医学课件第五章动物的遗传和进化.ppt

第五章 动物的遗传和进化,熔吹棚凹琅披龚累搭坚滤肖砸仙骂蛀灼碌约几帜爆膳伙吞涉铝疮些肌敝沿第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,地球的生命史 生命在地球上出现已经38亿年，期间绝灭的物种占物种总和的99.999% 大繁荣适应辐射 大萧条大绝灭 生命史中的进化事件 （图表002）,霖钻缺孙魔桐玲姥果塔返密季里志改派摔捞拐戊古龋铜遂唯羽赖忱募务页第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,生命史的几个阶段 前生命的化学进化阶段 （1）氨基酸、核苷酸等有机分子的非生物合成和积累；（Miller模拟实验） （2）有机单体分子在非生物体系中聚合成核酸、脂类、蛋白质等生物大分子； （3）生物大分子整合成为具简单生命特征的原球体（protobionts）；（微球体004、团聚体、为球体脂球体） (4)形成代谢与遗传体系，进化出原核细胞；,款幢绿虫仆硕勃蜜讥帝移贪强峨炭酸怠剑瘪待院酋茬梭舶麦迈绳殆黔冀狈第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,生物学进化阶段 异养细胞出现：地球无氧气，行无氧呼吸（糖解酵？ ）直接消耗外部有机分子，并获得能量。 自养细胞出现：含卟啉类化合物，行光化学反应，将无机物变成有机物，同时产生ATP,（前寒武纪蓝细菌化石，叠层石005） 地球出现氧、臭氧层 文化进化与生物学进化阶段,丝托粘迎溅会进帜伍恼弘坦戒艘饺详追请檬驱酋晕细肺夷度莆货韧反拿霄第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,达尔文的进化论及各种进化学说 达尔文的进化论及其意义 科学家用这把利剑(进化论)斩断了无知、迷信和傲慢这些束缚人类对亿万年来的生命的了解的镣铐。 物种起源的出版之日被自然科学史家视为自然科学的独立日。达尔文完成了千百年来唯物主义哲学家和思想家未能完成的思想革命，毫不留情的把上帝从科学领域驱逐出去。,稀肠嗡翘债藤享仇然逃翼父韭元狐授姑揣瘦帝渠湛伐芳焰膜切钧项唐畔伏第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,达尔文进化学说形成的四个阶段： (1)1836年10月(达尔文结束环球考察)以前： 自然神学自然观时期; (2)1836年10月至 1838年9月： 由自然神学自然观向演变论自然观转变; (3)1838年10月(马尔萨斯人口论)到1844年： 自然选择理论形成时期； (4)1844年至1858年： 自然选择理论发展为完整的进化理论； （环球路线006）,毛旧耍洱订煮郁簿钝阂萝板庄吼斟畅宣学髓软埔有盼出团辊罐酿耻烈慰比第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,达尔文进化学说的内容 核心是自然选择学说（theory of natural selection），综合前人观点。 变异和遗传 一切生物都能发生变异，一部分能够遗传给后代 自然选择 生物产生后代的数目要远远多于可能存活的个体数目（繁殖过剩），只有具适应环境条件的有利变异的个体有较大的生存机会并繁殖后代，使有利变异可以世代积累，不利变异被淘汰。,夸粱耙出寐限讥麦郧绕冗炳配尚甜捅矽傈淀泅延则毯命伦第纵笺怂位迂篙第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,性状分歧、种形成、绝灭和系统树 同种内个体间在结构习性上愈是歧异，愈有利适应不同环境繁育更多后代 分布更广歧异愈大 变种、亚种，乃至新种。 地理隔离对性状分歧和新种形成的促进作用 空间、食物等有限，自然选择与生存斗争的结果使优越类型个体数目增加，不优越的类型个体数目减少到一定程度就发生绝灭。 性状分歧、新种产生和中间类型的绝灭 种间差异扩大 系统树（相近种归于一属，相近属归于一科，相近科归于一目，相近目归于一纲时间和空间）。,哨阅晌桐砚屁伟还惯爆太抚茹秽布案焦供惊烬眩虾捶昭断倍浓昭里西乏庇第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,达尔文后进化理论的发展 达尔文学说的第一次大修正 A.Weismann的“新达尔文主义” 主要是清除（过滤）了达尔文进化论中除了“自然选择”以外的庞杂内容，如拉马克的“获得性状遗传”、布丰的“环境直接作用”等，强调“自然选择”原理是达尔文学说的核心。,盒栓桨涌芬致拥篓懦墅好剐肘发号路逮讣偏躲娘梗镍捌蔼示填甚翰窜醉搽第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,达尔文学说的第二次大修正 “现代综合论”(the modern synthesis)： 是由遗传学家、生物系统学家、古生物学家等综合了生物学各学科的成就和多种进化因素而建立的现代进化理论。主要是对“自然选择”学说本身以及相关概念（如适应概念、物种概念）所作的修正。,插刽氨湃柄氯荡抓岁隘贪呕骄懊把梯纤蛛爽匡歉虹镜桅甫盏氧初符赔栋酪第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,达尔文学说的第三次大修正 古生物学 大进化的规律、进化速度和趋势、种形成和灭绝。 分子生物学 生物大分子的进化规律、基因内部的负载结构。 1 大进化过程非“匀速”和“渐变”，而是“快速进化”和“进化停滞”相间的。 2 大进化与分子进化的随机性，自然选择并非总是进化的主因素。 3 遗传系统本身具有某种进化功能，进化过程本身可能具有内因的“驱动”和“导向”。,鬼舌共局坎翘雨袁披耳葡畜睛儒轻是焰迷譬孝四羞稼扒鼻冻咨昼伴疾禽奏第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,进化学说的主题 动力 拉马克主义和活力论者认为生物内部的“意志”或“活力”驱动生物进化。达尔文以后的“突变论”者和某些现代遗传学家认为生物本身的遗传机制是推动进化的主要因素。达尔文学说和现代综合论认为进化的动力来自生物的内在因素(即突变)与环境选择作用相结合。,最馋薄善笆著脱费趁丛贸爷隆抓绩哺锰倪腊溢物屿俗匙流屡赶针摈陇白躇第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,方向 定向的？ 适应局部环境的？ 随机的、偶然的、无向的？ 有方向，不可逆的？ （图00）,陌劝荒剖弹撼十歧渤税耐琅乡烹宪隶揩动纂催忆拆疯瞅刚磁诸筏畏坑谚市第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,速度 渐变的，基本均速的 达尔文学说，现代综合论 条约的，不匀速的 断续平衡论，新灾变论 恒定的 分子进化中性论,反万恋帛翔磊桶灿么太梯在扑忆印须殿途社晤讳咳澳怔藩快晦卧画箭韭宏第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,分子进化中性论 基于对蛋白质和核酸分子的进化改变(表现为蛋白质分子中的氨基酸替换和DNA分子中的碱基替换)的比较研究。 显著特点： 进化速率相对恒定 进化的保守性,痰姓着蔚玻检乐罚蔬堑磨持斋跨仑歇苍迭盅禹硝鉴呐炔甭冶肥纵捶审啊挝第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,生物大分子进化速率相对恒定： 以核酸和蛋白质的一级结构的改变，即分子序列中核苷酸或氨基酸的替换数作为进化改变量的测度，进化时间一年为单位，则生物大分子随时间改变率几乎是恒定的。 （比较不同物种同源大分子的一级结构计算）,留栖贝禾咯恰湿始庸纸弧代卵葫负挽嫁柱愤土尧插盈护荚舅立可馅兑湛韩第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,分子进化速率（氨基酸或核苷酸每个位点每年的替换数） ： K=d / 2tN K：进化速率 d：氨基酸或核苷酸替换数 N：大分子氨基酸或核苷酸总数 t：大分子发生分异的时间（2t为进化时间， 是分异时间的2倍）,倦恕靛车炮良漳簿傅蛇曰炯涸敦么吭嘻精录宰怜燥仟闷岂煎素法疗拓菩炭第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,生物大分子进化的“保守性”： 功能重要的大分子或大分子的局部在进化速率上明显低于功能不重要的大分子或大分子局部。 生物大分子进化的保守性说明大分子进化并非完全随机的。 一些研究资料表明：生物大分子进化中一级结构的改变（替换）只与进化经历的时间相关，而与表型进化速率不相关。如：杰克逊港鲨。,隔披苞淫讥歌狙瘫辫避赃野位师凭谤霖肉埔抠懊垒臼眺苏彭漏猎甭告浑傀第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,不同生物大分子的进化速率,老咋蓬站汝絮蔼荤铁祝惦楔邻燎星乱脊活宁薪挎欲章谎婶乘档扣蓑洒恳么第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,遗传密码的通用性表明： 自然界所有生命形式都是相互关联的。亲缘关系越是相近的物种，他们的DNA或蛋白质大分子越是相似，反之差别就大。 （图010同种蛋白的氨基酸序列分析）,己晴淹瑰掂汕玉旦槛矽舰开肄弟旷则光蛇显税陕妓渠惋桃忍驮泳游颖节椒第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,新灾变说 1977年Fisher 和Arthur首先提出。认为集群绝灭具有周期性，否定生命史上各集群绝灭是由不同复杂原因引起的偶发性事件的说法，认为集群绝灭可能是由单一因素应起的，并且绝灭机制也大致相同。 集群绝灭的周期性还没有得到证实,周迈伶隅卖小盒潜啮抨伞孟膊毙灵馒邻屡豫氖粉狡谚奸怒滤形耳迭迅唐坚第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,小进化 小进化的单位 种内个体、种群 小进化的主要因素 基因突变 迁出和迁入 自然选择 自然选择的作用 19世纪英国黑化蛾 加拉帕各司群岛地雀（图008）,衣毗茁搓铜改转凹呛侗飘拟碧乍争削证殴缅到它芥散过嫉滔酸射绎忠沥央第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,大进化 大进化的单位 种和种以上类群 物种是基本单位 渐进种 量子种,浇龙氰叙雕米翔并果湾辜负宽垒乌愚嫡靠腔勒礼撅阀诈矽惶华痞嘲崎桨逞第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,大进化的形式 辐射（适应辐射） 单源群 趋同 不同单源群 平行 同一或不同单源群同向进化 （009大进化形式图） 渐变形式与断续平衡形式,焙介英纫臼捎捍峡歧俊洗美锭蚀捷酱灼泉代斑症粒卖活乞芬滥割晓阮九峰第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,人类起源与进化 分类系统： 哺乳动物纲 灵长目 人猿超科 人科 人属 智人种,辞棚氢纲弯茶嗡一勿伤蚂馅戈猾境颊秀豫教跪芍镶妓擦悼惭玩航萨身阔河第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,哺乳动物纲 灵长目 人猿超科 长臂猿科 大猿科 人科 长臂猿 猩猩 大猩猩 黑猩猩 人属 人 智 人 科 人 属 化 化 石 石,纂练剧龙撇济耘部泳宇既兢卓谷誊父橡颐舍廷睦营铣滇撤樱桓分闷耿谩锅第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,小 结 地球生命史分为：化学进化、生物进化、文化进化与生物进化三个阶段。达尔文进化学说的主要内容；三次大修正；进化的主题；分子进化中性论；小进化和大进化。 人类在自然分类系统中的地位，人类的形态学特征及人类的生物进化，人科谱系和现代智人种的起源。,支迁陪顺邱箭母弘刚酵筒钟苫佣龄男贷典圈蹬柒寥盏钡堤轩碎逢触粮刑悟第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,思考题 1 简述生命史的几个主要阶段 2 达尔文进化学说的主要内容是什么？并加以解释。 3 什么是分子进化中性论? 举例解释何为分子进化速率. 4 何为小进化？简述小进化的单位和主要因素 5 何为大进化？举例说明大进化的形式有哪些？有何区别？ 6 概述人类的起源,届诱从懂砾豫陀巧惯除幼牙瘟戎婶譬罩抄较弛贿腻耶敝痢鞍块卒籽祥再难第五章动物的遗传和进化第五章动物的遗传和进化,