生命的进化课件

生物的进化6.1生物进化理论的形成和发展据统计，现在已知的生物大约有200多万种。（植物40多万种、动物150多万种、微生物10多万种）。这些形形色色、千姿百态的生物构成了今天这个生气盎然的生物界。这些种类众多的生物是从哪里来的呢？每种生物的最早祖先是谁？一、生命从哪里来？（一）美丽的传说西方故事——创世纪的故事上帝耶和华用了六天来创造世界第一天——创造了天和地，分出了白天和黑夜第二天——创造了天空、白云、江河和雨水第三天——创造了陆地、海洋、花草树木第四天——创造了太阳、月亮，分出月份、季节第五天——创造了水生动物和飞鸟第六天——创造了牲畜、爬虫等陆生动物人类始祖然后，上帝按照他自己的样子，造出了一个男人，取名亚当，上帝让亚当掌管大地上的万物。后来，上帝又用亚当的一条肋骨，造了一个女人夏娃，做亚当的妻子，夏娃是人类的母亲，亚当夏娃的子孙后代不断繁衍，慢慢地住满了地球。挪亚方舟后来，洪水淹没了地球，为了从洪水中拯救生灵，上帝命挪亚造了一艘方舟，这艘方舟很大，挪亚将每种生物各选雌雄一对，放入方舟。这艘方舟上的生物，就是今天地球上的人类和各种生物的祖先。亚当夏娃就是人类的始祖。中国故事盘古开天地神仙盘古氏用神斧把一团混沌的气劈成两半，轻的气慢慢向上升就成了天；重的慢慢往下沉就成了地。盘古死后，他的身体变成了日月、星辰、高山、河流和草木。女娲造人神女女娲用黄河中的泥土捏了许多男人和女人，这些泥人放在地上，泥人慢慢都活了，从此有了人类。女娲被中国人尊为人类之祖。（二）特创论、物种不变论、目的论特创论：也叫神造说，认为生物界所有的物种都是上帝分别创造的。物种不变论：物种一经创造出来之后不再改变。目的论：认为自然界的一切事物都合乎一定的目的或者被一定的目的所决定和支配。例如，猫创造出来是为了吃老鼠，老鼠创造出来是为了给猫吃。（三）几百年的争论—生命来自于生命我国古代曾有过“白石化羊”、“腐草化萤”、“朽木生蝉”的传说。古希腊也有过“泥土变鱼”的说法。一度“腐肉生蛆”、“麦生小鼠”等论述广为流传。自生说—自生说—麦生小鼠

1667年，科学家J·B·范·赫尔蒙特设计了一个制造小鼠的方子。将一些小麦和一块沾满汗渍的衬衫，一起放在一个广口瓶中，大约经过21天之后，瓶内气味变了，汗衬衣的“酵素”渗进了小麦的外壳，小麦就变成了小鼠。否定自生说腐——肉生蛆试验意大利医生法朗塞斯科.雷迪把鲜肉切成许多小块，分别装进两个干净的瓶子里。一只瓶口用平纹细布包住扎起来；另一只瓶口敞开。几天后，瓶内的肉臭了。敞开口的瓶子里的肉上布满了蝇卵和蛆；而扎着口的瓶里肉上没有卵和蛆，只是包在瓶口的布上有蝇卵。可见，腐肉本身并不能生蛆。肉汤变坏18世纪，意大利科学家Spallanzani发现烧瓶中繁殖微生物实验

巴斯德的重大发现根据实验的结果，Pasteur指出，是瓶外空气中的微生物植入了烧瓶，才使肉汤中产生和繁殖出大量的新的微生物，而接上细长弯曲的玻璃管，烧瓶外的微生物在数天内很难到达烧瓶的肉汤中。Pasteur由此得出结论：“所有生物只能来源于生物”。

二、进化论的先驱者与最早的进化学说（一）进化论的先驱瑞典的林耐信奉神创论和物种不变论。法国的布丰提出：生命起源于海洋，以后慢慢发展到陆地，在不同的环境条件下，生物的器官会发生变化。但迫于教会的势力，布丰的生物进化思想夭折。法国的居维叶发现，不同时代的地层里含有不同的化石，地层越古老，化石也就越原始、越简单。但他却提出了“灾变”学说法国的拉马克用进废退：用进废退是指一种动物由于若干世代中经常使用某器官，就会使该器官得到发展；或者历代少用甚至不用某器官，就会使该器官退化以致完全丧失。获得性遗传：由于环境影响或用进废退所获得的变异性质，可以通过繁殖遗传给后代。例：长颈鹿的进化长颈鹿原来是一种羚羊般大小的动物，靠吃树叶生活，在吃光低处的树叶之后，不得不拼命去吃高处的树叶，为此就得伸长脖子、舌头和前腿，这些器官由于“用进废退”就逐渐变长。这种动物所获得的特征由于“获得性遗传”传给子孙，而子孙有进一步伸长脖子，这样代复一代，长颈鹿的祖先就进化成长颈鹿了。（二）拉马克的进化论进步性：第一个否定神创论和物种不变论，达尔文是在拉马克之后才提出进化论的。局限性：他认为器官的进化取决于器官的用与不用。经常使用就进化，废弃不用就退化。也就是说，生物的进化由动物自己的意愿来决定。比如长颈鹿为什么脖子长，他认为一开始长颈鹿都是短脖子的，是因为它想吃到高一点的叶子，于是使劲伸长脖子，所以脖子才会长到现在这么长。是不科学的解释。魏斯曼连续22代切除老鼠的尾巴，结果到第23代老鼠仍能生出完整的尾巴。由此他认为后天的获得性状是不能遗传的。达尔文与《物种起源》自然选择原理的意思：生物在生存斗争中，具有有利变异的个体会得到生存和传留后代的机会，具有有害变异的个体会被淘汰。即所谓“适者生存”三、达尔文的进化论

——自然选择说达尔文与贝格尔号1831年达尔文以随船的博物学家身份参加英国海军“比格尔号”科学考察活动，开始了一次历时5年的环球旅行。达尔文采集到许多植物和海生动物，这些为后来形成自然选择理论提供了重要的例证。环球旅行群岛上的燕雀

沿着南美洲海岸行使时，达尔文觉察到了物种是怎样一点点地发生着变化的。特别引起他注意的是距离厄瓜多尔海岸大约650英里处的由十二个左右的小岛组成的加拉帕戈斯群岛上的一群燕雀。现在它们被命名为达尔文燕雀。不同的燕雀种类他发现这些燕雀在很多方面都彼此相似，但至少可以分为14个不同的种。其中没有一种出现在邻近的大陆上，而且就当时所知也不存在于世界上其他地方。达尔文相信邻近大陆上的原始燕雀种在很久很久以前必定来到了这岛上，它们的后代后来逐渐分化为不同的种类。有些只吃某一种种子，有些吃另一种，有一些还只吃昆虫。长颈鹿的脖子按照达尔文的理论，长颈鹿有这么长的脖子不是因为象拉马克所说的那样它要争取长出一个长脖子来的，而是有一些长颈鹿生来脖子就长一些，它们因此可以吃到更多的树叶，生活的更好，繁衍更多的子孙，来通过遗传继承这个自然生成的较长的脖子。自然变异和自然选择使得脖子继续慢慢地长起来，物种变异被定向地向着一个方向积累。自然选择

繁殖过剩：家蝇：1000卵/代，10d/代，一年将地球覆盖2.54cm

生存竞争：种内、种间、环境

遗传和变异：达尔文认为一切生物都具有产生变异的特性。引起变异的根本原因是环境条件的改变。在生物产生的各种变异中，有的可以遗传，有的不能够遗传。但哪些变异可以遗传呢?

适者生存：在生存斗争中，具有有利变异的个体，容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之，具有不利变异的个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说，凡是生存下来的生物都是适应环境的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择达尔文进化理论的主要内容达尔文与华莱士

博物学家华莱士（RusselWallace1823-1913）写了一篇论文，其中的观点与达尔文的几乎达到字吻句合的地步。华莱士还寄了一个副本给达尔文征求意见。达尔文收到文稿时如闻晴天霹雳，但他没有匆忙出版他的书来夺回荣誉。他大度地把华莱士的文章转送其他科学家。

1858年两人的著作发表在林奈学会的学报上。华莱士大度地将进化论称为达尔文主义。达尔文也为华莱士的谦虚和宽容所折服。Wallace《物种起源》1859年达尔文出版了他的书。全名：论通过自然选择的物种起源，或生活斗争中适者生存。通常简称《物种起源》。在世时修改6版，其中第1版最好，最后版本的内容只是它的五分之一。

1859.12.24首版1250册在第一天就被抢购一空。以后一次又一次地再版。物竟天择，适者生存。物种是可变的，所有生物来自一个共同祖先。四达尔文之后

达尔文学说取得了辉煌的胜利。但仍有许多问题有待解决。

1878年达尔文在他的一封信中自己也承认：“对诸如自然选择的影响有多深远，外界条件的作用有多大，或者是否存在某些神秘的先天性完善趋势等方面的认识，还存在着重大分歧。”最热心的支持者们——英国的赫胥黎和德国的海格尔——在对进化论如何进行的理解上与达尔文也有区别。

缺少过渡型的化石。没有合理的遗传机制来解释自然选择。“假达尔文主义者”

事实上这些达尔文的最亲密的支持者，包括赫胥黎，也几乎不使用自然选择学说。因此，当时那些最支持达尔文主义的人，对于达尔文学说的有些方面却不赞成，而这些方面恰恰是现代生物学家所重视的地方。他们之所以可以团结在一起，只不过他们所认识的达尔文促使他们相信一般意义上的进化思想。所以有人说，按照今天的标准看，早期的许多进化论者只不过是“假达尔文主义者”，也不无道理。

跃变论新形态和器官的形成,是来自于大的跃变,而不是微小变异在自然选择作用下缓慢而逐渐地累积下来的。部分古生物学家由于化石的不连续性而持有这个观点。直生论生物体内有一种“种系动力”驱使生物朝着固定的方向进化，这种进化是非适应的，与环境没有关系，在某些情况下能使物种灭绝。如：哺乳动物的牙齿和角的进化是呈直线不断增大的。新拉马克主义新拉马克主义生物体活动而出现的结构变化能够传给后代，导致后代出现适应环境的进化。核心是后天获得的性状能够遗传。

新达尔文主义

德国生物学家。1883年在《论遗传》中认为自然选择是进化的唯一机制，不仅反对跃变论、直生论，也否认用进废退以及一切后天获得性的遗传。因此达尔文的学生罗曼斯认为这背离了达尔文本人的主张，而将之称为新达尔文主义。魏斯曼试图用实验来否证拉马克主义。在著名的切老鼠尾巴实验中，他连续切除了22代老鼠的尾巴，测量各代老鼠尾巴的长度，发现老鼠后代的尾巴并没有因此而变短。生物统计学派代表威尔登和皮尔森认为连续变异是重要的，而不连续变异是异常现象，没有意义。遗传学派代表贝特森认为不连续的变异更普遍和重要，进化是以跳跃的方式进行的。当时遗传学和生物统计学互相排斥，冲突激烈．威尔登和贝特森反目为仇。突变论WilliamBatesonKarlPearsonRaphaelWeldon

1968年日本遗传学家木村资生（MotooKimura）首先提出了分子进化中性学说（Theneutraltheoryofmolecularevolution），向达尔文的自然选择学说提出了挑战。1969年美国学者ＪＬ金和ＴＨ朱克斯用大量分子生物学资料肯定了这一学说，并把这一个在进化机制上完全不同于达尔文理论的核心———自然选择的学说，称为非达尔文主义。（1924-1995）木村的分子进化理论的“中性突变——随机漂变假说”即中性学说“，简单地可以比喻为：很大的一群人去买彩票，假设没有内幕操作，这个群体中每一个中奖的概率应该是一样（和你的肤色、学理、财富无关，也就是没有选择偏好）。6.2生物进化的

基本历程一、原始地球的状况

——是一个炽热的球体1.火山爆发频繁2.原始大气产生（甲烷、二氧化碳、氨、氢、水蒸气等）3.没有游离氧米勒的试验——氨基酸的形成由此实验可以证明：由无机物合成小分子有机物是完全有可能的。先将玻璃仪器中的空气抽去。然后打开左方的活塞，泵入CH4、NH3和H2的混合气体（模拟还原性大气）。再将500毫升烧瓶内的水煮沸，使水蒸汽（H2O）和混合气体同在密闭的玻璃管道内不断循环，并在另一容量为5升的大烧瓶中，经受火花放电（模拟雷鸣闪电）一周，最后生成的有机物，经过冷却后，积聚在仪器底部的溶液内（图中以黑色表示)二、生命起源的过程

（一）从分子到第一个细胞化学进化1.无机小分子生成生物有机小分子（如氨基酸、糖、单核苷酸、ATP、脂类等）。2.生物有机小分子聚合为生物大分子（如多肽、多聚核苷酸等）3.生物大分子形成多分子体系4.原始细胞生命的形成6.3影响生物进化的

主要因素1.变异

生物变异的来源包括遗传重组和突变

龟的一种基因突变所造成产生的白化现象影响生物进化的主要因素遗传重组：主要是在生物有性繁殖过程中出现的基因分离和重组，产生有别于亲代的后代。基因分离：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分离而分开，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代基因重组：包括发生在生物体内(如减数分裂中异源双链的核酸交换)和在体外环境中用人工手段使不同来源DNA重新组合的过程突变：包括基因突变和染色体畸形，产生有别于野生型的突变体。

无论是遗传重组还是突变，都会使生物产生新的类型，使生物产生多样性。因此生物变异是生物进化中的一个积极的、内在的因素。2.选择自然选择：在自然界中，适合于环境条件（包括食物、生存空间、风土气候等）的生物被保留下