進化生物學(xué)第三講進化的歷程1

1、進化的歷程進化的歷程一、地球上生命的起源一、地球上生命的起源二、細(xì)胞的起源與進化二、細(xì)胞的起源與進化三、多細(xì)胞生物的進化三、多細(xì)胞生物的進化四、人類的起源與進化四、人類的起源與進化五、現(xiàn)代人的起源及體質(zhì)進化五、現(xiàn)代人的起源及體質(zhì)進化六、性的起源與性行為的進化六、性的起源與性行為的進化1、生命的概念、生命的概念生理學(xué)定義：具有進食、代謝、排泄、呼吸、運動、生長、生殖和反應(yīng)性等功能的系統(tǒng)。但某些細(xì)菌卻不呼吸。新陳代謝定義：生命系統(tǒng)具有界面，與外界經(jīng)常交換物質(zhì)但不改變其自身性質(zhì)。生物化學(xué)定義：生命系統(tǒng)包含儲藏遺傳信息的核酸和調(diào)節(jié)代謝的酶蛋白。遺傳學(xué)定義：通過基因復(fù)制、突變和自然選擇而進化的系統(tǒng)。熱力

2、學(xué)定義：薛定諤提出的耗散結(jié)構(gòu)；生命是個開放系統(tǒng)，它通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而不斷增加內(nèi)部秩序一、地球上生命的起源一、地球上生命的起源現(xiàn)代生命起源研究認(rèn)為，生命物質(zhì)是由 無機物產(chǎn)生而來的生命起源只是宇宙 演化的一個階段，是宇宙演化在特定 條件下的必然結(jié)果。 宇宙大爆炸恒星內(nèi)超新星爆發(fā)核合成簡單分子復(fù)雜分子太陽系原始星云地球誕生地球大氣人 類 出 現(xiàn)陸地動物發(fā)展01040302011090706050130120100元素起源和演化生命前化學(xué)進化生物進化2、生命起源與宇宙演化、生命起源與宇宙演化所謂生命的起源，是指地球上非生命物質(zhì) 演變成原始生命的過程，即生物進化 中的化學(xué)進化階段。生命演化的過程早

3、期的生命出現(xiàn)于38億年前最古老化石無機小分子無機小分子碳、氫、氧、碳、氫、氧、氮、氮、CO、H2O、H2S、等、等有機小分子有機小分子生物大分子生物大分子多肽、多肽、多聚核苷酸多聚核苷酸多分子體系多分子體系核酸、核酸、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 藻類植物藻類植物蕨類植物蕨類植物裸子植物裸子植物被子植物被子植物單細(xì)胞動物單細(xì)胞動物腔腸動物腔腸動物扁形動物扁形動物線形動物線形動物軟體動物軟體動物節(jié)肢動物節(jié)肢動物魚類魚類爬行類爬行類鳥類鳥類哺乳類哺乳類苔蘚植物苔蘚植物38億億-18億年前，原核生物億年前，原核生物演化為真核生物演化為真核生物到到4億年前，真核生物億年前，真核生物分化動物和植物分化動物和植物從從4億

4、年前至今，億年前至今，進化加速進化加速環(huán)節(jié)動物環(huán)節(jié)動物兩棲類兩棲類1）、大氣原始大氣原始原始大氣是還原性的，具有生物學(xué)意義的有機物。原始大氣的形成與火山除氣有關(guān)。成分：具推測，含有二氧化碳、氮、氨、一氧化碳、甲烷、水蒸氣、硫化氫、氰化氫、以及少量的氫，氧（氧化物）3、生命起源的基本條件、生命起源的基本條件原始海洋：原始海洋：地球上的生命最有可能在水中地球上的生命最有可能在水中誕生，并且十分之九時間全部生活在水中，誕生，并且十分之九時間全部生活在水中，后來雖有部分生物登上陸地，但都離不開水。后來雖有部分生物登上陸地，但都離不開水。水是地球上生物不可缺少的介質(zhì)水是地球上生物不可缺少的介質(zhì)3）、能源

5、 熱能熱能 在原始地球形成的最初時期，太陽能無法射到地球上，化學(xué)反映主要依靠由地球凝聚和氣體逸散所釋放的熱量。太陽能太陽能 原始大氣沒有臭氧層可以擋住紫外線，所以大量的紫外線、可見光、電子、質(zhì)子和X射線參與化學(xué)演變的全過程。因此，太陽能是地球的最大能源。放電放電 放電可以認(rèn)為是電流、高溫和紫外線的混合能源。放電發(fā)生在大氣最下層，即地表附近，這可把生成物直接運到海洋里。 放電的過程，極容易使CH4、NH3、或N2合成氰化氫（HCN），在生命的化學(xué)演化中，HCN起著重要的作用。放電是化學(xué)演化中重要的、直接的能源。溫度：溫度：生命體中所發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)有適生命體中所發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)有適當(dāng)?shù)臏囟纫?/p>

6、求，溫度太高生物有機分子必然當(dāng)?shù)臏囟纫螅瑴囟忍呱镉袡C分子必然運動過劇甚至分解；溫度過低，生命過程過運動過劇甚至分解；溫度過低，生命過程過分緩慢甚至停頓。如果生命發(fā)生在水中，溫分緩慢甚至停頓。如果生命發(fā)生在水中，溫度大致介于度大致介于0度到度到100度度之間。之間。 4. 4. 生命起源探索的代表性成果生命起源探索的代表性成果前生命化學(xué)進化的實驗室模擬前生命化學(xué)進化的實驗室模擬 生物小分子合成的模擬實驗：1953年，年，米勒米勒與尤利進與尤利進行了一個著名的行了一個著名的實驗實驗。米勒設(shè)計了一種簡易的裝置，。米勒設(shè)計了一種簡易的裝置，其內(nèi)混有甲烷（其內(nèi)混有甲烷（CH4）、氨（）、氨（NH3

7、）、水（）、水（H2O）和）和氫氣（氫氣（H2），以模仿原始地球的條件。），以模仿原始地球的條件。 此實驗從無機物中制造出多種類型的有機小分子，此實驗從無機物中制造出多種類型的有機小分子，其中有其中有11種氨基酸。有種氨基酸。有4種是生物體種是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)所含有內(nèi)蛋白質(zhì)所含有的。的。奧巴林的團聚體模型奧巴林的團聚體模型 前蘇聯(lián)生物化學(xué)家前蘇聯(lián)生物化學(xué)家奧巴林奧巴林等人進行了等人進行了“團聚體團聚體”的研究，提出生命起源的的研究，提出生命起源的“化學(xué)起源說化學(xué)起源說”。他認(rèn)為，他認(rèn)為，原始海洋中有機大分子濃縮成為團聚體，是非生命物原始海洋中有機大分子濃縮成為團聚體，是非生命物質(zhì)向生命物質(zhì)過渡的

8、一種重要形式。質(zhì)向生命物質(zhì)過渡的一種重要形式。 團聚體是通過團聚體是通過混合兩種帶有不同電荷的膠體溶液混合兩種帶有不同電荷的膠體溶液而得。把而得。把白明膠白明膠與與阿拉伯膠溶液阿拉伯膠溶液混合，混合之前兩種混合，混合之前兩種溶液都是透明的，混合之后就變得混濁，并產(chǎn)生了團溶液都是透明的，混合之后就變得混濁，并產(chǎn)生了團聚體的小滴。聚體的小滴。團聚體顯示出如吸收、合成、分解、生團聚體顯示出如吸收、合成、分解、生長、生殖等生命現(xiàn)象，長、生殖等生命現(xiàn)象，但是與原始生命體相距甚遠(yuǎn)，但是與原始生命體相距甚遠(yuǎn)，且不穩(wěn)定。且不穩(wěn)定。 ?？怂沟念惖鞍孜⑶蝮w學(xué)說?？怂沟念惖鞍孜⑶蝮w學(xué)說 1955年，年，福克斯?？怂?/p>

9、以在蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的各種氨基以在蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的各種氨基酸為初始物，混合并加熱到酸為初始物，混合并加熱到140180，幾個小時，幾個小時后這些混合在一起的氨基酸，雜亂無章地聚成條條長后這些混合在一起的氨基酸，雜亂無章地聚成條條長鏈，具蛋白特性，即鏈，具蛋白特性，即“ 類蛋白質(zhì)類蛋白質(zhì)”。 1960年，?？怂箤⑺嵝灶惖鞍踪|(zhì)放入稀薄的鹽年，?？怂箤⑺嵝灶惖鞍踪|(zhì)放入稀薄的鹽溶液中冷卻，這些類蛋白質(zhì)聚在一起，呈小球狀，有溶液中冷卻，這些類蛋白質(zhì)聚在一起，呈小球狀，有雙層膜，其大小與小的細(xì)菌相仿雙層膜，其大小與小的細(xì)菌相仿,即為即為“微球微球”。 “微球微球”不是活的不是活的，但是有些，但是有些行為很像細(xì)菌

10、行為很像細(xì)菌，如，如有膜、有膜、能收縮、有群聚傾向、可染色、能分裂和出芽能收縮、有群聚傾向、可染色、能分裂和出芽。 ?？怂沟贸鼋Y(jié)論：由氨基酸形成的蛋白質(zhì)裝配成福克斯得出結(jié)論：由氨基酸形成的蛋白質(zhì)裝配成“微球微球”體，在原始環(huán)境中產(chǎn)生原始細(xì)胞，這些細(xì)胞又導(dǎo)致后來的核酸體，在原始環(huán)境中產(chǎn)生原始細(xì)胞，這些細(xì)胞又導(dǎo)致后來的核酸進化，最終產(chǎn)生自我維持的細(xì)胞。他相信，類蛋白質(zhì)從本質(zhì)上進化，最終產(chǎn)生自我維持的細(xì)胞。他相信，類蛋白質(zhì)從本質(zhì)上來說可能是激發(fā)生命化學(xué)發(fā)展的活化劑。來說可能是激發(fā)生命化學(xué)發(fā)展的活化劑。RNA世界論世界論 即在生命起源早期起關(guān)鍵作用的不是蛋白質(zhì)，也即在生命起源早期起關(guān)鍵作用的不是蛋白質(zhì)

11、，也不是不是DNA (Deoxyribonucleic acid )，而是具有自我摧化，而是具有自我摧化功能的功能的RNA (Ribonucleic Acid )。 遺傳學(xué)研究表明，生命體的兩種基本物質(zhì)中，遺傳學(xué)研究表明，生命體的兩種基本物質(zhì)中，核核酸是遺傳信息分子，蛋白質(zhì)是執(zhí)行功能分子，蛋白酸是遺傳信息分子，蛋白質(zhì)是執(zhí)行功能分子，蛋白質(zhì)的合成需要核酸作為模板，而核酸又只有在酶質(zhì)的合成需要核酸作為模板，而核酸又只有在酶（Pr）的催化下才能產(chǎn)生。）的催化下才能產(chǎn)生。這樣便出現(xiàn)了一個前生這樣便出現(xiàn)了一個前生命化學(xué)進化中先有核酸還是先有命化學(xué)進化中先有核酸還是先有Pr的的“蛋雞悖論蛋雞悖論”1986

12、年，年，吉爾伯特吉爾伯特提出了原始生命可能以提出了原始生命可能以RNA為為主角的主角的“RNA世界世界”論論。因為在生物大分子中。因為在生物大分子中惟獨惟獨RNA才具有遺傳信息和執(zhí)行功能的雙重性才具有遺傳信息和執(zhí)行功能的雙重性質(zhì)。質(zhì)。隨著隨著RNA的出現(xiàn)，它將引發(fā)的出現(xiàn)，它將引發(fā)Pr與與DNA的形成，的形成， Pr的數(shù)量與種類將不斷增加，并逐漸擔(dān)負(fù)起此前一的數(shù)量與種類將不斷增加，并逐漸擔(dān)負(fù)起此前一直由直由RNA擔(dān)負(fù)的催化功能。擔(dān)負(fù)的催化功能。RNA也通過新合成也通過新合成的反轉(zhuǎn)錄酶將遺傳基因所具有的信息轉(zhuǎn)讓給結(jié)構(gòu)的反轉(zhuǎn)錄酶將遺傳基因所具有的信息轉(zhuǎn)讓給結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的穩(wěn)定的DNA。這樣就形成了。這樣就

13、形成了DNA、RNA和蛋白和蛋白質(zhì)三者共存的生命世界。質(zhì)三者共存的生命世界。三、生命起源的主要階段三、生命起源的主要階段 地球的年齡約為46億年，但是35億年前的古老的微生物化石表明，生命起源是在35億年前的十幾億年前。1、無機小分子生成有機小分子 所謂無機小分子是指生成蛋白質(zhì)、核酸和脂類的組成成分。 1953年，米勒模擬原始大氣環(huán)境從無機物中制造了十一種氨基酸，其中有四種可以合成蛋白質(zhì)。 關(guān)于核苷酸，19世紀(jì)末，布特列洛夫?qū)⒓兹┖褪乙黄饟u晃，得到大量的核糖。 2、有機小分子生成生物大分子生物大分子主要指蛋白質(zhì)和核酸。 他們在起源上有兩派: 陸相起源派認(rèn)為由有機小分子物質(zhì)聚合成大分子的反應(yīng)，

14、是在愛火山附近局部地區(qū)發(fā)生的，生成的大分子在經(jīng)雨水沖刷到海洋中。 海相起源派，他們認(rèn)為在原始海洋中，氨基酸和核苷酸可附著在粘土的表面上，在有適當(dāng)?shù)目s合劑的條件下，可發(fā)生聚合反應(yīng)。但氨基酸和核苷酸是怎樣積累濃縮的，最先形成的是蛋白質(zhì)還是核酸？這都是懸而未決的問題。3 3、生物大分子生成多分子體系、生物大分子生成多分子體系團聚體模型團聚體模型：奧巴林認(rèn)為原始海洋中有機大分子濃縮成為團聚體，是非生命物質(zhì)向生命物質(zhì)過度的一種重要形式。簡單團聚體生成模式圖簡單團聚體生成模式圖1、膠體粒子被很厚的結(jié)合水所覆蓋 2、由于添加酒精而失掉大部分的結(jié)合水而成為脫水膠體 3、脫水膠體凝聚成團聚體微球體模型微球體模型

15、 ?？怂乖陲@微鏡下觀察微球體，發(fā)現(xiàn)其有雙層膜很似細(xì)菌。由于類蛋白微球體比較穩(wěn)定同時又是在模擬原始地球的條件下由酶促合成的類蛋白所產(chǎn)生，因此，它與團聚體相比是一種比較理想的多分子體系或原始細(xì)胞模型。4、多分子體系演變成原始生命、多分子體系演變成原始生命 米勒認(rèn)為這種原始形態(tài)的生命有三種類型：米勒認(rèn)為這種原始形態(tài)的生命有三種類型： 第一、只建立在蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上的生命類型：這種觀點也稱第一、只建立在蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上的生命類型：這種觀點也稱“原原細(xì)胞說細(xì)胞說”因為它所指的原細(xì)胞主要成分是蛋白質(zhì)。因為它所指的原細(xì)胞主要成分是蛋白質(zhì)。第二、建立在核酸基礎(chǔ)上但沒有蛋白質(zhì)密碼生命類型。第二、建立在核酸基礎(chǔ)上但沒有蛋

16、白質(zhì)密碼生命類型。1986年，年，Cech及其同事發(fā)現(xiàn)了嗜熱四膜蟲的內(nèi)含子具有自及其同事發(fā)現(xiàn)了嗜熱四膜蟲的內(nèi)含子具有自我剪接活性我剪接活性,從而發(fā)現(xiàn)了核酶。從而發(fā)現(xiàn)了核酶。1995年年Cuenoud等發(fā)現(xiàn)等發(fā)現(xiàn)DNA也具有酶活性，最著名的脫氧也具有酶活性，最著名的脫氧核酶被命名為核酶被命名為“10-23”，它的催化核心由，它的催化核心由15個核苷酸組成，個核苷酸組成，兩個底物識別臂由兩個底物識別臂由6-12個核苷酸組成。它具有高度的序列個核苷酸組成。它具有高度的序列特異性，可以切割任何嘌呤和嘧啶之間的鍵。特異性，可以切割任何嘌呤和嘧啶之間的鍵。第三，建立在核酸和蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上的生命第三，建立在核

17、酸和蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上的生命這種觀點認(rèn)為，這種觀點認(rèn)為，“生物生物”若無核酸，就會缺乏完若無核酸，就會缺乏完成遺傳連續(xù)性的工具，而生物若無蛋白質(zhì)，就會成遺傳連續(xù)性的工具，而生物若無蛋白質(zhì)，就會嚴(yán)重地限制了它們利用其環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的能力。嚴(yán)重地限制了它們利用其環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的能力。2、遺傳密碼的起源、遺傳密碼的起源:現(xiàn)階段有兩個比較流行的假說?，F(xiàn)階段有兩個比較流行的假說。 立體化學(xué)假說立體化學(xué)假說 :認(rèn)為原始的信息系統(tǒng)產(chǎn)生于前生物認(rèn)為原始的信息系統(tǒng)產(chǎn)生于前生物時期成核階段的時期成核階段的“原始湯原始湯”中，由于核酸堿基和中，由于核酸堿基和游離氨基酸之間特殊的立體化學(xué)的相互作用，使游離氨基酸之間特殊的立

18、體化學(xué)的相互作用，使各個特定的密碼分配給予相應(yīng)的氨基酸。各個特定的密碼分配給予相應(yīng)的氨基酸。 “凍結(jié)說凍結(jié)說” :三聯(lián)體密碼子與相應(yīng)的氨基酸的密三聯(lián)體密碼子與相應(yīng)的氨基酸的密碼關(guān)系完全是偶然的，而這種關(guān)系一旦建立就立碼關(guān)系完全是偶然的，而這種關(guān)系一旦建立就立即凍結(jié)保持不變。由于這種假說難于用實驗進行即凍結(jié)保持不變。由于這種假說難于用實驗進行驗證，故至今尚無有力的證據(jù)。驗證，故至今尚無有力的證據(jù)。 向著利于生物穩(wěn)定的方向發(fā)展的，向著避免錯誤的方向發(fā)展的。向著利于生物穩(wěn)定的方向發(fā)展的，向著避免錯誤的方向發(fā)展的。遺傳密碼進化的方向遺傳密碼進化的方向 密碼子的第一個堿基也容易讀密碼子的第一個堿基也容易

19、讀錯，常常造成氫基酸的變化。錯，常常造成氫基酸的變化。不過，第一個堿基讀錯后摻入不過，第一個堿基讀錯后摻入的氨基酸化學(xué)性質(zhì)相似，均為的氨基酸化學(xué)性質(zhì)相似，均為相同性質(zhì)氨基酸。這也是密碼相同性質(zhì)氨基酸。這也是密碼進化中減少錯誤的一種方式。進化中減少錯誤的一種方式。密碼子第三個堿基容易發(fā)生變化密碼子第三個堿基容易發(fā)生變化,但變化后仍可被攜帶同一種氨基酸的但變化后仍可被攜帶同一種氨基酸的tRNA反密反密碼子所識別，從而避免了多肽鏈中氨基酸的錯誤替代。第三堿基不同的密碼子簡碼子所識別，從而避免了多肽鏈中氨基酸的錯誤替代。第三堿基不同的密碼子簡并為同義密碼，這是密碼子向著減少錯誤的方向進化的結(jié)果。并為同

20、義密碼，這是密碼子向著減少錯誤的方向進化的結(jié)果。二、細(xì)胞的起源與進化二、細(xì)胞的起源與進化1、細(xì)胞的分類、細(xì)胞的分類細(xì)胞細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)比較簡單，由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、結(jié)構(gòu)比較簡單，由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和核區(qū)組成；細(xì)胞質(zhì)和核區(qū)組成；核區(qū)只是一團核區(qū)只是一團核物質(zhì)核物質(zhì)，外面沒有界膜，不是一個，外面沒有界膜，不是一個成形的細(xì)胞核，但有一個稱為染色成形的細(xì)胞核，但有一個稱為染色體的環(huán)狀體的環(huán)狀DNA分子，它與分子，它與RNA、酶、酶等組成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯系統(tǒng)；等組成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯系統(tǒng)；細(xì)胞質(zhì)中也沒有細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)中也沒有細(xì)胞器。比原核細(xì)胞大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由細(xì)比原核細(xì)胞大

21、，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由細(xì)胞膜（植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁）、胞膜（植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁）、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)和完整的細(xì)胞核完整的細(xì)胞核組成，核組成，核內(nèi)有內(nèi)有核仁、核液核仁、核液和和染色體染色體，有更，有更完善的遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯系完善的遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯系統(tǒng)，統(tǒng)，細(xì)胞質(zhì)中有各種細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)中有各種細(xì)胞器。細(xì)菌和藍(lán)藻細(xì)菌和藍(lán)藻除細(xì)菌和藍(lán)藻之外的所有除細(xì)菌和藍(lán)藻之外的所有單細(xì)胞和多細(xì)胞的動植物單細(xì)胞和多細(xì)胞的動植物進入細(xì)胞起源階段的標(biāo)志：進入細(xì)胞起源階段的標(biāo)志： 具有原始新陳代謝和自我繁殖能力的非細(xì)胞形具有原始新陳代謝和自我繁殖能力的非細(xì)胞形態(tài)態(tài)原始生命的誕生原始生命的誕生。細(xì)胞起源過程：細(xì)胞起源過程： 原始生命

22、原始生命 原始細(xì)胞原始細(xì)胞 原核細(xì)胞原核細(xì)胞 真核細(xì)胞真核細(xì)胞 進入細(xì)胞起源階段的標(biāo)志進入細(xì)胞起源階段的標(biāo)志原始細(xì)胞形成的重要標(biāo)志：原始細(xì)胞形成的重要標(biāo)志：細(xì)胞膜的形成。細(xì)胞膜的形成。 演化過程：演化過程：當(dāng)原始地球上出現(xiàn)非細(xì)胞形態(tài)的原始生命時，當(dāng)原始地球上出現(xiàn)非細(xì)胞形態(tài)的原始生命時，大氣中是缺乏氧氣的，因此大氣中是缺乏氧氣的，因此非細(xì)胞形態(tài)的原始生命是在不非細(xì)胞形態(tài)的原始生命是在不需要氧、不能自己制造食物而靠外界來源的異養(yǎng)條件下生需要氧、不能自己制造食物而靠外界來源的異養(yǎng)條件下生存的存的。在以后的長期演化過程中，原始生命的內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐。在以后的長期演化過程中，原始生命的內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜起來，特

23、別重要的是漸復(fù)雜起來，特別重要的是原始生命的界膜演化成了細(xì)胞原始生命的界膜演化成了細(xì)胞膜膜，從而形成了原始細(xì)胞形態(tài)。，從而形成了原始細(xì)胞形態(tài)。 2、原始細(xì)胞的起源與進化、原始細(xì)胞的起源與進化 原始界膜：原始界膜：結(jié)構(gòu)極其簡單，物質(zhì)交換機制主要是依靠結(jié)構(gòu)極其簡單，物質(zhì)交換機制主要是依靠滲透作滲透作用用。選擇性和穩(wěn)定性很差。不利于原始生命的生存和發(fā)展。選擇性和穩(wěn)定性很差。不利于原始生命的生存和發(fā)展。 細(xì)胞膜：細(xì)胞膜：是具有是具有選擇通透性選擇通透性功能的薄膜，一種嵌有蛋白質(zhì)功能的薄膜，一種嵌有蛋白質(zhì)的類脂雙層膜結(jié)構(gòu)。其中蛋白質(zhì)能轉(zhuǎn)運膜內(nèi)外物質(zhì)、轉(zhuǎn)換能的類脂雙層膜結(jié)構(gòu)。其中蛋白質(zhì)能轉(zhuǎn)運膜內(nèi)外物質(zhì)、轉(zhuǎn)

24、換能量；而類脂雙層具有親水和疏水特性，親水端向著兩表面，量；而類脂雙層具有親水和疏水特性，親水端向著兩表面，疏水端向著中央，這種結(jié)構(gòu)使類脂雙層在水中生活能保持很疏水端向著中央，這種結(jié)構(gòu)使類脂雙層在水中生活能保持很低的通透性。另外細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)不僅是鑲嵌的，而且還是流低的通透性。另外細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)不僅是鑲嵌的，而且還是流動的。動的。 這些結(jié)構(gòu)特征，是有機體與環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換的可這些結(jié)構(gòu)特征，是有機體與環(huán)境進行物質(zhì)和能量交換的可靠保證?？勘ＷC。原始界膜和細(xì)胞膜的區(qū)別原始界膜和細(xì)胞膜的區(qū)別細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型：辛格（辛格（S.J.Singer）和尼科爾森（）和尼科爾森（

25、G.Nicolson） 1972年提出。年提出。內(nèi)容：內(nèi)容：認(rèn)為球形膜蛋白分子以各種鑲嵌形式與脂雙分子層相認(rèn)為球形膜蛋白分子以各種鑲嵌形式與脂雙分子層相結(jié)合結(jié)合, 有的附在內(nèi)外表面有的附在內(nèi)外表面, 有的全部或部分嵌入膜中有的全部或部分嵌入膜中, 有的有的貫穿膜的全層貫穿膜的全層, 這些大多是功能蛋白。這些大多是功能蛋白。 特點：特點：蛋白質(zhì)不是伸展的片層，而是以折疊的球形鑲嵌蛋白質(zhì)不是伸展的片層，而是以折疊的球形鑲嵌在脂雙層中，蛋白質(zhì)與膜脂的結(jié)合程度取決于膜蛋白中氨在脂雙層中，蛋白質(zhì)與膜脂的結(jié)合程度取決于膜蛋白中氨基酸的性質(zhì)；基酸的性質(zhì)； 膜具有一定的流動性，不再是封閉的片狀膜具有一定的流動

26、性，不再是封閉的片狀結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)細(xì)胞各種功能的需要。結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)細(xì)胞各種功能的需要。該模型強調(diào)該模型強調(diào)膜的流動性膜的流動性和和膜蛋白分布的不膜蛋白分布的不對稱性對稱性。膜蛋白有的鑲在膜表面，有的嵌。膜蛋白有的鑲在膜表面，有的嵌入或橫跨磷脂雙分子層。入或橫跨磷脂雙分子層。 標(biāo)志：標(biāo)志： 細(xì)胞質(zhì)的分化；原始染色質(zhì)體的形成；集中于細(xì)胞中央形細(xì)胞質(zhì)的分化；原始染色質(zhì)體的形成；集中于細(xì)胞中央形成核區(qū)。成核區(qū)。 經(jīng)過幾億年經(jīng)過幾億年,隨著原始海洋中有機物大部分消耗掉隨著原始海洋中有機物大部分消耗掉,又由于太又由于太陽光中的紫外線使水分解而產(chǎn)生了氧，陽光中的紫外線使水分解而產(chǎn)生了氧，原始細(xì)胞形態(tài)的生命逐原

27、始細(xì)胞形態(tài)的生命逐漸從厭氧狀態(tài)演化成為好氧的細(xì)胞漸從厭氧狀態(tài)演化成為好氧的細(xì)胞； 光合作用產(chǎn)生了氧氣，使大氣中氧氣的濃度不斷增加，使需光合作用產(chǎn)生了氧氣，使大氣中氧氣的濃度不斷增加，使需氧的細(xì)胞利用氧氣來進行呼吸、獲得能量；氧的細(xì)胞利用氧氣來進行呼吸、獲得能量； 隨著獲得的能量的不斷增加，細(xì)胞的演化進一步走向高級隨著獲得的能量的不斷增加，細(xì)胞的演化進一步走向高級階段，細(xì)胞的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)進一步完善，再經(jīng)過漫長的年代，漸階段，細(xì)胞的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)進一步完善，再經(jīng)過漫長的年代，漸漸發(fā)展成為原核細(xì)胞。漸發(fā)展成為原核細(xì)胞。3、原核細(xì)胞的起源與進化、原核細(xì)胞的起源與進化原核生物：原核生物：由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物，

28、稱為原核生物由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物，稱為原核生物（prokaryote），），均為單細(xì)胞生物。它包括所有的均為單細(xì)胞生物。它包括所有的細(xì)菌細(xì)菌和和藍(lán)藻類藍(lán)藻類。根據(jù)外表特征，可把原核生物粗分為根據(jù)外表特征，可把原核生物粗分為“三菌三體三菌三體”6種類型，即種類型，即細(xì)菌、放線菌、細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體和和衣原體衣原體。細(xì)菌是在自然界分布最廣、個體數(shù)量最細(xì)菌是在自然界分布最廣、個體數(shù)量最多的有機體，是大自然物質(zhì)循環(huán)的主要多的有機體，是大自然物質(zhì)循環(huán)的主要參與者。參與者。迄今為止科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最早的古生物化石是迄今為止科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最早的古生物化石是32億年前

29、的細(xì)菌化石。億年前的細(xì)菌化石。細(xì)菌和其它原核生物一樣，沒有核膜，細(xì)菌和其它原核生物一樣，沒有核膜，DNA集中在細(xì)胞質(zhì)中的低集中在細(xì)胞質(zhì)中的低電子密度區(qū)，稱電子密度區(qū)，稱核區(qū)核區(qū)（nuclear body）。細(xì)菌一般具有）。細(xì)菌一般具有1-4個核質(zhì)個核質(zhì)體，多的可達(dá)體，多的可達(dá)20余個。核質(zhì)體是環(huán)狀的雙鏈余個。核質(zhì)體是環(huán)狀的雙鏈DNA分子，分子，由于沒有由于沒有核膜，因此核膜，因此DNA的復(fù)制、的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄與蛋白的質(zhì)合成可同時進的轉(zhuǎn)錄與蛋白的質(zhì)合成可同時進行，行，而不像真核細(xì)胞那樣些生化反應(yīng)在時間和空間上是嚴(yán)格分隔而不像真核細(xì)胞那樣些生化反應(yīng)在時間和空間上是嚴(yán)格分隔開來的。開來的。 根據(jù)

30、形狀分成三類，即：根據(jù)形狀分成三類，即：球菌、桿菌和螺旋菌球菌、桿菌和螺旋菌。4.4.原細(xì)菌（古細(xì)菌）原細(xì)菌（古細(xì)菌）（1）是一類很特殊的細(xì)菌，多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中。）是一類很特殊的細(xì)菌，多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中。 原核生物的某些特征原核生物的某些特征，如無核膜及內(nèi)膜系統(tǒng)；，如無核膜及內(nèi)膜系統(tǒng)； 真核生物的特征真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)的合成、核糖體，如以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)的合成、核糖體對氯霉素不敏感、對氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核細(xì)胞的相似、聚合酶和真核細(xì)胞的相似、DNA具有內(nèi)具有內(nèi)含子并結(jié)合組蛋白；含子并結(jié)合組蛋白； 既不同于原核細(xì)胞也不同于真核細(xì)胞的特征既不同于原核細(xì)

31、胞也不同于真核細(xì)胞的特征：細(xì)胞膜中的脂：細(xì)胞膜中的脂類是不可皂化的；細(xì)胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白質(zhì)為主，有的類是不可皂化的；細(xì)胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白質(zhì)為主，有的含雜多糖，有的類似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、含雜多糖，有的類似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和型氨基酸和二氨基庚二酸。二氨基庚二酸。原細(xì)菌包括的類群：原細(xì)菌包括的類群：甲烷細(xì)菌類、極端嗜鹽細(xì)菌、極端嗜硫細(xì)菌甲烷細(xì)菌類、極端嗜鹽細(xì)菌、極端嗜硫細(xì)菌、極端嗜酸菌、極端嗜堿菌和極端嗜熱細(xì)菌等。、極端嗜酸菌、極端嗜堿菌和極端嗜熱細(xì)菌等。古菌和真核生物起源的關(guān)系古菌和真核生物起源的關(guān)系 很多遺傳樹也將二者并在很多遺傳樹也將二者并在一起。一

32、些人認(rèn)為一起。一些人認(rèn)為真核生真核生物起源於一個古菌和細(xì)菌物起源於一個古菌和細(xì)菌的融合，二者分別成為細(xì)的融合，二者分別成為細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)。胞核和細(xì)胞質(zhì)。這解釋了這解釋了很多基因上的相似性，但很多基因上的相似性，但在解釋細(xì)胞結(jié)構(gòu)上存在困在解釋細(xì)胞結(jié)構(gòu)上存在困難。難。 核膜的形成核膜的形成 從原始的原核細(xì)胞進化為真核細(xì)胞，最關(guān)鍵的一步是細(xì)胞核的從原始的原核細(xì)胞進化為真核細(xì)胞，最關(guān)鍵的一步是細(xì)胞核的形成。形成。內(nèi)共生學(xué)說內(nèi)共生學(xué)說 (endosymbiotic hypothesis ) 馬古利斯馬古利斯Lynn Margulis（1938 -） 內(nèi)共生：內(nèi)共生：大約十幾億年前，一些大型的具有吞大約十

33、幾億年前，一些大型的具有吞噬能力的細(xì)胞，先后吞噬了幾種原核細(xì)胞，這噬能力的細(xì)胞，先后吞噬了幾種原核細(xì)胞，這些原核細(xì)胞沒有被分解消化，反而從寄生過渡些原核細(xì)胞沒有被分解消化，反而從寄生過渡到共生，并成為宿主細(xì)胞的細(xì)胞器。如好氧細(xì)到共生，并成為宿主細(xì)胞的細(xì)胞器。如好氧細(xì)菌成為線粒體；藍(lán)藻成為葉綠體。菌成為線粒體；藍(lán)藻成為葉綠體。4、真核細(xì)胞的起源與進化、真核細(xì)胞的起源與進化好氣細(xì)菌被變形蟲狀的原好氣細(xì)菌被變形蟲狀的原核生物吞噬后、經(jīng)過長期核生物吞噬后、經(jīng)過長期共生能成為共生能成為線粒體線粒體；螺旋體被吞噬后經(jīng)過共生螺旋體被吞噬后經(jīng)過共生能變成能變成原始鞭毛原始鞭毛。 藍(lán)藻被吞噬后經(jīng)過共生能藍(lán)藻被吞

34、噬后經(jīng)過共生能變成變成葉綠體葉綠體； 證據(jù)：證據(jù)： 線粒體和葉綠體都含有線粒體和葉綠體都含有DNA，這些，這些DNA與細(xì)胞核中的很與細(xì)胞核中的很不同，卻類似細(xì)菌的不同，卻類似細(xì)菌的DNA（環(huán)狀及其大?。?。（環(huán)狀及其大?。?。 線粒體具有和真核宿主細(xì)胞不同的遺傳密碼，這些密碼與線粒體具有和真核宿主細(xì)胞不同的遺傳密碼，這些密碼與細(xì)菌和古菌中的很類似。細(xì)菌和古菌中的很類似。 它們被兩層或更多的膜所包被，其中最里面一層的成分與它們被兩層或更多的膜所包被，其中最里面一層的成分與細(xì)胞中其它膜的都不同，而更接近于原核生物的細(xì)胞膜。細(xì)胞中其它膜的都不同，而更接近于原核生物的細(xì)胞膜。 葉綠體的很多內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生物化

35、學(xué)特征，如類囊體的存在葉綠體的很多內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)特征，如類囊體的存在和某些葉綠素和藍(lán)藻很接近。對細(xì)菌、葉綠體和真核生物和某些葉綠素和藍(lán)藻很接近。對細(xì)菌、葉綠體和真核生物基因組構(gòu)件的系統(tǒng)發(fā)生樹同樣支持了葉綠體與藍(lán)藻更接近基因組構(gòu)件的系統(tǒng)發(fā)生樹同樣支持了葉綠體與藍(lán)藻更接近。 DNA序列分析和系統(tǒng)發(fā)生學(xué)表明了核序列分析和系統(tǒng)發(fā)生學(xué)表明了核DNA包含了一些可包含了一些可能來源于葉綠體的基因。能來源于葉綠體的基因。 一些核中編碼的蛋白被轉(zhuǎn)運到細(xì)胞器中，而線粒體和葉綠一些核中編碼的蛋白被轉(zhuǎn)運到細(xì)胞器中，而線粒體和葉綠體的基因組相對于其它生物來說都小得多。這和內(nèi)共生物體的基因組相對于其它生物來說都小得多

36、。這和內(nèi)共生物形成后越來越依賴真核生物宿主相一致。形成后越來越依賴真核生物宿主相一致。 葉綠體存在于很多完全不同的原生生物中，這些生物普遍葉綠體存在于很多完全不同的原生生物中，這些生物普遍和不包含葉綠體的原生生物更接近。這表明了，如果葉綠和不包含葉綠體的原生生物更接近。這表明了，如果葉綠體起源于細(xì)胞的一個部分，很難解釋他們多次起源而互相體起源于細(xì)胞的一個部分，很難解釋他們多次起源而互相又非常接近。又非常接近。 細(xì)胞器的大小與細(xì)菌相當(dāng)。細(xì)胞器的大小與細(xì)菌相當(dāng)。 細(xì)胞器的核糖體和細(xì)菌相似，細(xì)菌的核糖體是細(xì)胞器的核糖體和細(xì)菌相似，細(xì)菌的核糖體是70S，線粒，線粒體的核糖體是體的核糖體是55S。A：假

37、想的真核生物的原核祖先，：假想的真核生物的原核祖先，接近接近古細(xì)菌古細(xì)菌，無細(xì)胞核，無細(xì)胞核 1. 細(xì)胞膜內(nèi)陷逐漸形成細(xì)胞膜內(nèi)陷逐漸形成核膜核膜B：無細(xì)胞器、具有雙層的核膜的：無細(xì)胞器、具有雙層的核膜的原始真核生物原始真核生物 C: 接近接近立克次體立克次體的的細(xì)菌細(xì)菌 2. 第一次內(nèi)共生，只發(fā)生過一第一次內(nèi)共生，只發(fā)生過一次次D: 帶有線粒體的真核生物，如帶有線粒體的真核生物，如動物動物、真菌真菌 E: 一種一種藍(lán)藻藍(lán)藻（原核生物）（原核生物） 3. 第二次內(nèi)共生，獨立發(fā)生過第二次內(nèi)共生，獨立發(fā)生過多次多次F: 帶有葉綠體的真核生物，包括帶有葉綠體的真核生物，包括植植物物、綠藻綠藻、灰胞藻灰

38、胞藻、紅藻紅藻 4. 二重內(nèi)共生，獨立發(fā)生過多二重內(nèi)共生，獨立發(fā)生過多次次G: 葉綠體帶有三或四重膜的藻類，葉綠體帶有三或四重膜的藻類，包括包括硅藻硅藻、眼蟲眼蟲、部分、部分甲藻甲藻等等 H: 失掉了葉綠體的甲藻或失掉了葉綠體的甲藻或纖毛蟲纖毛蟲 5. 三重內(nèi)共生，獨立發(fā)生過多三重內(nèi)共生，獨立發(fā)生過多次次I: 少數(shù)甲藻及纖毛蟲（如少數(shù)甲藻及纖毛蟲（如紅色中縊紅色中縊蟲蟲）現(xiàn)代生物界內(nèi)共生的例子現(xiàn)代生物界內(nèi)共生的例子： 許多種單細(xì)胞的綠藻、甲藻和硅藻可以共生于高等植物、許多種單細(xì)胞的綠藻、甲藻和硅藻可以共生于高等植物、真菌、其他藻類以及脊椎動物和無脊椎動物的細(xì)胞中。真菌、其他藻類以及脊椎動物和無

39、脊椎動物的細(xì)胞中。 藍(lán)菌可以共生在真菌、變形蟲、鞭毛蟲以及已失去葉綠體藍(lán)菌可以共生在真菌、變形蟲、鞭毛蟲以及已失去葉綠體的綠藻的細(xì)胞中，藍(lán)菌可以進行光合作用，為宿主提供一定的綠藻的細(xì)胞中，藍(lán)菌可以進行光合作用，為宿主提供一定的養(yǎng)分。的養(yǎng)分。 在不少昆蟲的特殊細(xì)胞中，有正常共生的細(xì)菌，這些細(xì)菌在不少昆蟲的特殊細(xì)胞中，有正常共生的細(xì)菌，這些細(xì)菌對于宿主來說往往是有重要的生理意義。對于宿主來說往往是有重要的生理意義。 池沼多核變形蟲（大小有池沼多核變形蟲（大小有2至至3毫米）的細(xì)胞中并沒有線粒毫米）的細(xì)胞中并沒有線粒體，但卻有一些需氧的胞內(nèi)共生細(xì)菌，這些細(xì)菌實際上是起體，但卻有一些需氧的胞內(nèi)共生細(xì)菌

40、，這些細(xì)菌實際上是起到了線粒體的作用。到了線粒體的作用。在束形真葉珊瑚的幼蟲體內(nèi)的共生藻 (紅色) 線粒體和葉綠體的內(nèi)共生起源（2）分化假說）分化假說線粒體在進化過程中的線粒體在進化過程中的發(fā)生是由于質(zhì)膜的內(nèi)陷，發(fā)生是由于質(zhì)膜的內(nèi)陷，再分化后形成的。再分化后形成的。 6.真核細(xì)胞起源的生物學(xué)意義真核細(xì)胞起源的生物學(xué)意義奠定了有性生殖產(chǎn)生的基礎(chǔ)。有性生殖的出現(xiàn)，提高了物種的奠定了有性生殖產(chǎn)生的基礎(chǔ)。有性生殖的出現(xiàn)，提高了物種的變異性，因而大大推進了進化的速度；變異性，因而大大推進了進化的速度；推動了動、植物的分化，真核細(xì)胞是一切高等多細(xì)胞生物的基推動了動、植物的分化，真核細(xì)胞是一切高等多細(xì)胞生物

41、的基本組成（單元）。它與原核細(xì)胞相比，結(jié)構(gòu)和功能更復(fù)雜化。本組成（單元）。它與原核細(xì)胞相比，結(jié)構(gòu)和功能更復(fù)雜化。復(fù)雜化增強了生物的變異性，導(dǎo)致了真核細(xì)胞種類的分化；復(fù)雜化增強了生物的變異性，導(dǎo)致了真核細(xì)胞種類的分化；促進了促進了3極生態(tài)系統(tǒng)的形成，從以異養(yǎng)的細(xì)菌和自養(yǎng)的藍(lán)藻組極生態(tài)系統(tǒng)的形成，從以異養(yǎng)的細(xì)菌和自養(yǎng)的藍(lán)藻組成的一個二極生態(tài)系統(tǒng)，分化發(fā)展出由動物、植物和菌類所組成的一個二極生態(tài)系統(tǒng)，分化發(fā)展出由動物、植物和菌類所組成的三極生態(tài)系統(tǒng)。成的三極生態(tài)系統(tǒng)。三、多細(xì)胞生物的進化兩界說：兩界說：17351735年由林奈提出。他以生物能否走動為標(biāo)準(zhǔn)，把生物界分為年由林奈提出。他以生物能否走動為

42、標(biāo)準(zhǔn)，把生物界分為植物界植物界和和動物界動物界。三界說：三界說：18601860和和18661866年，分別由霍格年，分別由霍格(Hogg)(Hogg)和海克爾提出。因為從顯微和?？藸柼岢?。因為從顯微鏡中發(fā)現(xiàn)了許多單細(xì)胞微生物，如鏡中發(fā)現(xiàn)了許多單細(xì)胞微生物，如眼蟲眼蟲，它們兼有動植物的某些特征，它們兼有動植物的某些特征，所以他們把生物界分為植物界、動物界和所以他們把生物界分為植物界、動物界和原生生物界。原生生物界。 原生生物：原生生物：簡單的真核生物簡單的真核生物( (即具有真正的細(xì)胞核即具有真正的細(xì)胞核) )，多為單細(xì)胞生物，多為單細(xì)胞生物，亦有部分是多細(xì)胞的，但不具組織分化。這個界別是真核

43、生物中最低等亦有部分是多細(xì)胞的，但不具組織分化。這個界別是真核生物中最低等的。的。 單細(xì)胞的原生生物集多細(xì)胞生物功能于一個細(xì)胞，包括水份調(diào)節(jié)，營養(yǎng)，單細(xì)胞的原生生物集多細(xì)胞生物功能于一個細(xì)胞，包括水份調(diào)節(jié)，營養(yǎng)，生殖等。生殖等。 營養(yǎng)的方式繁多，有些則似真菌，吸收外間營養(yǎng)；更有部份既行光合作營養(yǎng)的方式繁多，有些則似真菌，吸收外間營養(yǎng)；更有部份既行光合作用，亦可進食有機食物，例如裸藻。用，亦可進食有機食物，例如裸藻。 所有原生生物都生存于水中。所有原生生物都生存于水中。眼蟲：眼蟲：是眼蟲屬生物的統(tǒng)稱，在植是眼蟲屬生物的統(tǒng)稱，在植物學(xué)中稱物學(xué)中稱裸藻裸藻，是一類介于動物和，是一類介于動物和植物之間

44、的單細(xì)胞真核生物。植物之間的單細(xì)胞真核生物。隸屬：原生動物門、鞭毛蟲綱、眼隸屬：原生動物門、鞭毛蟲綱、眼蟲目、眼蟲屬蟲目、眼蟲屬四界說：四界說：1938年，由科普蘭（年，由科普蘭（Copeland）提出。把生物界）提出。把生物界分為植物界、動物界、原生生物界和菌界。菌界包括細(xì)菌和分為植物界、動物界、原生生物界和菌界。菌界包括細(xì)菌和藍(lán)藻。藍(lán)藻。五界說：五界說：1969年，由惠特克（年，由惠特克（R.H.Whittaker）提出。他根）提出。他根據(jù)現(xiàn)代生物學(xué)的進展將生物界劃分為動物界、植物界、原生據(jù)現(xiàn)代生物學(xué)的進展將生物界劃分為動物界、植物界、原生生物界、生物界、真菌界真菌界和和原核界原核界。真菌

45、（真菌（Fungus）一詞的拉丁文）一詞的拉丁文 Fungus 原意是蘑菇，是一種真原意是蘑菇，是一種真核生物。最常見的真菌是各類蕈類，另外真菌也包括霉菌和核生物。最常見的真菌是各類蕈類，另外真菌也包括霉菌和酵母?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了七萬多種真菌。酵母?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了七萬多種真菌。酵母菌酵母菌霉菌的分生孢子霉菌的分生孢子真菌真菌（真核細(xì)胞型微生物）：植物和動物都是由細(xì)胞組成的，（真核細(xì)胞型微生物）：植物和動物都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞內(nèi)都有細(xì)胞核，而微生物中只有真菌具有真正的細(xì)胞核細(xì)胞內(nèi)都有細(xì)胞核，而微生物中只有真菌具有真正的細(xì)胞核和完整的細(xì)胞器；和完整的細(xì)胞器；細(xì)菌：細(xì)菌：僅有原始核結(jié)構(gòu)，無核膜和核仁

46、，細(xì)胞器很少，屬于原僅有原始核結(jié)構(gòu)，無核膜和核仁，細(xì)胞器很少，屬于原核細(xì)胞型微生物；核細(xì)胞型微生物；病毒病毒：沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，屬于原生微生物。：沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，屬于原生微生物。雖然有些真菌也很微小，也能使人生病，但它與細(xì)菌和病毒有雖然有些真菌也很微小，也能使人生病，但它與細(xì)菌和病毒有著本質(zhì)的區(qū)別。著本質(zhì)的區(qū)別。一些真菌寄生在人體表面，如某些皮膚病。植物病如一些真菌寄生在人體表面，如某些皮膚病。植物病如棉花枯萎病、水稻稻瘟病、小麥葉銹病都是真菌引起。棉花枯萎病、水稻稻瘟病、小麥葉銹病都是真菌引起。真菌、細(xì)菌、病毒的區(qū)別真菌、細(xì)菌、病毒的區(qū)別1） 藻類植物：藻類植物： 前寒武紀(jì)至泥盆紀(jì)早期前寒武紀(jì)至泥

47、盆紀(jì)早期。 低等植物，生活在水中，結(jié)構(gòu)簡單，沒有根、莖、葉的分低等植物，生活在水中，結(jié)構(gòu)簡單，沒有根、莖、葉的分化，而細(xì)胞內(nèi)含光合色素，能進行光合作用?；?xì)胞內(nèi)含光合色素，能進行光合作用。 根據(jù)發(fā)展順序，藻類植物又分為根據(jù)發(fā)展順序，藻類植物又分為原核藻類原核藻類（單細(xì)胞的藍(lán)藻，（單細(xì)胞的藍(lán)藻，出現(xiàn)在距今大約出現(xiàn)在距今大約3533億年前）和億年前）和真核藻類真核藻類（如紅藻、綠藻（如紅藻、綠藻等，出現(xiàn)于距今等，出現(xiàn)于距今1514億年前）。億年前）。生活時期生活時期特征特征 原核藻類原核藻類-藍(lán)藻出現(xiàn)的意義藍(lán)藻出現(xiàn)的意義 光合作用放出光合作用放出O2，不僅使水中的溶解氧增加，也使大氣中，不僅使

48、水中的溶解氧增加，也使大氣中的的O2含量增加，且逐漸在高空形成臭氧層。含量增加，且逐漸在高空形成臭氧層。 一方面為好氧真核生物的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件；一方面為好氧真核生物的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件； 另一方面為生物生活在水的表層和地球表面創(chuàng)造了條件，因另一方面為生物生活在水的表層和地球表面創(chuàng)造了條件，因為臭氧層可以阻擋一部分紫外線的強烈輻射。為臭氧層可以阻擋一部分紫外線的強烈輻射。 真核藻類真核藻類 一群沒有根、莖、葉分化，能進行光合作用的低等自養(yǎng)真核植物一群沒有根、莖、葉分化，能進行光合作用的低等自養(yǎng)真核植物 大約出現(xiàn)于大約出現(xiàn)于1515億億1414億年前億年前 形態(tài)：單細(xì)胞、各式群體、絲狀體、葉狀體、管狀

49、體形態(tài)：單細(xì)胞、各式群體、絲狀體、葉狀體、管狀體 大?。簬讉€微米大小：幾個微米幾米幾米( (海帶海帶) )百米百米( (巨藻巨藻) ) 結(jié)構(gòu)簡單，無明顯組織分化結(jié)構(gòu)簡單，無明顯組織分化 少數(shù)種類有表皮層、皮層和髓的分化，如海帶少數(shù)種類有表皮層、皮層和髓的分化，如海帶 植物體通常稱為植物體通常稱為原植體原植體(thallus)(thallus)絲狀體藻類絲狀體藻類葉狀體藻類葉狀體藻類團藻團藻褐藻（海帶）褐藻（海帶）紅藻（紫菜）紅藻（紫菜）l真核藻類是水生生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者 沒有真核藻類和原核藻類,水生生態(tài)系統(tǒng)將不能維持，其它一切生物將不能生存l赤潮l海水受到污染，使海水富營養(yǎng)化，在一定條件下

50、浮游生海水受到污染，使海水富營養(yǎng)化，在一定條件下浮游生物大量增殖，引起海水發(fā)生染色變化的現(xiàn)象物大量增殖，引起海水發(fā)生染色變化的現(xiàn)象紅褐色、紅褐色、黃褐色等黃褐色等l赤潮主要由真核藻類的甲藻和硅藻形成赤潮主要由真核藻類的甲藻和硅藻形成中國沿海有中國沿海有1919種甲藻和種甲藻和1818種硅藻能形成赤潮種硅藻能形成赤潮赤潮引起大量魚死亡赤潮引起大量魚死亡l有些種類僅能生活在清潔水體中有些種類僅能生活在清潔水體中l(wèi)如果水體受到某些重金屬或化學(xué)物質(zhì)污染，絕大多數(shù)如果水體受到某些重金屬或化學(xué)物質(zhì)污染，絕大多數(shù)藻類均不能生存，僅有極少數(shù)種類可以生長藻類均不能生存，僅有極少數(shù)種類可以生長l食用海帶、紫菜等l

51、藥用小球藻、刺松藻等l工業(yè)原料海帶、巨藻、昆布等昆布昆布小球藻片小球藻片 2） 蕨類植物：蕨類植物： 生活時期：從泥盆紀(jì)中期到二疊紀(jì)早期。又稱陸生植物時代。生活時期：從泥盆紀(jì)中期到二疊紀(jì)早期。又稱陸生植物時代。 進化過程：從進化過程：從4億年前由一些綠藻演化出原始陸生維管植物，億年前由一些綠藻演化出原始陸生維管植物， 裸蕨裸蕨: :已絕滅的最古老的陸生植物。已絕滅的最古老的陸生植物。 無真根，無葉子，但體內(nèi)已具維管組織，可以生活在陸地上無真根，無葉子，但體內(nèi)已具維管組織，可以生活在陸地上。 是最初的高等植物代表。其地上莖直立，高約是最初的高等植物代表。其地上莖直立，高約1米，具有二歧分枝，無根

52、無米，具有二歧分枝，無根無葉，或僅具有刺狀附屬物，故名裸蕨。葉，或僅具有刺狀附屬物，故名裸蕨。 開辟了植物從水生發(fā)展到陸生的新時代，開辟了植物從水生發(fā)展到陸生的新時代， 陸地從此披上綠裝。陸地從此披上綠裝。 苔蘚植物苔蘚植物: : 泥盆紀(jì)出現(xiàn)的，但始終沒能形成陸生植被的優(yōu)勢類泥盆紀(jì)出現(xiàn)的，但始終沒能形成陸生植被的優(yōu)勢類群；群； 無維管系統(tǒng)的分化，無真根，對陸生環(huán)境的適應(yīng)能力不如維管無維管系統(tǒng)的分化，無真根，對陸生環(huán)境的適應(yīng)能力不如維管植物植物。 小型的多細(xì)胞的綠色植物，多適生于陰濕的環(huán)境中。小型的多細(xì)胞的綠色植物，多適生于陰濕的環(huán)境中。 苔蘚植物有頸卵器和胚的出現(xiàn)，是高級適應(yīng)性狀；所以將苔蘚苔

53、蘚植物有頸卵器和胚的出現(xiàn)，是高級適應(yīng)性狀；所以將苔蘚植物、蕨類植物和種子植物，合稱為有胚植物。植物、蕨類植物和種子植物，合稱為有胚植物。 蕨類植物蕨類植物：裸蕨植物在泥盆紀(jì)末期已絕滅，蕨類植物在二裸蕨植物在泥盆紀(jì)末期已絕滅，蕨類植物在二疊紀(jì)約疊紀(jì)約1.6億年的時間，成了當(dāng)時陸生植被的主角。許多高大億年的時間，成了當(dāng)時陸生植被的主角。許多高大喬木狀的蕨類植物很繁盛，如鱗木、蘆木、封印木等。喬木狀的蕨類植物很繁盛，如鱗木、蘆木、封印木等。 蕨類植物已經(jīng)蕨類植物已經(jīng)有了真正根、莖、葉的分化，已具有輸導(dǎo)水有了真正根、莖、葉的分化，已具有輸導(dǎo)水分、無機鹽和營養(yǎng)物質(zhì)的維管系統(tǒng)，分、無機鹽和營養(yǎng)物質(zhì)的維管系

54、統(tǒng)，但其但其受精階段仍離不開受精階段仍離不開有水環(huán)境，仍以孢子繁殖后代有水環(huán)境，仍以孢子繁殖后代，這些是蕨類植物原始性的反，這些是蕨類植物原始性的反映。映。 是高等植物中比較低級的一門，也是最原始的維管植物。是高等植物中比較低級的一門，也是最原始的維管植物。大都為草本，少數(shù)為木本。蕨類植物孢子體發(fā)達(dá)，有根、莖、大都為草本，少數(shù)為木本。蕨類植物孢子體發(fā)達(dá)，有根、莖、葉之分，不具花，以孢子繁殖，世代交替明顯，無性世代占葉之分，不具花，以孢子繁殖，世代交替明顯，無性世代占優(yōu)勢。?？煞譃樗?、松葉蕨、石松、木賊和真蕨五綱，大優(yōu)勢。?？煞譃樗隆⑺扇~蕨、石松、木賊和真蕨五綱，大多分布于長江以南各省區(qū)。多

55、分布于長江以南各省區(qū)。水韭水韭松葉蕨松葉蕨石松：藥用、觀賞石松：藥用、觀賞木賊：藥用木賊：藥用水蕨水蕨桫欏科桫欏科 海金沙海金沙倒掛鐵角蕨倒掛鐵角蕨真蕨綱真蕨綱蕨類植物的孢子繁殖：蕨類植物的孢子繁殖： 生物的無性生殖方式之一。在生物體的一定部位產(chǎn)生一生物的無性生殖方式之一。在生物體的一定部位產(chǎn)生一種特殊的生殖細(xì)胞叫種特殊的生殖細(xì)胞叫孢子孢子。 孢子的特點孢子的特點：能直接長成新個體。：能直接長成新個體。 植物界中的藻類、菌類、苔蘚、蕨類等植物都能用孢子植物界中的藻類、菌類、苔蘚、蕨類等植物都能用孢子繁殖，所以稱這幾類植物為繁殖，所以稱這幾類植物為孢子植物孢子植物。 植物通過無性生殖產(chǎn)生的孢子叫

56、植物通過無性生殖產(chǎn)生的孢子叫“無性孢子無性孢子”，如分生如分生孢子、孢囊孢子、游動孢子等；孢子、孢囊孢子、游動孢子等； 通過有性生殖產(chǎn)生的孢子叫通過有性生殖產(chǎn)生的孢子叫“有性孢子有性孢子”，如接合孢子、如接合孢子、卵孢子、子囊孢子、擔(dān)孢子等卵孢子、子囊孢子、擔(dān)孢子等 3 3） 裸子植物：裸子植物：從二疊紀(jì)至白堊紀(jì)早期，歷時約從二疊紀(jì)至白堊紀(jì)早期，歷時約1.4億年。許億年。許多蕨類植物由于不適應(yīng)當(dāng)時環(huán)境的變化，大都相繼絕滅，陸多蕨類植物由于不適應(yīng)當(dāng)時環(huán)境的變化，大都相繼絕滅，陸生植被的主角則由裸子植物所取代。生植被的主角則由裸子植物所取代。 中生代為裸子植物最繁盛期，稱為裸子植物時代。中生代為裸

57、子植物最繁盛期，稱為裸子植物時代。原裸子植物原裸子植物 原始裸子植物種子蕨和柯得狄、本內(nèi)蘇鐵（已原始裸子植物種子蕨和柯得狄、本內(nèi)蘇鐵（已滅絕）滅絕） 其他裸子植物其他裸子植物 從蕨類植物到裸子植物最大的變化是從蕨類植物到裸子植物最大的變化是配子體寄生于孢子體配子體寄生于孢子體上，形成了裸露的種子，并在發(fā)育過程中產(chǎn)生花粉管上，形成了裸露的種子，并在發(fā)育過程中產(chǎn)生花粉管，精子，精子經(jīng)花粉管達(dá)卵細(xì)胞，這樣受精不再受外界限制。經(jīng)花粉管達(dá)卵細(xì)胞，這樣受精不再受外界限制。 蘇鐵綱蘇鐵綱松柏綱松柏綱銀杏綱銀杏綱紅豆杉綱紅豆杉綱百歲蘭百歲蘭買麻藤綱買麻藤綱4） 被子植物：被子植物： 白堊紀(jì)后期，在板塊運動、造

58、山運動、大陸性氣候、冰川時白堊紀(jì)后期，在板塊運動、造山運動、大陸性氣候、冰川時期的嚴(yán)酷環(huán)境下，裸子植物逐漸消逝，被子植物大發(fā)展；期的嚴(yán)酷環(huán)境下，裸子植物逐漸消逝，被子植物大發(fā)展； 直到現(xiàn)在，被子植物仍然是地球上種類最多、分布最廣泛、直到現(xiàn)在，被子植物仍然是地球上種類最多、分布最廣泛、適應(yīng)性最強的優(yōu)勢類群。共適應(yīng)性最強的優(yōu)勢類群。共1萬多屬，約萬多屬，約20多萬種，占植物多萬種，占植物界的一半，中國有界的一半，中國有2700多屬，約多屬，約3萬種；萬種； 被子植物的發(fā)展可以劃分為被子植物的發(fā)展可以劃分為4個階段：個階段：喬木階段喬木階段（白堊紀(jì)到始新世）；（白堊紀(jì)到始新世）；灌木和草本階段灌木和

59、草本階段（漸新世到第三紀(jì)中期）；（漸新世到第三紀(jì)中期）；雜交階段雜交階段（第三紀(jì)后期）（第三紀(jì)后期）多倍體階段多倍體階段（第四紀(jì)）（第四紀(jì)）被子植物和裸子植物被子植物和裸子植物共同特征：共同特征：都具有種子，都屬于種子植物，都具有種子，都屬于種子植物，區(qū)別：區(qū)別：有無果實包被住。有無果實包被住。被子植物的種子生在果實里面，除了果實成熟后裂開時，被子植物的種子生在果實里面，除了果實成熟后裂開時， 它的種子是不外露的，如蘋果、大豆即被子植物。它的種子是不外露的，如蘋果、大豆即被子植物。 裸子植物沒有果實；它的種子僅被一鱗片覆蓋，如馬尾松的松球，每一鱗片裸子植物沒有果實；它的種子僅被一鱗片覆蓋，如馬

60、尾松的松球，每一鱗片下覆蓋兩粒有翅的種子。下覆蓋兩粒有翅的種子。判斷特點：判斷特點：首先看它是草本還是木本，如果是草本植物，一定是被子植物首先看它是草本還是木本，如果是草本植物，一定是被子植物; 裸子裸子植物全部是木本植物。植物全部是木本植物。如果是木本植物，那么先看看有沒有花，有花的則是被子植物，裸子植物是不開如果是木本植物，那么先看看有沒有花，有花的則是被子植物，裸子植物是不開花的?；ǖ摹Ｈ绻麤]有花的木本植物，看葉片，裸子植物的葉片，除了銀杏以外，葉形通常狹如果沒有花的木本植物，看葉片，裸子植物的葉片，除了銀杏以外，葉形通常狹小，呈針形、鱗形、條形、錐形等。其他少數(shù)裸子植物葉片稍寬一些，也