高中生物生物進(jìn)化

生物進(jìn)化第五篇第1頁2達(dá)爾文學(xué)說與微觀進(jìn)化259第五篇生物進(jìn)化26物種形成宏觀進(jìn)化與系統(tǒng)發(fā)育27第2頁325.1進(jìn)化理論創(chuàng)建25.2生物微觀進(jìn)化達(dá)爾文學(xué)說與微觀進(jìn)化25第3頁425.1進(jìn)化理論創(chuàng)建第4頁5共同由來學(xué)說：那些彼此相同而又互有區(qū)分物種來自一個共同祖先。自然選擇學(xué)說：自然選擇就是有差異存活和生殖：過分繁殖→生存斗爭→遺傳和變異→適者生存→變異積累→新物種形成。

達(dá)爾文進(jìn)化理論主要學(xué)說1859年，Darwin《物種起源》問世。第5頁6歷史和證據(jù)鏈接：物種起源第6頁7

歷史：拉馬克第一個提出進(jìn)化理論進(jìn)化論與神創(chuàng)論斗爭1831年，Darwin和貝格爾號航行1859年，達(dá)爾文《物種起源》終于問世證據(jù)：形態(tài)學(xué)比較解剖學(xué)比較胚胎學(xué)比較地質(zhì)年代與生物化石比較人工選擇共同由來自然選擇第7頁8加拉帕戈斯地雀喙（huì）形態(tài)學(xué)比較第8頁9脊椎動物前肢結(jié)構(gòu)解剖學(xué)比較第9頁10脊椎動物胚胎比較它們早期胚胎很相同，都含有鰓裂和尾。第10頁化石統(tǒng)計顯示，越老地層，生物形態(tài)越簡單；越新地層，生物形態(tài)越復(fù)雜?，F(xiàn)已發(fā)覺化石大部分屬于水生生物。地質(zhì)年代與生物化石比較第11頁12第12頁1325.2生物微觀進(jìn)化第13頁14微觀進(jìn)化：在物種范圍內(nèi)，隨時間推移，群體遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。宏觀進(jìn)化：研究物種及物種以上分類群怎樣演變。物種：物種是互交繁殖自然群體，一個物種與其它物種在生殖上相互隔離。群體：一群能相互繁殖個體組成群體。一個物種是最大群體。第14頁15基因庫：一個群體中全部個體所帶有全部基因（包含全部等位基因）總和?；蝾l率：一個群體內(nèi)某一等位基因占它全部等位基因總數(shù)百分比。比如：A=60%，a=40%遺傳漂變：在一個小群體內(nèi)，某個基因因?yàn)槟撤N偶然原因增加或丟失，引發(fā)群體基因頻率改變?；蛄鳎阂粋€群體個體遷入到另一個群體中去，不論是老個體遷出還是新個體加入，都會使種群基因頻率發(fā)生改變。第15頁16微觀（群體）進(jìn)化原因遺傳漂變基因流自然選擇最終造成基因頻率改變小群體內(nèi)基因增減基因或染色體突變有選擇地交配突變非隨機(jī)交配群體之間基因流動差異個體適者生存第16頁17Naturalselection第17頁18

第18頁1926物種形成26.1物種概念26.2物種形成方式第19頁2026.1物種概念第20頁21物種：物種是互交繁殖自然群體，一個物種與其它物種在生殖上相互隔離。生殖障礙造成生殖隔離，生殖隔離造成物種分離：合子前障礙合子后障礙地理障礙季節(jié)障礙形態(tài)障礙配子障礙雜種不活雜種不育雜種破落生殖障礙第21頁2226.2物種形成方式第22頁23物種形成方式地理隔離條件下物種形成——異地物種形成新老物種是因被隔離在不一樣環(huán)境下而產(chǎn)生性狀分歧及生殖隔離——漸進(jìn)式彼此獨(dú)立發(fā)生相同物種形成生境相同，進(jìn)化相同——漸進(jìn)式多倍體植物一經(jīng)產(chǎn)生就是一個新物種染色體倍數(shù)發(fā)生畸變——跳躍式第23頁24

達(dá)爾文學(xué)說和綜合進(jìn)化論主張進(jìn)化是微小突變積累，自然選擇造成進(jìn)化只能是遲緩、漸變過程。這種了解成功地解釋了物種以下種群進(jìn)化(小進(jìn)化)，而在解釋物種以上單元起源(大進(jìn)化)時，卻碰到了困難。漸變式進(jìn)化和跳躍式進(jìn)化第24頁25ChangeTime(a)Gradualistmodel第25頁點(diǎn)斷平衡模式1972，古生物學(xué)家艾爾德雷奇和古德爾物種進(jìn)化性改變是非勻速，不是一個漸變平滑過程。新物種是跳躍式出現(xiàn)。新物種一旦形成，在它存在上百萬年時間里，并未出現(xiàn)顯著改變，處于表型平衡狀態(tài)，直至另一次物種形成突然出現(xiàn)。此模式與化石統(tǒng)計一致。26第26頁27TimeChange(b)Punctuatedequilibriummodel第27頁28

新物種起源于大突變。一些種群因?yàn)榛蚱?、建立者效?yīng)以及調(diào)整基因置換作用，易于發(fā)生大突變，這些大突變在隔離環(huán)境中有更大可能被留存下來，從而形成新物種。比如：人與黑猩猩之間在形態(tài)等各方面巨大差異，就是因?yàn)閹讉€調(diào)整基因發(fā)生突變（置換）所致。

大突變學(xué)說第28頁2927.1研究宏觀進(jìn)化依據(jù)27.2生物宏觀進(jìn)化27.3生物系統(tǒng)發(fā)育宏觀進(jìn)化與系統(tǒng)發(fā)育27第29頁3027.1研究宏觀進(jìn)化依據(jù)第30頁31宏觀進(jìn)化依據(jù)主要來自兩方面：化石及其年代測定分子生物學(xué)比較測定14C對12C百分比，半衰期5730年測定40K對40Ar百分比，半衰期13億年同源蛋白質(zhì)序列比較DNA同源序列比較測定中性突變速率第31頁32

海洋與湖泊沉積埋藏作用是化石形成主要條件。堿性土壤、不含氧土壤輕易形成化石?；荷锕趋烙≯E化石：生物印跡琥珀：昆蟲被樹脂包埋第32頁33同源蛋白質(zhì)序列比較

同源蛋白：不一樣生物之間所含有相同功效和相同結(jié)構(gòu)蛋白。同源蛋白之間結(jié)構(gòu)越相近，生物親緣關(guān)系就越近。第33頁34

中性突變是指這種突變對生物體是中性，無所謂有利或不利，即對生物生殖力和生存力沒有影響。中性突變經(jīng)過隨機(jī)遺傳漂變在群體中得以固定,因而自然選擇對他們不起作用。這是分子進(jìn)化中性學(xué)說與達(dá)爾文進(jìn)化理論不一樣之處。同源蛋白上存在這些差異就是中性突變。第34頁35DNA同源序列比較第35頁36分子鐘概念提出中性學(xué)說認(rèn)為，分子進(jìn)化速率取決于生物大分子中氨基酸或核苷酸在一定時間內(nèi)替換率（既中性突變率）。生物大分子（DNA、Pr）中性突變率是恒定。可作為生物產(chǎn)生分歧分子鐘。兩物種同源蛋白質(zhì)之間氨基酸差異數(shù)目，與它們分歧時間成正比。第36頁3727.2生物宏觀進(jìn)化第37頁38

生物進(jìn)化歷史進(jìn)程冥古宙太古宙元古宙顯生宙45億年前38億年前25億年前6億年前-今地質(zhì)年代地球形成化學(xué)進(jìn)化，細(xì)胞起源藍(lán)細(xì)菌繁盛多細(xì)胞真核生物進(jìn)化第38頁顯生宙第39頁第40頁41

古生代——寒武紀(jì)：生物大暴發(fā)，藻類、蕨類、軟體動物、棘皮動物奧陶紀(jì)、志留紀(jì)：植物由水生到陸生進(jìn)化泥盆紀(jì)：魚類大發(fā)展、昆蟲和兩棲動物興起石炭紀(jì)：兩棲動物繁盛，爬行類興起、動物由水生到陸生二疊紀(jì)：裸子植物繁茂

中生代——爬行動物時代三疊紀(jì)：爬行動物為優(yōu)勢生物、出現(xiàn)鱷魚、鳥類、恐龍、蜥蜴、海龜侏羅紀(jì)：恐龍繁盛、原始哺乳動物出現(xiàn)白堊紀(jì)：恐龍滅絕、物種發(fā)生了一次大更替

新生代——第三紀(jì)：昆蟲與被子植物繼續(xù)繁盛分化、出現(xiàn)鳥類和大量哺乳動物第四紀(jì)：靈長類一支進(jìn)化為人類第41頁42

生物進(jìn)化趨勢趨同進(jìn)化：在同一環(huán)境中不一樣物種進(jìn)化產(chǎn)生類似適應(yīng)性狀。比如，在水中生活鯊、魚龍和海豚分別屬于魚類、爬行類和哺乳類動物，但都進(jìn)化形成了適應(yīng)游泳流線型身軀。趨異進(jìn)化：是指同一個群分為兩個群體，因?yàn)樯瞽h(huán)境不一樣，各自發(fā)生和積累不一樣遺傳變異，最終形成兩個不一樣物種。北極熊和棕熊。平行進(jìn)化：是指兩種以上有親緣關(guān)系物種各自獨(dú)立發(fā)生相同進(jìn)化。如澳大利亞袋狼和歐亞大陸狼相同。第42頁43水平進(jìn)化——產(chǎn)生物種多樣性：是同種生物之間微小基因改變。這種改變往往是由所處環(huán)境決定。比如在熱帶叢林里呆著蜥蜴就是綠色，而在沙漠中呆著就是褐黃色。垂直進(jìn)化——物種由低級向高級演變：是一個生物演化到其它各種不一樣生物。比如進(jìn)化論中說，魚-兩棲動物-爬行動物-哺乳動物-猩猩-人。第43頁44第44頁45

真核細(xì)胞起源真核細(xì)胞要比原核細(xì)胞復(fù)雜得多，含有膜包被細(xì)胞器即區(qū)域高度組織性真核細(xì)胞是怎樣從較簡單原核細(xì)胞進(jìn)化來呢？

內(nèi)共生學(xué)說第45頁46線粒體和葉綠體等細(xì)胞器形成：“內(nèi)共生學(xué)說”原始較大原核細(xì)胞能夠吞入較小原核細(xì)胞，被吞入原核細(xì)胞經(jīng)過內(nèi)共生變成了細(xì)胞器。內(nèi)共生學(xué)說認(rèn)為，原來被吞入需氧細(xì)菌可變?yōu)榫€粒體，被吞入具葉綠素和光合作用功效藍(lán)細(xì)菌變成了葉綠體，如此，便逐步完成了向真核細(xì)胞進(jìn)化。第46頁47

“內(nèi)共生學(xué)說”試驗(yàn)支持生物細(xì)胞間內(nèi)共生現(xiàn)象是存在。好氧細(xì)菌與線粒體，藍(lán)細(xì)菌與葉綠體在大小、雙層膜組成及膜蛋白運(yùn)轉(zhuǎn)作用等方面含有相同性。繁殖時，線粒體和葉綠體分裂方式與好氧細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌二分裂基本相同。線粒體與葉綠體內(nèi)部含有環(huán)狀DNA，這一點(diǎn)也與好氧細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌相同。線粒體與葉綠體核酸序列分析結(jié)果也為內(nèi)共生學(xué)說提供了支持。第47頁4827.3生物系統(tǒng)發(fā)育第48頁49系統(tǒng)發(fā)育是與個體發(fā)育相對而言，它是