1、生物界與生物進(jìn)化生物的分類生物的分類生命的起源生命的起源物種的形成物種的形成進(jìn)化理論進(jìn)化理論上海自然博物館的主頁生物的分類（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生物的分界生物的分界kingdom 二界系統(tǒng)二界系統(tǒng) 三界系統(tǒng)三界系統(tǒng)： 植物（plantae）動(dòng)物（an

2、imalia）原生生物（protista） 五界系統(tǒng)：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)：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 病毒特征： 核酸、蛋白 容易突變 感染細(xì)胞 大量復(fù)制核酸：核酸：?jiǎn)捂?、雙鏈 DNA、RNA核酸芯子、蛋白外鞘核酸芯子、蛋白外鞘類 病 毒viroid359個(gè)核苷酸組成的環(huán)形RNA，主要寄生于植物朊 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 特征： 真核 單細(xì)胞或群體 生活在水中

3、分類： 原生動(dòng)物 藻類 粘菌原生生物界 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植物界 Plantae 特征： 真核 多細(xì)胞 光合作用 分類： 苔蘚 蕨類 種子動(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)肢脊索人在生物界中的分類位置真核真核、異養(yǎng)、組織器官發(fā)達(dá)動(dòng)物界脊索動(dòng)物門脊索動(dòng)物門：原脊索動(dòng)物亞門，脊椎動(dòng)物亞門 脊椎動(dòng)物亞門脊椎動(dòng)物亞門包括：軟骨魚綱、硬骨魚綱、無頜魚綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱、哺乳動(dòng)物綱。恒溫、熱血?jiǎng)游?，無羽毛、哺乳、毛發(fā)哺乳動(dòng)物綱哺乳動(dòng)物綱：原獸亞綱、后

4、獸亞綱、真獸亞綱真獸亞綱真獸亞綱包括食蟲目、食肉目、靈長(zhǎng)目等等 靈長(zhǎng)目靈長(zhǎng)目 人類科人類科 人類屬人類屬 人類人類 Homo sapiens中生代：中生代：250m古生代：古生代： 590m元古宙：元古宙：2b太古宙：太古宙：3.8b新生代：新生代：65m冥古宙：冥古宙：4.6b 顯生宙：顯生宙：0.6b?生命進(jìn)化的歷程奧陶紀(jì)（Ordovician)前寒武紀(jì)（Precambrian)疊層巖 1.3 Ba疊層巖 500-425 Ma疊層巖泥盆紀(jì)初期 Lower Devonian (ca. 400 Ma)First forests (脈管植物vascular plants) landscape s

5、howing the early development of vascular plants.中期泥盆紀(jì) Middle Devonian (ca. 370 Ma) landscape sees the development of gymnospermae (naked seed plants like conifers)石炭紀(jì) Carboniferous (ca. 345 - 280 Ma) Great diversification of plants (gymnospermae)， a dragonfly with a wingspan of ca. 2 feet.白堊紀(jì)Cretace

6、ous，中生代Mesozoic (ca. 100 Ma) landscape and the development of angiospermae (flowering plants).前寒武紀(jì) Precambrian, 飄浮有孔蟲（500-600ma)Fossilized crinoid (limestone) from the Silurian (ca. 425-400 Ma).寒武紀(jì) Cambrian 600-500 Ma奧陶紀(jì) Ordovician ca. 500 - 425 Ma 筆石 Graptolites， Hemichordataca. 550 trilobite 志留紀(jì) S

7、ilurian ca. 425 - 400 MaSea scape - corals (green, pink, purple), straight shelled nautiloids, snails, brachiopods (lower right), crinoids (red flowers), solitary corals(with pink and white tentacles) and sea weed (green).Placoderm - a Devonian (ca. 400-345 Ma) sack fish with jawless mouth and air s

8、ack which is the forerunner of the lung泥盆紀(jì)Devonian 400-345 Ma, 鸚鵡螺，Nautiloid cephalopod 泥盆紀(jì) Devonian (ca. 400-345 Ma). Early amphibians (Stegocephalians) come onto land二疊紀(jì) Permian (ca. 280-230 Ma) mammal-like reptile and vegetarian of of South Africa.二疊紀(jì)早期 early Permian (ca. 280-230 Ma) reptile 禽龍 I

9、guanodon of the Triassic (ca. 230-170 Ma) ，first dinosaur discovered雷龍恐龍化石早中新世 An Early Miocene (ca. 25 Ma) scene includes the Moropus (3-clawed horse in upper left), and small primitive horses Parahippus (lower right).Mammouth tusk, teeth and other remains recovered from a midwestern gravel pit whe

10、re they had been buried ca. 5 MaWooly mammoths, musk oxen, Dall sheep, camels, and horses crossing the Bering land bridge in the Late Pleistocene (ca. 1 Ma).生命起源生命起源 化學(xué)演化化學(xué)演化小分子、化學(xué)有機(jī)小分子、氨基酸、小分子、化學(xué)有機(jī)小分子、氨基酸、核酸核酸 生命誕生生命誕生從無序到有序從無序到有序原始的原始的RNA世界：酶、模板、結(jié)構(gòu)世界：酶、模板、結(jié)構(gòu)生命來源于自然，又高于自然：細(xì)胞生命來源于自然，又高于自然：細(xì)胞生命起源 198

11、1年Cech發(fā)現(xiàn)核酶（有酶活性的RNA) 1986年Gibert提出“RNA世界”的觀念，但. 1991年提出“硫酯世界” 1992年提出“鐵硫世界” 1993年提出“無機(jī)焦磷酸世界”“ATP世界”生命是一個(gè)小概率事件，在海量的分子生命是一個(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)化有復(fù)制能力的分子體系，并不斷地進(jìn)化和分化和分化早期進(jìn)化論達(dá)爾文進(jìn)化論綜合進(jìn)化論中性進(jìn)化學(xué)說分子進(jìn)化和中性學(xué)術(shù)分子進(jìn)化和中性學(xué)術(shù)中性突變中性突變遺傳漂移遺傳漂移分子進(jìn)化的速率分子進(jìn)化的速率漸變式進(jìn)化和跳躍式進(jìn)化漸變式進(jìn)化和跳躍式進(jìn)化物

12、種絕滅和災(zāi)變物種絕滅和災(zāi)變Special creation continuous creationEvolutionAlfred Wallace(1823-1913)Charles Darwin(1809-1882）Erasmas Darwin(1731-1802)1831-1836, 1858 達(dá)爾文進(jìn)化論的要點(diǎn)：達(dá)爾文進(jìn)化論的要點(diǎn)： 遺傳 自發(fā)變異 繁殖過剩 生存斗爭(zhēng) 適者生存自然選擇學(xué)說生物總祖論綜合進(jìn)化論綜合進(jìn)化論（突變、遺傳平衡、各種隔離）（突變、遺傳平衡、各種隔離） 突變突變/遺傳遺傳為生物進(jìn)化提供材料 隔離隔離是形成性物種的前提 地理隔離 生理生態(tài)隔離 生殖隔離 自然選擇分類學(xué)和

13、進(jìn)化的研究手段形態(tài)學(xué)的比較（胚胎、解剖學(xué)等）免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)方法分析蛋白質(zhì)的同源性特定蛋白的氨基酸序列的比較核酸序列測(cè)定、分析19世紀(jì)世紀(jì)Muller 和和Haeckel提出魚類是爬行類、鳥類、提出魚類是爬行類、鳥類、和哺乳類的共同祖先和哺乳類的共同祖先爬行類、鳥類、和哺爬行類、鳥類、和哺乳類的前肢結(jié)構(gòu)類似乳類的前肢結(jié)構(gòu)類似生化和分子生物學(xué)方法生化和分子生物學(xué)方法一些生物與人的細(xì)胞色素一些生物與人的細(xì)胞色素c氨基酸組成差異數(shù)氨基酸組成差異數(shù)中性進(jìn)化學(xué)說中性進(jìn)化學(xué)說（生物進(jìn)化是無規(guī)律可循、偶然突變的累加的結(jié)果） 1968年木村在“Nature”提出“中性理論” 1969年Jing 和 Jukes提出“非達(dá)爾文進(jìn)化” 生物體內(nèi)的突變大多為中性的 同義突變 同功突變 非功能性突變 遺傳飄變導(dǎo)致中性突變的保留和消失 中性突變的速率決定了生物進(jìn)化的速率 每個(gè)密碼子每年的突變頻率：(0.3-9)*10-9 中性學(xué)說是達(dá)爾文進(jìn)化論的微觀演化水平中性學(xué)說是達(dá)爾文進(jìn)化論的微觀演化水平的進(jìn)一步發(fā)展、修正、和補(bǔ)充。的進(jìn)一步發(fā)展、修正、和補(bǔ)充。系統(tǒng)樹：系統(tǒng)樹：基因分析法 不同的基因突變的頻率的差異 減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體之間的基因交換 為什么家系很重要 基因資源的爭(zhēng)論 線粒體的重要性 Y染色體的重要性 基因差異的