《生物表型进化》PPT课件

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1、第五章生物表型进化内容形态结构的变化1生理功能的进化2行为的进化3生物可以通过不同的方式向着不同的方向发展EvolutionaryBiology2一、形态结构的进化（一）新构造的起源及其在进化中的意义谢维尔错夫认为，生物的多功能性是器官系统发育的基础。迈尔从基因角度出发，认为多功能性或基因的多效性是新器官、新构造形成的基础。孟德尔曾记载过两个豌豆品种：一个品种的性状是开紫色的花，结褐色的种子，叶腋上有一个黑斑；另一个品种的性状是开白色的花，结淡色的种子，叶腋上没有黑斑。这两个品种的两组性状总是一起出现，一个基因控制若干性状EvolutionaryBiolog

2、y3（二）形态结构进化的两个方向：复杂化和简化复杂化：形态结构由简单到复杂，由低等到高等的进化方向。动物、植物简化或退化：由结构复杂化向简单化的一种演变过程。例如，寄生生物的运动器官和感觉器官的退化。海鞘EvolutionaryBiology4（三）形态结构进化的总趋势复杂性的提高：结构层次的增加，各结构层次的分化程度增大。多样性增长：与生境的扩展有关EvolutionaryBiology5复杂性提高和多样性增长的途径1叠加：蛋白质和核酸独立起源，叠加构成复杂的大分子系统2渐进的适应进化：器官在适应进化的过程中其功能逐渐完善的同时，形态结构趋于复杂化。3旧器

3、官的改造：适应于某一器官在一定的条件下朝着适应新功能的方向特化。最终改变成相对完善的适应新功能的复杂器官。EvolutionaryBiology6（二）新功能起源的基本方式（三）功能进化的实例（四）结构与功能进化的统一性（一）新功能的起源及其在进化中的意义二、生理功能的进化EvolutionaryBiology7（一）新功能的起源及其在进化中的意义生物进化过程中，随着环境的改变，一些适应新环境的功能也随之出现。新功能的出现具有重要的进化意义，使生物能够更好地适应环境。在系统发展过程中功能是最活跃的因素，常常出现的矛盾是新功能与旧结构之间的矛盾，矛盾的结果往往

4、是创造新的结构满足新的功能。鳔肺EvolutionaryBiology8（二）新功能起源的基本方式1、功能的强化按结构水平，分为细胞与组织功能强化和器官功能强化。北美瓶子草的长瓶状叶子：在舌头周围有腺体分泌蜜汁引虫入瓶。猫头鹰EvolutionaryBiology92、功能的扩大指结构功能范围的扩大。动物的前肢EvolutionaryBiology103、功能的更替指动物在进化过程中，由于环境的改变，原先次要的功能逐渐转化为主要的功能，随着功能更替，器官也发生相应变化。中国三尖兽：大小如鼠，是目前世界上已知最早的哺乳动物EvolutionaryBiology

5、11(三)功能进化的实例1、代谢途径的进化以精氨酸为例，当精氨酸的前生命供给发生枯竭时，由于细胞对精氨酸的需求而产生一种选择压力，从而有利于那些能够演化为以某种新的方式获取精氨酸的细胞生存。那些能以较小的能量消耗，将精氨酸类似物转化为精氨酸。在精氨酸不足的选择压力下，此类携带有能够催化精氨酸分子成为精氨酸的多肽分子的细胞便会保存下来。在生物进化过程中，伴随着生命形式从低级向高级，由简单到复杂的发展变化，生化代谢途径在自然选择作用下发生由简单到复杂，由低级到高级的进化，逐渐产生新的代谢机制，生化反应的速率和效率越来越高。精氨酸琥珀酸类西瓜氨酸→精氨酸琥珀酸Ev

6、olutionaryBiology122、营养方式的进化生物的营养方式可以分为两大类型：自养：光合自养（植物）和化能自养（化能细菌）异养：吸收营养（微生物）和摄取食物（动物）能氧化硫化合物的细菌EvolutionaryBiology13（1）光合作用③光合器的结构和光合系统II的进一步完善，海洋中含叶绿素a和c杂色藻类的出现；④出现叶绿素b。此后，含叶绿素a和b的绿色植物成为光合作用进化的主干。①从原始光合生物起源到具有原始光系统I的光合细菌出现和发展；②新光合系I和原始光合系统II的形成，叶绿素a代替了细菌叶绿素；EvolutionaryBiology14

7、光合植物适应光合作用的形态结构的适应性特征包括：①具有叶绿体的片状叶；②植物的空间分布格局有利于接受尽量多的阳光照射，每一片叶片都能受到光照；③茎杆和根系将植株固定在土壤中，以便吸收水分和无机盐，给光合作用提供原料；④高等植物具有微管系统，成为植物体外界各部分之间物质交流的通道。EvolutionaryBiology15①许多微生物个体都是单细胞的，并且细胞体积很小；②许多微生物都是营腐生或寄生生活的，同时还能利用各种碳水化合物（包括人和动物不能利用的纤维素）以及小分子的氮到复杂高分子蛋白质的能力，使它们能广泛地接触到各种寄主，增强吸收多养料的能力。③微生物

8、繁殖能力强，数量大，分布广，适应性强。（2）吸收吸收