優(yōu)選生物八年級(jí)下生命起源與生物進(jìn)化課件

優(yōu)選生物八年級(jí)下生命起源與生物進(jìn)化1第一節(jié)生命起源與生物演化一.生命起源

地球上有種類(lèi)繁多的生物，植物約30萬(wàn)種，動(dòng)物約150萬(wàn)種，微生物約10萬(wàn)種。也有人認(rèn)為地球上的生物應(yīng)為4~500萬(wàn)種。2

有關(guān)生命的起源，曾有兩種觀點(diǎn)：地外起源論和地內(nèi)起源論

（1）地外起源論

這種觀點(diǎn)認(rèn)為生命起源于銀河系別的星球上的細(xì)菌或孢子，通過(guò)輻射壓力或附著于隕石上而傳播到地球，之后發(fā)展演化而成。其依據(jù)是：在宇宙中發(fā)現(xiàn)有機(jī)分子的存在,在隕石中已分析出氨基酸、脂肪酸等。但目前還沒(méi)有外星球上存在生物的確切證據(jù)。

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這是多數(shù)學(xué)者的觀點(diǎn)，認(rèn)為地球上的無(wú)機(jī)物在特定的物理化學(xué)條件下，形成了各種有機(jī)化合物，再經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)化為有機(jī)體。其過(guò)程大致可分為三個(gè)階段：

①有機(jī)化合物形成階段：原始海洋中的N，H等元素和H2O，CO，CO2，H2S，HCl，甲烷等無(wú)機(jī)化合物，在紫外線、電離輻射、高溫、高壓等一定條件下，形成氨基酸、核苷酸及單糖等有機(jī)化合物；（2）地內(nèi)起源論－化學(xué)進(jìn)化論4

②生物大分子形成階段：氨基酸、核苷酸等有機(jī)化合物，在海洋中聚合形成復(fù)雜的有機(jī)化合物，如甘氨酸、蛋白質(zhì)、核酸--生物大分子；③生命形成階段：多個(gè)生物大分子聚集，形成以蛋白質(zhì)和核酸為基礎(chǔ)的多分子體系—原生體，它具有初步的生命現(xiàn)象—從周?chē)h(huán)境中吸取營(yíng)養(yǎng)，將廢物排出體外。

從此，生命開(kāi)始從化學(xué)進(jìn)化轉(zhuǎn)入生物進(jìn)化階段，大量的化石記錄證實(shí)了生命是在地球上發(fā)生的，而生物是隨地球的發(fā)展而演化的。5二.早期生物的發(fā)生和演化

保存于寒武紀(jì)以前的巖石中的化石記錄表明，早期生物演化經(jīng)歷了4次重大事件

（1）生命的出現(xiàn)：最早的生物化石出現(xiàn)于38億年前的地層中—南非無(wú)花果樹(shù)組（FigTree)燧石中的棒狀細(xì)菌和球狀細(xì)菌它們均為單細(xì)胞生物，其中球狀細(xì)菌直徑17～20μm.在澳大利亞發(fā)現(xiàn)35億年前的疊層石的絲狀體6前寒武紀(jì)的生命類(lèi)型

13800百萬(wàn)年有機(jī)碳微結(jié)構(gòu)3500百萬(wàn)年球狀細(xì)菌73500百萬(wàn)年絲狀細(xì)菌750-800百萬(wàn)年后生動(dòng)物（蠕蟲(chóng)類(lèi)）前寒武紀(jì)的生命類(lèi)型

28（2）生物的分異：表現(xiàn)為生物多樣性發(fā)展—屬種數(shù)量的增加。如加拿大Ontaria（安大略?。┪鞑?0億年前的Gunflint組中出現(xiàn)8屬12種微化石。表明當(dāng)時(shí)的原核生物已有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展和繁盛，可能與當(dāng)時(shí)大氣開(kāi)始充氧有關(guān)。910

（3）真核生物的出現(xiàn)：以宏觀藻類(lèi)的出現(xiàn)為特色，如我國(guó)17.5億年前串嶺溝組中發(fā)現(xiàn)的Vendotaenides（文德帶藻）

（4）后生動(dòng)物的出現(xiàn)：

出現(xiàn)于6～7億年前。主要為軟軀體生物。以伊迪卡拉動(dòng)物群為代表，是指震旦紀(jì)后期出現(xiàn)的，主要由腔腸動(dòng)物（67%水母、海鰓綱）、環(huán)節(jié)動(dòng)物（25%）、節(jié)肢動(dòng)物（似三葉蟲(chóng)）（5%）組成的不具外殼的多細(xì)胞后生動(dòng)物群。我國(guó)發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)：鄂西、陜南、淮南、遼南和黑龍江。113500百萬(wàn)年絲狀細(xì)菌750-800百萬(wàn)年后生動(dòng)物（蠕蟲(chóng)類(lèi)）前寒武紀(jì)的生命類(lèi)型

212環(huán)節(jié)動(dòng)物腔腸動(dòng)物700-600百萬(wàn)年（埃迪卡拉動(dòng)物群）環(huán)節(jié)動(dòng)物前寒武紀(jì)的生命類(lèi)型

313伊迪卡拉動(dòng)物群及復(fù)原圖14三顯生宙生物的演化顯生宙生物演化經(jīng)歷了兩大飛躍（1）動(dòng)物界的第一次大發(fā)展

①小殼動(dòng)物群的出現(xiàn)：震旦紀(jì)末期出現(xiàn)、寒武紀(jì)初大量繁盛，個(gè)體微小（1—2mm），具外殼的多門(mén)類(lèi)海生無(wú)脊椎動(dòng)物群。包括軟體動(dòng)物門(mén)中的軟舌螺、單板類(lèi)和腹足類(lèi)，腕足類(lèi)以及分類(lèi)位置不明的類(lèi)型。

意義：第一個(gè)帶殼生物群，寒武紀(jì)（古生代）的起點(diǎn)1516②澄江動(dòng)物群的出現(xiàn)

寒武系底部繼小殼動(dòng)物群之后出現(xiàn)的第一個(gè)無(wú)殼和具殼的混生化石群。包括三葉蟲(chóng)、水母、蠕蟲(chóng)類(lèi)、甲殼綱及分類(lèi)位置不明的節(jié)肢動(dòng)物、腕足類(lèi)、藻類(lèi)及魚(yú)形動(dòng)物意義：是寒武紀(jì)初期生物大爆發(fā)的典型代表。17

澄江動(dòng)物群18昆明魚(yú)?？隰~(yú)19(2)動(dòng)、植物從水生到陸生的發(fā)展

①植物的發(fā)展：在志留紀(jì)末期－早、中泥盆世，由于大陸面積的擴(kuò)大，植物完成了登陸的使命。以出現(xiàn)裸蕨植物為代表，產(chǎn)生莖、葉的分化，發(fā)育了維管束系統(tǒng)。2021②動(dòng)物的發(fā)展

在晚泥盆世，出現(xiàn)了魚(yú)類(lèi)向兩棲類(lèi)的演化，動(dòng)物完成了登陸的使命。以出現(xiàn)總鰭魚(yú)類(lèi)為代表，具有強(qiáng)大的肉鰭，當(dāng)水體干枯時(shí)，可用肉鰭爬行。C演化為兩棲類(lèi)。2223(3)動(dòng)物界的發(fā)展

遵循著從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展規(guī)律

經(jīng)過(guò)了從原生動(dòng)物—原始多細(xì)胞動(dòng)物—腔腸動(dòng)物（兩胚層動(dòng)物）—三胚層動(dòng)物—脊椎動(dòng)物的演化過(guò)程。2425第一節(jié)生命起源與生物演化第二節(jié)生物進(jìn)化規(guī)律第三節(jié)物種的形成26第二節(jié)生物進(jìn)化規(guī)律一、生物進(jìn)化的特點(diǎn)和規(guī)律

(1)進(jìn)步性發(fā)展

自生命在地球上出現(xiàn)以來(lái)，生物界經(jīng)歷了由少到多、由低級(jí)到高級(jí)的進(jìn)化發(fā)展過(guò)程，是一種上升的進(jìn)步性發(fā)展。

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①?gòu)漠愷B(yǎng)到自養(yǎng)的發(fā)展

異養(yǎng)——單細(xì)胞的細(xì)菌（原核生物）以周?chē)h(huán)境的有機(jī)質(zhì)為養(yǎng)料。自養(yǎng)——原核生物演化出具葉綠素的藍(lán)綠藻，能夠進(jìn)行光合作用，從無(wú)機(jī)物合成有機(jī)養(yǎng)料。28②從二極生態(tài)模式到三極生態(tài)模式

二極——藍(lán)綠藻和細(xì)菌構(gòu)成了早期生物界自養(yǎng)和異養(yǎng)、合成與分解兩個(gè)環(huán)節(jié)，形成了一個(gè)菌藻生態(tài)體系。三極——隨著真核細(xì)胞的出現(xiàn)，開(kāi)始了動(dòng)植物的分化，構(gòu)成了一個(gè)三極生態(tài)系統(tǒng)。

綠色植物——自然界的生產(chǎn)者

動(dòng)物——自然界的消費(fèi)者

細(xì)菌真菌——自然界的分解者29③從水到陸的發(fā)展

四億年前，植物先行登陸，而后是動(dòng)物登陸，逐漸形成了現(xiàn)代的動(dòng)植物體系。30(2)進(jìn)化的不可逆性

指已經(jīng)演變的物種不可能恢復(fù)祖型，已經(jīng)滅亡的種類(lèi)不可能重新出現(xiàn)。生物的進(jìn)化發(fā)展是不可能走回頭路的。

31(3)相關(guān)律和重演律

相關(guān)律——居維葉（G.Cuvier）提出，認(rèn)為生物身體的各部分的發(fā)展是密切相關(guān)的，環(huán)境條件的變化使生物的某種器官發(fā)生變異時(shí)，必然會(huì)有其他的器官隨之變異，同時(shí)產(chǎn)生新的適應(yīng)。32

個(gè)體發(fā)育——生物的每個(gè)個(gè)體從其生命開(kāi)始到自然死亡都要經(jīng)歷一系列發(fā)育階段。如：昆蟲(chóng)有卵、幼蟲(chóng)、蛹、成蟲(chóng)四個(gè)階段。

系統(tǒng)發(fā)生——指生物類(lèi)群的起源和進(jìn)化歷史。生物類(lèi)群不論大小都有其起源和發(fā)展歷史。33

重演律——系統(tǒng)發(fā)生和個(gè)體發(fā)育是密切相關(guān)的，生物總是在其個(gè)體發(fā)生的早期體現(xiàn)其祖先的特征，然后才體現(xiàn)其本身比較進(jìn)步的特征。因此，個(gè)體發(fā)育是系統(tǒng)發(fā)生的短暫重演。3439

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個(gè)體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)生之間的關(guān)系(舉例)

系統(tǒng)發(fā)育：即生物系統(tǒng)的發(fā)生和演變過(guò)程個(gè)體發(fā)育：即個(gè)體從生命開(kāi)始到死亡為止的演變過(guò)程35(4)適應(yīng)、特化、適應(yīng)輻射、適應(yīng)趨同

適應(yīng)——生物在其形態(tài)結(jié)構(gòu)以及生理機(jī)能等方面反映其生活環(huán)境和生活方式的現(xiàn)象，這是自然選擇保留生物機(jī)能的有利變異、淘汰不利變異的結(jié)果，是生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。

特化——一種生物對(duì)某種生活條件特殊適應(yīng)的結(jié)果，使其在形態(tài)和生理上發(fā)生局部的變異，而整個(gè)身體的組織結(jié)構(gòu)和代謝水平并無(wú)變化。這種現(xiàn)象叫做特化。3639

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適應(yīng)輻射

趨異（分歧）—起源于同一始祖類(lèi)型的生物，由于適應(yīng)不同的環(huán)境而發(fā)生物種分化，一個(gè)種分化為兩個(gè)或兩個(gè)以上的種。

適應(yīng)輻射—某一類(lèi)群的趨異向著各個(gè)不同方向發(fā)展，適應(yīng)多種生活環(huán)境。如中生代的爬行動(dòng)物。（規(guī)模大，較短時(shí)間內(nèi)完成）

37中生代爬行動(dòng)物的適應(yīng)輻射1.海中游泳的魚(yú)龍；2.陸上食草的劍龍；3.陸上食肉的躍龍；4.空中飛翔的翼龍38適應(yīng)趨同

生物親緣關(guān)系疏遠(yuǎn)的生物，由于適應(yīng)相似的生活環(huán)境，而在形體上變得相似如：魚(yú)、魚(yú)龍、海豚、鯨都呈魚(yú)形;

趨同僅是表面現(xiàn)象，并沒(méi)有改變生物原來(lái)的體制。39趨同現(xiàn)象的實(shí)例1（a)單體珊瑚（錐狀）；（b）李希霍芬貝；（c）固著蛤類(lèi)馬尾蛤40適應(yīng)趨同(例2)41二、生物演替

古生物學(xué)資料表明，以知的2500個(gè)科中已經(jīng)有2/3的科絕滅，其原因?yàn)椋?/p>

種系代謝——在生物的縱向發(fā)展上，新種總是在舊種的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，許多舊種被新種所代替而衰退滅亡。生態(tài)代替——在生物的橫向發(fā)展上，一些物種擴(kuò)大并占領(lǐng)了新的生態(tài)空間，而另一些物種則喪失了生活領(lǐng)域以至退出了歷史舞臺(tái)。42

背景值絕滅——地史上任何時(shí)期都有一些生物絕滅，但總的平均絕滅率維持在一個(gè)低水平上，通常0.1~1個(gè)種/百萬(wàn)年。集群絕滅（大規(guī)模絕滅）——在某些地史時(shí)期，有許多門(mén)類(lèi)的生物幾乎同時(shí)絕滅，使生物絕滅率突然升高。43

地史上大規(guī)模絕滅共有七次：①前寒武紀(jì)伊迪卡拉動(dòng)物群絕滅②ε/O之交③O/S之交④D3弗拉斯期-法門(mén)期之交⑤P/T之交⑥T/J之交⑦K/E之交44地質(zhì)時(shí)代（距今百萬(wàn)年）(Sepkoskietal.,1992)123567445導(dǎo)致生物大規(guī)模絕滅的原因：①地內(nèi)事件

如火山爆發(fā)、地磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)、大規(guī)模海退、板塊運(yùn)動(dòng)、溫度變化、缺氧事件等②地外事件

如超新星爆發(fā)、小行星撞擊、太陽(yáng)耀斑等46第一節(jié)生命起源與生物演化第二節(jié)生物進(jìn)化規(guī)律第三節(jié)物種的形成47第三節(jié)物種的形成

物種是進(jìn)化的單元，也是繁殖后代的單元。進(jìn)化的過(guò)程是物種不斷演變的過(guò)程，新種不斷出現(xiàn)，舊種不斷絕滅。

物種形成就是指新種的形成。48一、遺傳

遺傳是生物通過(guò)繁殖作用不斷的傳衍后代，它是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)。遺傳具有穩(wěn)定性，同時(shí)又具有可變性。

物質(zhì)基礎(chǔ)——細(xì)胞核中的染色體

基因——染色體上有一種決定性狀發(fā)育的物質(zhì)，基因主要由去氧核糖核酸(DNA)組成，每個(gè)去氧核糖核酸分子又由許多去氧核苷酸單體組成。49二、變異

變異是同種個(gè)體之間的微小差異。同一物種的個(gè)體之間總會(huì)有一些差異，決不會(huì)有兩個(gè)完全一樣的個(gè)體，這就說(shuō)明變異是一切生物普遍具有的共同特征。50

遺傳的奧秘在于DNA分子中堿基序列的變化。主要有以下三種：

（1）基因重組（2）基因突變（3）染色畸變51特征（1）變異是相關(guān)的，有機(jī)體的一部分發(fā)生變異，也會(huì)引起其他部分發(fā)生變異，如長(zhǎng)頸鹿。（2）變異有遺傳的，也有不遺傳的，只有遺傳的變異才能對(duì)進(jìn)化起作用。（3）變異不僅表現(xiàn)在外部形態(tài)上，而且表現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上。52遺傳與變異的關(guān)系

在生物進(jìn)化過(guò)程中，變異是一種創(chuàng)造性因素，遺傳是一種穩(wěn)定性因素。沒(méi)有變異，生物只能產(chǎn)生相同的物種，進(jìn)化無(wú)法進(jìn)行；沒(méi)有遺傳，生物沒(méi)有相對(duì)穩(wěn)定性，不能成其種類(lèi)，也不可能有進(jìn)化