高一生物必修-動(dòng)物的遺傳和進(jìn)化-ppt培訓(xùn)資料

1、高一生物必修-動(dòng)物的遺傳和進(jìn)化-PPT 生物學(xué)進(jìn)化階段生物學(xué)進(jìn)化階段 異養(yǎng)細(xì)胞出現(xiàn)：地球無(wú)氧氣，行無(wú)氧呼吸異養(yǎng)細(xì)胞出現(xiàn)：地球無(wú)氧氣，行無(wú)氧呼吸（糖解酵？（糖解酵？ ）直接消耗外部有機(jī)分子，并）直接消耗外部有機(jī)分子，并獲得能量。獲得能量。 自養(yǎng)細(xì)胞出現(xiàn)：含卟啉類化合物，行光化學(xué)自養(yǎng)細(xì)胞出現(xiàn)：含卟啉類化合物，行光化學(xué)反應(yīng)，將無(wú)機(jī)物變成有機(jī)物，同時(shí)產(chǎn)生反應(yīng)，將無(wú)機(jī)物變成有機(jī)物，同時(shí)產(chǎn)生ATP,（前寒武紀(jì)藍(lán)細(xì)菌化石，疊層石（前寒武紀(jì)藍(lán)細(xì)菌化石，疊層石005） 地球出現(xiàn)氧、臭氧層地球出現(xiàn)氧、臭氧層 文化進(jìn)化與生物學(xué)進(jìn)化階段文化進(jìn)化與生物學(xué)進(jìn)化階段 達(dá)爾文的進(jìn)化論及各種進(jìn)化學(xué)說(shuō)達(dá)爾文的進(jìn)化論及各種進(jìn)化學(xué)說(shuō)

2、 達(dá)爾文的進(jìn)化論及其意義達(dá)爾文的進(jìn)化論及其意義 科學(xué)家用這把利劍科學(xué)家用這把利劍(進(jìn)化論進(jìn)化論)斬?cái)嗔藷o(wú)知、斬?cái)嗔藷o(wú)知、迷信和傲慢這些束縛人類對(duì)億萬(wàn)年來(lái)的生迷信和傲慢這些束縛人類對(duì)億萬(wàn)年來(lái)的生命的了解的鐐銬。命的了解的鐐銬。 物種起源的出版之日被自然科學(xué)史家物種起源的出版之日被自然科學(xué)史家視為自然科學(xué)的獨(dú)立日。視為自然科學(xué)的獨(dú)立日。達(dá)爾文完成了達(dá)爾文完成了千百年來(lái)唯物主義哲學(xué)家和思想家未能完千百年來(lái)唯物主義哲學(xué)家和思想家未能完成的思想革命，毫不留情的把上帝從科學(xué)成的思想革命，毫不留情的把上帝從科學(xué)領(lǐng)域驅(qū)逐出去。領(lǐng)域驅(qū)逐出去。 達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)形成的四個(gè)階段：達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)形成的四個(gè)階段： (1)

3、1836年年10月月(達(dá)爾文結(jié)束環(huán)球考察達(dá)爾文結(jié)束環(huán)球考察)以前：以前： 自然神學(xué)自然觀時(shí)期自然神學(xué)自然觀時(shí)期; (2)1836年年10月至月至 1838年年9月：月： 由自然神學(xué)自然觀向演變論自然觀轉(zhuǎn)變由自然神學(xué)自然觀向演變論自然觀轉(zhuǎn)變; (3)1838年年10月月(馬爾薩斯人口論馬爾薩斯人口論)到到1844年：年： 自然選擇理論形成時(shí)期；自然選擇理論形成時(shí)期； (4)1844年至年至1858年：年： 自然選擇理論發(fā)展為完整的進(jìn)化理論；自然選擇理論發(fā)展為完整的進(jìn)化理論； （環(huán)球路線（環(huán)球路線006） 達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的內(nèi)容達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的內(nèi)容 核心是自然選擇學(xué)說(shuō)（核心是自然選擇學(xué)說(shuō)（theor

4、y of natural selection），綜合前人觀點(diǎn)。），綜合前人觀點(diǎn)。 變異和遺傳變異和遺傳 一切生物都能發(fā)生變異，一部分能夠遺傳給后代一切生物都能發(fā)生變異，一部分能夠遺傳給后代 自然選擇自然選擇 生物產(chǎn)生后代的數(shù)目要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于可能存活的個(gè)體生物產(chǎn)生后代的數(shù)目要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于可能存活的個(gè)體數(shù)目（繁殖過(guò)剩），只有具適應(yīng)環(huán)境條件的有利數(shù)目（繁殖過(guò)剩），只有具適應(yīng)環(huán)境條件的有利變異的個(gè)體有較大的生存機(jī)會(huì)并繁殖后代，使有變異的個(gè)體有較大的生存機(jī)會(huì)并繁殖后代，使有利變異可以世代積累，不利變異被淘汰。利變異可以世代積累，不利變異被淘汰。 性狀分歧、種形成、絕滅和系統(tǒng)樹性狀分歧、種形成、絕滅和系統(tǒng)樹 同種

5、內(nèi)個(gè)體間在結(jié)構(gòu)習(xí)性上愈是歧異，愈有利適應(yīng)不同同種內(nèi)個(gè)體間在結(jié)構(gòu)習(xí)性上愈是歧異，愈有利適應(yīng)不同環(huán)境環(huán)境繁育更多后代繁育更多后代 分布更廣分布更廣歧異愈大歧異愈大 變種、亞變種、亞種，乃至新種。種，乃至新種。 地理隔離對(duì)性狀分歧和新種形成的促進(jìn)作用地理隔離對(duì)性狀分歧和新種形成的促進(jìn)作用 空間、食物等有限，自然選擇與生存斗爭(zhēng)的結(jié)果使優(yōu)越空間、食物等有限，自然選擇與生存斗爭(zhēng)的結(jié)果使優(yōu)越類型個(gè)體數(shù)目增加，不優(yōu)越的類型個(gè)體數(shù)目減少到一定類型個(gè)體數(shù)目增加，不優(yōu)越的類型個(gè)體數(shù)目減少到一定程度就發(fā)生絕滅。程度就發(fā)生絕滅。 性狀分歧、新種產(chǎn)生和中間類型的絕滅性狀分歧、新種產(chǎn)生和中間類型的絕滅 種間差異擴(kuò)大種間差異

6、擴(kuò)大 系統(tǒng)樹（相近種歸于一屬，相近屬歸于一科，相近科系統(tǒng)樹（相近種歸于一屬，相近屬歸于一科，相近科歸于一目，相近目歸于一綱時(shí)間和空間）。歸于一目，相近目歸于一綱時(shí)間和空間）。 達(dá)爾文后進(jìn)化理論的發(fā)展達(dá)爾文后進(jìn)化理論的發(fā)展 達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的第一次大修正達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的第一次大修正 A.Weismann的的“新達(dá)爾文主義新達(dá)爾文主義”主要是清除（過(guò)濾）了達(dá)爾文進(jìn)化論主要是清除（過(guò)濾）了達(dá)爾文進(jìn)化論中除了中除了“自然選擇自然選擇”以外的龐雜內(nèi)容，以外的龐雜內(nèi)容，如拉馬克的如拉馬克的“獲得性狀遺傳獲得性狀遺傳”、布豐、布豐的的“環(huán)境直接作用環(huán)境直接作用”等，強(qiáng)調(diào)等，強(qiáng)調(diào)“自然自然選擇選擇”原理是達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的核

7、心。原理是達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的核心。 達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的第二次大修正達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的第二次大修正 “現(xiàn)代綜合論現(xiàn)代綜合論”(the modern synthesis)：是由遺傳學(xué)家、生物系統(tǒng)學(xué)家、古生是由遺傳學(xué)家、生物系統(tǒng)學(xué)家、古生物學(xué)家等綜合了生物學(xué)各學(xué)科的成就物學(xué)家等綜合了生物學(xué)各學(xué)科的成就和多種進(jìn)化因素而建立的現(xiàn)代進(jìn)化理和多種進(jìn)化因素而建立的現(xiàn)代進(jìn)化理論。主要是對(duì)論。主要是對(duì)“自然選擇自然選擇”學(xué)說(shuō)本身學(xué)說(shuō)本身以及相關(guān)概念以及相關(guān)概念（如適應(yīng)概念、物種概念）（如適應(yīng)概念、物種概念）所作的修正。所作的修正。 達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的第三次大修正達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的第三次大修正 古生物學(xué)古生物學(xué) 大進(jìn)化的規(guī)律、進(jìn)化速度和趨勢(shì)、種

8、形成和滅絕。大進(jìn)化的規(guī)律、進(jìn)化速度和趨勢(shì)、種形成和滅絕。 分子生物學(xué)分子生物學(xué) 生物大分子的進(jìn)化規(guī)律、基因內(nèi)部的負(fù)載結(jié)構(gòu)。生物大分子的進(jìn)化規(guī)律、基因內(nèi)部的負(fù)載結(jié)構(gòu)。1 大進(jìn)化過(guò)程非大進(jìn)化過(guò)程非“勻速勻速”和和“漸變漸變”，而是，而是“快速進(jìn)快速進(jìn)化化”和和“進(jìn)化停滯進(jìn)化停滯”相間的。相間的。2 大進(jìn)化與分子進(jìn)化的隨機(jī)性，自然選擇并非總是進(jìn)大進(jìn)化與分子進(jìn)化的隨機(jī)性，自然選擇并非總是進(jìn)化的主因素?；闹饕蛩?。3 遺傳系統(tǒng)本身具有某種進(jìn)化功能，進(jìn)化過(guò)程本身可遺傳系統(tǒng)本身具有某種進(jìn)化功能，進(jìn)化過(guò)程本身可能具有內(nèi)因的能具有內(nèi)因的“驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)”和和“導(dǎo)向?qū)颉薄?進(jìn)化學(xué)說(shuō)的主題進(jìn)化學(xué)說(shuō)的主題 動(dòng)力動(dòng)力 拉馬

9、克主義和活力論者認(rèn)為生物內(nèi)部的拉馬克主義和活力論者認(rèn)為生物內(nèi)部的“意志意志”或或“活力活力”驅(qū)動(dòng)生物進(jìn)化。達(dá)爾驅(qū)動(dòng)生物進(jìn)化。達(dá)爾文以后的文以后的“突變論突變論”者和某些現(xiàn)代遺傳學(xué)者和某些現(xiàn)代遺傳學(xué)家認(rèn)為生物本身的遺傳機(jī)制是推動(dòng)進(jìn)化的家認(rèn)為生物本身的遺傳機(jī)制是推動(dòng)進(jìn)化的主要因素。達(dá)爾文學(xué)說(shuō)和現(xiàn)代綜合論認(rèn)為主要因素。達(dá)爾文學(xué)說(shuō)和現(xiàn)代綜合論認(rèn)為進(jìn)化的動(dòng)力來(lái)自生物的內(nèi)在因素進(jìn)化的動(dòng)力來(lái)自生物的內(nèi)在因素(即突變即突變)與環(huán)境選擇作用相結(jié)合。與環(huán)境選擇作用相結(jié)合。 方向方向 定向的？定向的？ 適應(yīng)局部環(huán)境的？適應(yīng)局部環(huán)境的？ 隨機(jī)的、偶然的、無(wú)向的？隨機(jī)的、偶然的、無(wú)向的？ 有方向，不可逆的？有方向，不可

10、逆的？ （圖（圖00） 速度速度漸變的，基本均速的漸變的，基本均速的 達(dá)爾文學(xué)說(shuō)，現(xiàn)代綜合論達(dá)爾文學(xué)說(shuō)，現(xiàn)代綜合論條約的，不勻速的條約的，不勻速的 斷續(xù)平衡論，新災(zāi)變論斷續(xù)平衡論，新災(zāi)變論恒定的恒定的 分子進(jìn)化中性論分子進(jìn)化中性論 分子進(jìn)化中性論分子進(jìn)化中性論 基于對(duì)蛋白質(zhì)和核酸分子的進(jìn)化改變基于對(duì)蛋白質(zhì)和核酸分子的進(jìn)化改變(表表現(xiàn)為蛋白質(zhì)分子中的氨基酸替換和現(xiàn)為蛋白質(zhì)分子中的氨基酸替換和DNA分子分子中的堿基替換中的堿基替換)的比較研究。的比較研究。 顯著特點(diǎn)：顯著特點(diǎn)： 進(jìn)化速率相對(duì)恒定進(jìn)化速率相對(duì)恒定 進(jìn)化的保守性進(jìn)化的保守性生物大分子進(jìn)化速率相對(duì)恒定：生物大分子進(jìn)化速率相對(duì)恒定： 以核

11、酸和蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變，即分以核酸和蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變，即分子序列中核苷酸或氨基酸的替換數(shù)作為進(jìn)化改子序列中核苷酸或氨基酸的替換數(shù)作為進(jìn)化改變量的測(cè)度，進(jìn)化時(shí)間一年為單位，則生物大變量的測(cè)度，進(jìn)化時(shí)間一年為單位，則生物大分子隨時(shí)間改變率幾乎是恒定的。分子隨時(shí)間改變率幾乎是恒定的。 （比較不同物種同源大分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)計(jì)算）（比較不同物種同源大分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)計(jì)算）分子進(jìn)化速率分子進(jìn)化速率（氨基酸或核苷酸每個(gè)位點(diǎn)每年（氨基酸或核苷酸每個(gè)位點(diǎn)每年的替換數(shù)）的替換數(shù)） ： K=d / 2tN K：進(jìn)化速率：進(jìn)化速率 d：氨基酸或核苷酸替換數(shù)：氨基酸或核苷酸替換數(shù) N：大分子氨基酸或核苷酸總數(shù)：大

12、分子氨基酸或核苷酸總數(shù) t：大分子發(fā)生分異的時(shí)間（：大分子發(fā)生分異的時(shí)間（2t為進(jìn)化時(shí)間，為進(jìn)化時(shí)間， 是分異時(shí)間的是分異時(shí)間的2倍）倍） 生物大分子進(jìn)化的生物大分子進(jìn)化的“保守性保守性”： 功能重要的大分子或大分子的局部在進(jìn)化功能重要的大分子或大分子的局部在進(jìn)化速率上明顯低于功能不重要的大分子或大分子速率上明顯低于功能不重要的大分子或大分子局部。局部。 生物大分子進(jìn)化的保守性說(shuō)明大分子進(jìn)化生物大分子進(jìn)化的保守性說(shuō)明大分子進(jìn)化并非完全隨機(jī)的。并非完全隨機(jī)的。 一些研究資料表明：生物大分子進(jìn)化中一一些研究資料表明：生物大分子進(jìn)化中一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變（替換）只與進(jìn)化經(jīng)歷的時(shí)間相級(jí)結(jié)構(gòu)的改變（替換）只與

13、進(jìn)化經(jīng)歷的時(shí)間相關(guān)，而與表型進(jìn)化速率不相關(guān)。如：杰克遜港關(guān)，而與表型進(jìn)化速率不相關(guān)。如：杰克遜港鯊。鯊。不同生物大分子的進(jìn)化速率不同生物大分子的進(jìn)化速率生物大分子類別生物大分子類別進(jìn)化速率進(jìn)化速率（10-9）aaa血纖肽血纖肽8.3胰胰 RNA 酶酶2.1溶菌酶溶菌酶2.0血紅蛋白血紅蛋白1.2肌紅蛋白肌紅蛋白0.89胰島素胰島素0.44細(xì)胞色素細(xì)胞色素 c0.30組蛋白組蛋白 H40.01 遺傳密碼的通用性表明：遺傳密碼的通用性表明： 自然界所有生命形式都是相互關(guān)聯(lián)自然界所有生命形式都是相互關(guān)聯(lián)的。親緣關(guān)系越是相近的物種，他們的的。親緣關(guān)系越是相近的物種，他們的DNA或蛋白質(zhì)大分子越是相似，

14、反之差或蛋白質(zhì)大分子越是相似，反之差別就大。別就大。 （圖（圖010同種蛋白的氨基酸序列分析）同種蛋白的氨基酸序列分析） 新災(zāi)變說(shuō)新災(zāi)變說(shuō) 1977年年Fisher 和和Arthur首先提出。認(rèn)為集首先提出。認(rèn)為集群絕滅具有周期性，否定生命史上各集群群絕滅具有周期性，否定生命史上各集群絕滅是由不同復(fù)雜原因引起的偶發(fā)性事件絕滅是由不同復(fù)雜原因引起的偶發(fā)性事件的說(shuō)法，認(rèn)為集群絕滅可能是由單一因素的說(shuō)法，認(rèn)為集群絕滅可能是由單一因素應(yīng)起的，并且絕滅機(jī)制也大致相同。應(yīng)起的，并且絕滅機(jī)制也大致相同。 集群絕滅的周期性還沒(méi)有得到證實(shí)集群絕滅的周期性還沒(méi)有得到證實(shí) 小進(jìn)化小進(jìn)化 小進(jìn)化的單位小進(jìn)化的單位 種

15、內(nèi)個(gè)體、種群種內(nèi)個(gè)體、種群 小進(jìn)化的主要因素小進(jìn)化的主要因素 基因突變基因突變 遷出和遷入遷出和遷入 自然選擇自然選擇 自然選擇的作用自然選擇的作用 19世紀(jì)英國(guó)黑化蛾世紀(jì)英國(guó)黑化蛾 加拉帕各司群島地雀（圖加拉帕各司群島地雀（圖008） 大進(jìn)化大進(jìn)化 大進(jìn)化的單位大進(jìn)化的單位 種和種以上類群種和種以上類群 物種是基本單位物種是基本單位 漸進(jìn)種漸進(jìn)種 量子種量子種 大進(jìn)化的形式大進(jìn)化的形式 輻射（適應(yīng)輻射）輻射（適應(yīng)輻射） 單源群?jiǎn)卧慈?趨同趨同 不同單源群不同單源群 平行平行 同一或不同單源群同向進(jìn)化同一或不同單源群同向進(jìn)化 （009大進(jìn)化形式圖）大進(jìn)化形式圖）漸變形式與斷續(xù)平衡形式漸變形式與

16、斷續(xù)平衡形式 人類起源與進(jìn)化人類起源與進(jìn)化 分類系統(tǒng)：分類系統(tǒng)： 哺乳動(dòng)物綱哺乳動(dòng)物綱 靈長(zhǎng)目靈長(zhǎng)目 人猿超科人猿超科 人科人科 人屬人屬 智人種智人種 哺乳動(dòng)物綱哺乳動(dòng)物綱 靈長(zhǎng)目靈長(zhǎng)目 人猿超科人猿超科 長(zhǎng)臂猿科長(zhǎng)臂猿科 大猿科大猿科 人科人科 長(zhǎng)臂猿長(zhǎng)臂猿 猩猩猩猩 大猩猩大猩猩 黑猩猩黑猩猩 人屬人屬 人人 智智 人人 科科 人人 屬屬 化化 化化 石石 石石 小小 結(jié)結(jié) 地球生命史分為：化學(xué)進(jìn)化、生物進(jìn)化、文化地球生命史分為：化學(xué)進(jìn)化、生物進(jìn)化、文化進(jìn)化與生物進(jìn)化三個(gè)階段。達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的主進(jìn)化與生物進(jìn)化三個(gè)階段。達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容；三次大修正；進(jìn)化的主題；分子進(jìn)化中要內(nèi)容；三次大修正；進(jìn)化的主題；分子進(jìn)化中性論；小進(jìn)化和大進(jìn)化。性論；小進(jìn)化和大進(jìn)化。 人類在自然分類系統(tǒng)中的地位，人類的形態(tài)學(xué)人類在自然分類系統(tǒng)中的地位，人類的形態(tài)學(xué)特征及人類的生物進(jìn)化，人科譜系和現(xiàn)代智人種特征及人類的生物進(jìn)化，人科譜系和現(xiàn)代智人種的起源。的起源。 思考題思考題1 1 簡(jiǎn)述生命史的幾個(gè)主要階段簡(jiǎn)述生命史的幾個(gè)主要階段2 2 達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容是什么？并加以解達(dá)爾文