生物进化论生物进化论
讲课老师:顾红雅
生命科学学院生命科学学院
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h @ k dguhy@pku.edu.cn
生物进化课的
及考试形式
1。有一定的生物学基础
2。建议对本课感兴趣但笃信神创论的同学旁听本课
3。建议留学生不要选本课(中文和生物学基本知识)
4 有英文的基础(有 些英文的动画和术语 )4。有英文的基础(有一些英文的动画和术语 )
5。积极参加课堂讨论
6。二周以内完成选课,及时上网查看选课情况
7 准时上课 关闭手机7。准时上课,关闭手机
8。考试形式:课堂小测验、期中开卷小
、期末课堂开卷考试
9。考试成绩:期末考试(50%)期中(30%)课堂测验(20%)
摸底测验(5分钟)摸底测验(5分钟)
(1)请简单写出你所理解的“evolution”
(2)写出对生物进化理论有直接的重要贡
献的三位学者的姓名献的三位学者的姓名
注:请将自己的姓名 学号 院系及专业注:请将自己的姓名、学号、院系及专业
写清楚
如何学好一门课
一、掌握其基本概念
趋二、了解其历史、现状、前沿领域及发展趋势
三、了解其研究方法
四、知道存在的问题
生物进化是一门综合性很强的学科
• 知识面广知识面广
• 融会贯通
• 学科交叉
第一部分 序言第 部分 序言
进化论是生命科学基础的基础
地球上多彩的生命由进化而来,并在继续进化
进化论是生命科学基础的基础
随着各种数据 证据不断增多 新的技术和分随着各种数据、证据不断增多,新的技术和分
析方法不断被发明,生物进化论越来越受到应
有的重视 有关进化的各种学说 理论对生命有的重视,有关进化的各种学说、理论对生命
科学的各个领域的理论研究和应用具有重要的
指导意义
一.进化的定义
E li h E l E l iEnglish term: Evolve, Evolution
为拉丁语,意为将卷着的物体展开为拉丁语,意为将卷着的物体展开
• 1774年由德国胚胎学家A. von Haller 提出
• 1864-67年,英国哲学家兼诗人H. Spencer的定义:
(preformation,先成论)
1864 67年,英国哲学家兼诗人H. Spencer的定义:
物质从无序到有序,从同质到异质,从简单到复杂的
有向的变化过程有向的变化过程
•19世纪后期,evolution的通俗含义为“一种缓慢、有
秩序地从简单到复杂的发展过程”(进步)秩序地从简单到复杂的发展过程”(进步)
....
• Evolution=进步?生物是否有高级、低级之分?
D i 怎么看?Darwin 怎么看?
• descent with modification• descent with modification
生物特征代代相传,略有改变 ;或物特征代代 传 有改
• 生物在形态、生理和行为上发生的世代之间十分缓
慢、可遗传的变化
Evolution 更确切的翻译为“演化”
二. 生物演化理论的发展历史
生物演化理论的发展史主要围绕着如下几个方面:
• 生物是否有变化?• 生物是否有变化?
• 变化如何传递?
• 机制是什么?
• 动力是什么?
Anaximander (611-547 BC): 古希腊哲学家最早提出所有
生物是相互关联并不断变化的生物是相互关联并不断变化的
Lao-Tzu (传说600-470 BC): 道生一,一生二,二生三(传说 )
Aristotle(335-322BC): “Scala Naturae”(Ladder of
Lif ) 非生命物质 植物 水母 昆虫 螃蟹 章鱼Life), 非生命物质—植物—水母—昆虫—螃蟹—章鱼—
鱼类—鲸类—爬行类—鸟类—哺乳类—人
“创世纪”(中世纪):所有生物由上帝在六天内创造
J U h (1600中叶) 爱尔兰大主教根据“创世纪”J. Ussher (1600中叶):爱尔兰大主教根据“创世纪”
所述时间算出地球的形成日期为公元前4004年10月22日
da Vinci: 算出意大利Po River河床的层积物有200,000
年的历史年的历史
Galileo: 指出化石是古老生物的残骸,不是假象
J. Hutton (1795年):现代地质学之父,均变论创始
人 认为地球不可能只有5000年的历史人,认为地球不可能只有5000年的历史
C. Lyell (1800s): 地质的变化是一长期缓慢的过程y
(Principle of Geology)
G De Buffon (1707 1788): 法国人 认为物种是可变G. De Buffon (1707-1788): 法国人,认为物种是可变
的,是因为环境的变化造成的。但在宗教的逼迫下放
弃他的观点弃他的观点
C Linne (1707 1802): 双名法 分类阶层 相信上帝C. Linne (1707-1802): 双名法,分类阶层,相信上帝,
后在大量的事实的基础上产生了怀疑
Erasmus Darwin (1731-1802): C. 达尔文的祖父,认
为生物是在缓慢变化的,后天获得的特性可以遗传
W. “Strata” Smith (1769-1839): 地层学的创始人,认
为不同历史时期的地层中有各自的生物化石为不同历史时期的地层中有各自的生物化石
B.G. Cuvier (1769-1832): 法国古生物学家和解剖学家,
认为生物的适应是绝对完善的,相信灾变论,灾难后
造物主重新造物
J.de Lamarck (1744-1829): 高等、复杂的生物由低等、
简单的生物演变 来 力来自生物自身的 望简单的生物演变而来,动力来自生物自身的愿望
(internal desire),获得性状遗传(inheritance of
acquired characters)
C. Darwin(1809-1882): 物种起源( “On Origin ofC. Darwin(1809 1882): 物种起源( On Origin of
Species”), 代代相传,略有变异( descent with
modification),自然选择 (natural selection), 物种产生modification),自然选择 (natural selection), 物种产生
和灭绝(speciation and extinction )
十世纪初 强调自然选择 新达尔文Weismann,二十世纪初:强调自然选择,新达尔文
主义(Neodarwinism)
1900-1920: 孟德尔遗传定律的再发现,与达尔文演
化论的冲突
1918 1950:Fisher Wright Dobzhansky Huxley1918-1950:Fisher, Wright, Dobzhansky, Huxley,
Stebbins等,现代综合论(Synthetic theory): 孟德尔
定律与达尔文进化论的统一定律与达尔文进化论的统
1950’s: Watson & Crick “DNA双螺旋”的发现
1960’s: 分子进化,Kimura中性学说
1980’s:以S. Gould为首的间断平衡论
二十一世纪:???二十 世纪:???
三 生物演化研究的一些特点:三. 生物演化研究的 些特点:
• 不可重复性
化石
的不完整性和可遇不可求• 化石材料的不完整性和可遇不可求
• 人的生命时间有限人的生命时间有限
• 不同学派很常见(如形态特征极性的判断)
• 综合性
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生物进化论课程大纲
1 序言 演化的定义 演化理论的发展 演化研究的特点1. 序言:演化的定义、演化理论的发展、演化研究的特点
2. 达尔文演化论前的进化思想、达尔文的演化论、拉马克
的获得性状遗传的获得性状遗传
3. 新达尔文主义、演化的遗传基础(突变、重组变异的广
谱 论谱性),综合演化论
4. 自然选择及其作用机制
• 自然选择的单位population的定义
• 基因型 基因频率 H—W平衡理论• 基因型、基因频率、H W平衡理论
• 适合度的重要性及其定义和计算
• 杂种优势、遗传突变及其对环境适应的意义
• 自然选择是如何作用(适应、稳定、间断……)
5. 达尔文演化论错了吗?—— 中性演化论
什么是中性理论• 什么是中性理论
• 中性理论产生的背景
中性理论在分子水平的证据和有争论之处• 中性理论在分子水平的证据和有争论之处
• 分子钟学说
中性演 论与 尔 演 论的冲突• 中性演化论与达尔文演化论的冲突
6. 分子演化
• 核酸的演化
• 蛋白质的演化
• 分子演化的研究方法及应用
狗的起源
鲸是河马的近亲还是远亲
艾滋病的起源
艾滋病与牙医的官司
7. 达尔文演化论错了吗?—— 间断平衡学说和GAIA
假说假说
• 寒武纪物种大爆发
• 什么是间断平衡学说• 什么是间断平衡学说
• 间断平衡学说与其他演化理论和学说的冲突
• GAIA假说及其争议• GAIA假说及其争议
8. 物种形成
定义• 定义
• 物种形成的方式及其争论
物种演化速率不同及其原因• 物种演化速率不同及其原因
• 生物多样性
9. 重新构建生命史
• 系统发育
• 物种的绝灭
10. 生命的起源及生命演化历史长河中重要的事件
生命起源的假说
• 细胞演化——从原核细胞到真核细胞
• 线粒体和叶绿体的起源
• 鸟类的起源
• 现代人类的起源
11. 基因组水平的演化
基因组研究对演化研究的启示
生物进化论坛生物进化论坛
http://course.cbi.pku.edu.cn
生物演化课的助教:
石 佼石 佼
李世柏李世柏
教材
《生物进化》,北京大学出版社
作者 张昀 1998年作者:张昀,1998年
参考书
“Why Evolution Is True” by Jerry A. Coyne, 2009,Viking,
Penguin Group, New Yorkg p
《为什么要相信达尔文》叶盛译,2009,科学出版社,北京