生物進(jìn)化論講義第1頁(yè)/共53頁(yè)

進(jìn)化論是生物科學(xué)的核心理論，是生物學(xué)中最大的統(tǒng)一理論，是生物學(xué)的哲學(xué)，生物學(xué)各學(xué)科無(wú)不貫穿進(jìn)化的思想。

生物科學(xué)對(duì)整個(gè)自然科學(xué)最重要的，最值得驕傲的貢獻(xiàn)就是進(jìn)化思想和進(jìn)化理論。第2頁(yè)/共53頁(yè)主要參考書(shū)目

沈銀柱.進(jìn)化生物學(xué).高教出版社

張昀.生物進(jìn)化.北京大學(xué)出版社

郝守剛，張昀等.生命的起源與演化.高教出版社

史蒂文·瓊斯著.達(dá)爾文的幽靈―《物種起源》更新版.中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社

克里斯蒂安·德迪夫著.生機(jī)勃勃的塵埃―地球生命的起源和進(jìn)化.上海科技教育出版社

詹腓力著.審判達(dá)爾文.中央編譯出版社

麥瑞爾·戴維斯著.達(dá)爾文與基要主義.北京大學(xué)出版社第3頁(yè)/共53頁(yè)

相關(guān)網(wǎng)站

第4頁(yè)/共53頁(yè)中科院南京地質(zhì)古生物研究（南古所）

在早期生命起源和寒武紀(jì)大爆發(fā)、早期植物的起源與演化等領(lǐng)域獲得了一系列國(guó)際著名的研究成果。例如，六億年前最早的地衣化石（Science，2005）、前寒武紀(jì)兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物演化的證據(jù)（Science，2006）以及6.32億年前動(dòng)物休眠卵化石（Nature，2007）。第5頁(yè)/共53頁(yè)中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所（北古所）

在鳥(niǎo)類(lèi)的早期演化、熱河脊椎動(dòng)物群、藍(lán)田猿人、哺乳動(dòng)物群、中國(guó)遠(yuǎn)古人類(lèi)等領(lǐng)域獲得了一系列國(guó)際著名的研究成果。第6頁(yè)/共53頁(yè)生命的起源細(xì)胞的進(jìn)化多細(xì)胞生物的出現(xiàn)生命史微觀進(jìn)化和宏觀進(jìn)化主要內(nèi)容：物種的形成基因組進(jìn)化第7頁(yè)/共53頁(yè)

緒論基本概念學(xué)習(xí)進(jìn)化理論的意義進(jìn)化科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展第8頁(yè)/共53頁(yè)基本概念1、廣義進(jìn)化

指事物的變化發(fā)展。它包含了宇宙的演化（即天體的消長(zhǎng)），生物的進(jìn)化，以及人類(lèi)的出現(xiàn)和社會(huì)的發(fā)展。

第9頁(yè)/共53頁(yè)2、生物進(jìn)化

生物在與其生存環(huán)境相互作用過(guò)程中，其遺傳系統(tǒng)隨時(shí)間而發(fā)生一系列不可逆的改變，并導(dǎo)致相應(yīng)的表型改變，在大多數(shù)情況下這種改變導(dǎo)致生物總體對(duì)其生存環(huán)境的相對(duì)適應(yīng)。

生物的進(jìn)化既有進(jìn)步性的發(fā)展，也有退步性的進(jìn)化，都是以適應(yīng)環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)的。第10頁(yè)/共53頁(yè)3、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)。其主要研究對(duì)象為生物界的系統(tǒng)發(fā)展，重點(diǎn)是研究生物如何由簡(jiǎn)單向復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程。第11頁(yè)/共53頁(yè)

4、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)程以及進(jìn)化的原因、機(jī)制、速率和方向的科學(xué)。

進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)

第12頁(yè)/共53頁(yè)

學(xué)習(xí)進(jìn)化理論的意義1、促進(jìn)生命科學(xué)的發(fā)展；2、指導(dǎo)動(dòng)植物育種；3、有助于樹(shù)立辯證唯物主義自然觀。第13頁(yè)/共53頁(yè)進(jìn)化科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展

1、進(jìn)化思想的產(chǎn)生

宗教神話式宇宙觀

樸素的唯物主義宇宙觀

原始社會(huì)

周文王第14頁(yè)/共53頁(yè)

特創(chuàng)論、目的論

物種不變論

封建社會(huì)

文藝復(fù)興時(shí)期

物種不變論（創(chuàng)世論）

物種可變論（進(jìn)化論）第15頁(yè)/共53頁(yè)

上帝創(chuàng)造了宇宙、自然萬(wàn)物。第16頁(yè)/共53頁(yè)

《圣經(jīng)》包括舊約39卷和新約27卷，共66卷，兩約之間有400年的間隔，新、舊約的寫(xiě)作歷時(shí)1500年左右?！妒ソ?jīng)》的四十幾位作者，不僅各自所處的時(shí)代不同，職業(yè)、身分不同，寫(xiě)作的環(huán)境也有很大差異。摩西是政治領(lǐng)袖，約書(shū)亞是軍事領(lǐng)袖，大衛(wèi)和所羅門(mén)是君王，等等。有的寫(xiě)于皇宮之中，有的則在牢獄或流放島上，有的寫(xiě)于戎馬戰(zhàn)時(shí)，有的卻完成于太平盛世。《圣經(jīng)》各卷書(shū)都是獨(dú)立寫(xiě)成的，寫(xiě)成后即在各猶太會(huì)堂或基督教堂傳讀。《圣經(jīng)》的作者們并不知道這些書(shū)卷日后會(huì)被匯編成冊(cè)，形成新、舊約正典。奇怪的是，當(dāng)人們把這66卷書(shū)編在一起時(shí)，這些跨越六十代人寫(xiě)成的、風(fēng)格迥異的作品卻是那樣的和諧，前后呼應(yīng)，渾然一體！第17頁(yè)/共53頁(yè)

1748年，法國(guó)的馬耶（BenoitdeMaillet，1656-1738）的物種可變觀點(diǎn)得以發(fā)表。

法國(guó)的莫泊丟（P.L.MdeMaupertuis，1698-1759）發(fā)表他對(duì)物種起源的看法。第18頁(yè)/共53頁(yè)

法國(guó)的布豐（L.CdeBuffon，1707-1788）在1739年出版了44卷的“自然史綱要”，比較隱蔽地提出他的關(guān)于物種起源和物種可變的觀點(diǎn)。第19頁(yè)/共53頁(yè)

法國(guó)的拉馬克（Lamarck，1744-1829）于1809年在其著作《動(dòng)物哲學(xué)》中闡述了其進(jìn)化思想，于1815年在《無(wú)脊椎動(dòng)物學(xué)》中提出完整的進(jìn)化理論。

2、進(jìn)化理論的形成第20頁(yè)/共53頁(yè)第21頁(yè)/共53頁(yè)?環(huán)境條件的轉(zhuǎn)變能夠引起生物的變異；1）拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)要點(diǎn)?生物是進(jìn)化而來(lái)，具有按等級(jí)向上發(fā)展的趨向；?最原始的生物源于自然發(fā)生，各系統(tǒng)或群體生物并不起源于共同祖先（生物進(jìn)化多元論）；第22頁(yè)/共53頁(yè)?環(huán)境的多樣性是生物多樣性的原因；

環(huán)境條件對(duì)植物和低等的動(dòng)物的影響直接的：環(huán)境的改變→機(jī)能的改變→形態(tài)構(gòu)造的改變。

水毛茛第23頁(yè)/共53頁(yè)

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：環(huán)境的變化→動(dòng)物需要的變化→動(dòng)物習(xí)性的改變→機(jī)能的改變→形態(tài)構(gòu)造的改變。用進(jìn)廢退獲得性遺傳第24頁(yè)/共53頁(yè)

在研究動(dòng)物習(xí)性和器官的相互作用中提出兩個(gè)著名的法則：

用進(jìn)廢退–經(jīng)常使用的器官發(fā)達(dá)，不使用的就退化；

獲得性狀遺傳–由器官的用與不用而導(dǎo)致的變異是可以遺傳的，并在生物世代間積累。第25頁(yè)/共53頁(yè)

獲得性狀能夠遺傳嗎？

一般指生物由于環(huán)境條件的改變而發(fā)生的變異。

經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為，屬于不可遺傳的變異。第26頁(yè)/共53頁(yè)

瑞典一個(gè)科學(xué)小組的一項(xiàng)研究結(jié)果表明：對(duì)生于1890-1920年的瑞典男人的孫輩而言，如果其祖父在青少年期間營(yíng)養(yǎng)很好，那么孫輩因糖尿病而死亡的概率就很高；如果其祖父是在饑餓中長(zhǎng)大的，那么孫輩死于心臟病的概率就很小。也就是說(shuō)，祖父輩的飲食狀態(tài)影響到了孫輩的健康狀態(tài)。從這個(gè)例子可以得到這樣一種推測(cè)性結(jié)論：個(gè)體在發(fā)育和生長(zhǎng)過(guò)程中獲得的環(huán)境影響，被遺傳給了后代。

第27頁(yè)/共53頁(yè)

研究與實(shí)踐表明：環(huán)境對(duì)疾病有著巨大的影響。對(duì)結(jié)腸癌、中風(fēng)、冠心病和II型糖尿病等多種復(fù)雜性疾病的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，至少70％的患者表現(xiàn)出各種不良的“環(huán)境因素”，如偏食、超重、不運(yùn)動(dòng)和抽煙。如果對(duì)不良生活習(xí)慣加以改變，就可以大大地降低這些疾病的發(fā)生。例如，不抽煙，少喝酒，良好的飲食以及適量的運(yùn)動(dòng)，可以讓冠心病和中風(fēng)的患病率降低70％。越是復(fù)雜的性狀或行為，環(huán)境發(fā)揮的作用就相對(duì)越強(qiáng)、越重要。第28頁(yè)/共53頁(yè)

表觀遺傳（Epigenetics）是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變，即基因型未發(fā)生變化而表型卻發(fā)生了改變，且這種改變?cè)诎l(fā)育和細(xì)胞增殖過(guò)程中能穩(wěn)定傳遞。主要從以下三個(gè)層面上調(diào)控基因的表達(dá)：DNA修飾

蛋白修飾

非編碼RNA的調(diào)控第29頁(yè)/共53頁(yè)

基因組印跡是指來(lái)自父方和母方的等位基因在通過(guò)精子和卵子傳遞給子代時(shí)發(fā)生了修飾，使帶有親代印跡的等位基因具有不同的表達(dá)特性，這種修飾常為DNA甲基化修飾，也包括組蛋白乙?；?、甲基化等修飾。在生殖細(xì)胞形成早期，來(lái)自父方和母方的印跡(一般)將全部被消除，父方等位基因在精母細(xì)胞形成精子時(shí)產(chǎn)生新的甲基化模式，在受精時(shí)這種甲基化模式還將發(fā)生改變；母方等位基因甲基化模式在卵子發(fā)生時(shí)形成，因此在受精前來(lái)自父方和母方的等位基因具有不同的甲基化模式。第30頁(yè)/共53頁(yè)

飲食、遺傳基因多態(tài)性和環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)的作用，均可導(dǎo)致DNA的甲基化狀態(tài)改變。飲食中的蛋氨酸和葉酸是DNA甲基化甲基基團(tuán)的供體。如果飲食中缺乏葉酸，蛋氨酸或硒元素，就會(huì)改變基因的甲基化狀態(tài)，導(dǎo)致神經(jīng)管畸形、癌癥和動(dòng)脈硬化。

這種改變是可以遺傳的。第31頁(yè)/共53頁(yè)

在基因組中除了DNA和RNA序列以外，還有許多調(diào)控基因的信息，它們雖然本身不改變基因的序列，但是可以通過(guò)基因修飾，蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、DNA和其它分子的相互作用，而影響和調(diào)節(jié)基因的功能和特性，并且通過(guò)細(xì)胞分裂和增殖周期影響遺傳。

第32頁(yè)/共53頁(yè)1859年11月24日，CharlesDarwin，（1809-1882）在倫敦出版《物種起源》，提出以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的進(jìn)化理論。第33頁(yè)/共53頁(yè)達(dá)爾文進(jìn)化理論要點(diǎn)物種是可變的，進(jìn)化是逐漸和連續(xù)的；地球上現(xiàn)有的物種源于共同的祖先（生物進(jìn)化一元論）；生存斗爭(zhēng)和自然選擇；（進(jìn)化的主要機(jī)制）第34頁(yè)/共53頁(yè)

在生活條件發(fā)生改變的情況下，生物可以在結(jié)構(gòu)上、功能上和習(xí)性上發(fā)生變異。個(gè)體有利變異的保存與有害變異的消滅稱為選擇或適者生存，這種適者生存和不適者淘汰的過(guò)程就是自然選擇。自然選擇是通過(guò)生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的，生存斗爭(zhēng)包含種內(nèi)斗爭(zhēng)、種間斗爭(zhēng)和生物與無(wú)機(jī)自然條件之間的斗爭(zhēng)。生存斗爭(zhēng)是由繁殖過(guò)剩引起的；第35頁(yè)/共53頁(yè)適應(yīng)是自然選擇的產(chǎn)物。變異是不定向的，不定變異是選擇的根據(jù)，被選擇的有利性狀將在世代傳遞過(guò)程中逐漸累積保存，物種由此而演變，新種由此而產(chǎn)生（通過(guò)自然選擇，即在生存斗爭(zhēng)中適者生存的物種起源）。第36頁(yè)/共53頁(yè)

華萊士（A.RWallace，1823-1913），1855年發(fā)表“制約新種出現(xiàn)的規(guī)律”。1857年在“論變種無(wú)限地離開(kāi)其原始模式的傾向”一文中提出了自然選擇為進(jìn)化機(jī)制的觀點(diǎn)。第37頁(yè)/共53頁(yè)

從此創(chuàng)世與進(jìn)化一直成為人們熱衷討論的重要主題之一，達(dá)爾文及其學(xué)說(shuō)也一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)和爭(zhēng)論的核心。在科學(xué)史上，沒(méi)有任何一位科學(xué)家能比達(dá)爾文受到更多的關(guān)注和批評(píng)，也沒(méi)有任何一個(gè)科學(xué)理論能像進(jìn)化論這樣在社會(huì)公眾之間引起了如此大的反響。第38頁(yè)/共53頁(yè)

受《物種起源》中達(dá)爾文進(jìn)化理論的啟示，赫胥黎（HuxleyTH）根據(jù)他研究的人類(lèi)頭骨化石等資料，大膽地提出“人類(lèi)是和猿類(lèi)由同一個(gè)祖先分枝而來(lái)”，即人猿同祖論。第39頁(yè)/共53頁(yè)1860年6月，在英國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)在牛津召開(kāi)的第30屆年會(huì)上，爆發(fā)了生物學(xué)家赫胥黎與牛津教區(qū)的主教威爾伯福斯之間的著名爭(zhēng)論。

牛津大論戰(zhàn)第40頁(yè)/共53頁(yè)

關(guān)于生物是否是進(jìn)化的，生物是如何進(jìn)化的等問(wèn)題的爭(zhēng)論從18世紀(jì)到現(xiàn)在仍在進(jìn)行并繼續(xù)。為什么在生物進(jìn)化問(wèn)題上有如此多、如此久的爭(zhēng)論呢？第41頁(yè)/共53頁(yè)

3、進(jìn)化理論的發(fā)展

新達(dá)爾文主義：產(chǎn)生于19世紀(jì)末，創(chuàng)立者是德國(guó)的生物學(xué)家A

Weismann（魏斯曼），主要代表人物如Mendel等。第42頁(yè)/共53頁(yè)

魏斯曼提出，生物體由種質(zhì)和體質(zhì)組成。種質(zhì)即遺傳物質(zhì)，專(zhuān)司生殖和遺傳；體質(zhì)執(zhí)行營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)等機(jī)能。種質(zhì)是穩(wěn)定的、連續(xù)的，不受體質(zhì)的影響，它包含在性細(xì)胞核主要是染色體里。獲得性狀是體質(zhì)的變化，因而不能遺傳。進(jìn)化是種質(zhì)的有利變異經(jīng)自然選擇的結(jié)果。AugustWeismann第43頁(yè)/共53頁(yè)

驟變論：德弗里斯（HdeVries）在其1901年發(fā)表的《突變論》中提出“突變是不連續(xù)的變異，能直接產(chǎn)生新種。自然選擇的作用并不重要，只是對(duì)突變起所謂的過(guò)篩作用”。

HugodeVries第44頁(yè)/共53頁(yè)

現(xiàn)代達(dá)爾文主義（現(xiàn)代綜合進(jìn)化論）

代表人物有JohannsenW，

Morgan，杜布贊斯基等。種群遺傳學(xué)的發(fā)展對(duì)自然選擇學(xué)說(shuō)本身以及相關(guān)概念進(jìn)行了修正和補(bǔ)充。第45頁(yè)/共53頁(yè)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，遺傳與變異這對(duì)矛盾是推動(dòng)生物進(jìn)化的動(dòng)力；進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群內(nèi)基因頻率和基因型頻率的改變；突變、選擇、隔離是物種形成和生物進(jìn)化的機(jī)制?，F(xiàn)代綜合理論要點(diǎn)：第46頁(yè)/共53頁(yè)

遺傳多態(tài)現(xiàn)象（geneticpolymorphism）指在一個(gè)群體中，同時(shí)和經(jīng)常存在兩種或兩種以上的變異型或基因型，即復(fù)等位現(xiàn)象。

新綜合理論（分子水平的綜合理論）

遺傳負(fù)荷（geneticload）是指一個(gè)群體由于有害基因的存在而使其適合度降低的現(xiàn)象。一般用一個(gè)群體中每個(gè)個(gè)體帶有的有害基因的數(shù)量來(lái)衡量。

第47頁(yè)/共53頁(yè)

分子進(jìn)化中性論：