高一生物必修動(dòng)物的遺傳和進(jìn)化PPT第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日

地球的生命史生命在地球上出現(xiàn)已經(jīng)38億年，期間絕滅的物種占物種總和的99.999%大繁榮－適應(yīng)輻射大蕭條－大絕滅生命史中的進(jìn)化事件（圖表002）第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日生命史的幾個(gè)階段前生命的化學(xué)進(jìn)化階段（1）氨基酸、核苷酸等有機(jī)分子的非生物合成和積累；（Miller模擬實(shí)驗(yàn)）（2）有機(jī)單體分子在非生物體系中聚合成核酸、脂類、蛋白質(zhì)等生物大分子；（3）生物大分子整合成為具簡單生命特征的原球體（protobionts）；（微球體004、團(tuán)聚體、為球體脂球體）

(4)形成代謝與遺傳體系，進(jìn)化出原核細(xì)胞；第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日生物學(xué)進(jìn)化階段異養(yǎng)細(xì)胞出現(xiàn)：地球無氧氣，行無氧呼吸（糖解酵？）直接消耗外部有機(jī)分子，并獲得能量。自養(yǎng)細(xì)胞出現(xiàn)：含卟啉類化合物，行光化學(xué)反應(yīng)，將無機(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005）地球出現(xiàn)氧、臭氧層文化進(jìn)化與生物學(xué)進(jìn)化階段第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日達(dá)爾文的進(jìn)化論及各種進(jìn)化學(xué)說達(dá)爾文的進(jìn)化論及其意義科學(xué)家用這把利劍(進(jìn)化論)斬?cái)嗔藷o知、迷信和傲慢這些束縛人類對億萬年來的生命的了解的鐐銬。《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。…達(dá)爾文完成了千百年來唯物主義哲學(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)領(lǐng)域驅(qū)逐出去。第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說形成的四個(gè)階段：(1)1836年10月(達(dá)爾文結(jié)束環(huán)球考察)以前：自然神學(xué)自然觀時(shí)期;(2)1836年10月至1838年9月：由自然神學(xué)自然觀向演變論自然觀轉(zhuǎn)變;(3)1838年10月(馬爾薩斯人口論)到1844年：自然選擇理論形成時(shí)期；(4)1844年至1858年：自然選擇理論發(fā)展為完整的進(jìn)化理論；（環(huán)球路線006）第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的內(nèi)容核心是自然選擇學(xué)說（theoryofnaturalselection），綜合前人觀點(diǎn)。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)體數(shù)目（繁殖過剩），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，使有利變異可以世代積累，不利變異被淘汰。第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日性狀分歧、種形成、絕滅和系統(tǒng)樹同種內(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)境繁育更多后代分布更廣歧異愈大變種、亞種，乃至新種。地理隔離對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種間差異擴(kuò)大系統(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）。第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日達(dá)爾文后進(jìn)化理論的發(fā)展達(dá)爾文學(xué)說的第一次大修正A.Weismann的“新達(dá)爾文主義”主要是清除（過濾）了達(dá)爾文進(jìn)化論中除了“自然選擇”以外的龐雜內(nèi)容，如拉馬克的“獲得性狀遺傳”、布豐的“環(huán)境直接作用”等，強(qiáng)調(diào)“自然選擇”原理是達(dá)爾文學(xué)說的核心。第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日達(dá)爾文學(xué)說的第二次大修正“現(xiàn)代綜合論”(themodernsynthesis)：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)科的成就和多種進(jìn)化因素而建立的現(xiàn)代進(jìn)化理論。主要是對“自然選擇”學(xué)說本身以及相關(guān)概念（如適應(yīng)概念、物種概念）所作的修正。第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日達(dá)爾文學(xué)說的第三次大修正古生物學(xué)大進(jìn)化的規(guī)律、進(jìn)化速度和趨勢、種形成和滅絕。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)。1大進(jìn)化過程非“勻速”和“漸變”，而是“快速進(jìn)化”和“進(jìn)化停滯”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)化的主因素。3遺傳系統(tǒng)本身具有某種進(jìn)化功能，進(jìn)化過程本身可能具有內(nèi)因的“驅(qū)動(dòng)”和“導(dǎo)向”。第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日進(jìn)化學(xué)說的主題動(dòng)力拉馬克主義和活力論者認(rèn)為生物內(nèi)部的“意志”或“活力”驅(qū)動(dòng)生物進(jìn)化。達(dá)爾文以后的“突變論”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)化的主要因素。達(dá)爾文學(xué)說和現(xiàn)代綜合論認(rèn)為進(jìn)化的動(dòng)力來自生物的內(nèi)在因素(即突變)與環(huán)境選擇作用相結(jié)合。第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日方向定向的？適應(yīng)局部環(huán)境的？隨機(jī)的、偶然的、無向的？有方向，不可逆的？（圖00）第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日速度漸變的，基本均速的—達(dá)爾文學(xué)說，現(xiàn)代綜合論條約的，不勻速的—斷續(xù)平衡論，新災(zāi)變論恒定的—分子進(jìn)化中性論第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日分子進(jìn)化中性論基于對蛋白質(zhì)和核酸分子的進(jìn)化改變(表現(xiàn)為蛋白質(zhì)分子中的氨基酸替換和DNA分子中的堿基替換)的比較研究。顯著特點(diǎn)：進(jìn)化速率相對恒定進(jìn)化的保守性第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日生物大分子進(jìn)化速率相對恒定：以核酸和蛋白質(zhì)的一級結(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)化改變量的測度，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。（比較不同物種同源大分子的一級結(jié)構(gòu)計(jì)算）第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日分子進(jìn)化速率（氨基酸或核苷酸每個(gè)位點(diǎn)每年的替換數(shù)）：

K=d/2tN

K：進(jìn)化速率

d：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)

t：大分子發(fā)生分異的時(shí)間（2t為進(jìn)化時(shí)間，是分異時(shí)間的2倍）第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日生物大分子進(jìn)化的“保守性”：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局部。生物大分子進(jìn)化的保守性說明大分子進(jìn)化并非完全隨機(jī)的。一些研究資料表明：生物大分子進(jìn)化中一級結(jié)構(gòu)的改變（替換）只與進(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：杰克遜港鯊。第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日不同生物大分子的進(jìn)化速率第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日

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)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，反之差別就大。（圖010同種蛋白的氨基酸序列分析）第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日新災(zāi)變說1977年Fisher和Arthur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絕滅是由不同復(fù)雜原因引起的偶發(fā)性事件的說法，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。集群絕滅的周期性還沒有得到證實(shí)第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日

小進(jìn)化小進(jìn)化的單位種內(nèi)個(gè)體、種群小進(jìn)化的主要因素基因突變遷出和遷入自然選擇自然選擇的作用19世紀(jì)英國黑化蛾加拉帕各司群島地雀（圖008）第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日

大進(jìn)化大進(jìn)化的單位種和種以上類群物種是基本單位漸進(jìn)種量子種第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日大進(jìn)化的形式輻射（適應(yīng)輻射）單源群趨同不同單源群平行同一或不同單源群同向進(jìn)化（009大進(jìn)化形式圖）漸變形式與斷續(xù)平衡形式第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日人類起源與進(jìn)化分類系統(tǒng)：哺乳動(dòng)物綱靈長目人猿超科人科人屬智人種第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日哺乳動(dòng)物綱靈長目

人猿超科長臂猿科大猿科人科

長臂猿猩猩大猩猩黑猩猩人屬人智人科人屬化化石石第二十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日

小結(jié)

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)說的主要內(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。