生物多樣性的進化

1、生物多樣性的進化生物多樣性的進化1、生命的起源及原核生物多樣性的進化2、真核細胞起源及原生生物多樣性的進化3、綠色植物多樣性的進化4、真菌多樣性的進化5、動物多樣性的進化6、人類的進化生物多樣性的進化起源原核生物原生生物綠色植物真菌動物人類生命真核生物神創(chuàng)論神創(chuàng)論奧巴林和霍爾丹奧巴林和霍爾丹巴斯德巴斯德鵝瓶頸實驗鵝瓶頸實驗自生論自生論 生命的起源是自然的歷史事件：生命的起源是自然的歷史事件：化學進化：化學進化：地球上的生命是由非生命物質經過長期演地球上的生命是由非生命物質經過長期演化而來的這一過程。化而來的這一過程。巴巴斯斯德德的的鵝鵝瓶瓶頸頸實實驗驗實驗證明：實驗證明： 即使最簡單的生命也即

2、使最簡單的生命也不能不能在在今日的地球上今日的地球上從非生命物質中從非生命物質中自發(fā)地產生出來。自發(fā)地產生出來。化學進化核酸-蛋白質等多分子體系的建成生命在地球進化的過程中誕生生物大分子的非生物合成原始細胞的起源第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段第四階段第四階段米勒設計的有機小分子的非生物合成模擬實驗第一階段模擬原始海洋模擬原始海洋模擬原始天空閃電模擬原始天空閃電實驗表明：實驗表明： 地球上生命發(fā)生之前可能存在非生物地球上生命發(fā)生之前可能存在非生物的化學進化過程。的化學進化過程。最原始的古老生命 20世紀世紀70年代末，太平洋東部洋嵴上發(fā)現年代末，太平洋東部洋嵴上發(fā)現“硫化物煙囪

3、硫化物煙囪”（火熱噴口）的特殊生態(tài)系（火熱噴口）的特殊生態(tài)系統(tǒng)。統(tǒng)。在水深在水深2000-3000m噴口附近，水溫最高達噴口附近，水溫最高達350，這里發(fā)現有各種極端嗜熱古核生物。，這里發(fā)現有各種極端嗜熱古核生物。 這類這類極端嗜熱古細菌極端嗜熱古細菌，以，以化能無機自養(yǎng)化能無機自養(yǎng)方式代謝，可能是最原始的古老生命形式。方式代謝，可能是最原始的古老生命形式。美國黃石公園的彩虹溫泉生物大分子的非生物合成 生命的主要物質基礎：生命的主要物質基礎：蛋白質和核酸蛋白質和核酸第二階段對于蛋白質和核酸的聚合主要有兩種觀點：對于蛋白質和核酸的聚合主要有兩種觀點：陸相起源說陸相起源說海相起源說海相起源說陸相起

4、源說陸相起源說 在在火山火山的局部高溫地區(qū)發(fā)生聚合的局部高溫地區(qū)發(fā)生聚合反應合成的生物大分子，經雨水沖反應合成的生物大分子，經雨水沖刷匯集到海洋。刷匯集到海洋。海相起源說海相起源說 溶解在溶解在原始海洋原始海洋中的氨基酸與核苷中的氨基酸與核苷酸經過長期的積累與濃縮，波濤或大酸經過長期的積累與濃縮，波濤或大雨可將有機單分子飛濺到新生的巖漿雨可將有機單分子飛濺到新生的巖漿或滾燙的石塊上，發(fā)生聚合作用。或滾燙的石塊上，發(fā)生聚合作用。核酸核酸- -蛋白質等多分子體系的建成蛋白質等多分子體系的建成 只有核酸與蛋白質精巧地組成高度有序只有核酸與蛋白質精巧地組成高度有序的獨立多分子體系時，才可以表現某些生的

5、獨立多分子體系時，才可以表現某些生命現象。命現象。非細胞形態(tài)原始生命的誕生有兩種學說：非細胞形態(tài)原始生命的誕生有兩種學說：（1）蛋白質起源說）蛋白質起源說（2）核酸起源說）核酸起源說第三階段第三階段（1）蛋白質起源說）蛋白質起源說 奧巴林和?？怂垢鶕嶒灧謩e提出了奧巴林和?？怂垢鶕嶒灧謩e提出了團聚體學說團聚體學說和和微球體學說微球體學說。團聚體學說團聚體學說奧巴林等將多肽、蛋白質、核酸、多糖、磷奧巴林等將多肽、蛋白質、核酸、多糖、磷酸的溶液搖晃混合后，發(fā)現在膠體溶液中的酸的溶液搖晃混合后，發(fā)現在膠體溶液中的大分子凝聚形成直徑約大分子凝聚形成直徑約1-500m1-500m的的“團聚體團聚體”。

6、原始代謝原始代謝的特性的特性微球體學說微球體學說 ?？怂沟奈⑶蝮w是類蛋白與核酸加熱濃縮?？怂沟奈⑶蝮w是類蛋白與核酸加熱濃縮成的直徑約成的直徑約1-2m膠質小球，相當于細菌大膠質小球，相當于細菌大小。小。表層有雙層膜表層有雙層膜選擇性吸收介質選擇性吸收介質（2）核酸起源說）核酸起源說 多數學者認為：地球上出現的第一批基因和多數學者認為：地球上出現的第一批基因和酶，不是酶，不是DNA和具催化功能的蛋白質，而是和具催化功能的蛋白質，而是在非生物世界中開始在非生物世界中開始自我復制自我復制的的短鏈短鏈RNA。 RNA世界假說：世界假說：以以RNA同時作為第一個基因同時作為第一個基因和唯一具有催化功能的

7、分子的學說。和唯一具有催化功能的分子的學說。原始細胞的起源原始細胞的起源 早期地球可能存在著有膜包圍的早期地球可能存在著有膜包圍的RNA多肽。多肽。 該種核酸與多肽分子之間相互調控作用，該種核酸與多肽分子之間相互調控作用，可能存在于前細胞中?？赡艽嬖谟谇凹毎?。第四階段第四階段原核生物多樣性的進化原核生物多樣性的進化 沒有真核生物前，原核生物就已經在地沒有真核生物前，原核生物就已經在地球上獨領風騷球上獨領風騷18億年了。億年了。 現今原核生物與細菌幾乎就是同義詞?，F今原核生物與細菌幾乎就是同義詞。 兩個生物之間兩個生物之間rRNA序列的相似程度可以序列的相似程度可以說明兩個生物之間的進化關系。

8、說明兩個生物之間的進化關系。生命三域分類學說生命三域分類學說真細菌域真細菌域古核生物域古核生物域真核生物域真核生物域共同祖先共同祖先真細菌多樣性的進化真細菌多樣性的進化根據碳的來源、能量的來源及電子供體性質根據碳的來源、能量的來源及電子供體性質的不同，可分為：的不同，可分為：光能自養(yǎng)型：光能自養(yǎng)型：以以CO2為唯一或主要碳來源為唯一或主要碳來源、以光為能源、以光為能源化能自養(yǎng)型：化能自養(yǎng)型：以以CO2為主要碳來源、自無為主要碳來源、自無機物氧化獲得能量機物氧化獲得能量光能異養(yǎng)型：光能異養(yǎng)型：能源來自日光、碳來源于能源來自日光、碳來源于有機物有機物化能異養(yǎng)型：化能異養(yǎng)型：只能依靠有機物氧化獲得只

9、能依靠有機物氧化獲得能源和碳源能源和碳源根據微生物生長對氧的需求，又分為：根據微生物生長對氧的需求，又分為：1.需氧菌需氧菌（有（有O2才能生長）才能生長）2.厭氧菌厭氧菌（有（有O2不能生長）不能生長）3.兼性厭氧兼性厭氧（不需（不需O2，有，有O2生長更好）生長更好）4.微需氧菌微需氧菌（低濃度（低濃度O2生長最好）生長最好）5.耐氧菌耐氧菌（不需（不需O2，有，有O2無毒害）無毒害）厭氧和化能異養(yǎng)型厭氧和化能異養(yǎng)型厭氧化能自養(yǎng)類型、厭氧化能自養(yǎng)類型、光能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型光能異養(yǎng)型光能異養(yǎng)型放氧型光能自養(yǎng)型放氧型光能自養(yǎng)型厭氧厭氧需氧需氧藍細菌時代藍細菌時代O O2 2原核生物改變代謝類型

10、：原核生物改變代謝類型：有機質逐漸耗盡有機質逐漸耗盡有機質逐漸耗盡有機質逐漸耗盡原核生物的重要性原核生物的重要性1.自然界中物質循環(huán)的關鍵自然界中物質循環(huán)的關鍵2.在環(huán)境污染檢測和治理中發(fā)揮重要作用在環(huán)境污染檢測和治理中發(fā)揮重要作用3.工業(yè)、農業(yè)和醫(yī)藥上的應用廣泛工業(yè)、農業(yè)和醫(yī)藥上的應用廣泛4.引發(fā)人類的多種疾病引發(fā)人類的多種疾病處于生物與非生物之間的處于生物與非生物之間的病毒病毒病毒的基本性狀病毒的基本性狀1、大小和形態(tài)、大小和形態(tài)大?。簶O其微小大小：極其微小形態(tài)：形態(tài)： 桿狀、球狀、蝌蚪狀、桿狀、球狀、蝌蚪狀、 也有磚狀和絲狀也有磚狀和絲狀 2、組成與結構、組成與結構 基本結構：一種核酸（

11、基本結構：一種核酸（DNA或或RNA）和蛋白質）和蛋白質3、病毒的增殖、病毒的增殖過程：過程：吸附吸附侵入和脫殼侵入和脫殼生物合成生物合成組裝組裝釋放釋放吸附吸附侵入和脫殼侵入和脫殼生物合成生物合成組裝組裝釋放釋放病毒的起源病毒的起源 病毒無完整的酶系統(tǒng)，不能制造病毒無完整的酶系統(tǒng)，不能制造ATP和獨立和獨立生活，但卻有控制特定活細胞代謝的遺傳生活，但卻有控制特定活細胞代謝的遺傳物質。物質。 多數學者認為：病毒可能是從生物細胞中多數學者認為：病毒可能是從生物細胞中逃脫出來的某些核苷酸片段。逃脫出來的某些核苷酸片段。 病毒起源之謎尚待繼續(xù)研究。病毒起源之謎尚待繼續(xù)研究。真核細胞的起源真核細胞的起

12、源真核細胞與原核細胞的最大區(qū)別：真核細胞與原核細胞的最大區(qū)別： 真核細胞有質膜包圍的細胞核和細胞器真核細胞有質膜包圍的細胞核和細胞器現在普遍接受的觀點：現在普遍接受的觀點：膜內折膜內折內共生內共生原生生物多樣性的進化原生生物多樣性的進化 1、原生生物是數量最多、多數為單細、原生生物是數量最多、多數為單細胞的真核生物胞的真核生物 2、原生生物是最全能的細胞、原生生物是最全能的細胞 原生生物譜系是一個并系群，而不是單系群。原生生物譜系是一個并系群，而不是單系群。多細胞真核細胞的起源及退化多細胞真核細胞的起源及退化多細胞生物與單細胞生物的根本區(qū)別：多細胞生物與單細胞生物的根本區(qū)別： 出現了細胞分化和

13、執(zhí)行不同功能的分化細胞出現了細胞分化和執(zhí)行不同功能的分化細胞之間形成了相互依賴、更加適應環(huán)境的整體結之間形成了相互依賴、更加適應環(huán)境的整體結構。構。單細胞單細胞多細胞，推測有多細胞，推測有3個過程：個過程：單細胞原生生物細胞單細胞原生生物細胞分裂后不分離分裂后不分離而形成群體而形成群體群體中的細胞已經群體中的細胞已經分化分化，既，既有分工有分工，又，又互相依賴互相依賴群體中另外的細胞群體中另外的細胞各自分化、發(fā)展為體細胞各自分化、發(fā)展為體細胞雙滴蟲：有兩個核雙滴蟲：有兩個核側基粒蟲：有波狀膜側基粒蟲：有波狀膜眼蟲：自由生活、具有前端鞭毛眼蟲：自由生活、具有前端鞭毛動基體目：寄生的類群動基體目：

14、寄生的類群錐蟲錐蟲紅藻：具藻紅素、缺少中心粒和鞭毛紅藻：具藻紅素、缺少中心粒和鞭毛綠藻：可能是陸生植物的祖先綠藻：可能是陸生植物的祖先綠色植物綠色植物多樣性的進化多樣性的進化陸生植物的世代交替陸生植物的世代交替減數分裂減數分裂受精作用受精作用孢子孢子配子配子（精子和卵）（精子和卵）配子體配子體單倍體世代單倍體世代雙倍體世代雙倍體世代孢子體孢子體合子合子有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂陸生植物多樣性的進化陸生植物多樣性的進化 苔蘚植物苔蘚植物 蕨類植物蕨類植物 裸子植物裸子植物 被子植物被子植物非維管植物非維管植物的配子體占優(yōu)勢的配子體占優(yōu)勢初步適應陸地生活：初步適應陸地生活：體

15、表有角質層體表有角質層假根，有莖、葉假根，有莖、葉具有精子器和頸卵器具有精子器和頸卵器無輸導組織無輸導組織 非維管植物又稱苔蘚植物非維管植物又稱苔蘚植物 代表著代表著3個門：個門： 苔類苔類 蘚類蘚類 角苔類角苔類典型的蘚類生活史典型的蘚類生活史配配子子體體無種子維管植物無種子維管植物的孢子體適應了陸地生的孢子體適應了陸地生活活 蕨類植物有時又稱無種子植物蕨類植物有時又稱無種子植物 包括：裸蕨類、石松類、楔葉類、真蕨類包括：裸蕨類、石松類、楔葉類、真蕨類結構特點：結構特點：有簡單的維管組織有簡單的維管組織有根、莖、葉有根、莖、葉多生活在陰暗處多生活在陰暗處蕨的生活史蕨的生活史裸子植物裸子植物的有性生殖擺脫了對水的依賴的有性生殖擺脫了對水的依賴結構特點：結構特點：有發(fā)達的根、莖、葉有發(fā)達的根、莖、葉有輸導組織有輸導組織無真正的花和果實無真正的花和果實包括：包括： 銀杏、蘇鐵、銀杏、蘇鐵、 松柏、買麻藤松柏、買麻藤松的生活史松的生活史被子植物被子植物是當今最繁盛的植物是當今最繁盛的植物結構特點：結構特點：有發(fā)達的根、莖、葉有發(fā)達的根、莖、葉有輸導組織有輸導組織有真正的花和果實有真正的花和果實被子