基礎(chǔ)生命科學(xué)導(dǎo)論：第七章-進(jìn)化課件

第七章進(jìn)化第一節(jié)生命的起源第二節(jié)Darwin與進(jìn)化論第三節(jié)群體遺傳與生物進(jìn)化的機(jī)理第四節(jié)生物進(jìn)化的證據(jù)和歷程第五節(jié)生命系統(tǒng)及進(jìn)化樹第六節(jié)人類的起源和進(jìn)化第七章進(jìn)化第一節(jié)生命的起源一、原始的地球和最早出現(xiàn)的生物第一節(jié)原始的地球缺乏氧氣，大氣中存在著許多還原性氣體。由于當(dāng)時(shí)地球缺乏臭氧層的保護(hù)，太陽的紫外線輻射很強(qiáng)。

從地球形成到5.7億年前的這一段時(shí)期稱為前寒武紀(jì)。迄今發(fā)現(xiàn)的最早的生物化石存在于34億年前南非的燧石層中。這些最早出現(xiàn)的微體生物化石是一些能進(jìn)行光合作用的藍(lán)細(xì)菌。第一節(jié)生命的起源一、原始的地球和最早出現(xiàn)的生物第一節(jié)原始的地球缺乏氧氣，大第一節(jié)在前寒武紀(jì)早期地層中發(fā)現(xiàn)的一些疊層石被確定為光合藍(lán)細(xì)菌與礦物周期性交互生長與沉積所形成的特殊構(gòu)造。第一節(jié)在前寒武紀(jì)早期地層中發(fā)現(xiàn)的一些疊層石被確定為光合藍(lán)細(xì)菌第一節(jié)早期出現(xiàn)的原核生物化石（球狀藍(lán)細(xì)菌）真核生物化石（球狀綠藻類）一些早期生物還具有光合放氧的能力和抗紫外線輻射的能力，它們通過光合作用放出氧氣，形成了保護(hù)地球的臭氧層，為以后其他真核生物的生存和演化創(chuàng)造了條件。第一節(jié)早期出現(xiàn)的原核生物化石真核生物化石一些早期生物還具有光二、前生物期的化學(xué)演化第一節(jié)在原始的地球環(huán)境中可以產(chǎn)生出組成生物體的結(jié)構(gòu)單元—糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸。從非生命的無機(jī)與有機(jī)分子聚合形成糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子，甚至生物多分子體系，但還沒有出現(xiàn)真正的生命，這一時(shí)期被稱為化學(xué)演化期或前生物期。從前生物期的化學(xué)演化到產(chǎn)生最簡單的生命形式包括：（1）氨基酸、核苷酸等有機(jī)單體分子的非生物合成和積累。（2）有機(jī)單體分子在非生物體系中聚合成多聚體，即形成核酸、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等生物大分子。（3）非生物過程產(chǎn)生的多聚體整合成為多分子體系顆粒。（4）代謝與遺傳體系的形成和演化最終產(chǎn)生出最簡單的生命形式—原核細(xì)胞。二、前生物期的化學(xué)演化第一節(jié)在原始的地球環(huán)境中可以產(chǎn)生出組第一節(jié)1953年，Miller實(shí)驗(yàn)第一節(jié)1953年，Miller實(shí)驗(yàn)三、代謝系統(tǒng)的進(jìn)化和遺傳系統(tǒng)的起源第一節(jié)原始生命體系內(nèi)代謝系統(tǒng)在自然選擇的作用下變得逐漸復(fù)雜，代謝系統(tǒng)的進(jìn)化經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜的漫長過程。三、代謝系統(tǒng)的進(jìn)化和遺傳系統(tǒng)的起源第一節(jié)原始生命體系內(nèi)代謝第一節(jié)最原始的生命形式或最早出現(xiàn)的細(xì)胞應(yīng)該是異養(yǎng)的。自然選擇的壓力促進(jìn)了某些細(xì)胞吸收太陽光能，進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，將無機(jī)物變成有機(jī)物，同時(shí)生成ATP。這一過程的復(fù)雜化便是光合作用的進(jìn)化，其最終結(jié)果產(chǎn)生出光能自養(yǎng)細(xì)胞。

自養(yǎng)細(xì)胞的出現(xiàn)不但可為異養(yǎng)細(xì)胞提供繼續(xù)生存的營養(yǎng)物質(zhì)及能量，更改變了地球的環(huán)境。光合作用產(chǎn)生的氧氣為異養(yǎng)細(xì)胞的有氧呼吸和向更高級(jí)程度的進(jìn)化提供了條件。

早前寒武紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)的許多藍(lán)細(xì)菌等微體化石印證了地球及生命早期的進(jìn)化過程。第一節(jié)最原始的生命形式或最早出現(xiàn)的細(xì)胞應(yīng)該是異養(yǎng)的。第一節(jié)返回

自養(yǎng)細(xì)胞的出現(xiàn)不但可為異養(yǎng)細(xì)胞提供繼續(xù)生存的營養(yǎng)物質(zhì)及能量，更改變了地球的環(huán)境。大量氧氣還逐漸形成了包圍地球的臭氧層，這一臭氧層為地球上的生命不受太陽紫外線輻射的傷害提供了保護(hù)的屏障。第一節(jié)返回自養(yǎng)細(xì)胞的出現(xiàn)不但可為異養(yǎng)細(xì)胞提供繼續(xù)生存第一節(jié)原始生命代謝系統(tǒng)的進(jìn)化及代謝過程的復(fù)雜化同時(shí)必須伴隨遺傳系統(tǒng)的出現(xiàn)。在DNA、RNA、多肽鏈這三者中哪一種是原始的生命最早貯存遺傳信息并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成、同時(shí)還能自我復(fù)制的物質(zhì)呢？

在現(xiàn)代生物細(xì)胞中，RNA位于遺傳表達(dá)系統(tǒng)的中心位置，因此它最有可能在原始細(xì)胞中成為最早的遺傳物質(zhì)，既能自我復(fù)制，又能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

實(shí)驗(yàn)顯示：在試管中RNA鏈可以自發(fā)地延伸和復(fù)制。第一節(jié)原始生命代謝系統(tǒng)的進(jìn)化及代謝過程的復(fù)雜化同時(shí)必須伴隨遺第一節(jié)返回

在試管中RNA鏈可以自發(fā)地延伸和復(fù)制。即它能自發(fā)完成由單個(gè)核苷酸連接裝配成短的RNA鏈。按照堿基配對(duì)的原則，一條單鏈RNA還能作為模板，指導(dǎo)5～10個(gè)單核苷酸聚合成鏈。第一節(jié)返回在試管中RNA鏈可以自發(fā)地延伸和復(fù)制。即它第一節(jié)返回

偶然合成的短肽鏈具有促進(jìn)RNA分子復(fù)制的活性，它們就會(huì)在以后RNA分子復(fù)制的過程中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。第一節(jié)返回偶然合成的短肽鏈具有促進(jìn)RNA分子復(fù)制的活化學(xué)演化小分子、化學(xué)有機(jī)小分子、氨基酸、核酸生命誕生從無序到有序原始的RNA世界：酶、模板、結(jié)構(gòu)生命來源于自然，又高于自然：細(xì)胞生命是一個(gè)小概率事件，在海量的分子反應(yīng)中產(chǎn)生了極微量的活性分子，組成有復(fù)制能力的分子體系，并不斷地進(jìn)化和分化…化學(xué)演化生命是一個(gè)小概率事件，在海量的分子反應(yīng)中產(chǎn)生了極微量第二節(jié)Darwin與進(jìn)化論第二節(jié)一、神創(chuàng)論與進(jìn)化論的斗爭19世紀(jì)中葉以前，神創(chuàng)論或稱特創(chuàng)論一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。公元前6世紀(jì)，希臘的哲學(xué)家Anaximander就預(yù)言，生物是逐漸進(jìn)化的。18世紀(jì)，瑞典植物分類學(xué)家Linnaeus發(fā)明了雙名制生物命名法則，但他卻相信生物是上帝創(chuàng)造的。18世紀(jì)，法國生物學(xué)家Buffon在研究中察覺到生物進(jìn)化現(xiàn)象并進(jìn)行了描述，但他沒有勇氣承認(rèn)并作出結(jié)論。1830年，蘇格蘭地質(zhì)學(xué)家Lyell發(fā)表《地質(zhì)學(xué)原理》。法國生物學(xué)家Lamarck再一次提出了生物進(jìn)化的思想。1859年，Darwin在積累了大量令人信服證據(jù)的基礎(chǔ)上發(fā)表了劃時(shí)代的著作《物種起源》，確立了生物進(jìn)化的思想。第二節(jié)Darwin與進(jìn)化論第二節(jié)一、神創(chuàng)論與進(jìn)化論的斗爭二、自然選擇導(dǎo)致生物進(jìn)化生物進(jìn)化是指地球上的生命從最初最原始的形式經(jīng)過漫長的歲月變異演化為幾百萬種形形色色生物的過程。Darwin稱進(jìn)化為隨著變異而演化，或隨著時(shí)間推移生物體發(fā)生了可遺傳的變化，而變化的發(fā)生是由于生物適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果，即自然選擇起了關(guān)鍵作用。所謂自然選擇實(shí)質(zhì)上是自然環(huán)境導(dǎo)致生物出現(xiàn)生存和繁殖能力的差別，一些生物生存下去，另一些生物被淘汰。自然選擇的理論是Darwin進(jìn)化論的核心，它解釋了生物進(jìn)化的機(jī)制。所謂的Darwin進(jìn)化論包含了兩方面的基本含義：（1）現(xiàn)代所有的生物都是從過去的生物進(jìn)化來的；（2）自然選擇是生物適應(yīng)環(huán)境而進(jìn)化的原因。第二節(jié)二、自然選擇導(dǎo)致生物進(jìn)化生物進(jìn)化是指地球上的生命從最初最原第二節(jié)如同人工選擇，經(jīng)過幾百或幾千代自然選擇，也必然會(huì)造成可遺傳性狀變化的積累，按不同方向變化和差異積累到一定程度，最終將導(dǎo)致新種的出現(xiàn)。第二節(jié)如同人工選擇，經(jīng)過幾百或幾千代自然選擇，也必然會(huì)造成可生物性狀和特征的變化往往是環(huán)境和遺傳相互作用的結(jié)果。生物性狀和特征的變化往往是環(huán)境和遺傳相互作用的結(jié)果。三、物種形成的原理物種不但是生物分類的單元，更是遺傳、生殖和進(jìn)化的單元

種群是同一物種的一群個(gè)體，享有共同的基因庫。同一種群生物個(gè)體之間的交配造成了彼此間的基因交流并保持著基因庫的穩(wěn)定

Darwin將某些地理障礙如大的山脈、峽谷、海洋等把生物相互隔開稱為地理隔離。隔離使種群變小，也改變了基因交流的范圍地理隔離造成小種群間基因交流的阻斷使基因庫的差異越來越大，最終出現(xiàn)了生殖隔離，即不同小種群間的個(gè)體不能彼此交配和產(chǎn)生有生殖能力的后代。第二節(jié)三、物種形成的原理物種不但是生物分類的單元，更是遺傳、生殖經(jīng)過地理隔離和生殖隔離形成新種的方式稱為異地物種形成，它是生物進(jìn)化過程中形成新物種的主要方式。第二節(jié)物種形成過程一般要經(jīng)歷遺傳變異、自然選擇和隔離產(chǎn)生等3個(gè)主要環(huán)節(jié)。

基因突變等遺傳物質(zhì)的改變?yōu)槲锓N形成提供了原材料

自然選擇影響著物種形成的方向，促進(jìn)了進(jìn)化的持續(xù)進(jìn)行

隔離是物種形成的重要條件，又是物種形成的重要標(biāo)志

經(jīng)過地理隔離和生殖隔離形成新種的方式稱為異地物種形成，它是生對(duì)行有性生殖生物而言，進(jìn)化的基本單位實(shí)際上不是個(gè)體而是種群。個(gè)體表型的變化是遺傳組成變異的結(jié)果。第三節(jié)群體遺傳與生物進(jìn)化的機(jī)理第三節(jié)一、種群的遺傳結(jié)構(gòu)和變異對(duì)行有性生殖生物而言，進(jìn)化的基本單位實(shí)際上不是個(gè)體而是種群。一個(gè)種群內(nèi)所有等位基因的總和稱為該種群的基因庫。

控制某一生物性狀（又稱表型）的遺傳基因組成稱為基因型，即一種基因型決定或?qū)?yīng)一種性狀。某種基因型的個(gè)體在群體中所占的比率定義為基因型頻率。二倍體的某特定基因位點(diǎn)上某一個(gè)等位基因占該位點(diǎn)上等位基因總數(shù)的比率定義為等位基因頻率。

第三節(jié)一個(gè)種群內(nèi)所有等位基因的總和稱為該種群的基因庫。第三節(jié)Hardy-Weinberg平衡定律所闡明的群體遺傳平衡是指在理想條件下，等位基因按各自不同的頻率世代相傳而保持不變。遺傳變異一旦被一個(gè)群體所獲得，就可以維持在一個(gè)相對(duì)恒定的水平上，并不因?yàn)榻慌涠诤匣蛳?。Hardy-Weinberg平衡定律有以下先決條件：（1）群體非常大。（2）交配是隨機(jī)的。（3）群體之間沒有發(fā)生任何遷移。（4）自然選擇對(duì)等位基因不產(chǎn)生影響。（5）任何突變可以被忽略。第三節(jié)二、群體遺傳平衡及Hardy-Weinberg平衡定律Hardy-Weinberg平衡定律所闡明的群體遺傳平衡是指

飛蛾群體中基因型頻率的計(jì)算結(jié)果符合Hardy-Weinberg平衡定律返回第三節(jié)飛蛾群體中基因型頻率的計(jì)算結(jié)果符合Hardy-Wein促進(jìn)基因頻率改變及微觀進(jìn)化最主要的原因可包括突變、遷移、隨機(jī)遺傳漂變等。而自然選擇既是一種促進(jìn)基因頻率改變及微觀進(jìn)化的重要原因、也是對(duì)突變、遷移、隨機(jī)的遺傳漂變等發(fā)生以后的一種促進(jìn)進(jìn)化的作用過程。1突變對(duì)微觀進(jìn)化的影響

突變主要包括基因的點(diǎn)突變和染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變，突變本身直接影響著基因頻率，為自然選擇提供了原始材料，因此突變是進(jìn)化的主要原因之一。突變總是隨機(jī)的，可以分為非頻發(fā)突變和頻發(fā)突變，其中頻發(fā)突變對(duì)群體基因頻率的影響較大。第三節(jié)三、促進(jìn)基因頻率改變及微觀進(jìn)化的原因促進(jìn)基因頻率改變及微觀進(jìn)化最主要的原因可包括突變、遷移、隨機(jī)突變改變了基因頻率，為自然選擇提供了原始材料，是進(jìn)化主要原因之一返回第三節(jié)突變改變了基因頻率，為自然選擇提供了原始材料，是進(jìn)化主要原因2遷移對(duì)微觀進(jìn)化的影響遷移主要是指生物的個(gè)體從一個(gè)群體遷入另一個(gè)群體然后參與交配繁殖的現(xiàn)象，遷移也可以是部分個(gè)體離開原群體到新的環(huán)境中交配和繁殖后代。遷移必然導(dǎo)致基因的流動(dòng)，遷移和突變一樣，也會(huì)帶來基因頻率的變化。3隨機(jī)遺傳漂變對(duì)微觀進(jìn)化的影響由于群體太小引起的基因頻率隨機(jī)增減的現(xiàn)象稱為遺傳漂變。個(gè)體數(shù)越少，基因頻率的隨機(jī)變化就越大。在自然界，一些具有很大群體的生物在經(jīng)歷環(huán)境劇烈變化的偶然事件時(shí)，往往只有很少量的生物存活下來，這種小生物群體內(nèi)個(gè)體數(shù)量的消長對(duì)基因頻率的影響稱為瓶頸效應(yīng)。瓶頸效應(yīng)是一種極端典型的遺傳漂變。第三節(jié)2遷移對(duì)微觀進(jìn)化的影響第三節(jié)瓶頸效應(yīng)是一種極端典型的遺傳漂變第三節(jié)瓶頸效應(yīng)是一種極端典型的遺傳漂變第三節(jié)適合度是指某一基因型個(gè)體與其他基因型個(gè)體相比能夠存活并把它的基因傳給下一代的能力。適合度最大值通常被定為1，而其他基因型的適合度則小于1。選擇系數(shù)則表示某一基因型在群體中不利于生存的程度。例如，s=0.001，表明該基因型的群體中有千分之一的個(gè)體不能存活或繁殖后代。選擇系數(shù)與適合度的關(guān)系是：s=1-W。生物因自然選擇而進(jìn)化，遺傳變異和差別的適合度是自然選擇發(fā)生作用的前提。第三節(jié)四、自然選擇的作用第三節(jié)四、自然選擇的作用自然選擇包括方向性選擇、分歧性選擇和正態(tài)化選擇等幾種主要類型。

第三節(jié)自然選擇包括方向性選擇、分歧性選擇和正態(tài)化選擇等幾種主要類型自然選擇是一種創(chuàng)造性的作用過程，它保留有利變異，篩除不利變異。從總體上看，它促進(jìn)了生物由簡單到復(fù)雜，由低等到高等的進(jìn)化。生物通過突變、遷移、遺傳漂變和選擇改變了基因頻率，由基因頻率的變化積累產(chǎn)生了微觀進(jìn)化并導(dǎo)致種內(nèi)進(jìn)化甚至新種的產(chǎn)生，多種微觀進(jìn)化匯集的結(jié)果就是我們可直接觀察到的宏觀進(jìn)化。

第三節(jié)自然選擇是一種創(chuàng)造性的作用過程，它保留有利變異，篩除不利變異第四節(jié)生物進(jìn)化的證據(jù)和歷程一、生物進(jìn)化的化石記錄第四節(jié)化石記錄顯示，越古老的地層，生物形態(tài)越簡單；越新的地層，生物形態(tài)越復(fù)雜。地質(zhì)歷史及化石記錄證明：生物是從簡單的生物到復(fù)雜的生物；

從水生生物到陸生生物進(jìn)化來的。第四節(jié)生物進(jìn)化的證據(jù)和歷程一、生物進(jìn)化的化石記錄第四節(jié)二、生物進(jìn)化的其他證據(jù)第四節(jié)二、生物進(jìn)化的其他證據(jù)第四節(jié)爬行類、鳥類、和哺乳類的前肢結(jié)構(gòu)類似比較解剖學(xué)：在不同種群生物中，某些行使不同功能的器官在解剖結(jié)構(gòu)上也具有相同或相似性，反映出這些生物之間可能具有親緣關(guān)系和從某一個(gè)共同祖先進(jìn)化過來的軌跡爬行類、鳥類、和哺乳類的前肢結(jié)構(gòu)類似比較解剖學(xué)：在不同種群生

同源結(jié)構(gòu)反映出生物之間具有的親源關(guān)系和從某一個(gè)共同祖先進(jìn)化過來的軌跡。

第四節(jié)同源結(jié)構(gòu)反映出生物之間具有的親源關(guān)系和從某一個(gè)共同祖先19世紀(jì)Muller和Haeckel提出魚類是爬行類、鳥類、和哺乳類的共同祖先比較胚胎學(xué)：親源關(guān)系相近的生物在它們發(fā)育過程中有相同的發(fā)育階段19世紀(jì)Muller和Haeckel提出魚類是爬行類、鳥類所有脊椎動(dòng)物在其早期發(fā)育的胚胎階段都出現(xiàn)了尾巴和鰓囊。這些說明，人類是從曾經(jīng)有尾和有鰓的祖先進(jìn)化來的。這些現(xiàn)象又稱為“重演”，反映了生物個(gè)體的發(fā)育再現(xiàn)了系統(tǒng)發(fā)育所經(jīng)過的部分主要階段。第四節(jié)所有脊椎動(dòng)物在其早期發(fā)育的胚胎階段都出現(xiàn)了尾巴和鰓囊。這些說生化和分子生物學(xué)方法生化和分子生物學(xué)方法第四節(jié)三、生物進(jìn)化的歷史進(jìn)程前寒武紀(jì)——34億年前：單細(xì)胞原核生物20億年前：單細(xì)胞真核藻類

8億年前：多細(xì)胞生物古生代——寒武紀(jì)：生物大爆發(fā)，藻類、蕨類、軟體動(dòng)物、棘皮動(dòng)物奧陶紀(jì)和志留紀(jì)：植物由水生到陸生的進(jìn)化。泥盆紀(jì)：魚類大發(fā)展、昆蟲和兩棲動(dòng)物興起。石炭紀(jì)：兩棲動(dòng)物繁盛，爬行類興起，動(dòng)物由水生到陸生。二疊紀(jì)：裸子植物繁茂。第四節(jié)三、生物進(jìn)化的歷史進(jìn)程前寒武紀(jì)——古生代——第四節(jié)中生代——爬行動(dòng)物的時(shí)代三疊紀(jì)：爬行動(dòng)物成為優(yōu)勢生物，出現(xiàn)鱷魚、鳥類、恐龍、蜥蜴、海龜。侏羅紀(jì)：恐龍繁盛、原始哺乳動(dòng)物出現(xiàn)。白堊紀(jì)：恐龍滅絕、昆蟲和有花植物分化。新生代——第三紀(jì)：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(dòng)物。第四紀(jì)：靈長類一支進(jìn)化為人類。第四節(jié)中生代——爬行動(dòng)物的時(shí)代新生代——生物的分類（taxonomy)16世紀(jì)李時(shí)珍：“本草綱目”:“部”植物：草、谷、菜、果、木動(dòng)物：蟲、鱗、介、禽、獸人

18世紀(jì)林奈：“自然系統(tǒng)”綱class、目order、屬genus、種species現(xiàn)代分類等級(jí)：界kingdom、門phylum、綱class、目order、科family、屬genus、種species2,500,000--4,500,000第五節(jié)生命系統(tǒng)及進(jìn)化樹生物的分類（taxonomy)16世紀(jì)李時(shí)珍：“本草生物的分界kingdom二界系統(tǒng)三界系統(tǒng)：植物（plantae）動(dòng)物（animalia）原生生物（protista）五界系統(tǒng)：原核生物總界真核生物總界：植物（plantae）動(dòng)物（animalia）真菌（fungi）原生生物（protista）六界系統(tǒng)：無細(xì)胞生物總界、原核生物總界、真核生物總界生物的分界kingdom二界系統(tǒng)病毒特征：核酸、蛋白容易突變感染細(xì)胞大量復(fù)制核酸：單鏈、雙鏈

DNA、RNA核酸芯子、蛋白外鞘病毒特征：核酸：單鏈、雙鏈類病毒viroid359個(gè)核苷酸組成的環(huán)形RNA，主要寄生于植物類病毒viroid359個(gè)核苷酸組成的環(huán)形RNA，主朊病毒prion朊病毒prion原核生物界Monera特征：無細(xì)胞核無細(xì)胞器單細(xì)胞分類：古細(xì)菌細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌原核生物界Monera特征：特征：真核單細(xì)胞或群體生活在水中分類：原生動(dòng)物藻類粘菌原生生物界Protista特征：原生生物界Protista特征：真核不能光合作用分類：霉菌子囊菌擔(dān)子菌（蘑菇）真菌界Fungi特征：真菌界Fungi植物界Plantae特征：真核多細(xì)胞光合作用分類：苔蘚蕨類種子植物界Plantae特征：動(dòng)物界Aminalia特征：真核、多細(xì)胞、異養(yǎng)、無細(xì)胞壁、能運(yùn)動(dòng)分類：海綿腔腸線形軟體環(huán)節(jié)扁形節(jié)肢脊索動(dòng)物界Aminalia特征：海綿腔腸線形軟體環(huán)節(jié)扁形節(jié)肢脊二、各大界生物的進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)依據(jù)古生物學(xué)、比較形態(tài)學(xué)、比較生理學(xué)和分子生物學(xué)研究結(jié)果，按照生物間進(jìn)化的先后順序、相互親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，把各類生物安置在一個(gè)類似樹狀分枝的圖上，簡明地表示各類或各種生物的進(jìn)化歷程和親緣關(guān)系，如此便構(gòu)成了生物的進(jìn)化系統(tǒng)樹二、各大界生物的進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)依據(jù)古生物學(xué)、比較形態(tài)學(xué)第五節(jié)

各界生物主要類群和真核生物起源事件的進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)各界生物主要類群和真核生物起源事件的進(jìn)化系統(tǒng)樹反映植物界各門類進(jìn)化順序和親緣關(guān)系的系統(tǒng)樹第五節(jié)反映植物界各門類進(jìn)化順序和親緣關(guān)系的系統(tǒng)樹第五節(jié)無脊椎動(dòng)物進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)無脊椎動(dòng)物進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)脊索動(dòng)物進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)脊索動(dòng)物進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)第六節(jié)人類的起源和進(jìn)化第五節(jié)一、人在生物界的地位和特征第六節(jié)人類的起源和進(jìn)化第五節(jié)一、人在生物界的地位和特征第五節(jié)根據(jù)膚色、發(fā)型、鼻型等體質(zhì)特征，人類通常被劃分為4種類型：黃種人，白種人，黑種人，棕種人。不同人群間存在地理隔離和文化隔離，但這些并沒有導(dǎo)致生殖隔離。人與其他哺乳動(dòng)物的顯著區(qū)別在于人是直立動(dòng)物，只用后肢行走，前肢演變成手臂和手。人的手極為靈巧，能夠制作工具。人的大腦發(fā)達(dá)，人有復(fù)雜的語言，形成了社會(huì)組織，并創(chuàng)造出豐富的人類文化。第五節(jié)根據(jù)膚色、發(fā)型、鼻型等體質(zhì)特征，人類通常被劃分為4種類第五節(jié)最早出現(xiàn)的靈長類是5000萬年前的猿猴類；人猿類是在大約3600萬年前漸新世時(shí)從一組猿猴類進(jìn)化而來的人猿類分為兩支，一支進(jìn)化成猿猴，另一支進(jìn)化成為人類的祖先—原始人。二、從猿到人新生代早期哺乳動(dòng)物從類似食蟲樹類哺乳動(dòng)物中進(jìn)化出最早的靈長類動(dòng)物；第五節(jié)最早出現(xiàn)的靈長類是5000萬年前的猿猴類；二、從猿第五節(jié)約500萬年前，靈長類中的一個(gè)小系從樹上下來，身體構(gòu)造發(fā)生了與直立相適應(yīng)的變化，進(jìn)入人的進(jìn)化階段。第五節(jié)約500萬年前，靈長類中的一個(gè)小系從樹上下來，身體構(gòu)造第五節(jié)約390萬年至300萬年前，阿法南猿和非洲南猿；約250萬年前，早期猿人（又稱能人），直立人；直立人經(jīng)歷了大約150萬年的歷史以后，出現(xiàn)了現(xiàn)代的人種—智人。第五節(jié)約390萬年至300萬年前，阿法南猿和非洲南猿；基礎(chǔ)生命科學(xué)導(dǎo)論：第七章--進(jìn)化課件第五節(jié)三、人類在進(jìn)化中創(chuàng)造了不斷發(fā)展的文化人類在進(jìn)化中創(chuàng)造了不斷發(fā)展的文化，反過來，人類文化的發(fā)展又改變了生物進(jìn)化的進(jìn)程。人類文化發(fā)展伴隨的負(fù)面效應(yīng)與人類文明相背離，是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的最嚴(yán)重挑戰(zhàn)。第五節(jié)三、人類在進(jìn)化中創(chuàng)造了不斷發(fā)展的文化人類在進(jìn)化中創(chuàng)造在地球原始大氣環(huán)境下，非生命有機(jī)分子經(jīng)過前生物期的化學(xué)演化，逐漸形成了最簡單的生命形式。原始海洋是生命化學(xué)進(jìn)化的中心。

原始生命體系內(nèi)代謝系統(tǒng)在自然選擇的作用下也經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜的漫長進(jìn)化過程。

最原始的生命形式或最早出現(xiàn)的細(xì)胞應(yīng)該是異養(yǎng)的，它們直接消耗外部的有機(jī)分子并獲得能量。自然選擇的壓力最終產(chǎn)生出光能自養(yǎng)細(xì)胞。光合作用產(chǎn)生的氧氣為異養(yǎng)細(xì)胞的有氧呼吸和向更高級(jí)程度的進(jìn)化提供了條件。

在原始生命起源的過程中，一旦遺傳系統(tǒng)被建立起來，自然選擇還繼續(xù)發(fā)揮作用。繁殖、蛋白質(zhì)合成和代謝三者在特殊環(huán)境條件下協(xié)同進(jìn)化，加深了遺傳系統(tǒng)與代謝系統(tǒng)的偶聯(lián)。本章摘要在地球原始大氣環(huán)境下，非生命有機(jī)分子經(jīng)過前生物期的化學(xué)演化，生存競爭和適者生存為Darwin的自然選擇學(xué)說的形成提供了依據(jù)。1859年，Darwin發(fā)表了劃時(shí)代的著作《物種起源》。

物種是生物分類的基本單元，遺傳、生殖和進(jìn)化的單元。

物種形成的原理：地理隔離造成生殖隔離，生殖隔離導(dǎo)致新種的形成

種群是同一物種的一群個(gè)體，享有共同的基因庫。同一種群生物個(gè)體之間的交配便造成了彼此間的基因交流并保持著基因庫的穩(wěn)定。

經(jīng)過地理隔離和生殖隔離形成新種的方式稱為異地物種形成，是生物進(jìn)化過程中形成新物種的主要方式。物種形成過程一般要經(jīng)歷遺傳變異、自然選擇和隔離產(chǎn)生等3個(gè)主要環(huán)節(jié)。

控制某一生物性狀的遺傳基因組成稱為基因型，群體遺傳學(xué)將某種基因型的個(gè)體在群體中所占的比率定義為基因型頻率，基因頻率和基因型頻率是某一種群或群體基本遺傳結(jié)構(gòu)的定量表現(xiàn)形式。生存競爭和適者生存為Darwin的自然選擇學(xué)說的形成提供了依Hardy-Weinberg定律闡明了在沒有外界其他因素干擾的理想條件下，群體的基因頻率世代相傳而不發(fā)生變化的客觀現(xiàn)象。

基因頻率改變及微觀進(jìn)化最主要的原因可包括突變、遷移、隨機(jī)遺傳漂變等。自然選擇既是一種促進(jìn)基因頻率改變及微觀進(jìn)化的重要原因，也是對(duì)突變、遷移、隨機(jī)的遺傳漂變等發(fā)生以后的一種促進(jìn)進(jìn)化的作用過程。

自然選擇包括方向性選擇、分歧性選擇和正態(tài)化選擇等幾種主要類型。

自然選擇是一種創(chuàng)造性的作用過程，是非隨機(jī)且定向的。突變是隨機(jī)的。

地質(zhì)歷史及化石記錄雄辯地證明：生物是進(jìn)化的，復(fù)雜的生物是從簡單的生物進(jìn)化來的。生物地理學(xué)、比較解剖學(xué)、比較胚胎學(xué)、分子生物學(xué)等的研究也都從不同的角度和層次上揭示了生物進(jìn)化的現(xiàn)象。

人類在進(jìn)化中創(chuàng)造了不斷發(fā)展的文化。Hardy-Weinberg定律闡明了在沒有外界其他因素干擾第七章進(jìn)化第一節(jié)生命的起源第二節(jié)Darwin與進(jìn)化論第三節(jié)群體遺傳與生物進(jìn)化的機(jī)理第四節(jié)生物進(jìn)化的證據(jù)和歷程第五節(jié)生命系統(tǒng)及進(jìn)化樹第六節(jié)人類的起源和進(jìn)化第七章進(jìn)化第一節(jié)生命的起源一、原始的地球和最早出現(xiàn)的生物第一節(jié)原始的地球缺乏氧氣，大氣中存在著許多還原性氣體。由于當(dāng)時(shí)地球缺乏臭氧層的保護(hù)，太陽的紫外線輻射很強(qiáng)。

從地球形成到5.7億年前的這一段時(shí)期稱為前寒武紀(jì)。迄今發(fā)現(xiàn)的最早的生物化石存在于34億年前南非的燧石層中。這些最早出現(xiàn)的微體生物化石是一些能進(jìn)行光合作用的藍(lán)細(xì)菌。第一節(jié)生命的起源一、原始的地球和最早出現(xiàn)的生物第一節(jié)原始的地球缺乏氧氣，大第一節(jié)在前寒武紀(jì)早期地層中發(fā)現(xiàn)的一些疊層石被確定為光合藍(lán)細(xì)菌與礦物周期性交互生長與沉積所形成的特殊構(gòu)造。第一節(jié)在前寒武紀(jì)早期地層中發(fā)現(xiàn)的一些疊層石被確定為光合藍(lán)細(xì)菌第一節(jié)早期出現(xiàn)的原核生物化石（球狀藍(lán)細(xì)菌）真核生物化石（球狀綠藻類）一些早期生物還具有光合放氧的能力和抗紫外線輻射的能力，它們通過光合作用放出氧氣，形成了保護(hù)地球的臭氧層，為以后其他真核生物的生存和演化創(chuàng)造了條件。第一節(jié)早期出現(xiàn)的原核生物化石真核生物化石一些早期生物還具有光二、前生物期的化學(xué)演化第一節(jié)在原始的地球環(huán)境中可以產(chǎn)生出組成生物體的結(jié)構(gòu)單元—糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸。從非生命的無機(jī)與有機(jī)分子聚合形成糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子，甚至生物多分子體系，但還沒有出現(xiàn)真正的生命，這一時(shí)期被稱為化學(xué)演化期或前生物期。從前生物期的化學(xué)演化到產(chǎn)生最簡單的生命形式包括：（1）氨基酸、核苷酸等有機(jī)單體分子的非生物合成和積累。（2）有機(jī)單體分子在非生物體系中聚合成多聚體，即形成核酸、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等生物大分子。（3）非生物過程產(chǎn)生的多聚體整合成為多分子體系顆粒。（4）代謝與遺傳體系的形成和演化最終產(chǎn)生出最簡單的生命形式—原核細(xì)胞。二、前生物期的化學(xué)演化第一節(jié)在原始的地球環(huán)境中可以產(chǎn)生出組第一節(jié)1953年，Miller實(shí)驗(yàn)第一節(jié)1953年，Miller實(shí)驗(yàn)三、代謝系統(tǒng)的進(jìn)化和遺傳系統(tǒng)的起源第一節(jié)原始生命體系內(nèi)代謝系統(tǒng)在自然選擇的作用下變得逐漸復(fù)雜，代謝系統(tǒng)的進(jìn)化經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜的漫長過程。三、代謝系統(tǒng)的進(jìn)化和遺傳系統(tǒng)的起源第一節(jié)原始生命體系內(nèi)代謝第一節(jié)最原始的生命形式或最早出現(xiàn)的細(xì)胞應(yīng)該是異養(yǎng)的。自然選擇的壓力促進(jìn)了某些細(xì)胞吸收太陽光能，進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，將無機(jī)物變成有機(jī)物，同時(shí)生成ATP。這一過程的復(fù)雜化便是光合作用的進(jìn)化，其最終結(jié)果產(chǎn)生出光能自養(yǎng)細(xì)胞。

自養(yǎng)細(xì)胞的出現(xiàn)不但可為異養(yǎng)細(xì)胞提供繼續(xù)生存的營養(yǎng)物質(zhì)及能量，更改變了地球的環(huán)境。光合作用產(chǎn)生的氧氣為異養(yǎng)細(xì)胞的有氧呼吸和向更高級(jí)程度的進(jìn)化提供了條件。

早前寒武紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)的許多藍(lán)細(xì)菌等微體化石印證了地球及生命早期的進(jìn)化過程。第一節(jié)最原始的生命形式或最早出現(xiàn)的細(xì)胞應(yīng)該是異養(yǎng)的。第一節(jié)返回

自養(yǎng)細(xì)胞的出現(xiàn)不但可為異養(yǎng)細(xì)胞提供繼續(xù)生存的營養(yǎng)物質(zhì)及能量，更改變了地球的環(huán)境。大量氧氣還逐漸形成了包圍地球的臭氧層，這一臭氧層為地球上的生命不受太陽紫外線輻射的傷害提供了保護(hù)的屏障。第一節(jié)返回自養(yǎng)細(xì)胞的出現(xiàn)不但可為異養(yǎng)細(xì)胞提供繼續(xù)生存第一節(jié)原始生命代謝系統(tǒng)的進(jìn)化及代謝過程的復(fù)雜化同時(shí)必須伴隨遺傳系統(tǒng)的出現(xiàn)。在DNA、RNA、多肽鏈這三者中哪一種是原始的生命最早貯存遺傳信息并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成、同時(shí)還能自我復(fù)制的物質(zhì)呢？

在現(xiàn)代生物細(xì)胞中，RNA位于遺傳表達(dá)系統(tǒng)的中心位置，因此它最有可能在原始細(xì)胞中成為最早的遺傳物質(zhì)，既能自我復(fù)制，又能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

實(shí)驗(yàn)顯示：在試管中RNA鏈可以自發(fā)地延伸和復(fù)制。第一節(jié)原始生命代謝系統(tǒng)的進(jìn)化及代謝過程的復(fù)雜化同時(shí)必須伴隨遺第一節(jié)返回

在試管中RNA鏈可以自發(fā)地延伸和復(fù)制。即它能自發(fā)完成由單個(gè)核苷酸連接裝配成短的RNA鏈。按照堿基配對(duì)的原則，一條單鏈RNA還能作為模板，指導(dǎo)5～10個(gè)單核苷酸聚合成鏈。第一節(jié)返回在試管中RNA鏈可以自發(fā)地延伸和復(fù)制。即它第一節(jié)返回

偶然合成的短肽鏈具有促進(jìn)RNA分子復(fù)制的活性，它們就會(huì)在以后RNA分子復(fù)制的過程中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。第一節(jié)返回偶然合成的短肽鏈具有促進(jìn)RNA分子復(fù)制的活化學(xué)演化小分子、化學(xué)有機(jī)小分子、氨基酸、核酸生命誕生從無序到有序原始的RNA世界：酶、模板、結(jié)構(gòu)生命來源于自然，又高于自然：細(xì)胞生命是一個(gè)小概率事件，在海量的分子反應(yīng)中產(chǎn)生了極微量的活性分子，組成有復(fù)制能力的分子體系，并不斷地進(jìn)化和分化…化學(xué)演化生命是一個(gè)小概率事件，在海量的分子反應(yīng)中產(chǎn)生了極微量第二節(jié)Darwin與進(jìn)化論第二節(jié)一、神創(chuàng)論與進(jìn)化論的斗爭19世紀(jì)中葉以前，神創(chuàng)論或稱特創(chuàng)論一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。公元前6世紀(jì)，希臘的哲學(xué)家Anaximander就預(yù)言，生物是逐漸進(jìn)化的。18世紀(jì)，瑞典植物分類學(xué)家Linnaeus發(fā)明了雙名制生物命名法則，但他卻相信生物是上帝創(chuàng)造的。18世紀(jì)，法國生物學(xué)家Buffon在研究中察覺到生物進(jìn)化現(xiàn)象并進(jìn)行了描述，但他沒有勇氣承認(rèn)并作出結(jié)論。1830年，蘇格蘭地質(zhì)學(xué)家Lyell發(fā)表《地質(zhì)學(xué)原理》。法國生物學(xué)家Lamarck再一次提出了生物進(jìn)化的思想。1859年，Darwin在積累了大量令人信服證據(jù)的基礎(chǔ)上發(fā)表了劃時(shí)代的著作《物種起源》，確立了生物進(jìn)化的思想。第二節(jié)Darwin與進(jìn)化論第二節(jié)一、神創(chuàng)論與進(jìn)化論的斗爭二、自然選擇導(dǎo)致生物進(jìn)化生物進(jìn)化是指地球上的生命從最初最原始的形式經(jīng)過漫長的歲月變異演化為幾百萬種形形色色生物的過程。Darwin稱進(jìn)化為隨著變異而演化，或隨著時(shí)間推移生物體發(fā)生了可遺傳的變化，而變化的發(fā)生是由于生物適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果，即自然選擇起了關(guān)鍵作用。所謂自然選擇實(shí)質(zhì)上是自然環(huán)境導(dǎo)致生物出現(xiàn)生存和繁殖能力的差別，一些生物生存下去，另一些生物被淘汰。自然選擇的理論是Darwin進(jìn)化論的核心，它解釋了生物進(jìn)化的機(jī)制。所謂的Darwin進(jìn)化論包含了兩方面的基本含義：（1）現(xiàn)代所有的生物都是從過去的生物進(jìn)化來的；（2）自然選擇是生物適應(yīng)環(huán)境而進(jìn)化的原因。第二節(jié)二、自然選擇導(dǎo)致生物進(jìn)化生物進(jìn)化是指地球上的生命從最初最原第二節(jié)如同人工選擇，經(jīng)過幾百或幾千代自然選擇，也必然會(huì)造成可遺傳性狀變化的積累，按不同方向變化和差異積累到一定程度，最終將導(dǎo)致新種的出現(xiàn)。第二節(jié)如同人工選擇，經(jīng)過幾百或幾千代自然選擇，也必然會(huì)造成可生物性狀和特征的變化往往是環(huán)境和遺傳相互作用的結(jié)果。生物性狀和特征的變化往往是環(huán)境和遺傳相互作用的結(jié)果。三、物種形成的原理物種不但是生物分類的單元，更是遺傳、生殖和進(jìn)化的單元

種群是同一物種的一群個(gè)體，享有共同的基因庫。同一種群生物個(gè)體之間的交配造成了彼此間的基因交流并保持著基因庫的穩(wěn)定

Darwin將某些地理障礙如大的山脈、峽谷、海洋等把生物相互隔開稱為地理隔離。隔離使種群變小，也改變了基因交流的范圍地理隔離造成小種群間基因交流的阻斷使基因庫的差異越來越大，最終出現(xiàn)了生殖隔離，即不同小種群間的個(gè)體不能彼此交配和產(chǎn)生有生殖能力的后代。第二節(jié)三、物種形成的原理物種不但是生物分類的單元，更是遺傳、生殖經(jīng)過地理隔離和生殖隔離形成新種的方式稱為異地物種形成，它是生物進(jìn)化過程中形成新物種的主要方式。第二節(jié)物種形成過程一般要經(jīng)歷遺傳變異、自然選擇和隔離產(chǎn)生等3個(gè)主要環(huán)節(jié)。

基因突變等遺傳物質(zhì)的改變?yōu)槲锓N形成提供了原材料

自然選擇影響著物種形成的方向，促進(jìn)了進(jìn)化的持續(xù)進(jìn)行

隔離是物種形成的重要條件，又是物種形成的重要標(biāo)志

經(jīng)過地理隔離和生殖隔離形成新種的方式稱為異地物種形成，它是生對(duì)行有性生殖生物而言，進(jìn)化的基本單位實(shí)際上不是個(gè)體而是種群。個(gè)體表型的變化是遺傳組成變異的結(jié)果。第三節(jié)群體遺傳與生物進(jìn)化的機(jī)理第三節(jié)一、種群的遺傳結(jié)構(gòu)和變異對(duì)行有性生殖生物而言，進(jìn)化的基本單位實(shí)際上不是個(gè)體而是種群。一個(gè)種群內(nèi)所有等位基因的總和稱為該種群的基因庫。

控制某一生物性狀（又稱表型）的遺傳基因組成稱為基因型，即一種基因型決定或?qū)?yīng)一種性狀。某種基因型的個(gè)體在群體中所占的比率定義為基因型頻率。二倍體的某特定基因位點(diǎn)上某一個(gè)等位基因占該位點(diǎn)上等位基因總數(shù)的比率定義為等位基因頻率。

第三節(jié)一個(gè)種群內(nèi)所有等位基因的總和稱為該種群的基因庫。第三節(jié)Hardy-Weinberg平衡定律所闡明的群體遺傳平衡是指在理想條件下，等位基因按各自不同的頻率世代相傳而保持不變。遺傳變異一旦被一個(gè)群體所獲得，就可以維持在一個(gè)相對(duì)恒定的水平上，并不因?yàn)榻慌涠诤匣蛳?。Hardy-Weinberg平衡定律有以下先決條件：（1）群體非常大。（2）交配是隨機(jī)的。（3）群體之間沒有發(fā)生任何遷移。（4）自然選擇對(duì)等位基因不產(chǎn)生影響。（5）任何突變可以被忽略。第三節(jié)二、群體遺傳平衡及Hardy-Weinberg平衡定律Hardy-Weinberg平衡定律所闡明的群體遺傳平衡是指

飛蛾群體中基因型頻率的計(jì)算結(jié)果符合Hardy-Weinberg平衡定律返回第三節(jié)飛蛾群體中基因型頻率的計(jì)算結(jié)果符合Hardy-Wein促進(jìn)基因頻率改變及微觀進(jìn)化最主要的原因可包括突變、遷移、隨機(jī)遺傳漂變等。而自然選擇既是一種促進(jìn)基因頻率改變及微觀進(jìn)化的重要原因、也是對(duì)突變、遷移、隨機(jī)的遺傳漂變等發(fā)生以后的一種促進(jìn)進(jìn)化的作用過程。1突變對(duì)微觀進(jìn)化的影響

突變主要包括基因的點(diǎn)突變和染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變，突變本身直接影響著基因頻率，為自然選擇提供了原始材料，因此突變是進(jìn)化的主要原因之一。突變總是隨機(jī)的，可以分為非頻發(fā)突變和頻發(fā)突變，其中頻發(fā)突變對(duì)群體基因頻率的影響較大。第三節(jié)三、促進(jìn)基因頻率改變及微觀進(jìn)化的原因促進(jìn)基因頻率改變及微觀進(jìn)化最主要的原因可包括突變、遷移、隨機(jī)突變改變了基因頻率，為自然選擇提供了原始材料，是進(jìn)化主要原因之一返回第三節(jié)突變改變了基因頻率，為自然選擇提供了原始材料，是進(jìn)化主要原因2遷移對(duì)微觀進(jìn)化的影響遷移主要是指生物的個(gè)體從一個(gè)群體遷入另一個(gè)群體然后參與交配繁殖的現(xiàn)象，遷移也可以是部分個(gè)體離開原群體到新的環(huán)境中交配和繁殖后代。遷移必然導(dǎo)致基因的流動(dòng)，遷移和突變一樣，也會(huì)帶來基因頻率的變化。3隨機(jī)遺傳漂變對(duì)微觀進(jìn)化的影響由于群體太小引起的基因頻率隨機(jī)增減的現(xiàn)象稱為遺傳漂變。個(gè)體數(shù)越少，基因頻率的隨機(jī)變化就越大。在自然界，一些具有很大群體的生物在經(jīng)歷環(huán)境劇烈變化的偶然事件時(shí)，往往只有很少量的生物存活下來，這種小生物群體內(nèi)個(gè)體數(shù)量的消長對(duì)基因頻率的影響稱為瓶頸效應(yīng)。瓶頸效應(yīng)是一種極端典型的遺傳漂變。第三節(jié)2遷移對(duì)微觀進(jìn)化的影響第三節(jié)瓶頸效應(yīng)是一種極端典型的遺傳漂變第三節(jié)瓶頸效應(yīng)是一種極端典型的遺傳漂變第三節(jié)適合度是指某一基因型個(gè)體與其他基因型個(gè)體相比能夠存活并把它的基因傳給下一代的能力。適合度最大值通常被定為1，而其他基因型的適合度則小于1。選擇系數(shù)則表示某一基因型在群體中不利于生存的程度。例如，s=0.001，表明該基因型的群體中有千分之一的個(gè)體不能存活或繁殖后代。選擇系數(shù)與適合度的關(guān)系是：s=1-W。生物因自然選擇而進(jìn)化，遺傳變異和差別的適合度是自然選擇發(fā)生作用的前提。第三節(jié)四、自然選擇的作用第三節(jié)四、自然選擇的作用自然選擇包括方向性選擇、分歧性選擇和正態(tài)化選擇等幾種主要類型。

第三節(jié)自然選擇包括方向性選擇、分歧性選擇和正態(tài)化選擇等幾種主要類型自然選擇是一種創(chuàng)造性的作用過程，它保留有利變異，篩除不利變異。從總體上看，它促進(jìn)了生物由簡單到復(fù)雜，由低等到高等的進(jìn)化。生物通過突變、遷移、遺傳漂變和選擇改變了基因頻率，由基因頻率的變化積累產(chǎn)生了微觀進(jìn)化并導(dǎo)致種內(nèi)進(jìn)化甚至新種的產(chǎn)生，多種微觀進(jìn)化匯集的結(jié)果就是我們可直接觀察到的宏觀進(jìn)化。

第三節(jié)自然選擇是一種創(chuàng)造性的作用過程，它保留有利變異，篩除不利變異第四節(jié)生物進(jìn)化的證據(jù)和歷程一、生物進(jìn)化的化石記錄第四節(jié)化石記錄顯示，越古老的地層，生物形態(tài)越簡單；越新的地層，生物形態(tài)越復(fù)雜。地質(zhì)歷史及化石記錄證明：生物是從簡單的生物到復(fù)雜的生物；

從水生生物到陸生生物進(jìn)化來的。第四節(jié)生物進(jìn)化的證據(jù)和歷程一、生物進(jìn)化的化石記錄第四節(jié)二、生物進(jìn)化的其他證據(jù)第四節(jié)二、生物進(jìn)化的其他證據(jù)第四節(jié)爬行類、鳥類、和哺乳類的前肢結(jié)構(gòu)類似比較解剖學(xué)：在不同種群生物中，某些行使不同功能的器官在解剖結(jié)構(gòu)上也具有相同或相似性，反映出這些生物之間可能具有親緣關(guān)系和從某一個(gè)共同祖先進(jìn)化過來的軌跡爬行類、鳥類、和哺乳類的前肢結(jié)構(gòu)類似比較解剖學(xué)：在不同種群生

同源結(jié)構(gòu)反映出生物之間具有的親源關(guān)系和從某一個(gè)共同祖先進(jìn)化過來的軌跡。

第四節(jié)同源結(jié)構(gòu)反映出生物之間具有的親源關(guān)系和從某一個(gè)共同祖先19世紀(jì)Muller和Haeckel提出魚類是爬行類、鳥類、和哺乳類的共同祖先比較胚胎學(xué)：親源關(guān)系相近的生物在它們發(fā)育過程中有相同的發(fā)育階段19世紀(jì)Muller和Haeckel提出魚類是爬行類、鳥類所有脊椎動(dòng)物在其早期發(fā)育的胚胎階段都出現(xiàn)了尾巴和鰓囊。這些說明，人類是從曾經(jīng)有尾和有鰓的祖先進(jìn)化來的。這些現(xiàn)象又稱為“重演”，反映了生物個(gè)體的發(fā)育再現(xiàn)了系統(tǒng)發(fā)育所經(jīng)過的部分主要階段。第四節(jié)所有脊椎動(dòng)物在其早期發(fā)育的胚胎階段都出現(xiàn)了尾巴和鰓囊。這些說生化和分子生物學(xué)方法生化和分子生物學(xué)方法第四節(jié)三、生物進(jìn)化的歷史進(jìn)程前寒武紀(jì)——34億年前：單細(xì)胞原核生物20億年前：單細(xì)胞真核藻類

8億年前：多細(xì)胞生物古生代——寒武紀(jì)：生物大爆發(fā)，藻類、蕨類、軟體動(dòng)物、棘皮動(dòng)物奧陶紀(jì)和志留紀(jì)：植物由水生到陸生的進(jìn)化。泥盆紀(jì)：魚類大發(fā)展、昆蟲和兩棲動(dòng)物興起。石炭紀(jì)：兩棲動(dòng)物繁盛，爬行類興起，動(dòng)物由水生到陸生。二疊紀(jì)：裸子植物繁茂。第四節(jié)三、生物進(jìn)化的歷史進(jìn)程前寒武紀(jì)——古生代——第四節(jié)中生代——爬行動(dòng)物的時(shí)代三疊紀(jì)：爬行動(dòng)物成為優(yōu)勢生物，出現(xiàn)鱷魚、鳥類、恐龍、蜥蜴、海龜。侏羅紀(jì)：恐龍繁盛、原始哺乳動(dòng)物出現(xiàn)。白堊紀(jì)：恐龍滅絕、昆蟲和有花植物分化。新生代——第三紀(jì)：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(dòng)物。第四紀(jì)：靈長類一支進(jìn)化為人類。第四節(jié)中生代——爬行動(dòng)物的時(shí)代新生代——生物的分類（taxonomy)16世紀(jì)李時(shí)珍：“本草綱目”:“部”植物：草、谷、菜、果、木動(dòng)物：蟲、鱗、介、禽、獸人

18世紀(jì)林奈：“自然系統(tǒng)”綱class、目order、屬genus、種species現(xiàn)代分類等級(jí)：界kingdom、門phylum、綱class、目order、科family、屬genus、種species2,500,000--4,500,000第五節(jié)生命系統(tǒng)及進(jìn)化樹生物的分類（taxonomy)16世紀(jì)李時(shí)珍：“本草生物的分界kingdom二界系統(tǒng)三界系統(tǒng)：植物（plantae）動(dòng)物（animalia）原生生物（protista）五界系統(tǒng)：原核生物總界真核生物總界：植物（plantae）動(dòng)物（animalia）真菌（fungi）原生生物（protista）六界系統(tǒng)：無細(xì)胞生物總界、原核生物總界、真核生物總界生物的分界kingdom二界系統(tǒng)病毒特征：核酸、蛋白容易突變感染細(xì)胞大量復(fù)制核酸：單鏈、雙鏈

DNA、RNA核酸芯子、蛋白外鞘病毒特征：核酸：單鏈、雙鏈類病毒viroid359個(gè)核苷酸組成的環(huán)形RNA，主要寄生于植物類病毒viroid359個(gè)核苷酸組成的環(huán)形RNA，主朊病毒prion朊病毒prion原核生物界Monera特征：無細(xì)胞核無細(xì)胞器單細(xì)胞分類：古細(xì)菌細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌原核生物界Monera特征：特征：真核單細(xì)胞或群體生活在水中分類：原生動(dòng)物藻類粘菌原生生物界Protista特征：原生生物界Protista特征：真核不能光合作用分類：霉菌子囊菌擔(dān)子菌（蘑菇）真菌界Fungi特征：真菌界Fungi植物界Plantae特征：真核多細(xì)胞光合作用分類：苔蘚蕨類種子植物界Plantae特征：動(dòng)物界Aminalia特征：真核、多細(xì)胞、異養(yǎng)、無細(xì)胞壁、能運(yùn)動(dòng)分類：海綿腔腸線形軟體環(huán)節(jié)扁形節(jié)肢脊索動(dòng)物界Aminalia特征：海綿腔腸線形軟體環(huán)節(jié)扁形節(jié)肢脊二、各大界生物的進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)依據(jù)古生物學(xué)、比較形態(tài)學(xué)、比較生理學(xué)和分子生物學(xué)研究結(jié)果，按照生物間進(jìn)化的先后順序、相互親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，把各類生物安置在一個(gè)類似樹狀分枝的圖上，簡明地表示各類或各種生物的進(jìn)化歷程和親緣關(guān)系，如此便構(gòu)成了生物的進(jìn)化系統(tǒng)樹二、各大界生物的進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)依據(jù)古生物學(xué)、比較形態(tài)學(xué)第五節(jié)

各界生物主要類群和真核生物起源事件的進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)各界生物主要類群和真核生物起源事件的進(jìn)化系統(tǒng)樹反映植物界各門類進(jìn)化順序和親緣關(guān)系的系統(tǒng)樹第五節(jié)反映植物界各門類進(jìn)化順序和親緣關(guān)系的系統(tǒng)樹第五節(jié)無脊椎動(dòng)物進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)無脊椎動(dòng)物進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)脊索動(dòng)物進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)脊索動(dòng)物進(jìn)化系統(tǒng)樹第五節(jié)第六節(jié)人類的起源和進(jìn)化第五節(jié)一、人在生物界的地位和特征第六