生物的起源和进化省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

22 六月 20241自然科学基础生命的起源与演化生命是宇宙中最绚丽花朵，今天人们比以往任何时候都热爱生命，珍视生命；生命运动是宇宙中最神妙音乐，今天人类比以往任何时候都对生命满怀向往，饱含探索渴望与热情。科学技术整体发展为人类探索生命提供了伎俩，使人类深入了解生命世界，揭示生命科学真谛成为可能.第1页22 六月 20242自然科学基础生命的起源与演化第十章第十章 生命起源与进化生命起源与进化 生命起源生命起源-曾被认为是曾被认为是20世纪十世纪十大科学之谜之一，或许在二十一世纪它大科学之谜之一，或许在二十一世纪它仍是难解之谜。仍是难解之谜。第2页22 六月 20243自然科学基础生命的起源与演化代表人物：代表人物：米米勒勒等等第3页22 六月 20244自然科学基础生命的起源与演化广为接收生命起源学说广为接收生命起源学说 新自然发生学说：新自然发生学说：19241924年苏联生物学家年苏联生物学家奥巴林奥巴林发表发表专著。专著。19291929年英国遗传学家年英国遗传学家霍尔丹霍尔丹也提出类似观点。也提出类似观点。19361936年奥巴林专著再版，他提出生命起源学说引发年奥巴林专著再版，他提出生命起源学说引发世界重视。世界重视。按照这个学说，生命是在长时期宇宙进化过程按照这个学说，生命是在长时期宇宙进化过程中发生，是宇宙进化某一阶段无生命物质所发生一中发生，是宇宙进化某一阶段无生命物质所发生一个进化过程，而不是在现在条件下由非生命有机物个进化过程，而不是在现在条件下由非生命有机物质突然产生。质突然产生。所以，生命起源大约发生在距今所以，生命起源大约发生在距今45453535亿年间。亿年间。第4页22 六月 20245自然科学基础生命的起源与演化 当代科学观点是：生命一定是在地球诞生和当代科学观点是：生命一定是在地球诞生和进化过程中，从进化过程中，从非生物非生物产生出来。也就是化学进产生出来。也就是化学进化学说：生命起源于化学说：生命起源于原始地球原始地球上无机物，由上无机物，由无机无机到有机，由简单到复杂到有机，由简单到复杂，经过一系列化学进化过，经过一系列化学进化过程，在极其漫长时间内，非生命物质经过极其复程，在极其漫长时间内，非生命物质经过极其复杂化学过程，慢慢演变为原始生命体。杂化学过程，慢慢演变为原始生命体。一、生命化学起源过程一、生命化学起源过程第5页22 六月 20246自然科学基础生命的起源与演化（一）生命前（一）生命前（一）生命前（一）生命前化学进化化学进化化学进化化学进化4646亿年以前亿年以前原始地球原始地球是炽热，是炽热，组成地球元素多呈气体状态组成地球元素多呈气体状态蟹状星云表明了宇宙形成蟹状星云表明了宇宙形成“大爆炸大爆炸”理论可能性理论可能性1 1、生命物质原料产生（原始大气形成）、生命物质原料产生（原始大气形成）原始地球原始地球第6页地球表面温度逐步降低，形成地地球表面温度逐步降低，形成地壳后壳后,火山喷发出火山喷发出二氧化碳二氧化碳、水水蒸气、氨、甲烷蒸气、氨、甲烷等气体组成了等气体组成了原原原原始大气始大气始大气始大气原始大气中水蒸气遇冷形原始大气中水蒸气遇冷形成降于地表，集聚成成降于地表，集聚成原始原始海洋海洋第7页22 六月 20248自然科学基础生命的起源与演化2.2.从无机分子生成有机小分子从无机分子生成有机小分子 几十亿年前，荒凉地球上只有一些简单化学材料，在原几十亿年前，荒凉地球上只有一些简单化学材料，在原始地球各种自然能源如太阳紫外线辐射、雷电等强大作用始地球各种自然能源如太阳紫外线辐射、雷电等强大作用下，原始大气中甲烷、氨、水蒸气等简单分子，合成为氨下，原始大气中甲烷、氨、水蒸气等简单分子，合成为氨基酸、核苷酸、含氮碱基和糖等有机小分子，在原始海洋基酸、核苷酸、含氮碱基和糖等有机小分子，在原始海洋中积累下来。这就是奥巴林和哈尔达内所说中积累下来。这就是奥巴林和哈尔达内所说“原始汤原始汤”。第8页22 六月 20249自然科学基础生命的起源与演化米勒试验证实了什么米勒试验证实了什么 用米勒试验装置进行试用米勒试验装置进行试验，进行火花放电，结果验，进行火花放电，结果生成了氨基酸。生成了氨基酸。试验表明：试验表明：在生命起源过程中，从无在生命起源过程中，从无机物生成有机物化学进化机物生成有机物化学进化过程是完全可能。过程是完全可能。第9页22 六月 202410自然科学基础生命的起源与演化3.3.从有机小分子合成有机大分子从有机小分子合成有机大分子 从有机物小分子到有机大分子物质。在原始海洋从有机物小分子到有机大分子物质。在原始海洋“浓汤浓汤”中，有机小分子又深入组成有机大分子，大量中，有机小分子又深入组成有机大分子，大量氨基酸氨基酸脱水聚脱水聚合为合为蛋白质分子蛋白质分子，大量，大量核苷酸核苷酸分子脱水聚合为分子脱水聚合为核糖核酸核糖核酸分子，分子，形成原始形成原始蛋白质和核酸蛋白质和核酸等生命物质。蛋白质和核酸等生物分等生命物质。蛋白质和核酸等生物分子是生命物质基础。子是生命物质基础。有机大分子是指什么？有机大分子是指什么？有机大分子是指什么？有机大分子是指什么？主要是指蛋白质、核酸主要是指蛋白质、核酸怎样形成呢？怎样形成呢？第10页22 六月 202411自然科学基础生命的起源与演化4.4.从有机大分子组成多分子体系从有机大分子组成多分子体系 伴随伴随“原始汤原始汤”越来越浓，有机高分子物质越来越来越浓，有机高分子物质越来越多，它们相互作用，凝聚成与原始海洋环境分隔越多，它们相互作用，凝聚成与原始海洋环境分隔开小滴，这种独立体系即多分子体系。它能够与外开小滴，这种独立体系即多分子体系。它能够与外界进行原始物质交换活动。界进行原始物质交换活动。多分子体系特点？多分子体系特点？多分子体系特点？多分子体系特点？（1 1 1 1）有原始界膜）有原始界膜）有原始界膜）有原始界膜（2 2 2 2）能进行原始物质交换）能进行原始物质交换）能进行原始物质交换）能进行原始物质交换 第11页22 六月 202412自然科学基础生命的起源与演化5.5.从多分子体系演变为原始生命从多分子体系演变为原始生命 多分子体系经过长久不停演变，尤其是蛋白质和核酸这多分子体系经过长久不停演变，尤其是蛋白质和核酸这两大主要成份相互作用，终于形成了原始生命。这个时候，两大主要成份相互作用，终于形成了原始生命。这个时候，就由生命起源就由生命起源化学演化化学演化阶段进入了生命出现以后阶段进入了生命出现以后生物进化生物进化阶段阶段。这是距今。这是距今3030亿年前事情。不过对于生物大分子物质亿年前事情。不过对于生物大分子物质怎样相互作用形成多分子体，进而演变为原始生命形态，怎样相互作用形成多分子体，进而演变为原始生命形态，还没有些人证实过。这个神秘化学演化第四阶段因而成为还没有些人证实过。这个神秘化学演化第四阶段因而成为研究焦点，研究焦点，原始生命特点是什么？原始生命特点是什么？（1 1）有新陈代谢作用）有新陈代谢作用（2 2）能进行繁殖）能进行繁殖第12页22 六月 202413自然科学基础生命的起源与演化无机小分子物质无机小分子物质生生成成形形成成组组成成演变第一第一阶段阶段场所场所试验试验第二第二阶段阶段场所场所过程过程第三第三阶段阶段场所场所过程过程第四第四阶段阶段场所场所过程过程 原始大气19531953、美国米勒、美国米勒 原始海洋原始海洋聚合、缩合聚合、缩合原始海洋原始海洋原始海洋原始海洋浓缩、凝聚浓缩、凝聚长久演变、长久演变、相互作用相互作用特点特点特点特点原始界膜和原始界膜和原始原始 物物质质交换交换原始新陈代谢和繁殖原始新陈代谢和繁殖有机小分子物质有机小分子物质有机大分子物质有机大分子物质多分子体系多分子体系原始生命原始生命生命起源生命起源第13页22 六月 202414自然科学基础生命的起源与演化（二）生命热泉（二）生命热泉起源说起源说伴随深海探测深入研究，尤其是伴随深海探测深入研究，尤其是2020世纪世纪7070年代年代对加拉巴哥斯群岛（对加拉巴哥斯群岛（Galapagos Islands)Galapagos Islands)洋中洋中脊火山喷口研究，表明海水在深海烟囱（脊火山喷口研究，表明海水在深海烟囱（deep-deep-sea ventsea vent）中经历了巨大温度和化学梯度改变，）中经历了巨大温度和化学梯度改变，可能形成各种溶解物，包含原始生物化学物质。可能形成各种溶解物，包含原始生物化学物质。所以，美国霍普金斯大学地质古生物学家斯坦所以，美国霍普金斯大学地质古生物学家斯坦利（利（S.M.StanlyS.M.Stanly，19851985）提出生命深海底烟）提出生命深海底烟囱起源说。囱起源说。据美国据美国华盛顿邮报华盛顿邮报最近（最近（19921992）报道，加）报道，加利福尼亚大学洛杉矶分校分子生物学家詹姆利福尼亚大学洛杉矶分校分子生物学家詹姆莱莱克在大洋底烟囱附近找到了在黄石公园热泉里克在大洋底烟囱附近找到了在黄石公园热泉里生存嗜硫细菌，为海底烟囱热泉生命起源非常生存嗜硫细菌，为海底烟囱热泉生命起源非常规理论提供了证据。规理论提供了证据。第14页22 六月 202415自然科学基础生命的起源与演化 热泉生态系统之所以与生命起源相联络，主要基热泉生态系统之所以与生命起源相联络，主要基于以下事实：于以下事实：(1)(1)现今所发觉古细菌，大多都生活在高温、缺氧、现今所发觉古细菌，大多都生活在高温、缺氧、含硫和偏酸环境中，这种环境与热泉喷口附近环境极含硫和偏酸环境中，这种环境与热泉喷口附近环境极其相同；其相同；(2)(2)热泉喷口附近不但温度非常高，而且又有大量热泉喷口附近不但温度非常高，而且又有大量硫化物、硫化物、CHCH4 4、H H2 2和和COCO2 2等，与地球形成时早期环境等，与地球形成时早期环境相同。相同。第15页22 六月 202416自然科学基础生命的起源与演化二二.生物进化生物进化n（一）生物进化证据（一）生物进化证据 进化含有连续改变意思，而这种改变又带有定向成份，进化即朝一定方向改变趋势。生物从共同祖先由低级到高级，由简单到复杂逐步分化演变过程叫进化（evolution)。第16页1.1.古生物学上证据古生物学上证据 依据古生物学和地质学研究，各种地质年代地层理依据古生物学和地质学研究，各种地质年代地层理分布着化石统计了生物进化历程，成为进化直接证分布着化石统计了生物进化历程，成为进化直接证据。据。化石是指保留在地层中古代生物遗体、遗物或遗址。化石是指保留在地层中古代生物遗体、遗物或遗址。因为某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年复杂因为某种原因被埋藏在地层中，经过若干万年复杂改变形成。改变形成。琥珀化石琥珀化石第17页22 六月 202418自然科学基础生命的起源与演化过渡类型生物化石发觉，是生物进化最有力过渡类型生物化石发觉，是生物进化最有力证据，如在中生代地层中发觉始祖鸟化石就证据，如在中生代地层中发觉始祖鸟化石就是一例。始祖鸟是原始鸟类，体表被羽毛、是一例。始祖鸟是原始鸟类，体表被羽毛、前肢变成翼、足有四趾，三趾向前、一趾向前肢变成翼、足有四趾，三趾向前、一趾向后，这是鸟类特征。但始祖鸟口内有牙齿、后，这是鸟类特征。但始祖鸟口内有牙齿、翼上有三个指，指端有爪、还有一条由脊椎翼上有三个指，指端有爪、还有一条由脊椎骨组成长尾，而这些又是爬行动物特征。始骨组成长尾，而这些又是爬行动物特征。始祖鸟化石证实了鸟类是由爬行动物进化而来。祖鸟化石证实了鸟类是由爬行动物进化而来。第18页始祖鸟复原图始祖鸟复原图始祖鸟始祖鸟有牙齿、爪有牙齿、爪被覆羽毛，有翅膀、嘴外形像鸟喙被覆羽毛，有翅膀、嘴外形像鸟喙像鸟像鸟像爬行动物像爬行动物资料二资料二第19页34亿年前生物化石亿年前生物化石9亿亿7亿年前生物化石亿年前生物化石6亿年前生物化石亿年前生物化石5亿年前生物化石亿年前生物化石恐龙遗体化石恐龙遗体化石第20页古生物学揭示了生物由少到多、结古生物学揭示了生物由少到多、结构由简到繁、由低等到高等进化次构由简到繁、由低等到高等进化次序和规律。序和规律。第21页 仔细观察几个脊椎动物前肢骨骼模式图，仔细观察几个脊椎动物前肢骨骼模式图，比较脊椎动物前肢骨骼基本组成，你能发觉比较脊椎动物前肢骨骼基本组成，你能发觉他们共同之处吗？从中你能得出什么结论？他们共同之处吗？从中你能得出什么结论？2.2.比较解剖学证据比较解剖学证据第22页同源器官同源器官 是指含有不一样功效和外部形态，但却有相同基本结构器官。如：蝾螈和鳄前肢；鸟类翅和哺乳类 前肢以及人手臂。同源器官在结构及发育上一致性说明这些动物起源于共同祖先，含有相同遗传基础。痕迹器官痕迹器官 是指生物体在进化过程中，有些作用不大，但依然存在器官。如：人盲肠、阑尾、耳肌和尾椎骨等。说明人类祖先内存在这些器官，因为适应新环境这些器官无用而逐步退化了。痕迹器官存在，也证实了进化中亲缘关系。第23页3.3.胚胎学上证据胚胎学上证据第24页 鸡和人等脊椎动物祖先是相同，鸡和人等脊椎动物祖先是相同，都是由水生鱼类进化而来。都是由水生鱼类进化而来。从胚胎学上得出结论：从胚胎学上得出结论：从鱼类、两栖类、爬行类、鸟类到哺乳类和人，它们从鱼类、两栖类、爬行类、鸟类到哺乳类和人，它们早期胚胎很相同，都含有早期胚胎很相同，都含有鳃裂和尾鳃裂和尾。这说明脊椎动物。这说明脊椎动物也含有共同祖先，它们均来自用鳃呼吸、有尾水栖动也含有共同祖先，它们均来自用鳃呼吸、有尾水栖动物祖先，而物祖先，而人类则是从有尾动物发展而来。人类则是从有尾动物发展而来。第25页4.4.分子生物学证据分子生物学证据第26页22 六月 202427自然科学基础生命的起源与演化除上述四个证据外，生理学、遗传学和生物地理学也为生物进化提供了新证据。依据细胞色素C分子中氨基酸次序差异，能够得知这一分子基因核苷酸次序差异，依此也一样反应出不一样生物之间亲缘关系。差异越小，亲缘关系越近；反之，差异越大，亲缘关系越远。第27页22 六月 202428自然科学基础生命的起源与演化（二）、生物进化理论（二）、生物进化理论生物为何会进化？达尔文继承了进化论先驱思想，综合当初自然科学结果，创建了生物进化理论达尔文进化学说。当代全部生物都是从过去生物进化来；自自然然选选择择是生物适应环境而进化原因适者生存。自自然然选选择择理理论论是是达达尔尔文文进进化化论论关关键键，它它解解释释了了生物进化机理生物进化机理 第28页达 尔 文达尔文是世界近代史上最伟大生物达尔文是世界近代史上最伟大生物学家之一，他在观察、研究大量动学家之一，他在观察、研究大量动物基础上，于物基础上，于1859年出版了震惊学年出版了震惊学术界巨著术界巨著物种起源物种起源。他认为，他认为，生物最初是由非生物发展起来，现生物最初是由非生物发展起来，现存各种生物拥有共同祖先。存各种生物拥有共同祖先。自然界自然界中生物，经过激烈生存斗争，适应中生物，经过激烈生存斗争，适应者生存下来，而不适应者则被淘汰者生存下来，而不适应者则被淘汰掉，这就是掉，这就是“自然选择自然选择”。生物正。生物正是经过是经过遗传遗传、变异变异和自然选择，从和自然选择，从低级到高级，从简单到复杂，种类低级到高级，从简单到复杂，种类由少到多地发展着、进化着。由少到多地发展着、进化着。达尔达尔文关于生物进化关点，已成为当代文关于生物进化关点，已成为当代生物学经典理论。生物学经典理论。你们了解我吗？你们了解我吗？第29页22 六月 202430自然科学基础生命的起源与演化达尔文对家鸡品种起源解释：人们经过很多年喂养野生原鸡，先驯化成家鸡，以后家鸡不停地发生变异，人类依据自己需要(如需要下蛋多鸡、需要产肉鲜嫩鸡、需要漂亮羽毛鸡等)进行选择，分别留种进行繁殖。在后代再依据自己需要选择、再培育、这么一代代地选择和培育，结果形成了蛋用鸡、肉用鸡和羽毛漂亮观赏鸡等。1、达尔文进化学说、达尔文进化学说（1）人工选择）人工选择达尔文进化学说关键是自然选择，自然选择建立是受到人工选择学说启发，达尔文认为人工选择包含变异、遗传和选择三个原因。第30页22 六月 202431自然科学基础生命的起源与演化人人工工选选择择造造成成家家养养狗狗形形态态各各异异古代英国牧羊犬古代英国牧羊犬古代英国牧羊犬古代英国牧羊犬伯恩山犬伯恩山犬狐狸犬狐狸犬俄罗斯牧羊犬俄罗斯牧羊犬俄罗斯牧羊犬俄罗斯牧羊犬哈士奇哈士奇松狮犬松狮犬京巴京巴第31页22 六月 202432自然科学基础生命的起源与演化（2）自然选择）自然选择1 1、繁殖过剩、繁殖过剩2 2、生存斗争、生存斗争3 3、遗传变异、遗传变异4 4、适者生存、适者生存经过对人工选择研究，达尔文提出了自然经过对人工选择研究，达尔文提出了自然界各种物种起源也有一个相同选择过程，界各种物种起源也有一个相同选择过程，就是自然选择。就是自然选择。第32页22 六月 202433自然科学基础生命的起源与演化过分繁殖过分繁殖第33页22 六月 202434自然科学基础生命的起源与演化所以按照理论计算，即使是繁殖很所以按照理论计算，即使是繁殖很慢动、植物，也会在不太长时期内产慢动、植物，也会在不太长时期内产生大量后代而占满整个地球。生大量后代而占满整个地球。可见，生物普遍含有过分繁殖能力。可见，生物普遍含有过分繁殖能力。过分繁殖过分繁殖第34页22 六月 202435自然科学基础生命的起源与演化 即使生物繁殖能力很强，但其赖以生存即使生物繁殖能力很强，但其赖以生存各种资源都很有限，任何生物要想生存下各种资源都很有限，任何生物要想生存下去，就得为获取足够食物、空间等而进行去，就得为获取足够食物、空间等而进行生存斗争。生存斗争。生存斗争生存斗争 因为生存斗争存在，生物个体数量不会因为生存斗争存在，生物个体数量不会无限增多。无限增多。第35页22 六月 202436自然科学基础生命的起源与演化生物个体之间生物个体之间为争夺有限生活条件进行相互为争夺有限生活条件进行相互斗争，以及斗争，以及生物与无机自然环境之间生物与无机自然环境之间斗争，斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族自然现象。斗赖以维持个体生存并繁衍种族自然现象。斗争争结果是结果是生物大量死亡，少许存活。生物大量死亡，少许存活。生存斗生存斗争争对生物个体往往有害，但对生物物种是有对生物个体往往有害，但对生物物种是有利。利。生存斗争包含生存斗争包含:种内斗争种内斗争 种间斗争种间斗争 无机条件斗争无机条件斗争第36页22 六月 202437自然科学基础生命的起源与演化无机条件指自然界中水分、温度、湿度、光和空气等理化原因。如动物冬眠特征就是对严寒斗争；沙漠中植物，叶子退化、根系发达，这是对干旱斗争；种间斗争是指不一样物种之间相互争夺食物和空间斗争，如作物和杂草之间争夺阳光、水分、养料和土壤斗争。狼吃羊、羊吃草等都是种间斗争；种内斗争是指同一物种个体之间，争夺生活场所、食物、配偶或其它生存条件斗争。达尔文认为，同种生物因为要求相同生活条件竞争最为激烈，所以他认为因为繁殖过剩引发种内斗争是生物进化动力。第37页22 六月 202438自然科学基础生命的起源与演化生存斗争生存斗争秃鹫在争斗秃鹫在争斗第38页22 六月 202439自然科学基础生命的起源与演化生存斗争生存斗争猎豹在追捕瞪羚猎豹在追捕瞪羚第39页22 六月 202440自然科学基础生命的起源与演化生存斗争生存斗争狮子和大象争夺水源狮子和大象争夺水源第40页22 六月 202441自然科学基础生命的起源与演化生物进化基础：遗传和变异生物进化基础：遗传和变异在自然界中，每个生物个体都在自然界中，每个生物个体都有遗传和变异特征，生物在繁衍有遗传和变异特征，生物在繁衍过程中会不停产生变异。过程中会不停产生变异。遗传变异遗传变异第41页22 六月 202442自然科学基础生命的起源与演化遗遗传传变变异异昆昆虫虫抗抗药药性性产产生生第42页22 六月 202443自然科学基础生命的起源与演化 在这些变异个体中，能够适应该初环境就在这些变异个体中，能够适应该初环境就是一个有利变异是一个有利变异,它们轻易在生存斗争中获胜它们轻易在生存斗争中获胜继续生存下去，并经过繁衍把这些有利变异继续生存下去，并经过繁衍把这些有利变异遗传给下一代。遗传给下一代。反之，那些不适应环境不利变异个体，则反之，那些不适应环境不利变异个体，则很轻易在生存斗争中失败而死亡。很轻易在生存斗争中失败而死亡。适者生存适者生存第43页22 六月 202444自然科学基础生命的起源与演化适者生存适者生存叶尾壁虎保护色叶尾壁虎保护色第44页22 六月 202445自然科学基础生命的起源与演化适者生存适者生存竹节虫拟态竹节虫拟态第45页22 六月 202446自然科学基础生命的起源与演化适者生存适者生存秘鲁叶状螳螂拟态秘鲁叶状螳螂拟态第46页22 六月 202447自然科学基础生命的起源与演化 为何极地狐狸耳朵短而圆？为何极地狐狸耳朵短而圆？为何极地狐狸耳朵短而圆？为何极地狐狸耳朵短而圆？为何非洲狐狸耳朵长而大？为何非洲狐狸耳朵长而大？为何非洲狐狸耳朵长而大？为何非洲狐狸耳朵长而大？答案：极地狐狸耳朵短而圆可降低热量流失。答案：极地狐狸耳朵短而圆可降低热量流失。而非洲狐狸耳朵长而大，有利于在酷热环境中散而非洲狐狸耳朵长而大，有利于在酷热环境中散热。热。第47页22 六月 202448自然科学基础生命的起源与演化犬犬类类祖祖先先经经过过自自然然选选择择产产生生5种种犬犬科科动动物物第48页22 六月 202449自然科学基础生命的起源与演化生物性状和特征改变往往是环境和遗传相互生物性状和特征改变往往是环境和遗传相互作用结果，例：长颈鹿进化作用结果，例：长颈鹿进化第49页22 六月 202450自然科学基础生命的起源与演化第50页自然选择与人工选择自然选择自然选择你一些羊逃到了附近森你一些羊逃到了附近森林里，他们唯一天敌是林里，他们唯一天敌是狼。狼在夜间捕食，经狼。狼在夜间捕食，经常捕捉到那些鲜艳白色常捕捉到那些鲜艳白色绵羊，很快森林中绵羊绵羊，很快森林中绵羊都是什么颜色？都是什么颜色？人工选择人工选择 把自己想象为一位牧民，把自己想象为一位牧民，你有一群绵羊，二分之一你有一群绵羊，二分之一是白色，二分之一是黑色。是白色，二分之一是黑色。假如白色羊毛好卖，你会假如白色羊毛好卖，你会怎样做？这么做结果怎样怎样做？这么做结果怎样？第51页22 六月 202452自然科学基础生命的起源与演化总结总结:自然界中生物，经过激烈生存自然界中生物，经过激烈生存竞争，适应环境生存下来，不竞争，适应环境生存下来，不适应环境被淘汰，这就是自然适应环境被淘汰，这就是自然选择。所以当前在地球上生活选择。所以当前在地球上生活各种生物大多是适应环境。自各种生物大多是适应环境。自然界环境有各种类型，不一样然界环境有各种类型，不一样类型环境对生物差异进行选择，类型环境对生物差异进行选择，形成了适应不一样环境生物，形成了适应不一样环境生物，同时，也产生了生物多样性。同时，也产生了生物多样性。环境是不停改变，改变环境选环境是不停改变，改变环境选择生物进化方向，环境选择造择生物进化方向，环境选择造成了基因频率定向改变，造成成了基因频率定向改变，造成生物朝着一定方向迟缓地进化。生物朝着一定方向迟缓地进化。由此可见，自然选择决定生物由此可见，自然选择决定生物进化方向。进化方向。第52页22 六月 202453自然科学基础生命的起源与演化当代达尔文主义是在达尔文自然选择学说、基因学说、群体遗传学基础上，结合生物学其它分支学科新成就而发展起来，故称为当代综合进化理论。此理论认为进化是在群体中实现，进化原材料是突变。经过突变、自然选择和隔离综合作用，造成新类型产生。5.5.综合进化论（当代达尔文主义）综合进化论（当代达尔文主义）第53页22 六月 202454自然科学基础生命的起源与演化(1)种群基因库突变种群基因库突变生物进化单位不是个体而是种群。生物种群中普通都有杂种性。在一个种群中，能进行生殖个体所含有全部遗传信息总和，称为基因库在自然界中，种群基因库演变是不可防止，基因突变是使种群基因演变主要原因。基因突变平时不常发生，但从几十亿年生物历史来看，还是不少。当突变发生，就会引发基因库改变，为生物进化提供丰富原料，X光、紫外线、化学诱变剂等可引发突变。第54页22 六月 202455自然科学基础生命的起源与演化(2)自然选择主导作用自然选择主导作用基因突变方向是不定，但在自然选择作用下，不定向变异能够纳入定向。也就是说，种群所发生定向变异，是由选择作用造成。同时还能够经过选择作用使种群定向变异积累，从而改变生物类型。这就是自然选择主导作用，即创造新物种作用。第55页22 六月 202456自然科学基础生命的起源与演化蛾类工业黑化是当代达尔文主义解释自然选择著名例子。英国花椒娥是夜行性动物，白天通常栖息在有地衣覆盖树干和石块上，在这种背景下，浅色可作为保护色，有利生存。到1948年，花椒蛾相关报导还是浅色。直到1950年，在英国工业中心曼彻斯特，首次报道有黑色型突变，这种个体在群体中占百分比极低。伴随烟尘和废气工业污染，使地衣死亡，而树皮裸露，花椒蛾栖息背景由浅色地衣变成深色树干，使浅色蛾类失去对鸟类捕食保护，于是黑色突变型得到很快发展。仅在曼彻斯特就到达90%以上。第56页22 六月 202457自然科学基础生命的起源与演化(3)隔离在物种形成中作用隔离在物种形成中作用隔离是阻止不一样种群在自然条件下相互交配机制。当自然选择引发种群分化时，假如没有隔离机制使分化种群之间断绝基因交流，就不能形成新种。地理隔离地理隔离地理隔离是指种群占据不一样分布区，因为地理上屏障，如海洋、河流、高山、沙漠、森林等都可使不一样种群不能自由交配。第57页22 六月 202458自然科学基础生命的起源与演化比如我国东北虎和华南虎，因为分布两地域相距很远，中间辽阔地带起了隔离作用。因为生活在不一样环境里，经过自然选择，产生了性状分歧，东北虎适应东北严寒气候，躯体高大、体毛细长，因长久地理隔离，二者性状差异增大。生殖隔离生殖隔离生殖隔离是因为地理隔离造成自然选择方向不一样，使彼此隔离种群遗传特征，朝着不一样方向发展，进而使种群之间不能杂交，或杂交后不育，这么它们就成了不一样种了。第58页22 六月 202459自然科学基础生命的起源与演化生物进化路线生物进化路线原核细胞 真核细胞 单细胞原生生物 多细胞生物植物和动物两支 植物沿着菌藻植物苔藓和蕨类植物裸子植物被子植物方向进化。动物则从无脊椎动物，再沿着鱼类两栖类爬行类鸟类和哺乳类动物方向发展，最高级哺乳动物是猿类。距今约四五百万年前，人开始从猿类中分化出来，这就到了进化树最顶端。(三三)、生物进化历程、生物进化历程第59页22 六月 202460自然科学基础生命的起源与演化前寒武纪34亿年前：单细胞原核生物20亿年前：单细胞真核藻类 8亿年前：多细胞生物古生代古生代寒武纪：生物大暴发，藻类、蕨类、软体动物、棘皮动物奥陶纪和志留纪：植物由水生到陆生进化泥盆纪：鱼类大发展、昆虫和两栖动物兴起石炭纪：两栖动物繁盛，爬行类兴起、动物由水生到陆生中生代中生代二叠纪：裸子植物繁茂第60页22 六月 202461自然科学基础生命的起源与演化三叠纪：裸子植物开始占优势早期哺乳动物出现。大陆开始漂移。侏罗纪：原始鸟类（始祖鸟等）出现。古代哺乳动物、裸子植物占优势。白垩纪：大多数大陆分隔开来，恐龙在本期结束时灭绝。最早蛇类出现并发生适应辐射。含有当代鸟类特征黄昏鸟出现。被子植物和哺乳类开始多样化，有袋类与有胎盘类哺乳动物开始分化。新生代新生代-第三纪：被子植物大规模多样化，昆虫发生适应辐射，并形成了大多数当代科，脊椎动物许多当代科已经形成。第四纪：冰川重复出现，大型哺乳动物（如剑齿虎、猛犸象、大型美洲野牛等）绝灭，人类出现。第61页22 六月 202462自然科学基础生命的起源与演化生物进化主要时期生物进化主要时期太古代元古代古生代中生代新生代第62页22 六月 202463自然科学基础生命的起源与演化1.前寒武纪时期前寒武纪时期前寒武纪又称前古生代，指寒武纪或古生代以前即距今5.7亿年以前地质时代，是地球历史最早地质阶段。地质学家把漫长前寒武纪分为太古代、元古代两部分。（1）前寒武纪时期（始于约35亿年前）：原核单细胞真核多细胞第63页22 六月 202464自然科学基础生命的起源与演化2.古生代早古生代指整个古生代前半期，包含寒武纪、奥陶纪和志留纪三个纪，始于距今约5.7亿年，结束于距今约4亿年。第64页22 六月 202465自然科学基础生命的起源与演化出现于出现于寒武纪（约寒武纪（约5.35.3亿年前）生物大暴发亿年前）生物大暴发时期，时期，除了低等植物藻类外，大量代表现生各个动物门类除了低等植物藻类外，大量代表现生各个动物门类动物同时突然出现，而在寒武纪之前，还没有出现动物同时突然出现，而在寒武纪之前，还没有出现过这些动物。过这些动物。寒武纪时三叶虫尤其繁盛，所以寒武纪有寒武纪时三叶虫尤其繁盛，所以寒武纪有寒武纪时三叶虫尤其繁盛，所以寒武纪有寒武纪时三叶虫尤其繁盛，所以寒武纪有被称为被称为被称为被称为“三叶虫时代三叶虫时代三叶虫时代三叶虫时代”寒武纪早期云南澄江动物群第65页22 六月 202466自然科学基础生命的起源与演化晚泥盆世时，古总鳍鱼类进化成为最早两栖动物-鱼石螈。第66页22 六月 202467自然科学基础生命的起源与演化石炭纪开始于三亿年五千万年前，是主要石炭纪开始于三亿年五千万年前，是主要造煤时代造煤时代。石炭纪时地球上温暖潮湿地方长满郁郁葱葱森林。石炭纪时地球上温暖潮湿地方长满郁郁葱葱森林。石炭纪森林中昆虫有体型巨大古蜻蜓，两栖动物有石炭纪森林中昆虫有体型巨大古蜻蜓，两栖动物有壳椎类和迷齿类石炭螈。壳椎类和迷齿类石炭螈。第67页22 六月 202468自然科学基础生命的起源与演化2 2、古生代时期（约始于、古生代时期（约始于5.445.44亿年前）亿年前）:植物：植物：藻类藻类裸蕨类裸蕨类蕨类蕨类 动物：动物：无脊椎动物无脊椎动物鱼类鱼类两栖类、两栖类、有翅有翅昆虫昆虫 第68页22 六月 202469自然科学基础生命的起源与演化3.中生代中生代（三叠纪-侏罗纪-白垩纪）：生物演化最为特殊，主要是爬行动物大为发展，不但陆上出现大型爬行动物，有一些还重回海洋，而另一些则能在空中活动，所以中生代曾被称为爬行类时代，而鸟类、有袋类和有胎盘哺乳动物也开始发生。植物以裸子植物苏铁、银杏为最繁盛，所以中生代又称为裸子植物时代 中生代时期：（始于2.45亿年前）裸子植物和爬行动物繁盛，哺乳动物和鸟类开始出现第69页22 六月 202470自然科学基础生命的起源与演化4.新生代：新生代：约开始于6700万年前，延续至今。可划分为第三纪和第四纪两个纪。这个时期生物已靠近当代，脊椎动物特征是哺乳动物兴起和繁盛，后期出现了人类。植物以被子植物为主。新生代时期（始于6640万年前）：被子植物和哺乳类、鸟类占优势说明：约400600万年前，灵长类动物一支进化成人类。第70页22 六月 202471自然科学基础生命的起源与演化生物进化过程树状图谱生物进化过程树状图谱第71页三、人类起源三、人类起源人，是从哪里来？古时候，科学不发达，人们对此不能作出科学解释，于是，许多民族都有神创造人传说。第72页22 六月 202473自然科学基础生命的起源与演化女娲掘起一团黄泥，掺和了水，在手里揉团成了第一个娃娃模样小东西她想了一个绝妙创造人类方法。她从崖壁上拉下一条枯藤，伸入一个泥潭里，搅成浑黄泥浆，向地面这么一挥洒，泥点溅落地方，就出现了许多小小叫着跳着人儿，和先前用黄泥捏成小人儿，模样普通无二。大地即使有了人类，女娲工作却并没有终止。她又考虑着：人是要死亡，死亡了一批再创造一批吗？以后她终于想出了一个方法，就是把那些小人儿分成男女，让男女配合起来，叫他们自己去创造后代。这么，人类就世世代代绵延下来，而且一天比一天加多了。女娲造人女娲造人第73页22 六月 202474自然科学基础生命的起源与演化上帝造人上帝造人伊甸园里，上帝创造了天地和万物以后，在第六日造人。耶和华上帝按照自己形象，用地上尘土造出一个人，往他鼻孔里吹一口气，有了灵，人就活了，能说话，能行走。上帝派亚当修理和看管伊甸园。伊甸园里有各种各样飞禽走兽，可是都没有名字。上帝叫它们统统到亚当面前听令。这许多动物，统归亚当一个人管，怎么能管得过来。上帝从亚当身上取下一根肋骨，又把皮肉重新合起来。上帝用取下肋骨造成一个女人，领到男人面前。亚当和妻子住在伊甸园里，无忧无虑，过着友好美满日子。第74页22 六月 202475自然科学基础生命的起源与演化(一)从猿到人大量证据表明，人类与当代类人猿有着亲密亲缘关系。当代生存有非洲黑猩猩和大猩猩、东南亚猩猩，以及我国南方长臂猿四种类人猿。它们与人类有许多相同之处。古人类学家指出，人类和当代类人猿共同祖先是生活在距今万3000万年前森林古猿。大约距今1500万年前，森林古猿中一支，演变成腊玛古猿。当前，不少学者认为腊玛古猿是从猿到人过渡阶段早期代表。腊玛古猿化石，已在肯尼亚、印度、巴基斯坦、土耳其和我国等地域发觉。腊玛古猿能用手使用天然工具进行取食和防御、下肢能直立行走。腊玛古猿又开始分化，其中一支发展成南方古猿，约距今500万年前，南方古猿发展得相当兴盛。在南非、东非和我国鄂西都发觉南方古猿化石。第75页22 六月 202476自然科学基础生命的起源与演化（二）人类发展基本阶段1、早期猿人、早期猿人(能人能人)阶段阶段(300万万150万年前万年前)早期猿人基本特点是：脑容量比古猿大，达680800ml，能制作简单砾石工具，虽能直立行走，但骨骼结构尚保留原始性。比如，在坦桑尼亚发觉能人化石，我国四川巫术猿人化石等。2、晚期猿人、晚期猿人(直立人直立人)阶段阶段(200万万20万年前万年前)晚期猿人脑容量继续增大，约1000ml，两足行走姿势已靠近当代人，能制造较前阶段进步石器，并已普遍用火。比如，印尼爪哇猿人，我国北京猿人、云南元谋猿人、陕西蓝田猿人和江苏南京猿人等。第76页22 六月 202477自然科学基础生命的起源与演化3、早期智人、早期智人(古人古人)阶段阶段(25万万4万年前万年前)早期智人许多特征更靠近于当代人，如脑容量已达当代人水平，但仍带有一定程度原始性。他们能制作较进步石器，并能人工取火。4、晚期智人、晚期智人(新人新人)阶段阶段(距今距今4万年前开始万年前开始)晚期智人和早期智人在形态上主要差异在于晚期智人前部牙齿和颜面部都较小，眉脊降低，颅高增大，额部隆起。四肢特点是前臂比上臂长，小腿比大腿长。脑很发达，已经有相当智力，除会制造石器外，还能制造骨器、角器和复合工具。晚期智人能用兽皮缝制衣服，能造简单房子，出现了雕刻和绘画艺术，生产上从采集和狩猎向耕种和放牧。晚期智人出现男女分工，男人打猎打鱼，女人采集和管理氏族内务。第77页22 六月 202478自然科学基础生命的起源与演化人类进化人类进化 第78页22 六月 202479自然科学基础生命的起源与演化现发觉现发觉9 9类人种类人种11卢多尔夫人卢多尔夫人（HomorudolfensisHomorudolfensisHomorudolfensisHomorudolfensis，约，约，约，约240240240240至至至至160160160160万年前，东非）：万年前，东非）：万年前，东非）：万年前，东非）：1972197219721972年年年年英国著名古人类学家理查德英国著名古人类学家理查德英国著名古人类学家理查德英国著名古人类学家理查德 李李李李基工作组在肯尼亚北部土卡那基工作组在肯尼亚北部土卡那基工作组在肯尼亚北部土卡那基工作组在肯尼亚北部土卡那湖东边发觉一只卢多尔夫人下湖东边发觉一只卢多尔夫人下湖东边发觉一只卢多尔夫人下湖东边发觉一只卢多尔夫人下颚骨。颚骨。颚骨。颚骨。卢多尔夫人属于最原始卢多尔夫人属于最原始卢多尔夫人属于