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1、杜杜杜杜布布布布詹詹詹詹斯斯斯斯基基基基 （19001975190019751900197519001975），美美美美国国国国遗遗遗遗传传传传学学学学家家家家，生生生生于于于于俄俄俄俄国国国国，1927192719271927年年年年去去去去美美美美国国国国（1937193719371937年年年年入入入入美美美美国国国国籍籍籍籍），在在在在哥哥哥哥伦伦伦伦比比比比亚亚亚亚大大大大学学学学从从从从师师师师于于于于摩摩摩摩尔尔尔尔根根根根，主主主主要要要要从从从从事事事事果果果果蝇蝇蝇蝇的的的的遗遗遗遗传传传传学学学学方方方方面面面面的的的的广广广广泛泛泛泛研研研研究究究究，并并并并因因因因这
2、这这这方方方方面面面面的的的的研研研研究究究究而而而而著著著著名名名名于于于于世世世世。以以以以野野野野生生生生果果果果蝇蝇蝇蝇的的的的一一一一种种种种DrosophilaDrosophilaDrosophilaDrosophilapseudoobscurapseudoobscurapseudoobscurapseudoobscura为为为为主主主主进进进进行行行行群群群群体体体体遗遗遗遗传传传传学学学学的的的的研研研研究究究究，成成成成绩绩绩绩卓卓卓卓著著著著。主主主主要要要要著著著著作作作作：GeneticsGeneticsGeneticsGeneticsandandandandtheth
3、ethetheoriginoriginoriginoriginofofofofspeciesspeciesspeciesspecies（1937193719371937）；EvolutionEvolutionEvolutionEvolution， geneticsgeneticsgeneticsgeneticsandandandandmanmanmanman（1955195519551955）；GeneticsoftheevolutionaryprocessGeneticsoftheevolutionaryprocessGeneticsoftheevolutionaryprocessGenet
4、icsoftheevolutionaryprocess（1970197019701970） 5 生物的起源与进化生物的起源与进化一、生命的起源二、Darwin与进化论三、生物进化的证据和历程四、人类的起源和进化一、 生命的起源n 几百年前的争论l生生命命究究竟竟是是如如何何起起源源的的，有有机机体体能能自自发发地地由由非非生生命命物质随时形成吗？物质随时形成吗？18世纪以前：!从垃圾和粪坑里自发地产生了蛆和苍蝇!从小池塘和沼泽地中自发地出现了蝌蚪和青蛙!从潮湿的土壤里钻出了老鼠!植物只能通过种子的萌发才能产生!卵的孵化产生了昆虫和家禽等如何通过实验来解决这个难题？如何通过实验来解决这个难题？如
5、何通过实验来解决这个难题？如何通过实验来解决这个难题？l1818世纪意大利科学家世纪意大利科学家SpallanzaniSpallanzani的的实验实验置于烧瓶中的肉汤加热沸腾后让其冷却，开口的烧瓶中很快就繁殖生长出许多微生物；但加了瓶塞与外界隔离的烧瓶中就没有出现微生物。这一实验结果为解决上述的争论提供了重要的线索。lPasteurPasteur的实验的实验结论：“所有生物只能来源于生物，从非生命物质中绝对不可能随时自发地产生出新的生命个体”。l地球上的第一个生命是如何而来的？地球上的第一个生命是如何而来的？在生命物质与非生命物质之间没有不可逾越的鸿沟。外星生命？地球早期化学演化n 原始的地
6、球和最早出现的生物原始的地球缺乏氧气，大气中存在着许多还原性气体如H2,NH3,CH4,水蒸气(H2O)，也可能有CO2,H2S等。当时地球缺乏臭氧层的保护，太阳的紫外线辐射很强。前寒武纪沉积岩薄片中存在类似细菌大小的微体古生物化石，经鉴定主要是一些细菌、蓝细菌（蓝藻）等。最最早早的的原原核核生生物物在在地地球球形形成成的的早早期期就就开开始始出出现现了了。一一些些早早期期出出现现的的生生物物还还具具有有光光合合放放氧氧的的能能力力和和抗紫外线辐射的能力抗紫外线辐射的能力。n 化学演化俄国科学家Oparin和英国科学家Haldane提出，原始地球环境可以产生组成生物体的糖、脂类、蛋白质和核酸等
7、大分子结构单元，甚至到生物多分子体系，但还没有出现真正的生命，这一时期称为化学演化期或前生物期。从化学演化期到产生最简单的生命形式包括4个阶段：（1）氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生物合成和积累；（2）有机单体分子在非生物体系中聚合成多聚体；（3）多聚体整合为多分子体系颗粒（原球体）；（4）代谢与遗传体系的形成和进化最终产生出最简单的生命形式原核细胞。l原始地球条件：原始地球条件：没有氧气，最初形成的生命物质不会被氧化降解；能量输入紫外线辐射；其他因素如粘土矿物的化学催化作用、太阳和紫外线辐射对有机分子的浓缩作用、火山爆发形成的特殊环境和条件等如何模拟原始地球条件进行实验？lMillerMi
8、ller实验实验1953年，美国芝加哥大学的研究生Miller（时年23岁）根据原始地球的还原大气条件设计了一套密闭循环实验装置，模拟和验证了非生命有机分子在原始地球环境中生成生物分子结构单元的化化学动力学过程学动力学过程。一周后，检测出5种氨基酸、不同有机酸、HCN等其导师尤利其导师尤利其导师尤利其导师尤利( ( ( (H.C.UreyH.C.UreyH.C.UreyH.C.Urey)文章署名问题，单独署名。文章署名问题，单独署名。文章署名问题，单独署名。文章署名问题，单独署名。n 关于最简单生命形式起源的几个假说Oparin的团聚体学说蛋白质和核酸等生物大分子聚合在团聚体内并具有类似于膜那
9、样的边界，其内部的化学特征显著区别于外部的溶液环境。团聚体是一种多分子体系，它具有一定的生命现象。Fox的微球体学说微球体可以从外界吸收更多的生物多聚体分子，使得微球体上产生出芽，甚至形成新的微球体。脂球体学说磷脂与蛋白质混合在一起形成外形类似于细胞并具有双层膜的结构。n 代谢系统的进化和遗传系统的起源原始生命体系内代谢系统在自然选择的作用下变得逐渐复杂起来，这种代谢系统的进化经历了由简单到复杂的漫长过程。n 代谢系统的进化和遗传系统的起源最原始的生命形式或最早出现的细胞应该是异养的。光合作用的进化产生出光能自养细胞：自然选择压力促进某些含卟啉类化合物的细胞能够吸收太阳光能，进行光化学反应，将
10、无机物变成有机物，同时生成ATP。自养细胞的出现不但可为异养细胞提供继续生存的营养物质及能量，更改变了地球的环境（氧气和臭氧层的出现）。n 代谢系统的进化和遗传系统的起源DNADNADNADNA、RNARNARNARNA、多多多多肽肽肽肽链链链链哪一种是原始生命最早贮存遗传信息并指导蛋白质合成、同时还能自我复制的物质呢？RNA最可能成为最早的遗传物质实验显示，试管中RNA链可以自发地延伸和复制20世纪80年代初，Cech和Altman发现，某些RNA具有像酶一样的化学催化活性（1989年诺贝尔奖）RNA组成及三维空间结构的多样性和稳定性n 代谢系统的进化和遗传系统的起源偶偶然然合成的能促进RN
11、A复制活性的短肽链与RNA的合作促进了原始细胞遗传系统的进化偶偶然然以RNA为模板合成了DNA链，后者贮存和复制遗传信息比RNA更稳定也更有效，生命起源初期RNA发挥主要作用的时代便让位于DNA-RNA-蛋白质共同作用的时代。繁殖、蛋白质合成和代谢三者在特殊环境条件下协同进化，加深了遗传系统与代谢系统的偶偶偶偶联联联联。生生命命由由起起源源阶阶段进入漫长的进化阶段，演化出多样性的生物世界。段进入漫长的进化阶段，演化出多样性的生物世界。二、 Darwin与进化论19世纪中叶以前，神创论或称特创论一直占据着生物学的主导地位。一次创造论认为，世界上各种各样的生物，包括所有植物和动物都是上帝（神）在最
12、初一次就造好放在地球上的，它们永远不变、一代一代地繁衍下来。连续创造论则认为，世界上各种各样的生物是一次又一次不断地被神创造的，因此造成了地球上过去的物种与现代物种的差别。英国牛津大学的一位副校长兼牧师甚至根据旧约记载还推测出上帝创造地球和造人的准确时间。n 神创论与进化论的斗争公元前6世纪，希腊哲学家Anaximandev预言，生物是逐渐进化的；J.Ussher(1600J.Ussher(1600中叶）：爱尔兰大主教根据中叶）：爱尔兰大主教根据“创世创世纪纪”所述时间算出地球的形成日期为公元前所述时间算出地球的形成日期为公元前40044004年年1010月月2222日日18世纪，瑞典医生Li
13、nnaeus发明双名制生物命名法则；J.Hutton(1795J.Hutton(1795年）：现代地质学之父，均变论创年）：现代地质学之父，均变论创始人，始人，提出地球是一个提出地球是一个“superorganismsuperorganism”。认为地认为地球不可能只有球不可能只有50005000年的历史年的历史G.DeBuffon(1707-1788):G.DeBuffon(1707-1788):法国人，认为物种是可法国人，认为物种是可变的，是因为环境的变化造成的。但在宗教的逼迫下变的，是因为环境的变化造成的。但在宗教的逼迫下放弃他的观点放弃他的观点J.deJ.deLamarck(1744-
14、1829):Lamarck(1744-1829):高等、复杂的生物由高等、复杂的生物由低等、简单的生物演变而来，动力来自生物自身的低等、简单的生物演变而来，动力来自生物自身的愿望愿望(internaldesire)(internaldesire)，获得性状遗传，获得性状遗传(inheritanceofacquiredcharacters).(inheritanceofacquiredcharacters).1830年，苏格兰地质学家Lyell发表地质学原理第一卷，阐述了古老地球在很早以前就形成了，地质过程经历了缓慢渐进的变化。同时，古生物化石的研究也被引入了地质学，为进化理论提供了基础；拉马克
15、拉马克 Jean Baptist de LamarckJean Baptist de Lamarck（1744 .8.1. 1829）18001800年前讲学内容年前讲学内容生物永恒不变生物永恒不变18011801年（年（5656岁）岁）生物是变化的，为什么？生物是变化的，为什么？软体动物标本软体动物标本 + + 化石化石 主要论点：主要论点：第一定律：用进废退第一定律：用进废退第第二二定定律律：所所有有由由环环境境变变化化而而产产生生的的生生物物体体的的主主要要的的变变化化是是可可遗遗传传的的，获获得得性性状状遗遗传传（inheritance inheritance of of acquir
16、ed acquired characterscharacters，又又称为称为 soft-inheritancesoft-inheritance） 拉马克的物种进化模式拉马克的物种进化模式 A B C D A B C D A B C D A B C DDarwin的祖父Erasmas Darwin也提出了生物进化的可能性，但他们都没有拿出足够令人信服的证据，或由于各种时代的局限，进化论并没有被确立起来，神创论所占据的主导地位一直没有被动摇。1859年，Darwin(18091882)(18091882) 物种起源1860年6月30日牛津大学图书馆神创论与进化论的辩论会牛津大主教Wilberfo
17、rcevs. Huxley进化论与神创论的斗争一直没有停止n年青时代的Darwin和贝格尔号的航行1809年出生，童年山林和田野1825年，爱丁堡大学学习医学1828年，剑桥大学学习神学，钻研博物学和自然史，结识了一些博学的教授学者。1831年，从剑桥毕业并获得学士学位剑桥大学博物学教授Henslow推荐去英国贝格尔号航海船上担任博物学专家。出发之前，Henslow教授特别向Darwin赠送了Lyell的地质学原理第一卷。Sailing Rout of Beagle1831年11月，贝格尔号探险船出发进行环球探险调查1835年的夏天，贝格尔号到达太平洋东部，离南美洲西海岸965km的加帕戈斯群
18、岛。考察了一个多月，采集了大量的岩石及植物和动物标本。Darwin发现，岛上26种陆栖鸟类中，有25种是特有的，15种海栖鱼类全部是新种，25种甲壳虫中只有23种是南美洲也有的，185种显花植物中新种为100种。不同岛屿上的海龟形态各不相同，地雀的许多特征也有差异，显示出这些不同的物种是这里特殊的气候和环境创造的。物种是可变的，这种变化明显受自然环境的影响和选择！随着贝格尔号长达5年的航海探险考察后，1836年10月，Darwin回到了英国。整理和收集资料：1838年，他阅读了著名的经济学家Malthus（马尔萨斯,1766-1834）的人口论，进一步认识到生存竞争的结果使各物种在自然界中保持
19、适当的数量，同时逐渐向着更加适应于环境的方向变化。生存竞争和适者生存为Darwin的自然选择学说的形成提供了依据，他的关于生物通过自然选择而连续进化的理论开始成型。1858年，英国年青的博物学家Wallace给Darwin写信，阐述他通过对马来西亚群岛动植物的考察所得出的生物进化的结论。同年，Darwin和Wallace在英国Linnaean学会上公布了他们各自的论文和摘要。1859年，Darwin物种起源终于问世。当天，1250册售完。n自然选择导致生物进化Darwin主义包含了两方面的基本含义：（1）现代所有的生物都是从过去的生物进化来的；（2）自然选择是生物适应环境而进化的原因。l人工选
20、择与自然选择人工选择与自然选择l生生物物性性状状和和特特征征变变化化往往往往是是环环境境和和遗遗传相互作用的结果传相互作用的结果例：长颈鹿的进化l自自然然选选择择作作用用下下群群体体水水平平的的进进化化实实质质上上反反映映了了生生物物基因库的变化。基因库的变化。基因库是一种生物群体全部遗传基因的集合，它决定了下一代的遗传性状。生物细胞中同源染色体上的一对等位基因可以决定生物个体的某一性状。1. 新达尔文主义新达尔文主义（Neo-Darwinism)魏兹曼（魏兹曼（Weismann，18341914) 否认获得性状遗传否认获得性状遗传 所有性状只能通过性细胞所有性状只能通过性细胞“传递传递” (
21、germplasm理论）理论） 强调自然选择的作用，强调渐进式的进化强调自然选择的作用，强调渐进式的进化进化论的发展进化论的发展2. 综合进化论（综合进化论（Synthetic theory of evolution)19201950群体遗传学家（群体遗传学家（population geneticists)将孟德尔遗传定律将孟德尔遗传定律与达尔文的自然选择相结合，将遗传学家对染色体的研究与达尔文的自然选择相结合，将遗传学家对染色体的研究成果也应用到达尔文的进化论中成果也应用到达尔文的进化论中 ，同时应用各种模型，同时应用各种模型“测测量量”自然选择，使达尔文的进化论有了科学的遗传机制自然选择，
22、使达尔文的进化论有了科学的遗传机制R. A. Fisher，S. WrightJ. Huxley， T. DobzhanskyE. Mayr， Stebbins3. 中性进化论中性进化论背景：发现了大量的、不能用自然选择背景：发现了大量的、不能用自然选择来解释的蛋白质的多态性来解释的蛋白质的多态性木村中性理论的主要内容：木村中性理论的主要内容：中性突变，随机选择（固定）中性突变，随机选择（固定）承认负选择（承认负选择（negative selection)反对正选择（反对正选择（positive selection）强调功能约束（强调功能约束（functional constrain）Moto
23、o Kimura （1924-1994）1968年年 提出了提出了“中性中性进化理论进化理论”Stephen Gould (1941-2002)4. 间断平衡学说（跳跃式进化）间断平衡学说（跳跃式进化）古生物学家，哈佛大学教授，科普专家古生物学家，哈佛大学教授，科普专家1972年与同事年与同事Niles Eldredge一起提出一起提出间断平衡学说间断平衡学说“Punctuated equilibrium: an alternative to phyletic gradualism”背景：化石证据：寒武纪生物大爆发背景：化石证据：寒武纪生物大爆发主要论点：主要论点： 物种的进化由长期的物种的进
24、化由长期的“静止静止”状态状态和短暂的和短暂的“变化变化”状态交替完成状态交替完成 物种的形成是物种的形成是“直线直线”分支分支式的式的5. GAIA假说假说 地球是一个有生命的整体地球是一个有生命的整体 地球上的生物产生了使自地球上的生物产生了使自己适于生存的环境，并不断己适于生存的环境，并不断调节该环境使之更适于生存调节该环境使之更适于生存Lovelock with the statue of Gaian物种形成的机理物种不但是生物分类的单元，更是遗传生殖和进化的单元。种群是同一物种的一群个体，享有共同的基因库。同一种群生物个体之间的交配便造成了彼此间的基因交流并保持着基因库的稳定。Dar
25、win将某些地理障碍如大的山脉、峡谷、海洋等把生物相互隔开称为地理隔离。地理隔离造成小种群间基因交流的阻断使基因库的差异越来越大，最终出现了生殖隔离，即不同小种群间的个体不能彼此交配和产生有生殖能力的后代。l几个基本概念几个基本概念例：加帕戈斯群岛上发现的13种地雀的进化过程l地理隔离造成生殖隔离，生殖隔离导致新种的形成地理隔离造成生殖隔离，生殖隔离导致新种的形成l地理隔离和生殖隔离形成新种的方式称为异地物种形成，它是生物进化过程中形成新物种的主要方式。三、 生物进化的证据和历程n 1、生物进化的化石记录l古生物化石古生物化石海洋与湖泊的沉积埋藏作用是化石形成的重要条件现已发现的化石大部分属于
26、水生生物。地质年代与化石记录l化石记录显示，越老的地层，生物形态越简单；越新的地层，生物形态越复杂。l地质历史及其中的化石记录雄辩地证明，生物是进化的，复杂的生物是从简单的生物进化来的，陆生生物是从水生生物进化来的。n 生物进化的其它证据l2 2、生物地理学证据、生物地理学证据生物地理学是研究物种地理分布的科学。正是生物地理学最早为Darwin提出的物种形成和生物进化提供了证据。例：各种有袋哺乳动物如袋鼠仅仅居住在澳大利亚，而澳大利亚胎生哺乳动物非常稀少。生物种群的进化一方面受环境选择的作用，另一方面在一定的区系内进行。l3 3、比较解剖学证据、比较解剖学证据对不同种群生物的个体解剖结构进行比
27、较。同源器官：在一些不同种群生物中，某些器官即使行使不同功能，它们在解剖结构上也具有相同或相似性，反映出这些生物之间具有的亲源关系和从某个共同祖先进化来的轨迹。退化器官痕迹、反祖现象l4 4、比较胚胎学证据、比较胚胎学证据比较胚胎学即不同生物胚胎发育过程的变化研究也揭示了一些不同的生物是由同一个祖先进化而来的事实。亲源关系相近的生物在它们发育过程中有相同的发育阶段。（生物重演律）l5 5、分子生物学证据、分子生物学证据遗传密码的通用性说明，自然界所有生命形式都是相互关联的。亲源关系近的生物，其DNA或蛋白质有更多相同性。反之亦然。利用分子生物学技术对不同生物同种蛋白的氨基酸序列分析是一种分析和
28、判断生物之间亲源关系和进化顺序的先进手段。除了蛋白质氨基酸序列的分析外，DNA同源序列分析和DNA多态性分析等也已成为判断生物之间亲源关系和进化顺序的常用手段。l分子生物学证据蛋白质分子生物学证据蛋白质例：人类与其他几种脊椎动物血红蛋白多肽链的氨基酸序列差别人人人人 猴子：猴子：猴子：猴子：8 8 8 8人人人人 鼠鼠鼠鼠：30303030人人人人 八目鳗：八目鳗：八目鳗：八目鳗：12512512512520世纪世纪90年代美国的一件公案年代美国的一件公案Florida的一位牙医的一位牙医80年代末得了年代末得了艾滋病，他的一位病人艾滋病，他的一位病人90年代初年代初被诊断为被诊断为HIV阳性
29、阳性他的病人均去检查，又发现了几他的病人均去检查，又发现了几个个HIV阳性，便起诉牙医阳性，便起诉牙医美国美国CDC用牙医及其病人体内不用牙医及其病人体内不同时间分离的同时间分离的HIV基因序列建树基因序列建树结论：结论：(1) 有两位病人从其他来源感染有两位病人从其他来源感染了了HIV该该事件促使医院加强保护措施事件促使医院加强保护措施(2) 有有5位病人从牙医那感染了位病人从牙医那感染了HIV（同时考虑了其他因素）（同时考虑了其他因素）分子生物学证据分子生物学证据 核酸核酸n 真核生物的起源目前在沉积地层中发现的最古老的化石是出现于34亿年前的原核生物，而最早的真核生物化石不超过20亿年前
30、。真核生物细胞要比原核生物细胞复杂得多，复杂的真核细胞表现了细胞内区域的高度组织性，细胞内各种分化的细胞器都有明确的分工和相互合作。具有膜包被的细胞器即区域高度组织性的真核细胞是如何从较简单的原核细胞进化来的呢？l真核细胞的内膜系统是原核细胞的外膜向内折入而发展起来的。l线粒体和叶绿体等细胞器的形成：“内共生学说”。原始的较大的原核细胞可以吞入较小的原核细胞，被吞入的原核细胞通过内共生变成了细胞器。内共生学说认为，原来被吞入的需氧的细菌可变为线粒体，被吞入的具叶绿素和光合作用功能的蓝细菌变成了叶绿体，如此，便逐渐完成了向真核细胞的进化。l“内共生学说内共生学说”的实验支持的实验支持生物细胞间的
31、内共生现象是存在的。好氧细菌与线粒体，蓝细菌与叶绿体在大小、膜的组成及膜蛋白的运转作用等方面具有相似性。繁殖时，线粒体和叶绿体分裂方式与好氧细菌和蓝细菌的二分裂基本相同。线粒体与叶绿体内部含有环状DNA，这一点也与好氧细菌和蓝细菌相同。线粒体与叶绿体核酸序列的分析结果也为内共生学说提供了支持。n 生物进化的历史进程前寒武纪34亿年前：单细胞原核生物20亿年前：单细胞真核藻类8亿年前：多细胞生物古生代寒武纪：生物大爆发，藻类、蕨类、软体动物、棘皮动物奥陶纪和志留纪：植物由水生到陆生的进化泥盆纪：鱼类大发展、昆虫和两栖动物兴起石炭纪：两栖动物繁盛，爬行类兴起、动物由水生到陆生二叠纪：裸子植物繁茂n
32、 生物进化的历史进程中生代爬行动物的时代三叠纪：爬行动物成为优势生物、出现鳄鱼、鸟类、恐龙、蜥蜴、海龟侏罗纪：恐龙繁盛、原始哺乳动物出现白垩纪：恐龙灭绝、昆虫和有花植物分化。新生代第三纪：昆虫与被子植物继续繁盛分化、出现鸟类和大量哺乳动物第四纪：灵长类一支进化为人类四、 人类的起源和进化蒙古利亚人蒙古利亚人(Mongoloid)或称黄或称黄种人，肤色黄、头发直、脸扁平、种人，肤色黄、头发直、脸扁平、鼻扁、鼻孔宽大鼻扁、鼻孔宽大高加索人高加索人(Caucasoid)或称白种或称白种人。皮肤白、鼻子高而狭窄，眼人。皮肤白、鼻子高而狭窄，眼睛颜色和头发类型多种多样睛颜色和头发类型多种多样尼格罗尼格罗
33、人人(Negroid)或称黑种人，皮肤黑、嘴唇厚、鼻或称黑种人，皮肤黑、嘴唇厚、鼻子宽、头发卷曲子宽、头发卷曲澳大利亚澳大利亚人人(Australoid)或称棕种人，皮肤棕色或巧克或称棕种人，皮肤棕色或巧克力色，头发棕黑色而卷曲，鼻宽，胡须及体毛发达。力色，头发棕黑色而卷曲，鼻宽，胡须及体毛发达。（一）（一） 人类起源物种进化事件人类起源物种进化事件（二）（二）现代人类来源群体迁移事件现代人类来源群体迁移事件(一一) 人类起源于古类人猿人类起源于古类人猿灵长类的进化Sahelanthropus tchadensis现代猿类人类的近亲类人猿人类的近亲类人猿1 1）人类与黑猩猩基因组的人类与黑猩猩
34、基因组的差别为差别为1.5%, 1.5%, 基因编码基因编码顺序的差别低于顺序的差别低于0.5%0.5%。2 2）人类）人类2323对染色体中有对染色体中有1818对染色体与黑猩猩中相对染色体与黑猩猩中相应的染色体带型非常相应的染色体带型非常相似，另似，另4 4条染色体在两者条染色体在两者之间有可见的带型差异。之间有可见的带型差异。3 3）人类第二号染色体在黑）人类第二号染色体在黑猩猩中已经一分为二。猩猩中已经一分为二。1 人和猿的骨骼十分相近：结构上看几乎完全相同人和猿的骨骼十分相近：结构上看几乎完全相同2 人和猿的痕迹器官比较：盲肠退化，蚓突保留人和猿的痕迹器官比较：盲肠退化，蚓突保留3
35、人和猿胚胎发育和胎盘的比较：前五个月胚胎，盘人和猿胚胎发育和胎盘的比较：前五个月胚胎，盘形胎盘形胎盘4 人和猿的生理、病理的比较：三维视觉、月经周期、人和猿的生理、病理的比较：三维视觉、月经周期、血型血型人类起源于古类人猿的证据人类起源于古类人猿的证据东边的故事东边的故事-起源地起源地人和猿在非洲分歧的裂谷假说人和猿在非洲分歧的裂谷假说1 1）15001500万年前的非洲，从西到东覆盖一片森林居万年前的非洲，从西到东覆盖一片森林居万年前的非洲，从西到东覆盖一片森林居万年前的非洲，从西到东覆盖一片森林居 住着形形色色的灵长类；住着形形色色的灵长类；住着形形色色的灵长类；住着形形色色的灵长类；2
36、2）15001500万年前后，非洲东部的地壳开始隆起万年前后，非洲东部的地壳开始隆起万年前后，非洲东部的地壳开始隆起万年前后，非洲东部的地壳开始隆起, , 沿沿沿沿 红海经埃塞俄比亚，肯尼亚，坦桑尼亚等地一红海经埃塞俄比亚，肯尼亚，坦桑尼亚等地一红海经埃塞俄比亚，肯尼亚，坦桑尼亚等地一红海经埃塞俄比亚，肯尼亚，坦桑尼亚等地一 线裂开，改变了非洲的气候，使东部丧失了森线裂开，改变了非洲的气候，使东部丧失了森线裂开，改变了非洲的气候，使东部丧失了森线裂开，改变了非洲的气候，使东部丧失了森 林生存的条件。林生存的条件。林生存的条件。林生存的条件。3 3）12001200万年前在非洲东部形成了一条从南
37、向北的万年前在非洲东部形成了一条从南向北的万年前在非洲东部形成了一条从南向北的万年前在非洲东部形成了一条从南向北的 大裂谷。环境的力量使原非洲东部的大裂谷。环境的力量使原非洲东部的大裂谷。环境的力量使原非洲东部的大裂谷。环境的力量使原非洲东部的“ “人人人人” ”和和和和“ “猿猿猿猿” ”的共同祖先分开，西部的祖先仍生活在湿的共同祖先分开，西部的祖先仍生活在湿的共同祖先分开，西部的祖先仍生活在湿的共同祖先分开，西部的祖先仍生活在湿润的森林，而东部的祖先则逐步演变为润的森林，而东部的祖先则逐步演变为润的森林，而东部的祖先则逐步演变为润的森林，而东部的祖先则逐步演变为“ “类人猿类人猿类人猿类人
38、猿” ”。人和猿在非洲分歧的裂谷假说 “露西”可能不是人类最早的祖先 -东边的故事面临挑战“露西露西露西露西”的骨骼是在东非热带稀疏干草原上发现的在的骨骼是在东非热带稀疏干草原上发现的在的骨骼是在东非热带稀疏干草原上发现的在的骨骼是在东非热带稀疏干草原上发现的在解剖学上与现代人相似解剖学上与现代人相似解剖学上与现代人相似解剖学上与现代人相似, , , , 为为为为360360360360万年万年万年万年的前古人类的前古人类的前古人类的前古人类, , , , 称为称为称为称为“南方古猿阿法种南方古猿阿法种南方古猿阿法种南方古猿阿法种” (Australopithecus (Australopit
39、hecus (Australopithecus (Australopithecus afarensisafarensisafarensisafarensis), ), ), ), 可能是可能是可能是可能是最古老的原始人最古老的原始人最古老的原始人最古老的原始人。2002200220022002年年年年, , , , 法国的一个研究小组在法国的一个研究小组在法国的一个研究小组在法国的一个研究小组在撒哈拉沙漠撒哈拉沙漠撒哈拉沙漠撒哈拉沙漠的沙丘中的沙丘中的沙丘中的沙丘中发现一个距今发现一个距今发现一个距今发现一个距今600600600600700700700700万年万年万年万年的人种骨骼的人种骨
40、骼的人种骨骼的人种骨骼, , , , 定为撒哈定为撒哈定为撒哈定为撒哈拉乍得种拉乍得种拉乍得种拉乍得种 ( ( ( (SahelanthropusSahelanthropusSahelanthropusSahelanthropus tchadensistchadensistchadensistchadensis). ). ). ). 这一地这一地这一地这一地区曾经是茂密的森林区曾经是茂密的森林区曾经是茂密的森林区曾经是茂密的森林, , , , 不像东边那样缺少食物。不像东边那样缺少食物。不像东边那样缺少食物。不像东边那样缺少食物。撒撒哈拉乍得种的发现使得哈拉乍得种的发现使得“人和猿在非洲分歧人
41、和猿在非洲分歧的裂谷假说的裂谷假说”面临挑战面临挑战, , 最古老的原始人起最古老的原始人起源理论可能要改写。源理论可能要改写。LucysLucysLucysLucysgirlgirlgirlgirl人科的起源与进化人类进化的四个阶段：南方古猿南方古猿 （400400100100万年前）万年前） 能人（能人（Homo babilis)(200-175Homo babilis)(200-175万年前）万年前） 直立人（直立人（Homo erectusHomo erectus） （160-20160-20万年前）万年前） 智人智人（Homo sapiensHomo sapiens） （2525万年
42、前）万年前） 现代人（文明开端）现代人（文明开端） （1 1万年前）万年前） （黑种人、白种人、棕种人、黄种人）（黑种人、白种人、棕种人、黄种人）Homo erectus1470目前，学术界比较一致的认识是：目前，学术界比较一致的认识是： 人类起源的地点可能发生在非洲人类起源的地点可能发生在非洲。（二）、现代人起源的两种假说A. A. 多地区假说 认为：现代人从分布在非洲、亚洲、认为：现代人从分布在非洲、亚洲、欧洲几个不同地区的直立人进化而来，欧洲几个不同地区的直立人进化而来，其过程中也包括地区间的融合。其过程中也包括地区间的融合。v 亚洲亚洲n n1890-18931890-18931890
43、-18931890-1893年，在印度尼西亚爪哇岛年，在印度尼西亚爪哇岛年，在印度尼西亚爪哇岛年，在印度尼西亚爪哇岛特里尼尔村发现的特里尼尔村发现的特里尼尔村发现的特里尼尔村发现的爪哇猿人爪哇猿人爪哇猿人爪哇猿人化石属中化石属中化石属中化石属中更新世早期的人类，距今约更新世早期的人类，距今约更新世早期的人类，距今约更新世早期的人类，距今约73737373万万万万5555万万万万年前年前年前年前（古地磁法）（古地磁法）（古地磁法）（古地磁法） 。n n1927-19371927-19371927-19371927-1937年，在中国北京年，在中国北京年，在中国北京年，在中国北京周口店周口店周口店
44、周口店发发发发现的北京猿人化石属中更新世中期的现的北京猿人化石属中更新世中期的现的北京猿人化石属中更新世中期的现的北京猿人化石属中更新世中期的人类，距今约人类，距今约人类，距今约人类，距今约60606060万万万万25252525万年前万年前万年前万年前（综合（综合（综合（综合年代法）。年代法）。年代法）。年代法）。n n1965196519651965年，在中国年，在中国年，在中国年，在中国云南元谋云南元谋云南元谋云南元谋发现的元谋发现的元谋发现的元谋发现的元谋人化石属早更新世早期的人类，年代人化石属早更新世早期的人类，年代人化石属早更新世早期的人类，年代人化石属早更新世早期的人类，年代在距
45、今约在距今约在距今约在距今约170170170170万年前万年前万年前万年前（古地磁法），（古地磁法），（古地磁法），（古地磁法），是目前中国发现的年代最早的人类化是目前中国发现的年代最早的人类化是目前中国发现的年代最早的人类化是目前中国发现的年代最早的人类化石。石。石。石。n n迄今，在亚洲发现的最早的人类化石迄今，在亚洲发现的最早的人类化石迄今，在亚洲发现的最早的人类化石迄今，在亚洲发现的最早的人类化石是属于直立人阶段的人类（生活在距是属于直立人阶段的人类（生活在距是属于直立人阶段的人类（生活在距是属于直立人阶段的人类（生活在距今约今约今约今约200200200200万万万万2020202
46、0万年前的人类）。万年前的人类）。万年前的人类）。万年前的人类）。爪哇猿人化石北京猿人化石v 欧洲欧洲n n1907190719071907年，在德国海德堡年，在德国海德堡年，在德国海德堡年，在德国海德堡城附近的莫埃尔村发现城附近的莫埃尔村发现城附近的莫埃尔村发现城附近的莫埃尔村发现的的的的海德堡人海德堡人海德堡人海德堡人化石属于中化石属于中化石属于中化石属于中更新世中期的人类，距更新世中期的人类，距更新世中期的人类，距更新世中期的人类，距今约今约今约今约70707070万万万万50505050万年前万年前万年前万年前，可能是欧洲生存最早的可能是欧洲生存最早的可能是欧洲生存最早的可能是欧洲生存
47、最早的直立人。直立人。直立人。直立人。n n1977197719771977年，在西班牙阿特年，在西班牙阿特年，在西班牙阿特年，在西班牙阿特普尔卡地区发现的人类普尔卡地区发现的人类普尔卡地区发现的人类普尔卡地区发现的人类化石距今约化石距今约化石距今约化石距今约78787878万年前。万年前。万年前。万年前。n n迄今，在欧洲发现的最迄今，在欧洲发现的最迄今，在欧洲发现的最迄今，在欧洲发现的最早的人类化石也是属于早的人类化石也是属于早的人类化石也是属于早的人类化石也是属于直立人阶段的人类（生直立人阶段的人类（生直立人阶段的人类（生直立人阶段的人类（生活在距今约活在距今约活在距今约活在距今约200
48、200200200万万万万20202020万万万万年前的人类）。年前的人类）。年前的人类）。年前的人类）。 海德堡人化石n n1924192419241924年，自达特在南非阿扎尼亚的贝专纳兰年，自达特在南非阿扎尼亚的贝专纳兰年，自达特在南非阿扎尼亚的贝专纳兰年，自达特在南非阿扎尼亚的贝专纳兰的塔翁采石场发现了距今约的塔翁采石场发现了距今约的塔翁采石场发现了距今约的塔翁采石场发现了距今约300300300300万万万万230230230230万年万年万年万年前的塔翁幼童（南方古猿非洲种）以来，在前的塔翁幼童（南方古猿非洲种）以来，在前的塔翁幼童（南方古猿非洲种）以来，在前的塔翁幼童（南方古猿非
49、洲种）以来，在非洲南部和东部地区陆续发现了大量的人类非洲南部和东部地区陆续发现了大量的人类非洲南部和东部地区陆续发现了大量的人类非洲南部和东部地区陆续发现了大量的人类化石。化石。化石。化石。n n其中包括：其中包括：其中包括：其中包括：190190190190万万万万150150150150万年前的南方古猿粗万年前的南方古猿粗万年前的南方古猿粗万年前的南方古猿粗壮种；壮种；壮种；壮种；230230230230万万万万140140140140万年前的南方古猿包氏种；万年前的南方古猿包氏种；万年前的南方古猿包氏种；万年前的南方古猿包氏种；250250250250万年前的南方古猿惊奇种；万年前的南方
50、古猿惊奇种；万年前的南方古猿惊奇种；万年前的南方古猿惊奇种；280280280280万万万万230230230230万年前的南方古猿埃塞俄比亚种；万年前的南方古猿埃塞俄比亚种；万年前的南方古猿埃塞俄比亚种；万年前的南方古猿埃塞俄比亚种；300300300300万万万万230230230230万年前的南方古猿非洲种；万年前的南方古猿非洲种；万年前的南方古猿非洲种；万年前的南方古猿非洲种；360360360360万万万万290290290290万年前的南方古猿阿法种万年前的南方古猿阿法种万年前的南方古猿阿法种万年前的南方古猿阿法种；350350350350万万万万330330330330万年万年万
51、年万年前的南方古猿扁脸肯尼亚人；前的南方古猿扁脸肯尼亚人；前的南方古猿扁脸肯尼亚人；前的南方古猿扁脸肯尼亚人；400400400400万年前的万年前的万年前的万年前的南方古猿湖畔种；南方古猿湖畔种；南方古猿湖畔种；南方古猿湖畔种；580580580580万万万万440440440440万年前的南方万年前的南方万年前的南方万年前的南方古猿地猿始祖种；古猿地猿始祖种；古猿地猿始祖种；古猿地猿始祖种；600600600600万年前的南方古猿土万年前的南方古猿土万年前的南方古猿土万年前的南方古猿土根原初人。根原初人。根原初人。根原初人。n n迄今，在非洲发现的最早的人类化石属于南迄今，在非洲发现的最早
52、的人类化石属于南迄今，在非洲发现的最早的人类化石属于南迄今，在非洲发现的最早的人类化石属于南方古猿阶段的人类（生活在距今约方古猿阶段的人类（生活在距今约方古猿阶段的人类（生活在距今约方古猿阶段的人类（生活在距今约700700700700万万万万100100100100万年前），属最早的人科成员。万年前），属最早的人科成员。万年前），属最早的人科成员。万年前），属最早的人科成员。南方古猿阿法种塔翁幼童v 非非洲洲n n1960196019601960年，在非洲东部地区的坦桑尼年，在非洲东部地区的坦桑尼年，在非洲东部地区的坦桑尼年，在非洲东部地区的坦桑尼亚奥杜韦峡谷发现了第一个能够制亚奥杜韦峡谷发
53、现了第一个能够制亚奥杜韦峡谷发现了第一个能够制亚奥杜韦峡谷发现了第一个能够制造工具的人类化石，造工具的人类化石，造工具的人类化石，造工具的人类化石，属于距今约属于距今约属于距今约属于距今约250250250250万万万万160160160160万年前的人类，是第一万年前的人类，是第一万年前的人类，是第一万年前的人类，是第一个人属成员个人属成员个人属成员个人属成员能人。能人。能人。能人。n n19741975197419751974197519741975年，在非洲肯尼亚特卡年，在非洲肯尼亚特卡年，在非洲肯尼亚特卡年，在非洲肯尼亚特卡纳湖东岸发现了一个完整的女性头纳湖东岸发现了一个完整的女性头纳
54、湖东岸发现了一个完整的女性头纳湖东岸发现了一个完整的女性头骨，骨，骨，骨，距今约距今约距今约距今约180180180180万年前，可能是目万年前，可能是目万年前，可能是目万年前，可能是目前在全世界发现的最早的直立人化前在全世界发现的最早的直立人化前在全世界发现的最早的直立人化前在全世界发现的最早的直立人化石之一。石之一。石之一。石之一。n n1985198519851985年，在特卡纳湖西岸又发现了年，在特卡纳湖西岸又发现了年，在特卡纳湖西岸又发现了年，在特卡纳湖西岸又发现了一具保存完整的未成年男性骨架，一具保存完整的未成年男性骨架，一具保存完整的未成年男性骨架，一具保存完整的未成年男性骨架，
55、距今约距今约距今约距今约160160160160万年前。万年前。万年前。万年前。能人化石特卡纳男孩B、走出非洲假说 6060万年前地球又一次万年前地球又一次进入冰河期，海平面进入冰河期，海平面下降下降300300英尺，大陆英尺，大陆之间现出许多路桥。之间现出许多路桥。大约大约1 1万年前冰河开万年前冰河开始消退，文明的起源始消退，文明的起源在冰河开始消退之后，在冰河开始消退之后，人类学会训化动物和人类学会训化动物和农作物，农业开始农作物，农业开始。B. B. 走出非洲假说走出非洲假说目前，最广泛被接受的人类起目前，最广泛被接受的人类起目前，最广泛被接受的人类起目前，最广泛被接受的人类起源论源论
56、源论源论“ “Out of Africa(Out of Africa(走出走出走出走出非洲非洲非洲非洲)”)”理论认为，现代人理论认为，现代人理论认为，现代人理论认为，现代人从非洲同一种直立人祖先进从非洲同一种直立人祖先进从非洲同一种直立人祖先进从非洲同一种直立人祖先进化而来。化而来。化而来。化而来。之后，智之后，智之后，智之后，智 人人人人( (即现代人即现代人即现代人即现代人) )离开非离开非离开非离开非洲，分散到世界各地，取代洲，分散到世界各地，取代洲，分散到世界各地，取代洲，分散到世界各地，取代了尼安德特人等其他人类。了尼安德特人等其他人类。了尼安德特人等其他人类。了尼安德特人等其他人
57、类。pygmy从分子水平上寻找非洲起源假说的证据A. A. 非洲人群中是否能观非洲人群中是否能观察到比其他大洲人群察到比其他大洲人群更丰富的遗传多态性更丰富的遗传多态性？B. B. 各大洲人群中的单倍各大洲人群中的单倍型的系统发育分析是型的系统发育分析是否能将非洲人和其他否能将非洲人和其他大洲的人分别聚成两大洲的人分别聚成两个大枝？个大枝？ 走出非洲-线粒体夏娃n1987年，美国的Alan. C. Wilson 和 Rebeccal Cann 提出：n无论女性还是男性，线粒体全部都来自最初接种的母亲的线粒体。 n来自于同一个母本的线粒体基因都以一种相对稳定的速度变异，n由于线粒体DNA在传递中
58、会出现突变，形成mtDNA多态性. 根据差异位点的数量，可以推测祖先是在多久以前分叉的。走出非洲-夏娃的证据（线粒体证据） n n许多种族的妇女的线粒体许多种族的妇女的线粒体DNADNA基因图谱在某一段或一基因图谱在某一段或一些位点上都很相似或者完全些位点上都很相似或者完全一样。一样。n n这证明她们都有亲缘关系，这证明她们都有亲缘关系，很可能她们的很可能她们的mtDNAmtDNA 出自同出自同一女人。一女人。n n14万年前的一名女性 n n在非洲发现的线粒体世系的在非洲发现的线粒体世系的多态性比世界任何其他地方多态性比世界任何其他地方都丰富。都丰富。走出非洲亚当的证据（Y染色体） 1 1）
59、细胞核中决定男性性别的细胞核中决定男性性别的Y染色体也是单染色体也是单性遗传的，只不过它是父系遗传，由父亲传给儿性遗传的，只不过它是父系遗传，由父亲传给儿子。子。 2 2）染色体非重组区在二倍体细胞中不存在）染色体非重组区在二倍体细胞中不存在 同源拷贝。同源拷贝。 3 3） Y Y染色体非重组区不发生交换重组事件。染色体非重组区不发生交换重组事件。 能忠实地记录进化事件。能忠实地记录进化事件。 4 4） Y Y染色体染色体SNPSNP遗传标记构成了丰富的人群特遗传标记构成了丰富的人群特 异性单倍型。异性单倍型。Y Y染色体基因分析的现代人起源的进化树染色体基因分析的现代人起源的进化树n大约大约
60、6 6万年前的一名男性。他被称为万年前的一名男性。他被称为“Y Y染色体亚当染色体亚当”。 东亚人来自非洲的证据分子人类学研究的现代人类迁徙的可能路线图分子人类学研究的现代人类迁徙的可能路线图分子人类学研究的现代人类迁徙的可能路线图分子人类学研究的现代人类迁徙的可能路线图古老DNA-走出非洲的证据尼安德特人（尼安德特人（Neandertal）曾被认为是欧洲人的祖）曾被认为是欧洲人的祖先，但最近的研究发现：先，但最近的研究发现：n A. 从德国和克罗地亚从德国和克罗地亚3个尼安德特人骨骼化个尼安德特人骨骼化石中提取的石中提取的mtDNA显示，尼安德特人和现代人差显示，尼安德特人和现代人差异很大，
61、可能在异很大，可能在50万年以前就已经在进化上与现万年以前就已经在进化上与现代人分开了。代人分开了。n B.从该化石中得到的从该化石中得到的mtDNA D-环环 1、2高高变区序列分析的结果表明尼安德特人在现代人类起变区序列分析的结果表明尼安德特人在现代人类起源之前就可能绝灭了源之前就可能绝灭了 ，因而没有贡献现代人类的，因而没有贡献现代人类的 mtDNA基因库。基因库。 TheRiverofEdenTheRiverofEdenTheRiverofEdenTheRiverofEden伊甸园之河！伊甸园之河！伊甸园之河！伊甸园之河！作业1.1.线粒体“夏娃”与Y染色体“亚当”之间的区别与联系是什么？2.2.简述后达尔文时代的生物进化学说？
