生物多樣性的進(jìn)化

1、生物多樣性的進(jìn)化生物多樣性的進(jìn)化1、生命的起源及原核生物多樣性的進(jìn)化2、真核細(xì)胞起源及原生生物多樣性的進(jìn)化3、綠色植物多樣性的進(jìn)化4、真菌多樣性的進(jìn)化5、動物多樣性的進(jìn)化6、人類的進(jìn)化生物多樣性的進(jìn)化起源原核生物原生生物綠色植物真菌動物人類生命真核生物神創(chuàng)論神創(chuàng)論奧巴林和霍爾丹奧巴林和霍爾丹巴斯德巴斯德鵝瓶頸實驗鵝瓶頸實驗自生論自生論 生命的起源是自然的歷史事件：生命的起源是自然的歷史事件：化學(xué)進(jìn)化：化學(xué)進(jìn)化：地球上的生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過長期演地球上的生命是由非生命物質(zhì)經(jīng)過長期演化而來的這一過程?；鴣淼倪@一過程。巴巴斯斯德德的的鵝鵝瓶瓶頸頸實實驗驗實驗證明：實驗證明： 即使最簡單的生命也即

2、使最簡單的生命也不能不能在在今日的地球上今日的地球上從非生命物質(zhì)中從非生命物質(zhì)中自發(fā)地產(chǎn)生出來。自發(fā)地產(chǎn)生出來。化學(xué)進(jìn)化核酸-蛋白質(zhì)等多分子體系的建成生命在地球進(jìn)化的過程中誕生生物大分子的非生物合成原始細(xì)胞的起源第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段第四階段第四階段米勒設(shè)計的有機小分子的非生物合成模擬實驗第一階段模擬原始海洋模擬原始海洋模擬原始天空閃電模擬原始天空閃電實驗表明：實驗表明： 地球上生命發(fā)生之前可能存在非生物地球上生命發(fā)生之前可能存在非生物的化學(xué)進(jìn)化過程。的化學(xué)進(jìn)化過程。最原始的古老生命 20世紀(jì)世紀(jì)70年代末，太平洋東部洋嵴上發(fā)現(xiàn)年代末，太平洋東部洋嵴上發(fā)現(xiàn)“硫化物煙囪

3、硫化物煙囪”（火熱噴口）的特殊生態(tài)系（火熱噴口）的特殊生態(tài)系統(tǒng)。統(tǒng)。在水深在水深2000-3000m噴口附近，水溫最高達(dá)噴口附近，水溫最高達(dá)350，這里發(fā)現(xiàn)有各種極端嗜熱古核生物。，這里發(fā)現(xiàn)有各種極端嗜熱古核生物。 這類這類極端嗜熱古細(xì)菌極端嗜熱古細(xì)菌，以，以化能無機自養(yǎng)化能無機自養(yǎng)方式代謝，可能是最原始的古老生命形式。方式代謝，可能是最原始的古老生命形式。美國黃石公園的彩虹溫泉生物大分子的非生物合成 生命的主要物質(zhì)基礎(chǔ)：生命的主要物質(zhì)基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)和核酸蛋白質(zhì)和核酸第二階段對于蛋白質(zhì)和核酸的聚合主要有兩種觀點：對于蛋白質(zhì)和核酸的聚合主要有兩種觀點：陸相起源說陸相起源說海相起源說海相起源說陸相起

4、源說陸相起源說 在在火山火山的局部高溫地區(qū)發(fā)生聚合的局部高溫地區(qū)發(fā)生聚合反應(yīng)合成的生物大分子，經(jīng)雨水沖反應(yīng)合成的生物大分子，經(jīng)雨水沖刷匯集到海洋。刷匯集到海洋。海相起源說海相起源說 溶解在溶解在原始海洋原始海洋中的氨基酸與核苷中的氨基酸與核苷酸經(jīng)過長期的積累與濃縮，波濤或大酸經(jīng)過長期的積累與濃縮，波濤或大雨可將有機單分子飛濺到新生的巖漿雨可將有機單分子飛濺到新生的巖漿或滾燙的石塊上，發(fā)生聚合作用。或滾燙的石塊上，發(fā)生聚合作用。核酸核酸- -蛋白質(zhì)等多分子體系的建成蛋白質(zhì)等多分子體系的建成 只有核酸與蛋白質(zhì)精巧地組成高度有序只有核酸與蛋白質(zhì)精巧地組成高度有序的獨立多分子體系時，才可以表現(xiàn)某些生的

5、獨立多分子體系時，才可以表現(xiàn)某些生命現(xiàn)象。命現(xiàn)象。非細(xì)胞形態(tài)原始生命的誕生有兩種學(xué)說：非細(xì)胞形態(tài)原始生命的誕生有兩種學(xué)說：（1）蛋白質(zhì)起源說）蛋白質(zhì)起源說（2）核酸起源說）核酸起源說第三階段第三階段（1）蛋白質(zhì)起源說）蛋白質(zhì)起源說 奧巴林和福克斯根據(jù)實驗分別提出了奧巴林和?？怂垢鶕?jù)實驗分別提出了團(tuán)聚體學(xué)說團(tuán)聚體學(xué)說和和微球體學(xué)說微球體學(xué)說。團(tuán)聚體學(xué)說團(tuán)聚體學(xué)說奧巴林等將多肽、蛋白質(zhì)、核酸、多糖、磷奧巴林等將多肽、蛋白質(zhì)、核酸、多糖、磷酸的溶液搖晃混合后，發(fā)現(xiàn)在膠體溶液中的酸的溶液搖晃混合后，發(fā)現(xiàn)在膠體溶液中的大分子凝聚形成直徑約大分子凝聚形成直徑約1-500m1-500m的的“團(tuán)聚體團(tuán)聚體”。

6、原始代謝原始代謝的特性的特性微球體學(xué)說微球體學(xué)說 福克斯的微球體是類蛋白與核酸加熱濃縮?？怂沟奈⑶蝮w是類蛋白與核酸加熱濃縮成的直徑約成的直徑約1-2m膠質(zhì)小球，相當(dāng)于細(xì)菌大膠質(zhì)小球，相當(dāng)于細(xì)菌大小。小。表層有雙層膜表層有雙層膜選擇性吸收介質(zhì)選擇性吸收介質(zhì)（2）核酸起源說）核酸起源說 多數(shù)學(xué)者認(rèn)為：地球上出現(xiàn)的第一批基因和多數(shù)學(xué)者認(rèn)為：地球上出現(xiàn)的第一批基因和酶，不是酶，不是DNA和具催化功能的蛋白質(zhì)，而是和具催化功能的蛋白質(zhì)，而是在非生物世界中開始在非生物世界中開始自我復(fù)制自我復(fù)制的的短鏈短鏈RNA。 RNA世界假說：世界假說：以以RNA同時作為第一個基因同時作為第一個基因和唯一具有催化功能的

7、分子的學(xué)說。和唯一具有催化功能的分子的學(xué)說。原始細(xì)胞的起源原始細(xì)胞的起源 早期地球可能存在著有膜包圍的早期地球可能存在著有膜包圍的RNA多肽。多肽。 該種核酸與多肽分子之間相互調(diào)控作用，該種核酸與多肽分子之間相互調(diào)控作用，可能存在于前細(xì)胞中。可能存在于前細(xì)胞中。第四階段第四階段原核生物多樣性的進(jìn)化原核生物多樣性的進(jìn)化 沒有真核生物前，原核生物就已經(jīng)在地沒有真核生物前，原核生物就已經(jīng)在地球上獨領(lǐng)風(fēng)騷球上獨領(lǐng)風(fēng)騷18億年了。億年了。 現(xiàn)今原核生物與細(xì)菌幾乎就是同義詞?，F(xiàn)今原核生物與細(xì)菌幾乎就是同義詞。 兩個生物之間兩個生物之間rRNA序列的相似程度可以序列的相似程度可以說明兩個生物之間的進(jìn)化關(guān)系。

8、說明兩個生物之間的進(jìn)化關(guān)系。生命三域分類學(xué)說生命三域分類學(xué)說真細(xì)菌域真細(xì)菌域古核生物域古核生物域真核生物域真核生物域共同祖先共同祖先真細(xì)菌多樣性的進(jìn)化真細(xì)菌多樣性的進(jìn)化根據(jù)碳的來源、能量的來源及電子供體性質(zhì)根據(jù)碳的來源、能量的來源及電子供體性質(zhì)的不同，可分為：的不同，可分為：光能自養(yǎng)型：光能自養(yǎng)型：以以CO2為唯一或主要碳來源為唯一或主要碳來源、以光為能源、以光為能源化能自養(yǎng)型：化能自養(yǎng)型：以以CO2為主要碳來源、自無為主要碳來源、自無機物氧化獲得能量機物氧化獲得能量光能異養(yǎng)型：光能異養(yǎng)型：能源來自日光、碳來源于能源來自日光、碳來源于有機物有機物化能異養(yǎng)型：化能異養(yǎng)型：只能依靠有機物氧化獲得只

9、能依靠有機物氧化獲得能源和碳源能源和碳源根據(jù)微生物生長對氧的需求，又分為：根據(jù)微生物生長對氧的需求，又分為：1.需氧菌需氧菌（有（有O2才能生長）才能生長）2.厭氧菌厭氧菌（有（有O2不能生長）不能生長）3.兼性厭氧兼性厭氧（不需（不需O2，有，有O2生長更好）生長更好）4.微需氧菌微需氧菌（低濃度（低濃度O2生長最好）生長最好）5.耐氧菌耐氧菌（不需（不需O2，有，有O2無毒害）無毒害）厭氧和化能異養(yǎng)型厭氧和化能異養(yǎng)型厭氧化能自養(yǎng)類型、厭氧化能自養(yǎng)類型、光能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型光能異養(yǎng)型放氧型光能自養(yǎng)型放氧型光能自養(yǎng)型厭氧厭氧需氧需氧藍(lán)細(xì)菌時代藍(lán)細(xì)菌時代O O2 2原核生物改變代謝類型

10、：原核生物改變代謝類型：有機質(zhì)逐漸耗盡有機質(zhì)逐漸耗盡有機質(zhì)逐漸耗盡有機質(zhì)逐漸耗盡原核生物的重要性原核生物的重要性1.自然界中物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵自然界中物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵2.在環(huán)境污染檢測和治理中發(fā)揮重要作用在環(huán)境污染檢測和治理中發(fā)揮重要作用3.工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥上的應(yīng)用廣泛工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥上的應(yīng)用廣泛4.引發(fā)人類的多種疾病引發(fā)人類的多種疾病處于生物與非生物之間的處于生物與非生物之間的病毒病毒病毒的基本性狀病毒的基本性狀1、大小和形態(tài)、大小和形態(tài)大?。簶O其微小大小：極其微小形態(tài)：形態(tài)： 桿狀、球狀、蝌蚪狀、桿狀、球狀、蝌蚪狀、 也有磚狀和絲狀也有磚狀和絲狀 2、組成與結(jié)構(gòu)、組成與結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu)：一種核酸（

11、基本結(jié)構(gòu)：一種核酸（DNA或或RNA）和蛋白質(zhì)）和蛋白質(zhì)3、病毒的增殖、病毒的增殖過程：過程：吸附吸附侵入和脫殼侵入和脫殼生物合成生物合成組裝組裝釋放釋放吸附吸附侵入和脫殼侵入和脫殼生物合成生物合成組裝組裝釋放釋放病毒的起源病毒的起源 病毒無完整的酶系統(tǒng)，不能制造病毒無完整的酶系統(tǒng)，不能制造ATP和獨立和獨立生活，但卻有控制特定活細(xì)胞代謝的遺傳生活，但卻有控制特定活細(xì)胞代謝的遺傳物質(zhì)。物質(zhì)。 多數(shù)學(xué)者認(rèn)為：病毒可能是從生物細(xì)胞中多數(shù)學(xué)者認(rèn)為：病毒可能是從生物細(xì)胞中逃脫出來的某些核苷酸片段。逃脫出來的某些核苷酸片段。 病毒起源之謎尚待繼續(xù)研究。病毒起源之謎尚待繼續(xù)研究。真核細(xì)胞的起源真核細(xì)胞的起

12、源真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的最大區(qū)別：真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的最大區(qū)別： 真核細(xì)胞有質(zhì)膜包圍的細(xì)胞核和細(xì)胞器真核細(xì)胞有質(zhì)膜包圍的細(xì)胞核和細(xì)胞器現(xiàn)在普遍接受的觀點：現(xiàn)在普遍接受的觀點：膜內(nèi)折膜內(nèi)折內(nèi)共生內(nèi)共生原生生物多樣性的進(jìn)化原生生物多樣性的進(jìn)化 1、原生生物是數(shù)量最多、多數(shù)為單細(xì)、原生生物是數(shù)量最多、多數(shù)為單細(xì)胞的真核生物胞的真核生物 2、原生生物是最全能的細(xì)胞、原生生物是最全能的細(xì)胞 原生生物譜系是一個并系群，而不是單系群。原生生物譜系是一個并系群，而不是單系群。多細(xì)胞真核細(xì)胞的起源及退化多細(xì)胞真核細(xì)胞的起源及退化多細(xì)胞生物與單細(xì)胞生物的根本區(qū)別：多細(xì)胞生物與單細(xì)胞生物的根本區(qū)別： 出現(xiàn)了細(xì)胞分化和

13、執(zhí)行不同功能的分化細(xì)胞出現(xiàn)了細(xì)胞分化和執(zhí)行不同功能的分化細(xì)胞之間形成了相互依賴、更加適應(yīng)環(huán)境的整體結(jié)之間形成了相互依賴、更加適應(yīng)環(huán)境的整體結(jié)構(gòu)。構(gòu)。單細(xì)胞單細(xì)胞多細(xì)胞，推測有多細(xì)胞，推測有3個過程：個過程：單細(xì)胞原生生物細(xì)胞單細(xì)胞原生生物細(xì)胞分裂后不分離分裂后不分離而形成群體而形成群體群體中的細(xì)胞已經(jīng)群體中的細(xì)胞已經(jīng)分化分化，既，既有分工有分工，又，又互相依賴互相依賴群體中另外的細(xì)胞群體中另外的細(xì)胞各自分化、發(fā)展為體細(xì)胞各自分化、發(fā)展為體細(xì)胞雙滴蟲：有兩個核雙滴蟲：有兩個核側(cè)基粒蟲：有波狀膜側(cè)基粒蟲：有波狀膜眼蟲：自由生活、具有前端鞭毛眼蟲：自由生活、具有前端鞭毛動基體目：寄生的類群動基體目：

14、寄生的類群錐蟲錐蟲紅藻：具藻紅素、缺少中心粒和鞭毛紅藻：具藻紅素、缺少中心粒和鞭毛綠藻：可能是陸生植物的祖先綠藻：可能是陸生植物的祖先綠色植物綠色植物多樣性的進(jìn)化多樣性的進(jìn)化陸生植物的世代交替陸生植物的世代交替減數(shù)分裂減數(shù)分裂受精作用受精作用孢子孢子配子配子（精子和卵）（精子和卵）配子體配子體單倍體世代單倍體世代雙倍體世代雙倍體世代孢子體孢子體合子合子有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂陸生植物多樣性的進(jìn)化陸生植物多樣性的進(jìn)化 苔蘚植物苔蘚植物 蕨類植物蕨類植物 裸子植物裸子植物 被子植物被子植物非維管植物非維管植物的配子體占優(yōu)勢的配子體占優(yōu)勢初步適應(yīng)陸地生活：初步適應(yīng)陸地生活：體

15、表有角質(zhì)層體表有角質(zhì)層假根，有莖、葉假根，有莖、葉具有精子器和頸卵器具有精子器和頸卵器無輸導(dǎo)組織無輸導(dǎo)組織 非維管植物又稱苔蘚植物非維管植物又稱苔蘚植物 代表著代表著3個門：個門： 苔類苔類 蘚類蘚類 角苔類角苔類典型的蘚類生活史典型的蘚類生活史配配子子體體無種子維管植物無種子維管植物的孢子體適應(yīng)了陸地生的孢子體適應(yīng)了陸地生活活 蕨類植物有時又稱無種子植物蕨類植物有時又稱無種子植物 包括：裸蕨類、石松類、楔葉類、真蕨類包括：裸蕨類、石松類、楔葉類、真蕨類結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：有簡單的維管組織有簡單的維管組織有根、莖、葉有根、莖、葉多生活在陰暗處多生活在陰暗處蕨的生活史蕨的生活史裸子植物裸子植物的有性生殖擺脫了對水的依賴的有性生殖擺脫了對水的依賴結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：有發(fā)達(dá)的根、莖、葉有發(fā)達(dá)的根、莖、葉有輸導(dǎo)組織有輸導(dǎo)組織無真正的花和果實無真正的花和果實包括：包括： 銀杏、蘇鐵、銀杏、蘇鐵、 松柏、買麻藤松柏、買麻藤松的生活史松的生活史被子植物被子植物是當(dāng)今最繁盛的植物是當(dāng)今最繁盛的植物結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：有發(fā)達(dá)的根、莖、葉有發(fā)達(dá)的根、莖、葉有輸導(dǎo)組織有輸導(dǎo)組織有真正的花和果實有真正的花和果實被子