《普通生物学》生物的起源与进化 ppt课件
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第九章 生物的起源与进化
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1
一.生 命 的 起 源
（一）有关生命起源的假说
（1）神创论——上帝创造万物，最后造成人。 它将生命起源这一科学命题划入神学领域，是
不科学的。
（2）灾变论——每一次灾变后，旧生物被毁没，新 的生物又被上帝重新创造出来。
（3）自然发生论——生物是从非生物环境中自然发 生出来的。
介质中类蛋白而生长和繁殖，体现了某些生命的特征。
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20
虽然团聚体、微球体还不是真正意义上的细胞， 但是，无论哪一种多分子体系（团聚体或微球体）， 都显示了原始生命的特征。
B.核酸起源学说： 生命和非生命之间最大差别是复制，大多数
生物细胞靠DNA的自我复制在细胞世代间传递遗 传信息，DNA将信息转录给RNA，以RNA为模板翻 译成蛋白质，包括各种酶类。
• 非生物过程产生的多聚体整合成为多分子体系。
• 代谢与遗传体系的形成和演化最终产生出最简 单的生命形式---原始细胞形成。
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13
氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生命合成和积累
1953年Stanley Miller
水
（模拟海洋）
正负电极
H2
NH3 CH4 H2CH4 NH3
还原型大气
放电产生火花 （模拟闪电）
如：腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生鼠
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2
（4）宇生论——地球上生命来自宇宙空间别的星球。
（5）广为接受的生命起源学说 ——新的自然发生学说：
1924年苏联生物学家奥巴林发表<<生命起源>>专著。 生命起源大约发生在距今45—35亿年间。
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3
神创论
一次创造论: 世界上各种各样的生物，包括所有植物和动物都
假定当时大气圈是含有大 量氢气的高度还原条件，
水蒸气 冷凝器
大气中的氮或一氧化碳与 冷水 氢反应，生成大量的甲烷
和氨，并与原始大气中的
水蒸气混合，经过模拟火
形成新化合 物的“雨水”
花放电过程，经过一周，
加热
从模拟实验体系中可以分
离包括包括5种氨基酸在内
的多种生物分子。
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14
无机分子生成有机分子
甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽……等等
紫外线 闪电 光、热
太阳辐射 火山爆发 雷鸣电闪
Biblioteka Baidu
提供能量 合成一些简单的 有机化合物
有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类……等 等
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15
有机单体分子在非生物体系聚合成多聚体，即形成 核酸、脂类、蛋白质等生物大分子
在原始海洋的岸边、岩 石、粘土的表层或像湖泊 样的小水体中，氨基酸、 核苷酸等有机小分子沉积， 吸收能量，通过溶液聚合 或浓缩聚合的方式生成原 始的蛋白质、核酸等生物 大分子。
是上帝（神）在最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:
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。
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。
• 英国牛津大学的一位副校长兼牧师John Lightfoot (29 3
9
（1）前生物期或化学演化期
早期出现的原核生物化石和后来出现的真核生物化石
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• 地球物质的浓缩、放射性物质、火山活动，形成 了原始的大气。
• 大气中的各种成分（水蒸气、氢气、氨、甲烷、 二氧化碳和硫化氢等）一般不易消失，为有机物 的积累创造了条件。
• 原始地球上的热能、太阳能、放电等形成的能量 为生物的化学演化提供了必要条件。
外部溶液
淀粉
麦芽糖
淀粉酶
团聚体
麦芽糖
团聚体的最大特征是能通过它的外膜选择性吸收周围的物质，
并且在其内部发生酶促反应；如团聚体可以完成将1-磷酸葡萄
糖转化为淀粉的代谢反应
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18
福克斯的微球体学说
最初实验： 类蛋白质
浓缩
微球体
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19
福克斯的微球体学说
将浓缩干燥的氨基酸在水中溶解形成的类蛋白球状小体与核酸 加热浓缩形成的胶质小体，表面具有双层膜，可以选择性吸收
• 宇宙射线、放射线，陨石冲击的能量也促进了生 物的化学演化。
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12
从前生物的化学演化到最终产生最简单的 生命形式包括4个阶段：
• 氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生命合成 和积累---小有机分子合成。
• 有机单体分子在非生物体系聚合成多聚体；即 形成核酸、脂类、蛋白质等生物大分子---生物 大分子合成。
少数RNA病毒靠RNA自我复制传递信息。 核酶的出现是核酸起源学说的重要证据
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21
NA不仅有传递遗传信息和指导蛋白合成 的功能，而且可以承担酶的功能
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6
细长弯曲的玻璃管
断开玻璃管
冷却放置数天
放置数天
加热烧瓶内肉汤
无微生物繁殖
有大量微生物繁殖
1860年巴斯特提出，肉汤的污染是由于瓶外空气中 的微生物进入烧瓶，才使肉汤中出现了大量的微生物。
所有生物只能来源于生物，从非生命物质中绝对不
可能自发的产生出新的生命PPT课个件 体。
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关于生命起源的两种推测 • 地球上的生命可能来源于宇宙中其它星球。 • 在地球形成初期特殊的原始大气环境下， 非生命的有机分子经过长期的化学演化， 逐渐形成了最简单的生命形式。
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（二）生命的起源和演化过程
从逻辑上看可分为三个时期:
（1）前生物期或化学演化期。
（2）复制“个体”（细胞）的自组织时期。
（3）个体物种的进化期。
长期以来，人们关注的是第(3)期，成果也最
多，但对化学进化到生物进化期至今还未能从历
史的角度和演化的观点来揭示非生命和生命之间
的关系。
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原始汤的形成.
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多聚体整合成多分子体系
A.蛋白质起源学说：
奥巴林的团聚体学说
生物大分子主要是蛋白质溶液和核酸溶液，混合在 一起时，可形成团聚体小滴，这就是多分子体系，它 具有一定的生命现象。
混合
白明胶（蛋白质）＋阿拉伯胶（多糖）
团聚体（小滴）
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团聚体 磷酸化酶
P
1-磷酸葡萄糖
1602 – 6 12 1675)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，公元前4004年10月23日上午9时。
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5
自然发生论
• 生命随时可以从非生命物质直接产生出来。 如：腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生鼠
• 直到17世纪，人们逐渐相信较大的生物不能自 发，认为小生物可以自然发生的，其他生物则 是从这些小生物进化而来。
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一.生 命 的 起 源
（一）有关生命起源的假说
（1）神创论——上帝创造万物，最后造成人。 它将生命起源这一科学命题划入神学领域，是
不科学的。
（2）灾变论——每一次灾变后，旧生物被毁没，新 的生物又被上帝重新创造出来。
（3）自然发生论——生物是从非生物环境中自然发 生出来的。
介质中类蛋白而生长和繁殖，体现了某些生命的特征。
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虽然团聚体、微球体还不是真正意义上的细胞， 但是，无论哪一种多分子体系（团聚体或微球体）， 都显示了原始生命的特征。
B.核酸起源学说： 生命和非生命之间最大差别是复制，大多数
生物细胞靠DNA的自我复制在细胞世代间传递遗 传信息，DNA将信息转录给RNA，以RNA为模板翻 译成蛋白质，包括各种酶类。
• 非生物过程产生的多聚体整合成为多分子体系。
• 代谢与遗传体系的形成和演化最终产生出最简 单的生命形式---原始细胞形成。
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氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生命合成和积累
1953年Stanley Miller
水
（模拟海洋）
正负电极
H2
NH3 CH4 H2CH4 NH3
还原型大气
放电产生火花 （模拟闪电）
如：腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生鼠
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（4）宇生论——地球上生命来自宇宙空间别的星球。
（5）广为接受的生命起源学说 ——新的自然发生学说：
1924年苏联生物学家奥巴林发表<<生命起源>>专著。 生命起源大约发生在距今45—35亿年间。
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神创论
一次创造论: 世界上各种各样的生物，包括所有植物和动物都
假定当时大气圈是含有大 量氢气的高度还原条件，
水蒸气 冷凝器
大气中的氮或一氧化碳与 冷水 氢反应，生成大量的甲烷
和氨，并与原始大气中的
水蒸气混合，经过模拟火
形成新化合 物的“雨水”
花放电过程，经过一周，
加热
从模拟实验体系中可以分
离包括包括5种氨基酸在内
的多种生物分子。
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无机分子生成有机分子
甲烷、氨、硫化氢、氰化氢、水蒸汽……等等
紫外线 闪电 光、热
太阳辐射 火山爆发 雷鸣电闪
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提供能量 合成一些简单的 有机化合物
有机酸、氨基酸、核苷酸、单糖、脂类……等 等
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有机单体分子在非生物体系聚合成多聚体，即形成 核酸、脂类、蛋白质等生物大分子
在原始海洋的岸边、岩 石、粘土的表层或像湖泊 样的小水体中，氨基酸、 核苷酸等有机小分子沉积， 吸收能量，通过溶液聚合 或浓缩聚合的方式生成原 始的蛋白质、核酸等生物 大分子。
是上帝（神）在最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:
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。
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。
• 英国牛津大学的一位副校长兼牧师John Lightfoot (29 3
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（1）前生物期或化学演化期
早期出现的原核生物化石和后来出现的真核生物化石
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11
• 地球物质的浓缩、放射性物质、火山活动，形成 了原始的大气。
• 大气中的各种成分（水蒸气、氢气、氨、甲烷、 二氧化碳和硫化氢等）一般不易消失，为有机物 的积累创造了条件。
• 原始地球上的热能、太阳能、放电等形成的能量 为生物的化学演化提供了必要条件。
外部溶液
淀粉
麦芽糖
淀粉酶
团聚体
麦芽糖
团聚体的最大特征是能通过它的外膜选择性吸收周围的物质，
并且在其内部发生酶促反应；如团聚体可以完成将1-磷酸葡萄
糖转化为淀粉的代谢反应
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福克斯的微球体学说
最初实验： 类蛋白质
浓缩
微球体
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福克斯的微球体学说
将浓缩干燥的氨基酸在水中溶解形成的类蛋白球状小体与核酸 加热浓缩形成的胶质小体，表面具有双层膜，可以选择性吸收
• 宇宙射线、放射线，陨石冲击的能量也促进了生 物的化学演化。
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从前生物的化学演化到最终产生最简单的 生命形式包括4个阶段：
• 氨基酸、核苷酸等有机单体分子的非生命合成 和积累---小有机分子合成。
• 有机单体分子在非生物体系聚合成多聚体；即 形成核酸、脂类、蛋白质等生物大分子---生物 大分子合成。
少数RNA病毒靠RNA自我复制传递信息。 核酶的出现是核酸起源学说的重要证据
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21
NA不仅有传递遗传信息和指导蛋白合成 的功能，而且可以承担酶的功能
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细长弯曲的玻璃管
断开玻璃管
冷却放置数天
放置数天
加热烧瓶内肉汤
无微生物繁殖
有大量微生物繁殖
1860年巴斯特提出，肉汤的污染是由于瓶外空气中 的微生物进入烧瓶，才使肉汤中出现了大量的微生物。
所有生物只能来源于生物，从非生命物质中绝对不
可能自发的产生出新的生命PPT课个件 体。
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关于生命起源的两种推测 • 地球上的生命可能来源于宇宙中其它星球。 • 在地球形成初期特殊的原始大气环境下， 非生命的有机分子经过长期的化学演化， 逐渐形成了最简单的生命形式。
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（二）生命的起源和演化过程
从逻辑上看可分为三个时期:
（1）前生物期或化学演化期。
（2）复制“个体”（细胞）的自组织时期。
（3）个体物种的进化期。
长期以来，人们关注的是第(3)期，成果也最
多，但对化学进化到生物进化期至今还未能从历
史的角度和演化的观点来揭示非生命和生命之间
的关系。
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原始汤的形成.
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多聚体整合成多分子体系
A.蛋白质起源学说：
奥巴林的团聚体学说
生物大分子主要是蛋白质溶液和核酸溶液，混合在 一起时，可形成团聚体小滴，这就是多分子体系，它 具有一定的生命现象。
混合
白明胶（蛋白质）＋阿拉伯胶（多糖）
团聚体（小滴）
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团聚体 磷酸化酶
P
1-磷酸葡萄糖
1602 – 6 12 1675)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，公元前4004年10月23日上午9时。
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自然发生论
• 生命随时可以从非生命物质直接产生出来。 如：腐草化萤、腐肉生蛆、淤泥生鼠
• 直到17世纪，人们逐渐相信较大的生物不能自 发，认为小生物可以自然发生的，其他生物则 是从这些小生物进化而来。