高中生物生物進化

生物進化第五篇第1頁2達爾文學(xué)說與微觀進化259第五篇生物進化26物種形成宏觀進化與系統(tǒng)發(fā)育27第2頁325.1進化理論創(chuàng)建25.2生物微觀進化達爾文學(xué)說與微觀進化25第3頁425.1進化理論創(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。

達爾文進化理論主要學(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化理論進化論與神創(chuàng)論斗爭1831年，Darwin和貝格爾號航行1859年，達爾文《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。現(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生物微觀進化第13頁14微觀進化：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)，某個基因因為某種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——漸進式彼此獨立發(fā)生相同物種形成生境相同，進化相同——漸進式多倍體植物一經(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

達爾文學(xué)說和綜合進化論主張進化是微小突變積累，自然選擇造成進化只能是遲緩、漸變過程。這種了解成功地解釋了物種以下種群進化(小進化)，而在解釋物種以上單元起源(大進化)時，卻碰到了困難。漸變式進化和跳躍式進化第24頁25ChangeTime(a)Gradualistmodel第25頁點斷平衡模式1972，古生物學(xué)家艾爾德雷奇和古德爾物種進化性改變是非勻速，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。一些種群因為基因漂變、建立者效應(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，就是因為幾個調(diào)整基因發(fā)生突變（置換）所致。

大突變學(xué)說第28頁2927.1研究宏觀進化依據(jù)27.2生物宏觀進化27.3生物系統(tǒng)發(fā)育宏觀進化與系統(tǒng)發(fā)育27第29頁3027.1研究宏觀進化依據(jù)第30頁31宏觀進化依據(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。這是分子進化中性學(xué)說與達爾文進化理論不一樣之處。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)說認為，分子進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?？勺鳛樯锂a(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生物宏觀進化第37頁38

生物進化歷史進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)進化，細胞起源藍細菌繁盛多細胞真核生物進化第38頁顯生宙第39頁第40頁41

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

中生代——爬行動物時代三疊紀：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：恐龍繁盛、原始哺乳動物出現(xiàn)白堊紀：恐龍滅絕、物種發(fā)生了一次大更替

新生代——第三紀：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：靈長類一支進化為人類第41頁42

生物進化趨勢趨同進化：在同一環(huán)境中不一樣物種進化產(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，但都進化形成了適應(yīng)游泳流線型身軀。趨異進化：是指同一個群分為兩個群體，因為生活環(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。平行進化：是指兩種以上有親緣關(guān)系物種各自獨立發(fā)生相同進化。如澳大利亞袋狼和歐亞大陸狼相同。第42頁43水平進化——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

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

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

“內(nèi)共生學(xué)說”試驗支持生物細胞間內(nèi)共生現(xiàn)象是存在。好氧細菌與線粒體，藍細菌與葉綠體在大小、雙層膜組成及膜蛋白運轉(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菌和藍細菌二分裂基本相同。線粒體與葉綠體內(nèi)部含有環(huán)狀DNA，這一點也與好氧細菌和藍細菌相同。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