进化生物学

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1、1 进化生物学进化生物学进化生物学进化生物学 课程安排课程安排课程安排课程安排 学时学时学时学时：24242424 讲授内容讲授内容讲授内容讲授内容：1 1 1 1、进化理论的形成与发展进化理论的形成与发展进化理论的形成与发展进化理论的形成与发展 2 2 2 2、小进化小进化小进化小进化 3 3 3 3、物种起源物种起源物种起源物种起源 4 4 4 4、大进化大进化大进化大进化 5 5 5 5、分子进化分子进化分子进化分子进化 6 6 6 6、生命的起源与演化过程生命的起源与演化过程生命的起源与演化过程生命的起源与演化过程 参考书参考书参考书参考书： 1、李李李李 难难难难 编著编著编著编著进

2、化生物学基础进化生物学基础进化生物学基础进化生物学基础高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社，2005 2、张张张张 昀昀昀昀 编著编著编著编著生物进化生物进化生物进化生物进化北京大学出版社北京大学出版社北京大学出版社北京大学出版社，1998 3、沈银柱沈银柱沈银柱沈银柱 主编主编主编主编进化生物学进化生物学进化生物学进化生物学高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社，2002 4、郝守刚等郝守刚等郝守刚等郝守刚等 编著编著编著编著 生命的起源与演化生命的起源与演化生命的起源与演化生命的起源与演化 高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社，20

3、00 5、斯蒂克伯格斯蒂克伯格斯蒂克伯格斯蒂克伯格 著著著著进化生物学进化生物学进化生物学进化生物学 科学出版社科学出版社科学出版社科学出版社，2002. 6、杜布赞斯基杜布赞斯基杜布赞斯基杜布赞斯基 著著著著 谈家桢等译谈家桢等译谈家桢等译谈家桢等译遗传学与物种起源遗传学与物种起源遗传学与物种起源遗传学与物种起源 7、达尔文达尔文达尔文达尔文 著著著著物种起源物种起源物种起源物种起源 第一章第一章第一章第一章绪论绪论绪论绪论 一一一一、进化生物学的研究内容进化生物学的研究内容进化生物学的研究内容进化生物学的研究内容 1 1 1 1、生物进化现象的观察生物进化现象的观察生物进化现象的观察生物进

4、化现象的观察、整理整理整理整理、归纳与分析归纳与分析归纳与分析归纳与分析 涉及古生物学涉及古生物学涉及古生物学涉及古生物学、群体遗传学群体遗传学群体遗传学群体遗传学、动物学动物学动物学动物学、植物学植物学植物学植物学、微生物学微生物学微生物学微生物学、 生态学生态学生态学生态学、分子生物学等多个领域分子生物学等多个领域分子生物学等多个领域分子生物学等多个领域。 2 2 2 2、生物进化理论的建立与完善生物进化理论的建立与完善生物进化理论的建立与完善生物进化理论的建立与完善 （1）由事实归纳的规律由事实归纳的规律由事实归纳的规律由事实归纳的规律：如中性进化理论如中性进化理论如中性进化理论如中性进

5、化理论、间断平衡理论等间断平衡理论等间断平衡理论等间断平衡理论等 （2）演绎的理论与推理演绎的理论与推理演绎的理论与推理演绎的理论与推理：如自然选择学说如自然选择学说如自然选择学说如自然选择学说，现代综合进化论现代综合进化论现代综合进化论现代综合进化论 人们往往混淆这两方面人们往往混淆这两方面人们往往混淆这两方面人们往往混淆这两方面。 二二二二、研究及学习进化生物学的意义研究及学习进化生物学的意义研究及学习进化生物学的意义研究及学习进化生物学的意义 1 1 1 1、生物进化理论建立对生物学的发展有巨大的推动作用生物进化理论建立对生物学的发展有巨大的推动作用生物进化理论建立对生物学的发展有巨大的

6、推动作用生物进化理论建立对生物学的发展有巨大的推动作用 迈尔迈尔迈尔迈尔（E. Mayr）：）：）：）：进化论是生物学最大的统一理论进化论是生物学最大的统一理论进化论是生物学最大的统一理论进化论是生物学最大的统一理论。 杜布赞斯基杜布赞斯基杜布赞斯基杜布赞斯基（Dobzhansky）：）：）：）：没有进化论没有进化论没有进化论没有进化论，就不会有现代生物学就不会有现代生物学就不会有现代生物学就不会有现代生物学。 2 2 2 2、研究生物进化的意义研究生物进化的意义研究生物进化的意义研究生物进化的意义 （1）了解生命起源及演化的历程了解生命起源及演化的历程了解生命起源及演化的历程了解生命起源及演

7、化的历程，了解生物间的亲缘关系了解生物间的亲缘关系了解生物间的亲缘关系了解生物间的亲缘关系 （2）揭示生物进化的规律揭示生物进化的规律揭示生物进化的规律揭示生物进化的规律，说明生物演化的过程说明生物演化的过程说明生物演化的过程说明生物演化的过程 3 3 3 3、学习进化生物学的意义学习进化生物学的意义学习进化生物学的意义学习进化生物学的意义 可以从更广泛的角度可以从更广泛的角度可以从更广泛的角度可以从更广泛的角度，更深刻的理解具体的生命现象更深刻的理解具体的生命现象更深刻的理解具体的生命现象更深刻的理解具体的生命现象。 三三三三、进化生物学的主要研究方法进化生物学的主要研究方法进化生物学的主要

8、研究方法进化生物学的主要研究方法 1 1 1 1、因果分析方法因果分析方法因果分析方法因果分析方法 （1）从低层次结构去分析高层次结构形成及变化的原因从低层次结构去分析高层次结构形成及变化的原因从低层次结构去分析高层次结构形成及变化的原因从低层次结构去分析高层次结构形成及变化的原因 如如如如：基因分析个体发育基因分析个体发育基因分析个体发育基因分析个体发育；种群变化分析科的进化等种群变化分析科的进化等种群变化分析科的进化等种群变化分析科的进化等 （2）按时间顺序分析生物进化的因果关系按时间顺序分析生物进化的因果关系按时间顺序分析生物进化的因果关系按时间顺序分析生物进化的因果关系 如如如如：不同

9、地层的化石研究不同地层的化石研究不同地层的化石研究不同地层的化石研究 2 2 2 2、比较分析方法比较分析方法比较分析方法比较分析方法 如比较解剖学如比较解剖学如比较解剖学如比较解剖学、比较基因组学等比较基因组学等比较基因组学等比较基因组学等 通过比较结构的相似程度以推断类群间的亲缘关系通过比较结构的相似程度以推断类群间的亲缘关系通过比较结构的相似程度以推断类群间的亲缘关系通过比较结构的相似程度以推断类群间的亲缘关系，并建立进化谱系并建立进化谱系并建立进化谱系并建立进化谱系； 还可确定大致的分化时间还可确定大致的分化时间还可确定大致的分化时间还可确定大致的分化时间（分子钟分子钟分子钟分子钟，与

10、化石研究相结合与化石研究相结合与化石研究相结合与化石研究相结合）。）。）。）。 相似原则相似原则相似原则相似原则 2 3 3 3 3、自然历史资料的收集与分析自然历史资料的收集与分析自然历史资料的收集与分析自然历史资料的收集与分析 （1）生物化石生物化石生物化石生物化石 （2）与生物活动有关的沉积物与生物活动有关的沉积物与生物活动有关的沉积物与生物活动有关的沉积物 （3）沉积物中的生物痕迹沉积物中的生物痕迹沉积物中的生物痕迹沉积物中的生物痕迹（如如如如DNA） （4）地层的同位素分析地层的同位素分析地层的同位素分析地层的同位素分析（确定形成的时间确定形成的时间确定形成的时间确定形成的时间） 4

11、 4 4 4、自然进化过程的观察与分析自然进化过程的观察与分析自然进化过程的观察与分析自然进化过程的观察与分析 （1）特殊环境下的快速进化特殊环境下的快速进化特殊环境下的快速进化特殊环境下的快速进化 （昆虫昆虫昆虫昆虫-DDT，细菌细菌细菌细菌-抗生素抗生素抗生素抗生素，超级细菌超级细菌超级细菌超级细菌） （2）快速的适应辐射快速的适应辐射快速的适应辐射快速的适应辐射 （加拉帕戈斯岛的鸣雀加拉帕戈斯岛的鸣雀加拉帕戈斯岛的鸣雀加拉帕戈斯岛的鸣雀） （3）环境的急剧变化引起的种群的快速变化环境的急剧变化引起的种群的快速变化环境的急剧变化引起的种群的快速变化环境的急剧变化引起的种群的快速变化 （英国

12、曼彻斯特地区的白桦蛾英国曼彻斯特地区的白桦蛾英国曼彻斯特地区的白桦蛾英国曼彻斯特地区的白桦蛾） 5、进化的实验研究进化的实验研究进化的实验研究进化的实验研究 （1）群体遗传实验群体遗传实验群体遗传实验群体遗传实验（如果蝇等小进化研究如果蝇等小进化研究如果蝇等小进化研究如果蝇等小进化研究） （2）进化模拟实验进化模拟实验进化模拟实验进化模拟实验 如如如如：自然界进化过程的模拟自然界进化过程的模拟自然界进化过程的模拟自然界进化过程的模拟 验证性模拟验证性模拟验证性模拟验证性模拟（奥巴林和福克斯奥巴林和福克斯奥巴林和福克斯奥巴林和福克斯；米勒米勒米勒米勒） 计算机模拟计算机模拟计算机模拟计算机模拟（

13、Raup and Gould；Dawkins） （3）细菌进化研究细菌进化研究细菌进化研究细菌进化研究 （ Papadopoulos et al，PNAS，96，3807） 第二章第二章第二章第二章 生物进化研究的发展过程生物进化研究的发展过程生物进化研究的发展过程生物进化研究的发展过程 一一一一、先古时期先古时期先古时期先古时期（距今距今距今距今2000年前年前年前年前） 西方西方西方西方，古希腊的很多哲学家认为自然界是变化的古希腊的很多哲学家认为自然界是变化的古希腊的很多哲学家认为自然界是变化的古希腊的很多哲学家认为自然界是变化的 赫拉克里特赫拉克里特赫拉克里特赫拉克里特：人一生不可能两次

14、踏入同一条河流人一生不可能两次踏入同一条河流人一生不可能两次踏入同一条河流人一生不可能两次踏入同一条河流。 亚里士多德对动物的解剖有细微的描述亚里士多德对动物的解剖有细微的描述亚里士多德对动物的解剖有细微的描述亚里士多德对动物的解剖有细微的描述，并认为自然界的发并认为自然界的发并认为自然界的发并认为自然界的发 生是由低等到高等生是由低等到高等生是由低等到高等生是由低等到高等，是连续的变化是连续的变化是连续的变化是连续的变化。 以上主要是哲学观点以上主要是哲学观点以上主要是哲学观点以上主要是哲学观点，过于抽象了过于抽象了过于抽象了过于抽象了。 中国中国中国中国，周易周易周易周易、老子老子老子老子

15、、庄子等也认为自然界均处于变化中庄子等也认为自然界均处于变化中庄子等也认为自然界均处于变化中庄子等也认为自然界均处于变化中。 老子老子老子老子、庄子的庄子的庄子的庄子的“道道道道”。（。（。（。（太神秘化了太神秘化了太神秘化了太神秘化了） 二二二二、欧洲中世纪时期欧洲中世纪时期欧洲中世纪时期欧洲中世纪时期（1800年前年前年前年前） 1、神创论盛行神创论盛行神创论盛行神创论盛行 依据圣经依据圣经依据圣经依据圣经，认为世间万物皆由上帝创造认为世间万物皆由上帝创造认为世间万物皆由上帝创造认为世间万物皆由上帝创造。 两个教条两个教条两个教条两个教条：物种不变论及对环境适应的物种不变论及对环境适应的物种不变论及对环境适应的物种不变论及对环境适应的“目的论目的论目的论目的论”。 此时期此时