生物进化 课件.ppt

第九章生物进化,第一节生物的进化,现在地球上的各种生物是怎样来的？,特创论,特创论者认为：在宇宙历史的某一特殊时刻，由上帝一次性创造出各种生物，最初有多少种，现在就有多少种，各种生物之间没有任何的亲缘关系。,进化论,进化论者认为，现在地球上的各种生物不是神创造的，而是由共同祖先经过漫长的时间逐渐演变而来的，因此各种生物之间有着或远或近的亲缘关系.,一、生物进化的证据,生物进化的证据很多，如：古生物学方面、胚胎学方面、比较解剖学方面、生理学方面、生物化学方面、遗传学方面、生物地理学方面,古生物学上的证据,胚胎学上的证据,比较解剖学上的证据,总结,生物化学上的证据,1、古生物学上的证据,古生物学上的主要证据是化石，是生物进化最可靠的证据之一。,化石,马的进化,始祖鸟,种子蕨,返回,1、古生物学上的证据化石,它在地质层中的分布有何规律？,化石，就是地层中的古代生物的遗体、遗迹或遗物。,在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单，越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂，越高等。,这种分布规律说明了什么？,证实了现代的各种生物是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的；揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。,返回,1、古生物学上的证据马的进化,此图说明了什么？,现代马是由始祖马，经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。,返回,1、古生物学上的证据始祖鸟,1861年，德国考古人员发现了一种奇特的生物化石。这种化石残留有翅膀，嘴里有牙齿，翅膀前段有爪，并有像蜥蜴一样的、由多节尾椎骨组成的长尾。人们称它为始祖鸟。,1996年在中国辽西热河生物群中发现它的化石。开始以为是一种原始鸟类，定名为“中华龙鸟”，后经科学家证实为一种小型食肉恐龙。它的最初骨架大小有1米左右，前肢粗短，爪钩锐利，后腿较长，适宜奔跑，全身还披覆着一至原始绒毛。长期以来，对于鸟类是不是恐龙的后裔一直存在不同的看法，中华鸟龙的发现提供了一定的证据。,始祖鸟和中华龙鸟在生物进化上有何重要意义？,因为它界于爬行类和鸟类之间，所以它是证明鸟类是由爬行类进化而来的重要证据。,返回,1、古生物学上的证据种子蕨,种子蕨化石在生物进化上有何重要意义？,种子蕨化石证明了种子植物和蕨类植物在进化上有着密切的亲缘关系。,返回,2、胚胎学上的证据个体发育,无论是高等动物或是高等植物，它们的个体发育都是由一个细胞受精卵开始的，这一事实说明了什么？,它们有共同的原始祖先，共同的原始祖先都是单细胞生物。,2、胚胎学上的证据胚胎比较,在发育初期都有鳃裂和尾，到了发育晚期，除鱼以外，其他动物和人的鳃裂都消失了，人的尾也消失了。,鱼类、鸟和哺乳动物的胚胎早期阶段,德国著名生物学家海克尔在世纪末提出了“生物重演律”，认为胚胎发育过程实际上是物种进化过程的浓缩，胚胎在短时间内忠实地重复了祖先几亿、几十亿年的进化过程。,2、胚胎学上的证据结论,这些特点说明了什么？,这些脊椎动物和人都是由共同的古代原始祖先进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系。古代的原始祖先生活在水中。,返回,3、比较解剖学上的证据同源器官,图中各动物的器官有何异同？,形态和功能不同，但它们所在部位和结构组成是相似的。,植物的同源器官,痕迹器官,人的盲肠和阑尾蟒蛇的后肢骨人的汗毛、尾椎、动耳肌,3、比较解剖学上的证据结论,这些异同点说明了什么？,这些器官所在部位和结构组成相似，说明它们的起源相同。凡是具有同源器官的生物，都是由共同的原始祖先进化而来的。,返回,4、生物化学证据,人与8种生物在细胞色素c的氨基酸组成上的差异,结论:,生物亲缘关系越近，细胞色素c的氨基酸组成越相似；反之，亲缘关系越远，氨基酸组成的差异就越大。,返回,始祖鸟始祖鸟是最早（年）发现的所谓“过渡型”化石，同时具有爬行类和鸟类的特征。它的大小和乌鸦差不多，基本上长得像爬行动物，例如有很长的尾骨，前肢（翅膀）上有发达的爪子，有“嘴巴”（即无鸟喙），口中有牙齿；但是它又像鸟一样长着带羽毛的翅膀，胸部有叉骨。任何看过其化石的人，都不难承认，这是鸟类从爬行类进化而来的最直接的证据。在年代以前，全世界只发现了两具始祖鸟的完整标本（还有三具不完整的），分别藏在伦敦和柏林。年，英国一位天文学家和一位数学家心血来潮，闯进了他们一窍不通的古生物学领域，在对大英博物馆收藏的那一具始祖鸟化石进行了一番拍照之后，认为其羽毛是人工压出来的。这便是轰动一时的“始祖鸟伪造案”。在一些中文宗教、邪教网站上，还可见到反进化论的文章对此津津乐道。事实是，大英博物馆在当时就组织专家对这具标本重新进行了一系列的鉴定，结果表明其真实性无可怀疑。而且，在年，第三具完整的始祖鸟标本在德国被发现，更使谣言不攻自破。近年来，在中国、西班牙、法国又各发现了几种同时具有爬行类和鸟类的特征的过渡型化石，有成千上万具标本，更充分证明了鸟类是从一种恐龙进化来的。反进化论者是不是应该继续编造这些化石的伪造案？,如果把几种不同的脊椎动物（例如鱼、蝾螈、龟、鸡、兔和人）的各个时期的胚胎放在一起，我们会发现它们存在着不同程度的相似性，越早期的胚胎，相似程度越高。特别值得注意的是，用肺呼吸的爬行类、鸟类、哺乳类在胚胎发育的早期都出现了鳃裂，不仅外形象鱼，而且内脏结构也象鱼。对这个现象的唯一合理的解释，就是这些脊椎动物都是由鱼进化来的，它们的祖先的特征在胚胎发育过程中重演了。德国著名生物学家海克尔在世纪末甚至因此提出了“生物重演律”，认为胚胎发育过程实际上是物种进化过程的浓缩，胚胎在短时间内忠实地重复了祖先几亿、几十亿年的进化过程。以后的研究表明胚胎并非在严格地重演进化过程，“生物重演律”没有获得学术界的认可，但是海克尔绘制的胚胎发育比较图，却一直被广泛采用。不久以前，有生物学家发现，海克尔绘制的插图不准确，有加工和美化之处，夸大了早期胚胎的相似程度。反进化论者又乘机大肆鼓躁，声称动物胚胎相似性是海克尔一手炮制出来的骗局。美国一个名叫钱锟的华人传教士，披上“著名华人生物学家”的外衣（事实上他在学术界毫无名气），不仅在中文刊物上撰文散布谣言，而且频频回国从事反进化论活动。据他说，国内出版部门已接受其建议，将在生物教材中删除这方面的内容。事实的真相是，动物胚胎相似性不是只有海克尔一个人发现的，甚至也不是他最先发现的。早在海克尔之前，达尔文已在物种起源中详细介绍和讨论过这个进化证据。而在达尔文之前，实验胚胎学的创始人冯贝尔已归纳出了一条“冯贝尔定律”，指出各种脊椎动物胚胎早期极其相似，亲缘关系越相近，则越相似。尽管海克尔的“生物重演律”不成立，尽管他的绘图有错误（应该以更准确的绘图或实物照片取代），但是不同脊椎动物的早期胚胎极其相似，却是一个已被无数科学家所亲见、证实的事实，动物的胚胎发育在一定程度上也保留、重演了其祖先的特征。这仍然是生物进化的最有力的证据之一。,总结,以上各种证据证明了什么？,现在的各种生物是由共同的原始祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，它们之间存在着或远或近的亲缘关系。共同的原始祖先生活在水中。,植物的进化历程,藻类,苔藓,蕨类,裸子植物,被子植物,种子植物,孢子植物,脊椎动物的进化历程,鱼类动物,两栖动物,爬行动物,人类,鸟类动物,哺乳动物,生物的进化规律,细胞数量上由 到，器官结构和生理活动由 向 发展，生活环境则由 到，生物界向着 和 方向发展。,单细胞,多细胞,简单,复杂,水生,陆生,多样化,复杂化,多样化,生物种类从少到多，并向不同方向发展，分化为形形色色的物种。多样化使生物扩大了生存空间，适应于各种不同的自然环境。适应辐射导致生物多样性大大增加，是生物进化的形式之一。,复杂化,生物体的形态结构、生理功能逐渐从简单到复杂，从低级向高级发展。,生物进化是前进性发展的，是不可逆的,思考题,试由马的进化过程推断使其向前进化的主要因素。,主要是环境的变迁。,同源器官的起源相同，为什么它们的形态和功能又不相同？,由于它们生活的环境不同造成的。,练习,始祖鸟在进化上处于和的过渡类型。,爬行类鸟类,将各种生物的遗传密码进行分析比较，发现它们的遗传密码是相同和相通的，这是进化学说在方面的证据？,A、比较解剖学B、胚胎学C、分子生物学D、不是进化上的证据,C,练习,下列哪项是同源器官？,A、蜜蜂的翅和蜂鸟的翅B、水螅的触手和蝙蝠的翼手C、鲸的胸鳍和猴的前肢D、蛙的后肢和河蚌的斧足,C,猪胚胎中出现鳃裂，下列的解释正确的是：,A、猪的胚胎用鳃呼吸B、猪起源于生活在水中的原始祖先C、鳃裂和肺是同源器官D、猪起源于鱼类,B,提问：1、关于生物进化的原因，有哪个学说对此作出了科学的解释？它的主要内容是：,达尔文的自然选择学说,突变（基因突变 和 染色体异常）基因重组自然选择等,达尔文自然选择学说的主要内容：1）过度繁殖2）生存斗争3）遗传和变异4）适者生存，不适者被淘汰,3、生物进行和生物繁殖的基本单位是：。4、产生进化的原材料。,种群,突变和基因重组,2、影响基因突变频率的因素是：,提问：1、关于生物进化的原因，有哪个学说对此作出了科学的解释？它的主要内容是：,达尔文的自然选择学说,突变（基因突变 和 染色体异常）基因重组自然选择等,达尔文自然选择学说的主要内容：1）过度繁殖2）生存斗争3）遗传和变异4）适者生存，不适者被淘汰,3、生物进行和生物繁殖的基本单位是：。4、产生进化的原材料。,种群,突变和基因重组,2、影响基因突变频率的因素是：,5、“基因突变率很低，并且一般是有害的，但却作为生物进化的原材料”你认为这一说法：A、对，基因突变虽对多数个体不利，但它为定向的自然选择奠定了基础 B、对，基因突变虽对多数个体不利，但基因突变的方向与生物进化的方向是一致 C、不对，因为基因突变不利个体的繁殖、易绝种 D、不对，因为基因突变导致个体死亡，不会进化,（A）,三、自然选择决定生物进行的方向,长满地衣的树干上的桦尺蠖,黑褐色树干上的桦尺蠖,实 例英国的曼彻斯特地区桦 尺 蠖,思考：1、生物进行的方向是什么决定？2、什么是导致物种形成的原因？,种群中产生变异（不定向）,个体差异,适者（有利个体）生存，不适者（不利个体）淘汰,适应环境新类型,内因,动力,生存斗争,逐代遗传积累,内因,浅色的桦尺蠖祖先发生变异,个体有黑色的、也有浅色的,黑桦尺蠖生存,逐代选择,现代黑桦尺蠖,在黑褐色的环境下,自然选择,实 例,生物进化过程,四、隔离导致物种的形成,（一）物种,概念：P67,特点：（P67）,不同物种之间一般是不能交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代,（二）隔离,1、概念,2、类型,1）地理隔离（P67 倒 8-7）2）生殖隔离（P67 倒 2-1）,不同种群之间一旦产生生殖隔离，就不会有基因交流。,如东北虎和华南虎,马 驴,例如：,骡（一般不能生育）,种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代。,（三）物种的形成,实例：加拉帕戈斯群岛上的几种地雀,加拉帕戈斯群岛上的几种地雀的形成过程,原始地雀,变异类型,变异积累，形成新物种（各种地雀）,海洋隔离突变、基因重组,群岛间食物、栖息条件差异群岛渐远导致生殖隔离,练习：1、东南虎和东北虎两个亚种的形成是因为：A 地理隔离的结果 D 生殖隔离的结果B 基因突变和基因重组的结果 C 地理隔离和生殖隔离的结果2、P69 复习题 二、三、2 4,A,本节重点：现代生物进化理论：1、以自然选择学说为核心 2、基本观点（P68）,