生物進化理論

關于生物進化理論課件Darwin與進化論19世紀中葉以前，神創(chuàng)論或稱特創(chuàng)論一直占據(jù)著生物學的主導地位。一次創(chuàng)造論認為，世界上各種各樣的生物，包括所有植物和動物都是上帝（神）在最初一次就造好放在地球上的，它們永遠不變、一代一代地繁衍下來。連續(xù)創(chuàng)造論則認為，世界上各種各樣的生物是一次又一次不斷地被神創(chuàng)造的，因此造成了地球上過去的物種與現(xiàn)代物種的差別。英國牛津大學的一位副校長兼牧師甚至根據(jù)舊約記載還推測出上帝創(chuàng)造地球和造人的準確時間。

神創(chuàng)論與進化論的斗爭第2頁,共31頁，2024年2月25日，星期天公元前6世紀，希臘哲學家Anaximandev預言，生物是逐漸進化的；18世紀，瑞典醫(yī)生Linnaeus發(fā)明雙名制生物命名法則；18世紀，法國生物學家Buffon在研究中察覺到生物進化現(xiàn)象并進行了描述，但沒有勇氣承認并作出結論；1830年，蘇格蘭地質學家Lyell發(fā)表《地質學原理》第一卷，闡述了古老地球在很早以前就形成了，地質過程經歷了緩慢漸進的變化。同時，古生物化石的研究也被引入了地質學，為進化理論提供了基礎；法國生物學家Lamarck再一次提出了生物進化的思想Darwin的祖父ErasmasDarwin也提出了生物進化的可能性，但他們都沒有拿出足夠令人信服的證據(jù)，或由于各種時代的局限，進化論并沒有被確立起來，神創(chuàng)論所占據(jù)的主導地位一直沒有被動搖。第3頁,共31頁，2024年2月25日，星期天1859年，Darwin《物種起源》1860年6月30日 牛津大學圖書館 神創(chuàng)論與進化論的辯論會牛津大主教Wilberforcevs.Huxley進化論與神創(chuàng)論的斗爭一直沒有停止第4頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

年青時代的Darwin和貝格爾號的航行1809年出生，童年山林和田野1825年，愛丁堡大學學習醫(yī)學1828年，劍橋大學學習神學，鉆研博物學和自然史，結識了一些博學的教授學者。1831年，從劍橋畢業(yè)并獲得學士學位劍橋大學博物學教授Henslow推薦去英國貝格爾號航海船上擔任博物學專家。出發(fā)之前，Henslow教授特別向Darwin贈送了Lyell的《地質學原理》第一卷。第5頁,共31頁，2024年2月25日，星期天1831年11月，貝格爾號探險船出發(fā)進行環(huán)球探險調查1835年的夏天，貝格爾號到達太平洋東部，離南美洲西海岸965km的加帕戈斯群島?？疾炝艘粋€多月，采集了大量的巖石及植物和動物標本。Darwin發(fā)現(xiàn)，島上26種陸棲鳥類中，有25種是特有的，15種海棲魚類全部是新種，25種甲殼蟲中只有2～3種是南美洲也有的，185種顯花植物中新種為100種。不同島嶼上的海龜形態(tài)各不相同，地雀的許多特征也有差異，顯示出這些不同的物種是這里特殊的氣候和環(huán)境創(chuàng)造的。物種是可變的，這種變化明顯受自然環(huán)境的影響和選擇！第6頁,共31頁，2024年2月25日，星期天隨著貝格爾號長達5年的航海探險考察后，1836年10月，Darwin回到了英國。整理和收集資料：1838年，他閱讀了著名的經濟學家Malthus（馬爾薩斯,1766-1834）的《人口論》，進一步認識到生存競爭的結果使各物種在自然界中保持適當?shù)臄?shù)量，同時逐漸向著更加適應于環(huán)境的方向變化。生存競爭和適者生存為Darwin的自然選擇學說的形成提供了依據(jù)，他的關于生物通過自然選擇而連續(xù)進化的理論開始成型。1858年，英國年青的博物學家Wallace給Darwin寫信，闡述他通過對馬來西亞群島動植物的考察所得出的生物進化的結論。同年，Darwin和Wallace在英國Linnaean學會上公布了他們各自的論文和摘要。1859年，Darwin《物種起源》終于問世。第7頁,共31頁，2024年2月25日，星期天拉馬克（1744-1829）法國偉大的博物學家，較早期的進化論者之一。歷史上第一個提出比較完整的進化學說的是法國博物學家拉馬克（J.B.Lamark），他通過對植物和動物的大量觀察，提出地球上的所有生物都不是神造的，而是由更古老的生物進化來的，生物是由低等到高等逐漸進化的，生物各種適應性特征的形成都是用進廢退和獲得性遺傳。第8頁,共31頁，2024年2月25日，星期天達爾文與他的《物種起源》第9頁,共31頁，2024年2月25日，星期天達爾文（1809-1882）：英國博物學家，1831－1836年隨“貝格爾”號做環(huán)球考察，在動植物和地質等方面進行了廣泛的觀察，并采集了大量的生物標本和礦物標本，經過深入研究，形成了以自然選擇學說為核心的生物進化學說，并于1859年出版了震動當時學術界的巨著《物種起源》。1、達爾文與進化論的創(chuàng)立第10頁,共31頁，2024年2月25日，星期天過度繁殖遺傳和變異生存斗爭適者生存2、自然選擇學說第11頁,共31頁，2024年2月25日，星期天過度繁殖：

各種生物都具有很強的繁殖能力，產生很多的后代。遠遠超過環(huán)境的承受能力。莢迷魚群人可能是繁殖能力最小的！一對夫妻最多的能產生十幾個子女。若以每對夫妻平均生三個子女，平均30年傳遞一代計算，每隔50年人口就將增加一倍。只需數(shù)百年時間世界人口就將達到幾萬億人，顯然，這是不可能的！

動物、植物和微生物的繁殖能力比人強很多很多倍！若全部后代都能成活下來，只要很短時間就會超出環(huán)境的承受能力！第12頁,共31頁，2024年2月25日，星期天遺傳變異：

生物產生的后代會發(fā)生變異，產生各種不同于親代的性狀！生物的變異有的比親代更適應環(huán)境，有的卻不適應環(huán)境！第13頁,共31頁，2024年2月25日，星期天生存斗爭：

生物的生存資源有限，要生存就必須與無機環(huán)境、異種及同種的其他個體進行斗爭！一個物種要生存下去，就必須不停地與環(huán)境中的各種因素進行斗爭！第14頁,共31頁，2024年2月25日，星期天達爾文認為長頸鹿的進化原因是：長頸鹿產生的后代超過環(huán)境承受能力（過度繁殖）；它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃（生存斗爭）；它們有頸長和頸短的差異（遺傳變異）；頸長的能吃到樹葉生存下來，頸短的卻因吃不到樹葉而最終餓死了（適者生存）。適者生存第15頁,共31頁，2024年2月25日，星期天3.自然選擇的作用自然選擇在生物演化的過程中無時無刻不在發(fā)生，適應是自然選擇的結果，不同的環(huán)境從不同的方向選擇著生物的變異使生物的變異朝著不同方向積累，生物的性狀逐漸產生分歧，最后形成多樣性的物種。第16頁,共31頁，2024年2月25日，星期天達爾文的自然選擇學說意義①對生物進化的原因提出了合理的解釋②科學的解釋了生命的統(tǒng)一性和生物的多樣性③使生物學第一次擺脫了神學的束縛，走上科學的軌道。不足①不能解釋遺傳和變異的本質；②對生物進化的解釋僅限于生物個體水平③強調物種形成是漸變的結果，不能解釋物種大爆發(fā)的現(xiàn)象。第17頁,共31頁，2024年2月25日，星期天4.現(xiàn)代進化理論主要內容①種群是生物進化的基本單位現(xiàn)代生物進化理論是以自然選擇學說為核心、綜合基因學說發(fā)展起來的，對于遺傳和變異的研究，已經從性狀水平深入到基因水平，從以生物個體為單位,發(fā)展到以種群為單位。②突變?yōu)樯镞M化提供原材料③自然選擇主導著進化的方向④進化的實質是種群基因頻率發(fā)生定向改變⑤隔離是新物種形成的必要條件⑥共同進化與生物多樣性的形成第18頁,共31頁，2024年2月25日，星期天①種群是生物進化的基本單位種群是指生活在某一區(qū)域內的同一種生物的全部個體。種群是生物繁殖的基本單位，是生物進化的基本單位。種群中的個體并不是機械的結合在一起，彼此可以交配，通過繁殖將自己的基因傳遞給后代。第19頁,共31頁，2024年2月25日，星期天②突變?yōu)樯镞M化提供原材料基因型表現(xiàn)型功能適宜環(huán)境AAaa分趾聯(lián)趾善于爬行善于游泳陸地海洋Aa第20頁,共31頁，2024年2月25日，星期天③自然選擇主導著進化的方向基因型表現(xiàn)型比例的變化小島1食物豐富小島2食物匱乏AA、Aa分趾aa聯(lián)趾多少多少第21頁,共31頁，2024年2月25日，星期天④進化的實質是種群基因頻率發(fā)生定向改變基因型表現(xiàn)型比例的變化小島1食物豐富AA、Aa分趾aa聯(lián)趾多少基因庫：一個種群中能進行生殖的生物個體所含有的全部基因?；蝾l率：種群基因庫中某一基因在它的全部等位基因中所占的比率。第22頁,共31頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共31頁，2024年2月25日，星期天假設一群金魚有1000條，它們有2000個顏色基因，其中純合灰色200條，雜合的有400條，紅色的有400條。則灰色基因頻率為（200*2+400）/2000=40%；紅色基因頻率為（400*2+400）/2000=60%。第24頁,共31頁，2024年2月25日，星期天練習：高稈小麥(DD)與矮稈小麥(dd)雜交后，再經過多次自交，其后代種群中基因型為DD的個體占72％，基因型為Dd的個體占8％，基因型為dd的個體占20％，那么基因D的頻率是（C）A．72％B．80％

C．76％D．60％第25頁,共31頁，2024年2月25日，星期天⑤隔離是新物種形成的必要條件隔離指不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。地理隔離同一物種由于地理上的障礙，使彼此間不能相遇而不能交配，使種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。導致基因失去交流機會第26頁,共31頁，2024年2月25日，星期天⑤隔離是新物種形成的必要條件生殖隔離指進行有性生殖的生物彼此之間不能雜交或雜交不育。導致新物種的形成地理隔離阻斷基因交流在不同的突變基因重組和自然選擇作用下基因頻率向不同方向發(fā)生改變種群的基因庫出現(xiàn)差異差異進一步加大生殖隔離新物種形成第27頁,共31頁，2024年2月25日，星期天⑤隔離是新物種形成的必要條件地理隔離是形成物種的

階段量變生殖隔離是形成物種的

階段質變生殖隔離的出現(xiàn)，標志著

的形成新物種新物種的出現(xiàn)，是否都要經過地理隔離？“爆發(fā)式”進化第28