進(jìn)化生物學(xué)課件第一章

一、進(jìn)化、進(jìn)化論和進(jìn)化生物學(xué)二、進(jìn)化生物學(xué)研究的任務(wù)和內(nèi)容三、進(jìn)化生物學(xué)的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法四、進(jìn)化論與生物學(xué)五、學(xué)習(xí)進(jìn)化生物學(xué)的目的第一節(jié)進(jìn)化生物學(xué)研究的對(duì)象第一頁(yè)，共50頁(yè)。一、進(jìn)化、進(jìn)化論和進(jìn)化生物學(xué)1.進(jìn)化(evolution):由拉丁語(yǔ)evolutis“把卷緊的東西松開(kāi)”以及evolve“展開(kāi)”派生而來(lái)，是指事物逐漸發(fā)展和變化。包括廣義和狹義兩方面的含義。廣義進(jìn)化包含了宇宙的演化即天體的消長(zhǎng)，生物的進(jìn)化，社會(huì)的發(fā)展。狹義的進(jìn)化是指生物進(jìn)化，是生物種群多樣性和適應(yīng)性的變化。正如所說(shuō)：生物進(jìn)化乃是生物群體的遺傳組成部分的或全部的不可逆的一系列轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變是基于生物與環(huán)境相互作用的改變。第二頁(yè)，共50頁(yè)。2.生物進(jìn)化論evolutionism

生物進(jìn)化論是研究生物界進(jìn)化發(fā)展的規(guī)律，以及如何運(yùn)用這些規(guī)律的科學(xué)。第一位系統(tǒng)闡明生物進(jìn)化思想的是法國(guó)著名博物學(xué)家拉馬克(JeanBaptisteLemarck，1744～1829)。到了19世紀(jì)中葉，達(dá)爾文(DarwinC.R，1809—1882)的《物種起源》為其奠定了科學(xué)的基礎(chǔ)。進(jìn)化論認(rèn)為：1.地球上最早的生命物質(zhì)是由非生命物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)。2.現(xiàn)存的各種生物有共同的祖先。3.在進(jìn)化過(guò)程中，生物的種類由少到多、結(jié)構(gòu)和功能由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)。第三頁(yè)，共50頁(yè)。第四頁(yè)，共50頁(yè)。3.進(jìn)化生物學(xué)evolutionarybiology

隨著生命科學(xué)，特別是分子生物學(xué)的發(fā)展，進(jìn)化論的研究逐步由推論走向驗(yàn)證，由定性走向定量，于是產(chǎn)生了進(jìn)化生物學(xué)。進(jìn)化生物學(xué)是研究生物進(jìn)化的過(guò)程及其原理、機(jī)制、速率和方向的科學(xué)。也就是說(shuō)進(jìn)化生物學(xué)是回答：“為什么”的科學(xué)，是追究事物或過(guò)程的因果關(guān)系的科學(xué)。它不僅要從生物組織的不同層次揭示進(jìn)化的原因，也要從時(shí)間上追溯進(jìn)化過(guò)程。它吸收生物學(xué)多個(gè)學(xué)科的成就，特別是將進(jìn)化論與生態(tài)學(xué)、分類學(xué)、行為學(xué)綜合起來(lái)研究有關(guān)的生命現(xiàn)象。

第五頁(yè)，共50頁(yè)。二、進(jìn)化生物學(xué)研究的任務(wù)和內(nèi)容1.生物界的基本特征與進(jìn)化生物學(xué)的任務(wù)1）多樣性：種類繁多、大小懸殊、結(jié)構(gòu)各異、分布廣泛。2）適應(yīng)性：生物對(duì)環(huán)境的一種適合，是生物體適應(yīng)環(huán)境條件所形成的性狀和特性的現(xiàn)象。3）同一性(統(tǒng)一性）：元素組成、細(xì)胞（原生質(zhì)、遺傳密碼）、新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異、應(yīng)激性

用辯證唯物主義和歷史唯物主義的觀點(diǎn)和方法研究和揭示生物界的多樣性、適應(yīng)性和同一性之間的矛盾特點(diǎn)和聯(lián)系就是進(jìn)化生物學(xué)的任務(wù)。第六頁(yè)，共50頁(yè)。2.進(jìn)化生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容1).進(jìn)化的起點(diǎn):生命的本質(zhì)和生命的起源2)進(jìn)化的歷程：動(dòng)、植物種上進(jìn)化的大致過(guò)程3)進(jìn)化的證據(jù)：古生物學(xué)、生物地理學(xué)、胚胎學(xué)、比較解剖學(xué)、生理學(xué)、分子生物學(xué)4)進(jìn)化的因素：變異、遺傳、選擇和隔離5)進(jìn)化的規(guī)律：方向、速度、途徑、動(dòng)力6)物種及其物種形成：物種的概念、結(jié)構(gòu)，物種形成的過(guò)程和方式7)人類的起源：人類的起源和進(jìn)化8)進(jìn)化論的進(jìn)化：不同學(xué)派及觀點(diǎn)第七頁(yè)，共50頁(yè)。三、進(jìn)化生物學(xué)的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法1.歷史性：進(jìn)化生物學(xué)研究生物界的系統(tǒng)發(fā)展及其規(guī)律性。進(jìn)化是個(gè)漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程。比較重大的進(jìn)化現(xiàn)象（門、綱、目、科的產(chǎn)生和發(fā)展）我們個(gè)人都無(wú)法直接感受到。但可以觀察到許多細(xì)微的變化。進(jìn)化生物學(xué)是自然歷史科學(xué)2.綜合性：進(jìn)化生物學(xué)涉及面極其廣泛，除生物學(xué)各分支學(xué)科外，還與天文、地質(zhì)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理、哲學(xué)（辯證法）等密切相關(guān)。從非生命---人類社會(huì)涉及億萬(wàn)種生物和億萬(wàn)年時(shí)間，不僅要追溯過(guò)去，還要考察其現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)其未來(lái)。3.理論性：進(jìn)化生物學(xué)敘述生物學(xué)的一般規(guī)律性問(wèn)題。從進(jìn)化理論解釋生物學(xué)現(xiàn)象，再?gòu)纳飳W(xué)現(xiàn)象中歸納出進(jìn)化理論。學(xué)習(xí)時(shí)要注意把握其精髓，注意理論上的提升，有些內(nèi)容是純理論的。4.前進(jìn)性：進(jìn)化生物學(xué)是發(fā)展中的學(xué)科，新技術(shù)、新成果對(duì)其影響很大?；娜笔Э梢哉f(shuō)是永久的。不同學(xué)派，從不同角度，選擇不同內(nèi)容，采取不同方法在進(jìn)行不斷的探討。會(huì)不斷的前進(jìn)。第八頁(yè)，共50頁(yè)。四、進(jìn)化論與生物學(xué)首先，進(jìn)化生物學(xué)是生物學(xué)的一門重要的分支學(xué)科。研究生物學(xué)的一些根本性問(wèn)題（生命、細(xì)胞、物種、人）是整個(gè)生物學(xué)的基礎(chǔ)，用進(jìn)化的觀點(diǎn)可以把各分支學(xué)科統(tǒng)一起來(lái)成為一個(gè)整體，同時(shí)它又是各學(xué)科研究成果的概括和總結(jié)。其次，進(jìn)化生物學(xué)的發(fā)展與生物學(xué)的發(fā)展水平密切相關(guān)。古代—無(wú)動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、分類學(xué)、地質(zhì)學(xué)—促進(jìn)進(jìn)化思想形成。胚胎學(xué)、細(xì)胞學(xué)、古生物學(xué)—達(dá)爾文創(chuàng)立進(jìn)化論現(xiàn)代群體遺傳學(xué)---綜合進(jìn)化論第三，進(jìn)化生物學(xué)對(duì)生物學(xué)的發(fā)展有重要影響1.使生物學(xué)各分支學(xué)科統(tǒng)一成為整體。2.確立了生物學(xué)發(fā)展的大方向。3.現(xiàn)代關(guān)于根本性問(wèn)題的研究對(duì)促進(jìn)生物學(xué)的發(fā)展，尤其是進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律有重要作用。第九頁(yè)，共50頁(yè)。五、學(xué)習(xí)進(jìn)化生物學(xué)的目的與遺傳學(xué)一樣，進(jìn)化生物學(xué)是生物學(xué)的核心理論，通過(guò)學(xué)習(xí)在了解進(jìn)化的一般規(guī)律的基礎(chǔ)上，還可加深對(duì)各分支學(xué)科的理解。是哲理性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)習(xí)進(jìn)化對(duì)于破除迷信、解放思想，進(jìn)一步確立科學(xué)的自然觀很有幫助。目的為學(xué)習(xí)、研究生物學(xué)以及參加社會(huì)實(shí)踐樹立唯物主義自然觀。第十頁(yè)，共50頁(yè)。第二節(jié)

進(jìn)化科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展

一.進(jìn)化思想的產(chǎn)生二.進(jìn)化論的形成三.進(jìn)化論的確立四.進(jìn)化論的發(fā)展五.進(jìn)化生物學(xué)發(fā)展的新方向六.學(xué)習(xí)和研究進(jìn)化生物學(xué)的意義和方法第十一頁(yè)，共50頁(yè)。一.進(jìn)化思想的產(chǎn)生

“相信地球上的生物有自己的發(fā)展史，主張現(xiàn)代生物是過(guò)去生物的子孫，是未來(lái)生物的父母，這就是進(jìn)化思想”。（方宗熙）進(jìn)化思想的產(chǎn)生過(guò)程貫穿了兩種宇宙觀的斗爭(zhēng)。在原始社會(huì)，生產(chǎn)力水平低下，人們對(duì)復(fù)雜的自然現(xiàn)象往往不能解釋。

奴隸制社會(huì)，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，出現(xiàn)了私有制，當(dāng)時(shí)有所謂“尊天神”與“反天神”的斗爭(zhēng)。尊天神論的代表人物是亞里士多德，他信奉宗教，提倡神學(xué)，主張萬(wàn)物有靈，認(rèn)為失去靈魂，軀體就會(huì)腐爛。反天神論以恩伯多利克為代表，主張用自然解釋自然。當(dāng)時(shí)在我國(guó)流傳的《易經(jīng)》中提出的“八卦”即“天、地、

風(fēng)、雷、水、火、山、澤”，認(rèn)為是這八種自然現(xiàn)象相互作用構(gòu)成萬(wàn)物的變化。

第十二頁(yè)，共50頁(yè)。封建社會(huì)，宗教神學(xué)占據(jù)了統(tǒng)治地位，是自然科學(xué)史上的黑暗時(shí)期。當(dāng)時(shí)有所謂“特創(chuàng)論”、“目的論”和“物種不變論”。認(rèn)為世界上的萬(wàn)物都是上帝創(chuàng)造的，并且每一物種都是上帝為了一定的目的創(chuàng)造出來(lái)的。但是，物種可變的思想仍然存在。我國(guó)公元6世紀(jì)，北魏時(shí)期的賈思勰著有《齊民要術(shù)》，其中“種谷”篇，記載了86種谷子，并按性狀分成4類。清朝陳昊子著有“花鏡”，提出了“花小者可大，實(shí)小者可巨，酸苦者可甜……人力可以回天?！?/p>

文藝復(fù)興時(shí)期，仍然是物種不變論占據(jù)統(tǒng)治地位。其代表人物是現(xiàn)代生物分類學(xué)的創(chuàng)始人——林奈(LinneCarlvon，1707—1778)。他認(rèn)為物種的數(shù)目同最初所創(chuàng)造出來(lái)的各種不同類型的數(shù)目是相同的，認(rèn)為這些類型按照繁殖規(guī)律又產(chǎn)生其他的，但永遠(yuǎn)是同自己相似的類型。

第十三頁(yè)，共50頁(yè)。第十四頁(yè)，共50頁(yè)。當(dāng)時(shí)與之對(duì)立的是布豐(BuffonGL,1707—1788)的“變化論”，布豐認(rèn)為物種可變并認(rèn)為生物是逐漸演化的，認(rèn)為生命源于海洋，以后慢慢發(fā)展到陸地上，在不同的環(huán)境條件下，生物的器官會(huì)發(fā)生變化。但是后來(lái)，在教會(huì)勢(shì)力的壓力下，布豐不得不放棄自己的觀點(diǎn)。這是許多新生事物成長(zhǎng)中遭受挫折的一個(gè)典型的事例。

第十五頁(yè)，共50頁(yè)。二.進(jìn)化論的形成

1．拉馬克的生平和科學(xué)活動(dòng)J.B.Lamarck1744--1829

1744出生于法國(guó)一個(gè)破落貴族家庭1761－1768年在軍隊(duì)服役1778出版《法國(guó)全境植物志》1779當(dāng)選法國(guó)科學(xué)院院士1793巴黎博物館無(wú)脊椎動(dòng)物學(xué)教授，1801年完成《無(wú)脊椎動(dòng)物的系統(tǒng)》

1809《動(dòng)物學(xué)哲學(xué)》

1817年完成了《無(wú)脊椎動(dòng)物自然史》1829第十六頁(yè)，共50頁(yè)。2.拉馬克學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容(1)環(huán)境條件的轉(zhuǎn)變能夠引起生物的變異(2)環(huán)境的多樣性是生物多樣性的原因。認(rèn)為環(huán)境條件對(duì)植物和低等動(dòng)物的影響是直接的，如水毛茛的葉片。環(huán)境條件對(duì)有神經(jīng)系統(tǒng)和習(xí)性復(fù)雜的動(dòng)物的影響是間接的。(3)得出了兩個(gè)著名的法則，一是用進(jìn)廢退，即經(jīng)常使用的器官就發(fā)達(dá)，不使用的就退化；二是獲得性狀遺傳，指由器官的用與不用而導(dǎo)致的變異是可以遺傳的。(4)生物具有按等級(jí)向上發(fā)展的趨向(5)最原始的生物源于自然發(fā)生

第十七頁(yè)，共50頁(yè)。三.進(jìn)化論的確立1.時(shí)代背景2.達(dá)爾文的生平和科學(xué)活動(dòng)C.R.Darwin1809—18821826愛(ài)丁堡大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)1827---1831劍橋大學(xué)神學(xué)院1831---1836貝格爾號(hào)環(huán)球探險(xiǎn)調(diào)查第十八頁(yè)，共50頁(yè)。第十九頁(yè)，共50頁(yè)。①

在南美草原的地層中發(fā)現(xiàn)巨大的動(dòng)物化石，這些化石與現(xiàn)代的犰狳十分相似，說(shuō)明現(xiàn)代生物與古代生物之間存在著一定的親緣關(guān)系。第二十頁(yè)，共50頁(yè)。②

隨著南美大陸向南漂移的程度不同，構(gòu)成了生物類型的更替，說(shuō)明生物的分布受到地理環(huán)境的影響。③

加拉帕戈斯群島不同島上的地雀彼此不同，在那里達(dá)爾文可區(qū)分出13個(gè)物種，說(shuō)明環(huán)境的影響使物種發(fā)生分化，說(shuō)明物種并非一成不變。第二十一頁(yè)，共50頁(yè)。④

南美洲某地有2萬(wàn)多頭牛，因連續(xù)三年的干旱而死亡，說(shuō)明不是造物主的干預(yù)而是自然的原因引起的。⑤

火地島上的土人赤身裸體，使用石器和弓箭過(guò)著原始生活，這對(duì)他認(rèn)識(shí)人類起源起了重要作用。第二十二頁(yè)，共50頁(yè)。1839—18431839年與其表姐結(jié)婚，貝格爾艦航行期間的動(dòng)物志五卷1842珊瑚礁的構(gòu)造和分布物種起源初稿35頁(yè)1844火山島嶼的地質(zhì)考察物種起源初稿230頁(yè)1846南美洲的地質(zhì)考察1851—1854蔓足亞綱的現(xiàn)代類型和化石專集1858接到華來(lái)士（A.R.Wallace1823--1913)的論文，“論變種無(wú)限偏離原始模式的傾向”1859.11.24物種起源1860蘭花的傳粉1868動(dòng)物和植物在家養(yǎng)條件下的變異1871人類起源及性擇1876植物界中異花受精和自花受精的效果1882逝世第二十三頁(yè)，共50頁(yè)。第二十四頁(yè)，共50頁(yè)。3.達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的基本內(nèi)容1)生物普遍具有變異現(xiàn)象第二十五頁(yè)，共50頁(yè)。2)一切生物都有高速率繁殖的傾向(繁殖過(guò)剩)第二十六頁(yè)，共50頁(yè)。第二十七頁(yè)，共50頁(yè)。3)一切生物實(shí)際生存數(shù)極其低微,原因是繁殖過(guò)剩引起的生存斗爭(zhēng)第二十八頁(yè)，共50頁(yè)。第二十九頁(yè)，共50頁(yè)。4)在生存斗爭(zhēng)中,對(duì)生存有利的變異被保存,不利的個(gè)體被淘汰(自然選擇)第三十頁(yè)，共50頁(yè)。5)自然選擇在不同方面保存和積累了不同器官、不同性狀的微小變異，使后代離開(kāi)祖先愈來(lái)愈遠(yuǎn)，通過(guò)性狀分歧和中間類型的絕滅，逐漸形成新種第三十一頁(yè)，共50頁(yè)。6）自然選擇經(jīng)常在生物與環(huán)境的相互斗爭(zhēng)中改造生物體第三十二頁(yè)，共50頁(yè)。④適者生存①過(guò)度繁殖②生存斗爭(zhēng)③遺傳和變異現(xiàn)象動(dòng)力內(nèi)因結(jié)果聯(lián)系決定生物進(jìn)化的方向——自然選擇第三十三頁(yè)，共50頁(yè)。達(dá)爾文的進(jìn)化論與拉馬克的進(jìn)化論的比較

LamarckDarwin第三十四頁(yè)，共50頁(yè)。當(dāng)時(shí)報(bào)紙上刊登的諷刺達(dá)爾文的漫畫第三十五頁(yè)，共50頁(yè)。四.進(jìn)化論的發(fā)展1.新達(dá)爾文主義德國(guó)的魏斯曼（A.Weismann1834—1914)奧地利的孟德?tīng)枺℅.J.Mendel1822-1884)荷蘭的德弗理斯（deVries1848—1935)丹麥的約翰遜（W.L.Johannsen1859-1927)美國(guó)的摩爾根（T.H.Morgan1866—1946)從遺傳學(xué)角度研究進(jìn)化機(jī)理，突變+選擇是進(jìn)化的因素。變異的原因：突變、染色體變異、基因重組堅(jiān)決否定獲得性遺傳第三十六頁(yè)，共50頁(yè)。魏斯曼（A.Weismann1834—1914)第三十七頁(yè)，共50頁(yè)。孟德?tīng)枺℅.J.Mendel1822-1884)第三十八頁(yè)，共50頁(yè)。約翰遜（W.L.Johannsen1859-1927)第三十九頁(yè)，共50頁(yè)。摩爾根（T.H.Morgan1866—1946)第四十頁(yè)，共50頁(yè)。2.新拉馬克主義1909年，達(dá)爾文學(xué)說(shuō)發(fā)表五十周年時(shí)出現(xiàn)。認(rèn)為進(jìn)化的主要原因是環(huán)境的影響和獲得性遺傳，自然選擇在進(jìn)化中是次要的。美國(guó)的科普（E.D.Cope)第四十一頁(yè)，共50頁(yè)。3.現(xiàn)代綜合進(jìn)化論現(xiàn)代綜合進(jìn)化論也稱為現(xiàn)代達(dá)爾文主義。其代表人物是美籍蘇聯(lián)學(xué)者杜布贊斯基(Th.Dobzhansky1900—1975)

第四十二頁(yè)，共50頁(yè)。1.種群是生物進(jìn)化的基本單位。2.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。3.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。4.隔離導(dǎo)致物種的形成。第四十三頁(yè)，共50頁(yè)。4.中性學(xué)說(shuō)日本國(guó)立遺傳研究所群體遺傳部主任木村資生(Motoo.Kimura1924---)，1968年發(fā)表了《分子水平上的進(jìn)化速率》一文，創(chuàng)立了《分子進(jìn)化中性論》，也稱《中性突變進(jìn)化學(xué)說(shuō)》

突變大多是中性的，不影響核酸與蛋白質(zhì)的功能；中性突變通過(guò)隨機(jī)的遺傳漂變?cè)谌后w中得以固定，因此自然選擇對(duì)分子進(jìn)化不起作用；

進(jìn)化的速率由中性突變發(fā)生的速率所決定；

第四十四頁(yè)，共50頁(yè)。第四十五頁(yè)，共50頁(yè)。5.間斷均衡論間斷平衡論(penctuatedequ