《現(xiàn)代生物進化理論的由來》(優(yōu)質課)

1、現(xiàn)代生物進化理論的由來關于生命起源的幾個假說 神創(chuàng)論神創(chuàng)論“上帝造人上帝造人” ” “女媧造人女媧造人” 自生論自生論“腐肉生蛆腐肉生蛆” 宇宙生命論宇宙生命論 新自生論（或化學進化說）新自生論（或化學進化說） 現(xiàn)代生命原始生命 化學 進化非生命物質生物 進化H H2 2 H H2 2O CHO CH4 4 H H2 2S HCNS HCN無機小分子物質無機小分子物質氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 單糖單糖有機小分子物質有機小分子物質宇宙射線宇宙射線 紫外紫外線線 閃電閃電 生生成成 原始蛋白質原始蛋白質 核酸分子核酸分子有機高分子物質有機高分子物質長期積累長期積累 縮合縮合 聚合聚合形形成成多分

2、子體系多分子體系濃縮濃縮 凝聚凝聚組組成成原始生命原始生命演演變變長期演變長期演變 相互作用相互作用有原始界膜有原始界膜 原始物質交換原始物質交換原始新陳代謝原始新陳代謝 繁殖繁殖 生物為什么會生物為什么會不斷地進化不斷地進化? ? 生物是怎樣進生物是怎樣進化的化的? ?引言:拉馬克：拉馬克： 法國博物學家，最先提出生物法國博物學家，最先提出生物進化的學說，是進化論的倡導者和進化的學說，是進化論的倡導者和先驅。先驅。 他一生勤奮好學，堅持真理，他一生勤奮好學，堅持真理，與當時占統(tǒng)治地位的物種不變論者與當時占統(tǒng)治地位的物種不變論者進行了激烈的斗爭，受到了他們的進行了激烈的斗爭，受到了他們的打擊和

3、迫害。一生是在貧窮與冷漠打擊和迫害。一生是在貧窮與冷漠中度過，晚年雙目失明，病痛折磨中度過，晚年雙目失明，病痛折磨著他，但他仍頑強地工作，借助幼著他，但他仍頑強地工作，借助幼女筆錄，堅持寫作，把畢生精力貢女筆錄，堅持寫作，把畢生精力貢獻于生物科學的研究上。獻于生物科學的研究上。拉馬克的進化學說拉馬克的進化學說 生物不是神造的，而是由更古老的生物進生物不是神造的，而是由更古老的生物進化來的化來的 生物是由低等到高等逐漸進化的生物是由低等到高等逐漸進化的 生物不斷進化的原因：生物不斷進化的原因：（1 1）用進廢退）用進廢退（2 2）獲得性遺傳）獲得性遺傳拉馬克進化學說的主要內容拉馬克進化學說的主要

4、內容拉馬克怎么解釋拉馬克怎么解釋長頸鹿的長脖子？長頸鹿的長脖子？你會運用嗎？你會運用嗎？長頸鹿的祖先長頸鹿的祖先為了吃到樹上為了吃到樹上高處的樹葉，高處的樹葉，經常使用頸和經常使用頸和前肢，就逐漸前肢，就逐漸變得長一些變得長一些，這些這些獲得的獲得的性狀能夠傳遞給后代性狀能夠傳遞給后代，這樣就進化成為現(xiàn)在，這樣就進化成為現(xiàn)在長頸鹿。長頸鹿。拉馬克進化學說的評價拉馬克進化學說的評價進步意義：進步意義： 歷史上第一個提出比較完整的進化學說；歷史上第一個提出比較完整的進化學說； 對神創(chuàng)論和物種不變論給予巨大的打擊。對神創(chuàng)論和物種不變論給予巨大的打擊。歷史局限：歷史局限： 缺少科學證據和事實根據的支持

5、；缺少科學證據和事實根據的支持； 過于強調環(huán)境的變化直接導致物種的改變。過于強調環(huán)境的變化直接導致物種的改變。查爾斯查爾斯羅伯特羅伯特達爾文達爾文: : 1831 1831年至年至18361836年航海環(huán)球旅年航海環(huán)球旅行，觀察和搜集了動植物和地質行，觀察和搜集了動植物和地質方面的大量材料，回國后致力于方面的大量材料，回國后致力于生物學研究。生物學研究。 18561856年將其進化論及自然選年將其進化論及自然選擇學說形諸文字，擇學說形諸文字，18591859年出版年出版物種起源物種起源，提出以自然選擇，提出以自然選擇為基礎的進化學說為基礎的進化學說 。恩格斯稱達。恩格斯稱達爾文的進化論為爾文的

6、進化論為1919世紀自然科學世紀自然科學三大發(fā)現(xiàn)（能量守恒和轉換定律、三大發(fā)現(xiàn)（能量守恒和轉換定律、細胞學說和進化論）之一。細胞學說和進化論）之一。 達爾文的自然選擇學說達爾文的自然選擇學說事實事實1 1：生物都有過度生物都有過度繁殖的傾向繁殖的傾向事實事實2 2：物種內的個體物種內的個體數(shù)能保持穩(wěn)定數(shù)能保持穩(wěn)定事實事實3 3：資源是有限的資源是有限的推論推論1 1：個體間存在個體間存在著生存斗爭著生存斗爭事實事實4 4：個體間普遍存?zhèn)€體間普遍存在差異在差異( (變異變異) )事實事實5 5：許多變異是許多變異是可以遺傳的可以遺傳的推論推論2 2：具有有利具有有利變異的個變異的個體體, ,生存

7、并生存并留下后代留下后代的機會多的機會多推論推論3 3：有利變異有利變異逐代積累，逐代積累，生物不斷生物不斷進化出新進化出新類型類型達爾文自然選擇學說的解釋模型達爾文自然選擇學說的解釋模型“自然選擇學說” 物種起源（1859）解釋長頸鹿例子鱈魚的年產卵量是鱈魚的年產卵量是500500萬粒。有人計算過萬粒。有人計算過, ,如果鱈如果鱈魚所產的卵全部能孵化長大成魚魚所產的卵全部能孵化長大成魚, ,那么不出那么不出6 6年年, ,整個大整個大西洋就會被鱈魚塞滿。西洋就會被鱈魚塞滿。 過度繁殖過度繁殖各種生物都有極強大的生殖力。各種生物都有極強大的生殖力。但是自然界中各種生物的數(shù)量在一定但是自然界中各

8、種生物的數(shù)量在一定時期內都會保持相對穩(wěn)定時期內都會保持相對穩(wěn)定。生物個體之間生物個體之間進行的相互斗爭，以及進行的相互斗爭，以及生物生物與無機自然環(huán)境之間與無機自然環(huán)境之間的斗爭，賴以維持個體生的斗爭，賴以維持個體生存并繁衍種族的自然現(xiàn)象。存并繁衍種族的自然現(xiàn)象。生存斗爭生物為爭奪有限的生活條件。生物為爭奪有限的生活條件。 產生生存斗爭的原因產生生存斗爭的原因生物大量死亡，少量存活。生物大量死亡，少量存活。對生物個體往往有害，但對生物物種是有對生物個體往往有害，但對生物物種是有利的。利的。 產生生存斗爭的結果產生生存斗爭的結果生物個體間生物個體間普遍普遍存在差異（變異存在差異（變異), 許許多

9、變異是可遺傳的。多變異是可遺傳的。生物的變異有的比親代更適應環(huán)境生物的變異有的比親代更適應環(huán)境, 有有的卻更不適應環(huán)境的卻更不適應環(huán)境, 即變異是即變異是 的。的。適者生存生存下來的生物都是對環(huán)境能適應生存下來的生物都是對環(huán)境能適應的，而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應的，而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應的，這就是適應生存。的，這就是適應生存。在生存斗爭中，適者生存，不適在生存斗爭中，適者生存，不適者被淘汰的過程，就是自然選擇。者被淘汰的過程，就是自然選擇。適者生存自然選擇學說對長頸鹿進化的解釋1.長頸鹿后代中存在個體差異長頸鹿后代中存在個體差異2.在生存斗爭中在生存斗爭中,頸和前肢長頸和前肢長些的

10、個體容易得到食物而生些的個體容易得到食物而生存下來存下來3.一代一代地選擇下去，經過一代一代地選擇下去，經過漫長的年代，在自然界產生了漫長的年代，在自然界產生了現(xiàn)在這樣的長頸鹿現(xiàn)在這樣的長頸鹿 達爾文把適者生存、不適者被淘汰的過程達爾文把適者生存、不適者被淘汰的過程叫做自然選擇，自然選擇定向決定著生物進化叫做自然選擇，自然選擇定向決定著生物進化的方向。的方向。達爾文進化理論的中心觀點是：達爾文進化理論的中心觀點是：自然選擇學說自然選擇學說: 即適者生存、不適者被淘汰的過程。即適者生存、不適者被淘汰的過程。一個有大風大浪的島嶼上，昆蟲的翅，要么特別發(fā)達，要么無翅。原始原始昆蟲昆蟲有翅有翅力大力大

11、有翅有翅力小力小無翅無翅有翅有翅力大力大大風大浪大風大浪生存生存生存生存淘汰淘汰無翅無翅過度過度繁殖繁殖變異變異遺傳遺傳生存斗爭生存斗爭適者生存適者生存 下圖是長期使用某種農藥后，害蟲數(shù)量隨時間變下圖是長期使用某種農藥后，害蟲數(shù)量隨時間變化的曲線圖。請用達爾文的觀點解釋這種現(xiàn)象?；那€圖。請用達爾文的觀點解釋這種現(xiàn)象。 時間數(shù)量“自然選擇學說”過度繁殖過度繁殖生存斗爭生存斗爭 遺傳遺傳變異變異適者生存適者生存在生存斗爭中，適者生存，不適在生存斗爭中，適者生存，不適者被淘汰的過程，就是自然選擇。者被淘汰的過程，就是自然選擇。進化的內因進化的內因 選擇的手段選擇的手段 選擇的基礎選擇的基礎 選擇

12、的結果選擇的結果選擇的基礎選擇的基礎選擇的手段選擇的手段進化的內因進化的內因選擇的結果選擇的結果自然選擇學說的科學性 科學地解釋科學地解釋 。 科學地解釋生物的科學地解釋生物的 性性和和 性性。 給神創(chuàng)論和物種不變論給予致命打擊，給神創(chuàng)論和物種不變論給予致命打擊，為為 主義提供有力武器。主義提供有力武器。 生物進化的原因生物進化的原因多樣多樣適應適應辨證唯物辨證唯物三大發(fā)現(xiàn)比較兩個進化學說的比較主要區(qū)別：進化原因主要區(qū)別：進化原因 拉馬克拉馬克用進廢退，獲得性遺傳用進廢退，獲得性遺傳 達爾文達爾文遺傳變異是內因，自然選擇進化遺傳變異是內因，自然選擇進化局限性 對生物對生物遺傳和變異的性質遺傳和

13、變異的性質，自然選，自然選擇對遺傳和變異如何起作用等問題，不可擇對遺傳和變異如何起作用等問題，不可能做出本質上的說明，對生物進化局限于能做出本質上的說明，對生物進化局限于個體水平。個體水平。自然選擇學說的局限性 自然選擇學說的局限性材料一：材料一： 許多重要性較低、不至于影響生物生存的許多重要性較低、不至于影響生物生存的器官或特征仍有其特定功能，如眉毛、頭發(fā)、器官或特征仍有其特定功能，如眉毛、頭發(fā)、人喜怒哀樂的表情、人語言的能力和人的長相。人喜怒哀樂的表情、人語言的能力和人的長相。缺乏這些器官或特征并不足使生物成為不適缺乏這些器官或特征并不足使生物成為不適者而滅亡。者而滅亡。 自然選擇學說的局

14、限性材料二：材料二：1984年在我國云南澄江發(fā)現(xiàn)了聞名于世的澄江年在我國云南澄江發(fā)現(xiàn)了聞名于世的澄江動物化石群。澄江動物化石群向人們展示了各種各樣動物化石群。澄江動物化石群向人們展示了各種各樣的生物在寒武紀里大爆發(fā)式的出現(xiàn)，動物的演化要比的生物在寒武紀里大爆發(fā)式的出現(xiàn)，動物的演化要比今天快得多，動物新的構造模式或許能在今天快得多，動物新的構造模式或許能在“一夜間一夜間”產生?，F(xiàn)在生活在地球上的各個動物門類當時幾乎都產生?，F(xiàn)在生活在地球上的各個動物門類當時幾乎都已經存在，只是處于非常原始的狀態(tài)。已經存在，只是處于非常原始的狀態(tài)。 達爾文認為生物的有利變異經過長期的自然選擇達爾文認為生物的有利變異

15、經過長期的自然選擇和積累、加強可能產生生物的新類型，但是此材料表和積累、加強可能產生生物的新類型，但是此材料表明許多新物種的產生不是微小的變異漫長的積累，而明許多新物種的產生不是微小的變異漫長的積累，而是呈現(xiàn)為大爆發(fā)式地出現(xiàn)。是呈現(xiàn)為大爆發(fā)式地出現(xiàn)。 進化理論的“進化” 形成以形成以自然選擇為核心自然選擇為核心的現(xiàn)代生物進化理論的現(xiàn)代生物進化理論 認清認清遺傳變異的本質遺傳變異的本質，摒棄獲得性遺傳，摒棄獲得性遺傳 以以種群種群為生物進化的單位為生物進化的單位擬態(tài)擬態(tài)枯葉蝶枯葉蝶 擬態(tài)是指一種生擬態(tài)是指一種生物在形態(tài)、行為等物在形態(tài)、行為等特征上模擬另一種特征上模擬另一種生物，從而使一方生物，

16、從而使一方或雙方受益的生態(tài)或雙方受益的生態(tài)適應現(xiàn)象。適應現(xiàn)象。 警戒色警戒色 警戒色是指某些警戒色是指某些有惡臭和毒刺的動物有惡臭和毒刺的動物所具有的鮮艷色彩和所具有的鮮艷色彩和斑紋?？梢允箶澈σ装呒y?？梢允箶澈σ子谧R別，避免自身遭于識別，避免自身遭到攻擊。到攻擊。 箭毒蛙箭毒蛙 1一只雌蛙能產卵一只雌蛙能產卵40005000個，卵受精后只有個，卵受精后只有510能發(fā)育為成體。達爾文對這一事實的解釋是（能發(fā)育為成體。達爾文對這一事實的解釋是（ ）A過度繁殖過度繁殖B生存斗爭生存斗爭C遺傳和變異遺傳和變異D自然選擇自然選擇2達爾文進化學說的中心內容是（達爾文進化學說的中心內容是（ ）A適者生存適

17、者生存B過度繁殖過度繁殖C生存斗爭生存斗爭D自然選擇學說自然選擇學說3生物進化的內因是（生物進化的內因是（ ）A過度繁殖過度繁殖B生存斗爭生存斗爭C遺傳和變異遺傳和變異D適者生存適者生存4最先提出生物進化學說的科學家是（最先提出生物進化學說的科學家是（ ）A達爾文達爾文B孟德爾孟德爾C拉馬克拉馬克D摩爾根摩爾根BDCC反饋評價反饋評價:5對達爾文自然選擇學說的正確理解是（對達爾文自然選擇學說的正確理解是（ ） 環(huán)境改變使生物產生適應性的變異環(huán)境改變使生物產生適應性的變異 可遺傳的變異是生物進化的基礎可遺傳的變異是生物進化的基礎 變異是不定向的變異是不定向的 變異是定向的變異是定向的 變異經過長

18、期的自然選擇和遺傳積累就可能產生出生物的新類型變異經過長期的自然選擇和遺傳積累就可能產生出生物的新類型ABCDB 在遠離大陸的印度洋南部的克格倫島，島上經常刮大風。在遠離大陸的印度洋南部的克格倫島，島上經常刮大風。達爾文發(fā)現(xiàn)這里的昆蟲有兩種類型：一類是翅非常發(fā)達，達爾文發(fā)現(xiàn)這里的昆蟲有兩種類型：一類是翅非常發(fā)達，一類是無翅或翅小不能飛翔，并指出上述現(xiàn)象與島上經常一類是無翅或翅小不能飛翔，并指出上述現(xiàn)象與島上經常刮海風有關。請試用達爾文的自然選擇觀點來回答以下問題：刮海風有關。請試用達爾文的自然選擇觀點來回答以下問題：1這些昆蟲與海風是什么關系？這些昆蟲與海風是什么關系？2這里刮的海風對島上昆蟲

19、的翅起了什么作用？這里刮的海風對島上昆蟲的翅起了什么作用？3通過這種現(xiàn)象說明變異是定向的還是不定向的通過這種現(xiàn)象說明變異是定向的還是不定向的?1這些昆蟲與海風的關系是生存斗爭。這些昆蟲與海風的關系是生存斗爭。2這里刮的海風對島上昆蟲的翅起了選擇作用。這里刮的海風對島上昆蟲的翅起了選擇作用。3變異是不定向的。變異是不定向的。 基礎題基礎題P.113 2按照達爾文的自然選擇學說，可以做如下解釋：細菌在繁殖過按照達爾文的自然選擇學說，可以做如下解釋：細菌在繁殖過程中會產生各種可遺傳的變異，其中就有抗藥性強的變異。在未使程中會產生各種可遺傳的變異，其中就有抗藥性強的變異。在未使用抗生素時，抗藥性強的變異不是有利變異，這樣的個體在生存斗用抗生素時，抗藥性強的變異不是有利變異，這樣的個體在生存斗爭中不占優(yōu)勢；使用抗生素以后，抗藥性弱的個體大量死亡，抗藥爭中不占優(yōu)勢；使用抗生素以后，抗藥性弱的個體大量死亡，抗藥性強的個體有機會產生更多的后代，一段時間以后，抗生素的殺菌性強的個體有機會產生更多的后代，一段時間以后，抗生素的殺菌效果就會下降。這一解釋未能深入到基因水平，沒有說明基因突變效果就會下降。這一解釋未能深入到基因水平，沒有說明基因突變在進化中的作用。在進化中的作用。 拓展題拓展題P.1131提示：在自