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1、生物多样性的进化生物多样性的进化1、生命的起源及原核生物多样性的进化2、真核细胞起源及原生生物多样性的进化3、绿色植物多样性的进化4、真菌多样性的进化5、动物多样性的进化6、人类的进化生物多样性的进化起源原核生物原生生物绿色植物真菌动物人类生命真核生物神创论神创论奥巴林和霍尔丹奥巴林和霍尔丹巴斯德巴斯德鹅瓶颈实验鹅瓶颈实验自自生论生论生命的起源是自然的历史事件：生命的起源是自然的历史事件：化学进化：化学进化：地球上的生命是由非生命物质经过长期演地球上的生命是由非生命物质经过长期演化而来的这一过程。化而来的这一过程。化学进化核酸-蛋白质等多分子体系的建成生命在地球进化的过程中诞生生物大分子的非生
2、物合成原始细胞的起源第第一一阶阶段段第第二二阶阶段段第第三三阶阶段段第第四四阶阶段段米勒设计的有机小分子的非生物合成模拟实验第一阶段模拟原始海洋模拟原始海洋模拟原始天空闪电模拟原始天空闪电实验表明：实验表明： 地球上生命发生之前可能存在非生物地球上生命发生之前可能存在非生物的化学进化过程。的化学进化过程。最原始的古老生命 20世纪世纪70年代末，太平洋东部洋嵴上发现年代末，太平洋东部洋嵴上发现“硫化物烟囱硫化物烟囱”（火热喷口）的特殊生态系（火热喷口）的特殊生态系统。统。在水深在水深2000-3000m喷口附近，水温最高达喷口附近，水温最高达350，这里发现有各种极端嗜热古核生物。，这里发现有
3、各种极端嗜热古核生物。 这类这类极端嗜热古细菌极端嗜热古细菌，以，以化能无机自养化能无机自养方方式代谢式代谢，可能是最原始的古老生命形式。，可能是最原始的古老生命形式。美国黄石公园的彩虹温泉生物大分子的非生物合成生命的主要物质基础：生命的主要物质基础：蛋白质和核酸蛋白质和核酸第二阶段对于蛋白质和核酸的聚合主要有两种观点：对于蛋白质和核酸的聚合主要有两种观点：陆相起源说陆相起源说海相起源说海相起源说陆相起源说陆相起源说在在火山火山的局部高温地区发生聚合的局部高温地区发生聚合反应合成的生物大分子，经雨水冲反应合成的生物大分子，经雨水冲刷汇集到海洋。刷汇集到海洋。海相起源说海相起源说溶解在溶解在原始
4、海洋原始海洋中的氨基酸与核苷中的氨基酸与核苷酸经过长期的积累与浓缩，波涛或大酸经过长期的积累与浓缩，波涛或大雨可将有机单分子飞溅到新生的岩浆雨可将有机单分子飞溅到新生的岩浆或滚烫的石块上，发生聚合作用。或滚烫的石块上，发生聚合作用。核酸核酸- -蛋白质等多分子体系的建成蛋白质等多分子体系的建成 只有核酸与蛋白质精巧地组成高度有序的只有核酸与蛋白质精巧地组成高度有序的独立多分子体系时，才可以表现某些生命独立多分子体系时，才可以表现某些生命现象。现象。非细胞形态原始生命的诞生有两种学说：非细胞形态原始生命的诞生有两种学说：（1）蛋白质起源说）蛋白质起源说（2）核酸起源说）核酸起源说第三阶段第三阶段
5、（1）蛋白质起源说）蛋白质起源说奥巴林和福克斯根据实验分别提出了奥巴林和福克斯根据实验分别提出了团聚体学说团聚体学说和和微球体学说微球体学说。团聚体学说团聚体学说奥巴林等将多肽、蛋白质、核酸、多糖、奥巴林等将多肽、蛋白质、核酸、多糖、磷酸的溶液摇晃混合后，发现在胶体溶液磷酸的溶液摇晃混合后，发现在胶体溶液中的大分子凝聚形成直径约中的大分子凝聚形成直径约1-500m1-500m的的“团聚体团聚体”。原始代谢原始代谢的特性的特性微球体学说微球体学说福克斯的微球体是类蛋白与核酸加热浓缩福克斯的微球体是类蛋白与核酸加热浓缩成的直径约成的直径约1-2m胶质小球，相当于细菌大胶质小球，相当于细菌大小。小。
6、表层有双层膜表层有双层膜选择性吸收介质选择性吸收介质（2）核酸起源说）核酸起源说多数学者认为：地球上出现的第一批基因和多数学者认为：地球上出现的第一批基因和酶，不是酶，不是DNA和具催化功能的蛋白质，而是和具催化功能的蛋白质，而是在非生物世界中开始在非生物世界中开始自我复制自我复制的的短链短链RNA。RNA世界假说：世界假说：以以RNA同时作为第一个基因同时作为第一个基因和唯一具有催化功能的分子的学说。和唯一具有催化功能的分子的学说。原始细胞的起源原始细胞的起源早期地球可能存在着有膜包围的早期地球可能存在着有膜包围的RNA多肽。多肽。该种核酸与多肽分子之间相互调控作用，该种核酸与多肽分子之间相
7、互调控作用，可能存在于前细胞中。可能存在于前细胞中。第四阶段第四阶段原核生物多样性的进化原核生物多样性的进化没有真核生物前，原核生物就已经在地没有真核生物前，原核生物就已经在地球上独领风骚球上独领风骚18亿年了。亿年了。现今原核生物与细菌几乎就是同义词。现今原核生物与细菌几乎就是同义词。两个生物之间两个生物之间rRNA序列的相似程度可以序列的相似程度可以说明两个生物之间的进化关系。说明两个生物之间的进化关系。生命三域分类学说生命三域分类学说真细菌域真细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细菌多样性的进化真细菌多样性的进化根据碳的来源、能量的来源及电子供体性根据碳的来源
8、、能量的来源及电子供体性质的不同，可分为：质的不同，可分为：光能自养型：光能自养型：以以CO2为唯一或主要碳来源、为唯一或主要碳来源、以光为能源以光为能源化能自养型：化能自养型：以以CO2为主要碳来源、自无为主要碳来源、自无机物氧化获得能量机物氧化获得能量光能异养型：光能异养型：能源来自日光、碳来源于能源来自日光、碳来源于有机物有机物化能异养型：化能异养型：只能依靠有机物氧化获得只能依靠有机物氧化获得能源和碳源能源和碳源根据微生物生长对氧的需求，又分为：根据微生物生长对氧的需求，又分为：1.需氧菌需氧菌（有（有O2才能生长）才能生长）2.厌氧菌厌氧菌（有（有O2不能生长）不能生长）3.兼性厌氧
9、兼性厌氧（不需（不需O2，有，有O2生长更好）生长更好）4.微需氧菌微需氧菌（低浓度（低浓度O2生长最好）生长最好）5.耐氧菌耐氧菌（不需（不需O2，有，有O2无毒害）无毒害）厌氧和化能异养型厌氧和化能异养型厌氧化能自养类型、厌氧化能自养类型、光能自养型光能自养型光能异养型光能异养型放氧型光能自养型放氧型光能自养型厌氧厌氧需氧需氧蓝细菌时代蓝细菌时代O O2 2原核生物改变代谢类型：原核生物改变代谢类型：有机质逐渐耗尽有机质逐渐耗尽有机质逐渐耗尽有机质逐渐耗尽原核生物的重要性原核生物的重要性1.自然界中物质循环的关键自然界中物质循环的关键2.在环境污染检测和治理中发挥重要作用在环境污染检测和治
10、理中发挥重要作用3.工业、农业和医药上的应用广泛工业、农业和医药上的应用广泛4.引发人类的多种疾病引发人类的多种疾病处于生物与非生物之间的处于生物与非生物之间的病毒病毒病毒的基本性状病毒的基本性状1、大小和形态、大小和形态大小：极其微小大小：极其微小形态：形态： 杆状、球状、蝌蚪状、杆状、球状、蝌蚪状、 也有砖状和丝状也有砖状和丝状2、组成与结构、组成与结构基本结构：一种核酸（基本结构：一种核酸（DNA或或RNA）和蛋白质）和蛋白质3、病毒的增殖、病毒的增殖过程：过程：吸附吸附侵入和脱壳侵入和脱壳生物合成生物合成组装组装释放释放吸附吸附侵入和脱壳侵入和脱壳生物合成生物合成组装组装释放释放病毒的
11、起源病毒的起源病毒无完整的酶系统，不能制造病毒无完整的酶系统，不能制造ATP和独立和独立生活，但却有控制特定活细胞代谢的遗传生活，但却有控制特定活细胞代谢的遗传物质。物质。多数学者认为：病毒可能是从生物细胞中多数学者认为：病毒可能是从生物细胞中逃脱出来的某些核苷酸片段。逃脱出来的某些核苷酸片段。病毒起源之谜尚待继续研究。病毒起源之谜尚待继续研究。真核细胞的起源真核细胞的起源真核细胞与原核细胞的最大区别：真核细胞与原核细胞的最大区别： 真核细胞有质膜包围的细胞核和细胞器真核细胞有质膜包围的细胞核和细胞器现在普遍接受的观点：现在普遍接受的观点：膜内折膜内折内共生内共生原生生物多样性的进化原生生物多
12、样性的进化1、原生生物是数量最多、多数为单细、原生生物是数量最多、多数为单细胞的真核生物胞的真核生物2、原生生物是最全能的细胞、原生生物是最全能的细胞原生生物谱系是一个并系群，而不是单系群。原生生物谱系是一个并系群，而不是单系群。多细胞真核细胞的起源及退化多细胞真核细胞的起源及退化多细胞生物与单细胞生物的根本区别：多细胞生物与单细胞生物的根本区别： 出现了细胞分化和执行不同功能的分化细胞出现了细胞分化和执行不同功能的分化细胞之间形成了相互依赖、更加适应环境的整体结之间形成了相互依赖、更加适应环境的整体结构。构。单细胞单细胞多细胞，推测有多细胞，推测有3个过程：个过程：单细胞原生生物细胞单细胞原
13、生生物细胞分裂后不分离分裂后不分离而形成群体而形成群体群体中的细胞已经群体中的细胞已经分化分化，既，既有分工有分工，又，又互相依赖互相依赖群体中另外的细胞群体中另外的细胞各自分化、发展为体细胞各自分化、发展为体细胞双滴虫：有两个核双滴虫：有两个核侧基粒虫：有波状膜侧基粒虫：有波状膜眼虫：自由生活、具有前端鞭毛眼虫：自由生活、具有前端鞭毛动基体目：寄生的类群动基体目：寄生的类群锥虫锥虫红藻：具藻红素、缺少中心粒和鞭毛红藻：具藻红素、缺少中心粒和鞭毛绿藻：可能是陆生植物的祖先绿藻：可能是陆生植物的祖先绿色植物绿色植物多样性的进化多样性的进化陆生植物的世代交替陆生植物的世代交替减数分裂减数分裂受精作
14、用受精作用孢子孢子配子配子（精子和卵）（精子和卵）配子体配子体单倍体世代单倍体世代双倍体世代双倍体世代孢子体孢子体合子合子有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂非维管植物非维管植物的配子体占优势的配子体占优势初步适应陆地生活：初步适应陆地生活：体表有角质层体表有角质层假根，有茎、叶假根，有茎、叶具有精子器和颈卵器具有精子器和颈卵器无输导组织无输导组织非维管植物又称苔藓植物非维管植物又称苔藓植物代表着代表着3个门：个门： 苔类苔类 藓类藓类 角苔类角苔类典型的藓类生活史典型的藓类生活史配配子子体体无种子维管植物无种子维管植物的孢子体适应了陆地生活的孢子体适应了陆地生活蕨类植物有时又称无
15、种子植物蕨类植物有时又称无种子植物包括：裸蕨类、石松类、楔叶类、真蕨类包括：裸蕨类、石松类、楔叶类、真蕨类结构特点：结构特点：有简单的维管组织有简单的维管组织有根、茎、叶有根、茎、叶多生活在阴暗处多生活在阴暗处蕨的生活史蕨的生活史裸子植物裸子植物的有性生殖摆脱了对水的依赖的有性生殖摆脱了对水的依赖结构特点：结构特点：有发达的根、茎、叶有发达的根、茎、叶有输导组织有输导组织无真正的花和果实无真正的花和果实包括：包括： 银杏、苏铁、银杏、苏铁、 松柏、买麻藤松柏、买麻藤松松的的生生活活史史被子植物被子植物是当今最繁盛的植物是当今最繁盛的植物结构特点：结构特点：有发达的根、茎、叶有发达的根、茎、叶有输导组织有输导组织有真正的花和果实有真正的花和果实被子植物生活史中的世代交替被子植物生活史中的世代交替双受精：双受精： 雄配子体形成的两个精子，一个与卵融合雄配子体形成的两个精子，一个与卵融合形成二倍体的合子，另一个与中央细胞的极核形成二倍体的合子，另一个与中央细胞的极核（通常（通常2个）融合形成出生胚乳核的现象。个）融合形成出生胚乳核的现象。 双受精后由合子发育成胚，中央细胞发育双受精后由合子发育成胚，中央细胞发育成胚乳。成胚乳。重新适应水生和异养的植物重新适应水生和异养的植物莲莲重新适应水生和异养的植物重新适应水生和异养的植物猪笼草猪笼草
