南京工业大学生命工程与技术概论限选课-生物的起源与进化.ppt

血清蛋白的分子免疫学以及血红蛋白的氨基酸序列分析和DNA序列的研究也说明，人与大猩猩具有非常近的亲源关系。 原始人的进化 约500万年前，灵长类中的一个小系从树上下来，身体构造发生了与直立相适应的变化，进入人的进化阶段。 完全直立行走、手、脑与语言的发展使人成为灵长类中最高级的成员。 约390万年至300万年前，阿法南猿和非洲南猿； 约250万年前，早期猿人（又称能人），直立人； 人类的进化 直立人经历了大约150万年的历史以后，出现了现代的人种—智人。 25万年至4万年前：早期智人； 4万年前：晚期智人 人类在进化中创造了不断发展的文化 人类文化发展的阶段 1、狩猎与积聚 200-300万年前 简单的部落社会，简单的语言 2、农业的发展 1-1.5万年前 植物栽培和驯养动物，发明文字 3、工业革命 城市规模扩大，复杂的机械出现 4、信息技术革命 计算机的普及和互联网的出现 人类在进化中创造了不断发展的文化 5、生物技术革命 重组DNA和人类基因组计划； 人类在进化中创造了不断发展的文化 人类在进化中创造了不断发展的文化，反过来，人类文化的发展又改变了生物进化的进程。 人类出现及迅速发展成为地球上最庞大的种群，大大加快了地球环境的改变。 人类文化发展伴随的负面效应与人类文明相背离，是当今人类社会面临的最严重挑战。 二 生命的起源与进化 第一节 生命的起源 第二节 生命的进化 第三节 人类的起源和进化 宗教认为上帝创造了人 1.1 生命起源的争论 几百年前的争论 古代人认为生命是自然发生的 我国古代有“天地合气万物有生”的说法 古代欧洲有“地球乃孕育生命的慈母”的说法 生命究竟是如何起源的，有机体能自发地由非生命物质随时形成吗？ 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？ 自然发生论 18世纪意大利科学家Spallanzani的实验 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。 巴斯德（Pasteur）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”。 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 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？ Miller实验 1953年，美国芝加哥大学的研究生Miller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学动力学过程。 一周后，检测出5种氨基酸、不同有机酸、HCN等。 米勒模拟实验得到的有机物 （共计20多种） 有机物 产量 ?mol 甲醛 2330 脲（尿素） 20 乳酸 310 琥珀酸 40 甘氨酸 6 谷氨酸 后来别人的实验，使用其他能源，紫外线、高温、射线等，还得到：嘌呤、嘧啶、核苷酸、脂肪酸、单糖等。 1953 年芝加哥大学米勒Stanley Miller (当时 23 岁) 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。 代谢系统的进化 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。 代谢系统的进化 最原始的生命形式或最早出现