《生命起源》PPT课件.ppt

1、生命的起源和进化，第一节生命起源，1，关于生命起源的假说，(1)创世论关于上帝创造万物，最终创造人。(2)所有灾难过后，旧生物都被摧毁了，新生物又被上帝创造出来。(。(3)自然发生论生物在非生物环境中自然发生。例如：腐烂的萤火虫、腐烂的肉蛆、沉鱼落鼠、(4)优生论地球的生命来自宇宙空间的其他行星。星际分子的发现：A. 1963年以后，陆续发现太阳系其他行星上有碳氢化合物及其衍生物(如氨、水、氰化氢、甲醛、乙醛、甲酸、乙醇等)的牙齿。B. 1978年上半年，已知由C，H，O，N组成的星际分子共有37种，其中80是有机化合物。C. 1997年美国对华城表面成分进行了勘探，结果显示火星也含有生物有机

2、物。陨石中有机化合物的发现：a .陨石萃取物中确认了多种有机化合物，如碳氢化合物、氧化物、氮化物、硫化物、卤化物。B. 1969年，九月澳大利亚麦金森附近陨石坠落，碎片成分分析检测出天然型氨基酸等。(5)被广泛接受的生命起源说新的自然发生学说，生命发生在长期宇宙进化过程中，是宇宙进化的一个阶段，非生物物质发生的进化过程，不是在当前条件下，非生物有机物质突然发生的。生命的起源发生在距今约4535亿年的时间里。2 .生命起源过程、化学进化小分子、化学有机小分子、氨基酸、核酸生命从无序中诞生到有序的远视RNA世界。酶、模板和结构生命来自自然，高于自然：细胞，1。从无机分子中生成有机分子。甲烷、氨、硫

3、化氢、氰化氢、水蒸气等紫外线太阳辐射提供能量闪光火山爆发，合成简单的光、热雷电有机化合物有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪类等。1953年，美国芝加哥大学研究生S.Miller 1969年，九月澳大利亚麦金森扔下陨石，在雕塑成分分析中找到了氨基酸、嘧啶、脂肪酸等。2 .从有机小分子合成生物大分子，在原始海洋的海岸、岩石、黏土的表面或湖泊等小水域中，氨基酸、核苷酸等有机小分子沉积吸收能量，通过溶液聚合或浓缩聚合生成远视蛋白质、核酸等生物大分子。支持牙齿阶段的证据：美国福克斯(F.FOX)实验证实，将氨基酸混合物倒入160 OC的烈士或黏土中，通过水分蒸发、氨基酸浓缩和化合来制造蛋白质分子。后来类

4、似的实验：HCN NH3样肽的化合物聚磷酸单核苷酸聚核苷酸50oC60oC，3。从生物大分子生成多分子系统，奥巴林的聚合体声称生物大分子主要是蛋白质溶液和核酸溶液，聚集在一起时可以形成聚合体小水滴。这是一个多分子系统，有一定的生命现象。混合白色明胶(蛋白质)阿拉伯胶(多糖)凝聚体(小水滴)，福克斯的微球学说，早期实验：蛋白质微球富集，4。从多分子体系演化到远视生命。如果有某种多分子体系(凝聚体或微球)，(1)从脂肪双层膜包围的周围环境中分离出来的水囊泡沫。(2)包裹里有各种核酸、蛋白质和糖类大分子。(。(3)可以选择性地从周围环境中吸收“膳食”。(。(4)大分子，利用“膳食”的分解复制自己的一

5、部分。(。(5)包裹因大分子的增加而“生长”和“繁殖”。(。远视生命是从属营养，厌氧。5 .从远视生命演化成远视细胞，远视细胞膜远视祖细胞类似于今天的小分枝杆菌细胞。支持体没有细胞壁，其周围是细胞膜，细胞质中只有核糖体，只含有DNA，RNA和多种蛋白质。它不仅可以在细胞中寄生，还可以在无细胞系统的培养基中生长和繁殖。体积相当于病毒大小。细菌的千分之一，直径约为0.1米。第二节，生物进化的证据和学说，进化包含了持续变化的意义，这种变化还有方向性的成分，进化就是向一定方向变化的趋势。生物从共同祖先到高级，从简单到复杂，逐步分化演化的过程称为进化。第一，生物进化的证据，1。古生物进化的证据化石化石是

6、古代埋在地层中的动植物遗迹。石化的身体、身体痕迹、脚印、遗物粪便等。南瓜和化石一样，是研究生物进化的好材料。大部分生物化石是由植物茎的化石、动物的牙齿、贝壳、骨头等生物的坚硬部分形成的。一些化石是由生物的痕迹形成的，例如树叶上的本国化石。将各种化石与徐璐其他地层的化石进行比较，就能知道生物是如何进化的。在古老的地层中成为化石的生物越简单，越低，水生生物的化石也越多。在附近的地层，变成化石的生物越复杂，越高，陆生生物的化石也越多。牙齿现象表明，生物从简单到复杂，从低到高，从水生到陆生逐步进化。科学家还发现，最古老的地层中没有生物化石。这表明地球上最初没有生命，生命经历了从无到有的发展过程。同位素

7、衰变同位素有一定的衰变速度，牙齿速度不受气候等环境条件的影响。利用牙齿特征，可以比较准确地计算各新、老地层、化石的年龄。各种同位素的衰变速度都是按半衰期(half-life)计算的，半衰期是指同一产品中一个同位素原子衰变一半所需的时间。同位素衰变半衰期适用范围87铷87锶490亿年1亿年232钍208铅140亿年2亿年238铀206铅45亿年1亿年40钾40氩13亿年1亿年235铀207铅7亿年10万年14碳14氮5730年6万年2。比较解剖学证据蝾螈和鳄鱼的前腿，鸟的翅膀和哺乳动物的前腿和人类的手臂。同源器官结构及发育的一致性表明，牙齿动物起源于共同祖先，具有相似的遗传基础。比较几种哺乳动物

8、的前腿，肱骨一个；2尺骨和半径；3腕骨和掌骨；4指骨，痕迹器官trace organ是指在生物体内仍然保存但功能不大的器官。例如：人的阑尾、犬齿；男性的刘邦等。3 .从胚胎学证据、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类到哺乳动物、人类，早期胚胎都很相似，都有鳃裂和尾巴。脊椎动物也有共同的祖先，都来自用鳃呼吸、有尾巴的水生动物的祖先，而人类则是从有尾巴的动物发展而来的。4 .分子生物学证据表明，细胞色素C细胞色素C是一种具有104112个氨基酸的多肽分子，在进化上是非常保守的分子。徐璐其他生物的细胞色素C中氨基酸的组成和顺序反映了这些生物之间的亲缘关系。根据细胞色素C分子中氨基酸顺序的差异，可以知道牙齿

9、分子的基因核苷酸顺序的差异，因此也反映了徐璐其他生物之间的亲缘关系。5 .免疫学证据表明，根据抗原抗体沉淀反应的强弱程度，徐璐确定其他生物之间的亲疏关系。人类与黑猩猩、大猩猩的关系最近验证了与猴子的关系最远。证明熊猫与熊和动物的亲缘关系比与熊猫的亲缘关系更近，表明熊猫应该属于熊科，不应该属于浣熊科。，2 .进化学说(进化理论)，1。创世论18世纪瑞典植物学家林奈(Linne，1707 1778)为现代生物分类学奠定了基础。但是他认为，根据旧约创世记的记载，人是上帝创造的。“上帝从一开始就创造了多少不同的形态，现在有多少物种。”，2 .灾难论，居维叶(Curier，17691832)证明，两栖动

10、物到人类四肢骨骼都相似。他认为，将生物化石的变化与环境的灾难联系起来，生物的变化突然发生，整体消亡，整体再造。他反对一个物种从另一个物种进化而来的想法。事实上，奎维叶只是用神的多种创造代替了一次创造。3 .特性遗传学说，法国拉马克(Lamarck，17441829)，获得科学进化论的创始人。他认为生命是连续的，物种是变化的，环境变化是物种变化的原因。主要思想：“进肺退路”或“获得性状遗传学说”。也就是说，生物会受到环境的直接影响，经常使用的器官发展，不使用的器官逐渐退化等后天获得的性质会遗传。环境条件的变化决定了变异的方向，因此被称为“定向变异”，定向变异是对生物环境的适应。4 .自然选择学说

11、(达尔文主义)，英国人达尔文(18091882)，1859年出版了一本书。达尔文22岁去贝格尔号世界旅行，5年(18311836年)收集了很多动植物资料，为达尔文的进化理论打下了坚实的基础。年轻时的达尔文和贝格尔号的航海，1809年出生，儿时的森林和田野1825年，爱丁堡大学医学1828年，剑桥大学学习神学，研究博物学和自然史，并认识了博学的教授学者。1831年剑桥毕业并获得学士学位的剑桥大学博物学教授Henslow在英国贝格尔号帆船上被推荐为博物学专家。亨斯洛教授出发前特别向达尔文赠送了戴尔的地质学原理第一卷。1831年十一月，拜格尔号探险船于1835年夏天抵达太平洋东部，在南美西海岸965

12、公里处到达加帕果斯群岛。考察了一个多月，采集了大量的岩石、植物和动物标本。岛上26种陆地鸟类中，25种是独特的，15种海洋鱼类都是新种，25种甲虫中只有23种在南美洲，185种玄化植物中有100种是新种。不同岛屿上乌龟的形态不同，鸟类的许多特征也有差异，表明牙齿不同的物种是由这里特殊的气候和环境创造的。物种是可变的。这种变化显然受到自然环境的影响和选择的影响！贝格尔号进行了5年的航海探险后，1836年十月，达尔文返回英国。整理和收集数据：1838年，他阅读了著名经济学家Malthus (Malthus，1766-1834)的人口论，进一步认识到生存竞争的结果是将各物种保持在自然中适当的量，同时

13、逐渐向更适应环境的方向变化。同年，Darwin和Wallace在英国Linnaean学会上发表了各自的论文和摘要。1859年，达尔文物种的起源终于出现了。1859年，达尔文物种的公元1860年六月30日，牛津大学图书馆创世论和进化论的讨论会牛津大主教威尔伯福斯对赫胥黎(Wilberforce vs. Huxley)“人是亚当的后代还是猴子的后代”的大争论，进化论和创世论的斗争没有停止。进化论要点：(1突变生物界才绚丽多彩。也就是说，世界上有两个生物个体不完全相同，牙齿变异是随机发生的，遗传变异。(2)繁殖过剩，各种生物都有很强的生殖能力。但是自然界中各种生物的数量在一段时间内会保持比较稳定。(

14、3)生存斗争生物存在繁殖过剩现象，出现了生存斗争。种内斗争种间斗争生物和非生物之间的斗争，(4)适者生存，生物普遍存在遗传和变异，其中保留了有利的变异，不利于生存的变异淘汰，出现适者生存。由此可见，变异是随机的，没有方向的，只有通过方向的选择，才能保存有利的变异，以适应环境。总之，通过一代人的生存环境选择作用，物种的变异积累到了一个方向，性质与原始祖先物种不同，进化成了新的物种。也就是说，变异的选择和积累是生命多样性的根源。狗的祖先通过自然选择创造了5种狗和动物，人工养狗的形式各不相同，生物特性和特征的变化往往是环境和遗传相互作用的结果，长颈鹿的进化，5。综合进化论(现代达尔文主义)，主要观点

15、：1:集体是生物进化的基本单位。对进化机制的研究属于集体遗传学的范畴。第二：突变、选择、隔离是物种形成和生物进化的机制。牙齿学说的特点是彻底否定获得性遗传学学说，将进化现象视为集体现象，肯定自然选择所发挥的所有重要作用。、(1)突变为生物进化提供原材料。(2)人口具有相对稳定，其基础是遗传平衡。(3)引起群体基因频率变化的因素，a .突变的方向是随机的，突变为自然选择提供原材料。如果突变性被选择，牙齿突变基因在基因库中积累并增加。b .遗传漂移genetic drift，一个小种中，基因频率随机增减为偶然的机会(不是自然选择的原因)的现象。创始人效应一个物种中的几个或几十个个体迁移到另一个地区

16、定居，繁殖自行后代，导致基因频率变化的现象。c .基因转移，一个群体的个人迁移到另一个群体的现象。无论是老个体的迁移还是新个体的加入，都可以改变群体的基因频率。d .自然选择，自然选择对基因型的影响和基因重组的作用，使群体的基因频率发生正向变化。结果生物类型发生了变化。青霉素的细菌抗性选择DDT是家蝇抗性的选择，6 .分子进化的中性学说(非达尔文主义)，1968年提出了日本木村自生(M.kimura)牙齿分子进化的中性学说。(1)中性学说的学术背景，瞳孔酶的发现和研究可以促进相同的化学反应，但蛋白质分子结构不同的酶。他们在生理、免疫和理化性质上有一定的差异，它们存在于同一个人或同一组织中。例如，乳酸脱氢酶LDH是由4个婴儿聚合构成的共聚物，可形成5茄子LDH同事酶(H4，M4，H3M1，H2M2，HM3等)。M型在骨骼肌，H型在心肌。这表明自然群体在分子水平上有意想不到的多态性，这就是综合进化论无法解释的。分子时钟概念提出，分子进化速度取决于蛋白质或核酸等大分子中的氨基酸或核苷酸的一定时期替代率。每年氨酸的更换频率为0.35 X 10-9。同一蛋白质分子