕戈斯地雀喙（huì）形态学比较第8页9脊椎动物前肢结构解剖学比较第9页10脊椎动物胚胎比较它们早期胚胎很相同，都含有鳃裂和尾。第10页化石统计显示，越老地层，生物形态越简单；越新地层，生物形态越复杂。现已发觉化石大部分属于水生生物。地质年代与生物化石比较第11页12第12页1325.2生物微观进化第13页14微观进化：在物种范围内，随时间推移，群体遗传结构发生改变。宏观进化：研究物种及物种以上分类群怎样演变。物种：物种是互交繁殖自然群体，一个物种与其它物种在生殖上相互隔离。群体：一群能相互繁殖个体组成群体。一个物种是最大群体。第14页15基因库：一个群体中全部个体所带有全部基因（包含全部等位基因）总和。基因频率：一个群体内某一等位基因占它全部等位基因总数百分比。比如：A=60%，a=40%遗传漂变：在一个小群体内，某个基因因为某种偶然原因增加或丢失，引发群体基因频率改变。基因流：一个群体个体迁入到另一个群体中去，不论是老个体迁出还是新个体加入，都会使种群基因频率发生改变。第15页16微观（群体）进化原因遗传漂变基因流自然选择最终造成基因频率改变小群体内基因增减基因或染色体突变有选择地交配突变非随机交配群体之间基因流动差异个体适者生存第16页17Naturalselection第17页18

第18页1926物种形成26.1物种概念26.2物种形成方式第19页2026.1物种概念第20页21物种：物种是互交繁殖自然群体，一个物种与其它物种在生殖上相互隔离。生殖障碍造成生殖隔离，生殖隔离造成物种分离：合子前障碍合子后障碍地理障碍季节障碍形态障碍配子障碍杂种不活杂种不育杂种破落生殖障碍第21页2226.2物种形成方式第22页23物种形成方式地理隔离条件下物种形成——异地物种形成新老物种是因被隔离在不一样环境下而产生性状分歧及生殖隔离——渐进式彼此独立发生相同物种形成生境相同，进化相同——渐进式多倍体植物一经产生就是一个新物种染色体倍数发生畸变——跳跃式第23页24

达尔文学说和综合进化论主张进化是微小突变积累，自然选择造成进化只能是迟缓、渐变过程。这种了解成功地解释了物种以下种群进化(小进化)，而在解释物种以上单元起源(大进化)时，却碰到了困难。渐变式进化和跳跃式进化第24页25ChangeTime(a)Gradualistmodel第25页点断平衡模式1972，古生物学家艾尔德雷奇和古德尔物种进化性改变是非匀速，不是一个渐变平滑过程。新物种是跳跃式出现。新物种一旦形成，在它存在上百万年时间里，并未出现显著改变，处于表型平衡状态，直至另一次物种形成突然出现。此模式与化石统计一致。26第26页27TimeChange(b)Punctuatedequilibriummodel第27页28

新物种起源于大突变。一些种群因为基因漂变、建立者效应以及调整基因置换作用，易于发生大突变，这些大突变在隔离环境中有更大可能被留存下来，从而形成新物种。比如：人与黑猩猩之间在形态等各方面巨大差异，就是因为几个调整基因发生突变（置换）所致。

大突变学说第28页2927.1研究宏观进化依据27.2生物宏观进化27.3生物系统发育宏观进化与系统发育27第29页3027.1研究宏观进化依据第30页31宏观进化依据主要来自两方面：化石及其年代测定分子生物学比较测定14C对12C百分比，半衰期5730年测定40K对40Ar百分比，半衰期13亿年同源蛋白质序列比较DNA同源序列比较测定中性突变速率第31页32

海洋与湖泊沉积埋藏作用是化石形成主要条件。碱性土壤、不含氧土壤轻易形成化石。化石：生物骨骼印迹化石：生物印迹琥珀：昆虫被树脂包埋第32页33同源蛋白质序列比较

同源蛋白：不一样生物之间所含有相同功效和相同结构蛋白。同源蛋白之间结构越相近，生物亲缘关系就越近。第33页34

中性突变是指这种突变对生物体是中性，无所谓有利或不利，即对生物生殖力和生存力没有影响。中性突变经过随机遗传漂变在群体中得以固定,因而自然选择对他们不起作用。这是分子进化中性学说与达尔文进化理论不一样之处。同源蛋白上存在这些差异就是中性突变。第34页35DNA同源序列比较第35页36分子钟概念提出中性学说认为，分子进化速率取决于生物大分子中氨基酸或核苷酸在一定时间内替换率（既中性突变率）。生物大分子（DNA、Pr）中性突变率是恒定。可作为生物产生分歧分子钟。两物种同源蛋白质之间氨基酸差异数目，与它们分歧时间成正比。第36页3727.2生物宏观进化第37页38

生物进化历史进程冥古宙太古宙元古宙显生宙45亿年前38亿年前25亿年前6亿年前-今地质年代地球形成化学进化，细胞起源蓝细菌繁盛多细胞真核生物进化第38页显生宙第39页第40页41

古生代——寒武纪：生物大暴发，藻类、蕨类、软体动物、棘皮动物奥陶纪、志留纪：植物由水生到陆生进化泥盆纪：鱼类大发展、昆虫和两栖动物兴起石炭纪：两栖动物繁盛，爬行类兴起、动物由水生到陆生二叠纪：裸子植物繁茂

中生代——爬行动物时代三叠纪：爬行动物为优势生物、出现鳄鱼、鸟类、恐龙、蜥蜴、海龟侏罗纪：恐龙繁盛、原始哺乳动物出现白垩纪：恐龙灭绝、物种发生了一次大更替

新生代——第三纪：昆虫与被子植物继续繁盛分化、出现鸟类和大量哺乳动物第四纪：灵长类一支进化为人类第41页42

生物进化趋势趋同进化：在同一环境中不一样物种进化产生类似适应性状。比如，在水中生活鲨、鱼龙和海豚分别属于鱼类、爬行类和哺乳类动物，但都进化形成了适应游泳流线型身躯。趋异进化：是指同一个群分为两个群体，因为生活环境不一样，各自发生和积累不一样遗传变异，最终形成两个不一样物种。北极熊和棕熊。平行进化：是指两种以上有亲缘关系物种各自独立发生相同进化。如澳大利亚袋狼和欧亚大陆狼相同。第42页43水平进化——产生物种多样性：是同种生物之间微小基因改变。这种改变往往是由所处环境决定。比如在热带丛林里呆着蜥蜴就是绿色，而在沙漠中呆着就是褐黄色。垂直进化——物种由低级向高级演变：是一个生物演化到其它各种不一样生物。比如进化论中说，鱼-两栖动物-爬行动物-哺乳动物-猩猩-人。第43页44第44页45

真核细胞起源真核细胞要比原核细胞复杂得多，含有膜包被细胞器即区域高度组织性真核细胞是怎样从较简单原核细胞进化来呢？

内共生学说第45页46线粒体和叶绿体等细胞器形成：“内共生学说”原始较大原核细胞能够吞入较小原核细胞，被吞入原核细胞经过内共生变成了细胞器。内共生学说认为，原来被吞入需氧细菌可变为线粒体，被吞入具叶绿素和光合作用功效蓝细菌变成了叶绿体，如此，便逐步完成了向真核细胞进化。第46页47

“内共生学说”试验支持生物细胞间内共生现象是存在。好氧细菌与线粒体，蓝细菌与叶绿体在大小、双层膜组成及膜蛋白运转作用等方面含有相同性。繁殖时，线粒体和叶绿体分裂方式与好氧细菌和蓝细菌二分裂基本相同。线粒体与叶绿体内部含有环状DNA，这一点也与好氧细菌和蓝细菌相同。线粒体与叶绿体核酸序列分析结果也为内共生学说提供了支持。第47页4827.3生物系统发育第48页49系统发育是与个体发育相对而言，它是