1、生物進化與分類一、生物進化理論與證據二、進化的遺傳基礎三、物種起源和進化趨勢四、生物進化關系與分類生物進化與分類一、生物進化理論與證據一、生物進化理論與證據1、進化思想的源流和達爾文進化論的建立樸素進化論老子、莊子：世間萬物由簡單向復雜演變古希臘Thales、Anaximander：萬物由水產生一、生物進化理論與證據1、進化思想的源流和達爾文進化論的建立神創論一次創造論認為，世界上各種各樣的生物，包括所有植物和動物都是上帝（神）在最初一次就造好放在地球上的，它們永遠不變、一代一代地繁衍下來。連續創造論則認為，世界上各種各樣的生物是一次又一次不斷地被神創造的，因此造成了地球上過去的物種與現代物種

2、的差別。19世紀中葉以前，神創論或稱特創論一直占據著生物學的主導地位。英國牛津大學的一位副校長兼牧師John Lightfoot甚至根據舊約記載還推測出上帝創造地球和造人的準確時間，公元前4004年10月23日上午9時。神創論一次創造論認為，世界上各種各樣的生物，包括所有植物和動1776年，Buffon：不同物種可能有共同祖先，注意到高繁殖率與大量夭折死亡相關；在宗教壓力下放棄進化觀點；1830年，蘇格蘭地質學家Lyell發表地質學原理第一卷，闡述了古老地球在很早以前就形成了，地質過程經歷了緩慢漸進的變化。同時，古生物化石的研究也被引入了地質學，為進化理論提供了基礎；Darwin的祖父Eras

3、mas Darwin也提出了生物進化的可能性，但沒有拿出足夠令人信服的證據，或由于各種時代的局限，進化論并沒有被確立起來，神創論所占據的主導地位一直沒有被動搖。進化思想的源流進化思想的源流拉馬克的獲得性遺傳用進廢退：用進廢退是指一種動物由于若干世代中經常使用某器官，就會使該器官得到發展；或者歷代少用甚至不用某器官，就會使該器官退化以致完全喪失。獲得性遺傳：由于環境影響或用進廢退所獲得的變異性質，可以通過繁殖遺傳給后代。例：長頸鹿的進化拉馬克的獲得性遺傳用進廢退：用進廢退是指一種動物由于若干世代1858年，Darwin 、Wallance各自發表自然選擇學說的論文1859年，Darwin物種起源

4、1860年6月30日，牛津大學圖書館 神創論與進化論的辯論會 牛津大主教Wilberforce vs. Huxley Beagle號船長Fitzroy手持圣經高叫：“我為接納達爾文參加Beagle號航行而深感遺憾。”進化論與神創論的斗爭一直沒有停止美國：神創論者要求教科書同時包含進化論和神創論1858年，Darwin 、Wallance各自發表自然選擇 年青時代的Darwin和貝格爾號的航行1809年出生，童年 山林和田野1825年，愛丁堡大學學習醫學1828年，劍橋大學學習神學，鉆研博物學和自然史，結識了一些博學的教授學者。1831年，從劍橋畢業并獲得學士學位劍橋大學博物學教授Henslow

5、推薦去英國貝格爾號航海船上擔任博物學專家。出發之前，Henslow教授特別向Darwin贈送了Lyell的地質學原理第一卷。 年青時代的Darwin和貝格爾號的航行1809年出生，童1831年11月，貝格爾號探險船出發進行環球探險調查1835年的夏天，貝格爾號到達太平洋東部，離南美洲西海岸965 km的加帕戈斯群島。考察了一個多月，采集了大量的巖石及植物和動物標本。Darwin發現，島上26種陸棲鳥類中，有25種是特有的，15種海棲魚類全部是新種，25種甲殼蟲中只有23種是南美洲也有的，185種顯花植物中新種為100種。不同島嶼上的海龜形態各不相同，顯示出這些不同的物種是這里特殊的氣候和環境創

6、造的。物種是可變的，這種變化明顯受自然環境的影響和選擇！1831年11月，貝格爾號探險船出發進行環球探險調查不同島嶼隨著貝格爾號長達5年的航海探險考察后，1836年10月，Darwin回到了英國。整理和收集資料：1838年，他閱讀了著名的經濟學家Malthus的人口論，進一步認識到生存競爭的結果使各物種在自然界中保持適當的數量，同時逐漸向著更加適應于環境的方向變化。生存競爭和適者生存為Darwin的自然選擇學說的形成提供了依據，他的關于生物通過自然選擇而連續進化的理論開始成型。1858年，英國年青的博物學家Wallace給Darwin寫信，闡述他通過對馬來西亞群島動植物的考察所得出的生物進化的

7、結論。同年，Darwin和Wallace在英國Linnaean學會上公布了他們各自的論文和摘要。1859年，Darwin物種起源終于問世。隨著貝格爾號長達5年的航海探險考察后，1836年10月，Da 自然選擇導致生物進化生物進化是指地球上的生命從最初最原始的形式經過漫長的歲月變異演化為幾百萬種形形色色生物的過程。所謂自然選擇實質上是自然環境導致生物出現生存和繁殖能力的差別，一些生物生存下去，另一些生物被淘汰。Darwin主義包含了兩方面的基本含義：（1）現代所有的生物都是從過去的生物進化來的；（2）自然選擇是生物適應環境而進化的原因。 自然選擇導致生物進化生物進化是指地球上的生命從最初最原始自

8、然選擇學說1遺傳2變異 可遺傳變異與不可遺傳變異3繁殖過剩 家蠅：1000卵/代，10d/代，一年將地球覆蓋2.54cm4生存競爭 種內、種間、環境5適者生存 生存下來的生物都具有適應性，適應性是在選擇中形成的生存斗爭和適者生存的過程就是自然選擇的過程，自然選擇是一個長期、緩慢連續的過程。自然選擇學說1遺傳2、進化論的發展綜合進化論 進化體現在種群遺傳組成的改變，這就決定了進化改變的是整個群體，而不僅僅是個體。在自然選擇過程中，生物之間的關系不但有生存競爭，還有捕食、寄生、共生、合作等多種方式，這些相互關系只要影響到基因頻率的變化和所涉及的相關因素，都應該有進化的價值。在生物變異分析時，還應該

9、將可遺傳的變異和非遺傳的變異區分開來。2、進化論的發展綜合進化論分子進化的中性學說中性突變和遺傳漂變不會發生選擇和適者生存的情況。漸變性進化外，還存在跳躍式的進化 各種適應性的器官尚未發展之前怎樣逃脫自然選擇的壓力：眼需視網膜和晶體共存才起作用。災變需要幸存下來的個體需要有更大的變異。跳躍式進化可以解釋物種以上單元的起源與進化問題。分子進化的中性學說3、 生物進化的證據（1）古生物學證據化石3、 生物進化的證據（1）古生物學證據化石化石記錄顯示，越老的地層，生物形態越簡單；越新的地層，生物形態越復雜。化石記錄顯示，越老的地層，生物形態越簡單；越新的地層，生物形地質歷史及其中的化石記錄雄辯地證明

10、，生物是進化的，復雜的生物是從簡單的生物進化來的，陸生生物是從水生生物進化來的。地質歷史及其中的化石記錄雄辯地證明，生物是進化的，復雜的生物（2）解剖學和胚胎學證據在一些不同種群生物中，某些器官即使行使不同功能，它們在解剖結構上也具有相同或相似性，反映出這些生物之間具有的親源關系和從某個共同祖先進化來的軌跡。退化器官痕跡、反祖現象（2）解剖學和胚胎學證據在一些不同種群生物中，某些器官即使行親源關系相近的生物在它們發育過程中有相似的發育階段。（重演）親源關系相近的生物在它們發育過程中有相似的發育階段。（重演）（3）生態學證據例：各種有袋哺乳動物如袋鼠僅僅居住在澳大利亞。生物種群的進化一方面受環境

11、選擇的作用，另一方面在一定的區系內進行。（3）生態學證據例：各種有袋哺乳動物如袋鼠僅僅居住在澳大利亞（4）分子生物學證據遺傳密碼的通用性說明，自然界所有生命形式都是相互關聯的。親源關系近的生物，其DNA或蛋白質有更多相同性。反之亦然。（4）分子生物學證據遺傳密碼的通用性說明，自然界所有生命形式例：人類與其他幾種脊椎動物血紅蛋白多肽鏈的氨基酸序列差別人猴子：8人鼠 ：30人八目鰻：125例：人類與其他幾種脊椎動物血紅蛋白多肽鏈的氨基酸序列差別人二、進化的遺傳基礎1、生物種群的遺傳變異（1）種群遺傳變異的大小和來源基因庫：是一個種群的全部個體攜帶的所有等位基因。遺傳變異的來源：染色體變異、基因突變

12、、基因重組二、進化的遺傳基礎1、生物種群的遺傳變異（2）遺傳變異在種群中的保存遺傳平衡定律（哈迪溫伯格定律）在一個隨機交配的大群體中，如果沒有其他因素的影響，則群體基因庫中各種基因頻率和基因型頻率將代代相傳，保持不變。符合以下5個條件：1、種群足夠大；2、隨機交配；3、無突變；4、無新基因加入（遷入和遷出）；5、無自然選擇遺傳平衡是以假定的條件為前提，實際上，生物種群的基因頻率和基因型頻率常常被打破，使群體基因庫發生變化，而一定時間內群體基因庫的變化即表現為生物種群的進化。（2）遺傳變異在種群中的保存遺傳平衡定律（哈迪溫伯格定律）2、影響生物種群進化的因素（1）基因突變和基因流動 突變可產生新

13、的等位基因（2）小群體的遺傳漂變 在小群體中由于隨機事件的影響，等位基因的頻率從上一代到下一代容易發生波動變化，這種變化稱為遺傳漂變。 瓶頸效應：殺蟲劑與昆蟲 建立者效應（3）非隨機交配和選擇 性選擇2、影響生物種群進化的因素（1）基因突變和基因流動人工選擇與自然選擇人工選擇與自然選擇三、物種起源和進化趨勢1、物種的起源（1）物種形成的必要條件隔離 地理隔離：山川、沙漠或海洋等地理障礙。 生殖隔離：指生物之間不能自由交配或交配后不能產生可育性后代的現象。 生殖隔離包括： 1、交配前生殖隔離：a、空間隔離：美國的西方懸鈴木Platanus occidentalis與地中海的東方懸鈴木P. ori

14、entalis；b、時間隔離：Pinus radiata二月散出花粉，近似種P. muricata 四月散出花粉；c、行為隔離；d、形態隔離 2、交配后生殖隔離：a、配子隔離：不能受精；b、發育隔離：未出生就死亡，綿羊與山羊；c、雜種不活：未生殖前死亡，煙草（腫瘤）；d、雜種不育：馬、驢騾；e、雜種淘汰：通過選擇淘汰三、物種起源和進化趨勢1、物種的起源例：加帕戈斯群島上發現的13種地雀的進化過程地理隔離和生殖隔離形成新種的方式稱為異地物種形成，它是生物進化過程中形成新物種的主要方式。例：加帕戈斯群島上發現的13種地雀的進化過程地理隔離和生殖隔物種和品種物種（species）具有一定的形態和生理

15、特征，有一定的自然分布范圍的植物類群，能自然交配，產生正常能育的后代。品種（ cultivar 縮寫 cv.）不是分類學中的一個單位，只用于栽培植物的分類上，在野生植物中不使用品種這一名詞。它是人類經過培育選擇而形成的類型，其經濟性狀及生物學特性符合人類需要，要進行買賣，成為商品后，才能稱為品種，否則只能叫品系。藥材中一般稱的品種，有時指分類學上的種，有時又指栽培的藥用植物的品種。物種和品種物種（species）具有一定的形態和生理特征，有漸變式 繼承式：指一個物種通過漫長的地質年代的演變，逐漸積累微小變異而發展形成新物種。 分化式：指一個物種的兩個或多個群體，由于地理的隔離而逐漸分化成兩個或

16、多個亞種，然后再發展出生殖上的隔離，形成兩個或多個新的物種。爆發式（2）物種形成的方式漸變式（2）物種形成的方式2、生物進化的趨勢（1）趨異進化和適應輻射（2）趨同進化和平行進化（3）協同進化3、物種選擇和滅絕2、生物進化的趨勢（1）趨異進化和適應輻射四、生物進化關系與分類1、物種多樣性的分類（1） 物種的命名：雙名法 林奈 1753年 屬名 + 種加詞 + 定名人 名詞 形容詞或名詞 例：水稻 Oryza sativa L. 現代人 Homo sapiens四、生物進化關系與分類1、物種多樣性的分類（2）生物分類的等級系統界、門、綱、目、科、屬、種（2）生物分類的等級系統界、門、綱、目、科、屬、種2、生物界的劃分及其進化關系Linnaeus1753兩界系統植物界 動物界。Hogg 1860 三界系統植物界 動物界 原生生物界 2、生物界的劃分及其進化關系Linnaeus17531969 Whittaker五界系統動物界植物界真菌界原生生物界 原核生物界1969 Whittaker五界系統動物界1949Jahn六界系統動物界植物界真菌界原生生物界原核生物界病毒界1949Jahn六界系統動物界1989年，Cavalier-Smith的八界系統古真核生物界古細菌界真細菌界原核生物古真核生物超界后真核生物超界真核生