第五章生物表型的进化
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厦门大学进化生物学第5章生物表型的进化
Fig：Whale “missing links”
（三）功能进化的实例
1 代谢途径的进化
自然选择是代谢途径进化的动力。 在生命起源的化学进化阶段，对于一个靠聚合大分子化合物进行生 长并从小分子化合物汲取能量的这一类“细胞”来说，如只能依赖缓慢 低效的前生命活动方式来支撑自己，就有可能把自身耗尽，因此，必须 演化出新的代谢机制满足生命需要。 以精氨酸代谢为例，当精氨酸的前生命供给枯竭时，由于细胞对精 氨酸的需要而产生一种选择压力，从而有利于哪些能演化以某种新的方 式获取精氨酸的细胞生存。为了减小细胞的能量消耗，在分子结构和化 学性质上与精氨酸相似的某些分子较有可能被优先转化成精氨酸。 精氨琥珀酸 类西瓜氨酸 精氨酸 精氨琥珀酸 精氨酸
（3）真正的免疫系统仅出现在脊椎动物中，并有进 化次序上的差别： a 圆口类已经出现小淋巴细胞 b 软骨鱼具有B细胞和由此产生的IgM c 硬骨鱼具有T细胞，淋巴细胞有大、中、小型 的分化。 d 两栖动物的无尾类已产生IgM和IgG e 鸟类和哺乳类的免疫系统最完善，可消灭病原 微生物及中和毒素，清除机体内衰老和破损的细胞 器，识别并清除已发生突变的异常细胞（如肿瘤细 胞）。
2 学习行为：
学习行为由简单到复杂依次包括习惯化、经典条件反射、 操作式条件反射、印记、游戏、模仿、情绪感应、悟性 学习以及判断和推理。 印记行为出现于鸟类；游戏行为出现于哺乳类；模仿和 情绪感应出现于鸟类和哺乳类。
Fig: 学习行为 经典实验—— 狗对进食声音 的反应
悟 性 学 习
悟性行为是学习行为发展的高级形式，是纯粹运用经验来解决问题的 能力，只有少数高等动物才具有。绕道问题是最简单的悟性学Байду номын сангаас形式。 原则学习也是悟性学习的一种，它是把过去的许多经验综合起来，形 成原则，再按这个原则去行动。 符号化过程是一类最高级的学习行为，其特征是动物不再对具体刺激 的物理性质产生反应，而是通过多次的经验综合，把它们抽象为符号。 这种行为仅仅出现在灵长类，人类的语言文字是最发达的符号化过程。
高中生物 第五章 生物的进化课件 浙科版必修2
6.(2009上海T3B)新物种形成的标志是出现新的形态结构。( ×) 【分析】新物种形成的标志是出现生殖隔离。
7.(2010山东T2C)基因突变产生的有利变异决定生物进化的 方向。( × ) 【分析】基因突变是不定向的,不能决定生物进化的方向。
考点 一 自然选择与进化性变化的发生 1.种群与物种的区别与联系
答案:(1)遗传 (2)基因突变 提供了原材料 (3)基因交流 生殖隔离 (4)种群1 选择
基因频率
【互动探究】(1)若图1中种群1和种群2不能通过地理屏障,它 们是否是两个物种? 提示:不一定。如果两个种群之间存在生殖隔离,则它们是不同 物种,否则是同一物种。 (2)A′、A和a之间是否遵循基因的自由组合定律? 提示:不遵循。A'、A和a互为等位基因,它们遵循基因的分离定 律,非同源染色体上的非等位基因才遵循基因的自由组合定律。
种群 生活在一定区域的同种 概念 生物的全部个体 较小范围内的同种生物 范围 的个体
物种
能够在自然状况下相互交配 并且产生可育后代的一群生 物
分布在不同区域内的同种生 物的许多种群
种群
物种
种群必须具备“三同”;
判断 即同一时间、同一地点、 主要是形态特征和能否自由
标准 同一物种
交配并产生可育后代
一个物种可以包括许多种群,同一个物种的多个种群之 联系 间存在着地理障碍,长期发展下去可成为不同亚种,进而
【典例2】(2011·广东高考)登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾 液腺中大量繁殖,蚊子在叮咬人时会将病毒传染给人,可引起病人 发热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。 (1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白, 该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要 将携带S基因的载体导入蚊子的_______细胞。如果转基因成功, 在转基因蚊子体内可检测出________、________和_________。
高中生物第五章生物的进化第一节生物的多样性统一性和进化课件浙科版必修2
3．不论真核细胞还是原核细胞，都含有 DNA、RNA、蛋白质 等大分子物质，且 DNA 均是遗传信息的载体，蛋白质通常充当 酶的角色，RNA 是“二传手”，所有生物共用一套基本的遗传 密码。这说明( ) A．生物界在细胞层次上具有高度统一性 B．生物界在分子层次上具有高度统一性 C．真核细胞、原核细胞的结构和功能相同 D．细胞生物的进化方向完全一致 答案：B
同一区域
地域
同地点
种群是同一地点的同种生 主要是形态特征和能否自由交 判断
物，它通过个体间的交配 配并产生可育后代(是否存在 标准
而保持一个共同的基因库 生殖隔离)
种群
物种
一个物种可以包括许多种群(例如同种鲫鱼可以生活在不
相互 同的池塘、湖泊等，形成一个个彼此被陆地隔离的种群)。
联系 同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期下去可
4．下列说法不能体现生物界具有高度统一性的是( ) A．DNA 是绝大多数生物的遗传物质 B．无论真核细胞还是原核细胞，DNA 等生物大分子的连接方 式相同 C．所有生物共用一套遗传密码 D．动物、植物、真菌三者的生物体结构不同 答案：D
[要点回眸]
核心知识小结
核心知识小结 [规范答题] 1.各种生物在结构、功能、行为、生活方式等方面都具有多 样性。 2.脊椎动物的骨骼在结构模式上具有统一性，不同真核生物 之间在细胞结构上具有统一性，真核生物与原核生物之间 在分子层次上存在着统一性。 3.进化论认为：一个物种在自然选择作用下，适应不同环境， 发展成不同类型的多个物种；现存的物ESC键退出全屏播放
结束
语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
第五章生物的进化本章总结课件苏教版必修
②季节隔离:因交配或开花时期发生在不同季节 而引起得隔离。 ③行为隔离:不同物种之间由于两性间求偶或交 配等行为不同而阻止了它们之间得相互交配。 ④机械隔离(形态隔离):不同种群得生物因生殖器 官得大小与形状不同而使交配无法进行,如植物因 花得形态不同而造成彼此不能受粉。 ⑤配子隔离:个体间可以交配或受粉,但就是不能 发生受精作用。
2、物种形成与生物进化 两者不就是一回事,任何基因频率得改变,不论其 变化大小如何,都属于进化得范围。而物种得形成, 则必须就是基因频率得改变在突破种得界限形成 生殖隔离时,方可以成立。因此隔离就是物种形成 得必要条件,而不就是生物进化得必要条件。生物 发生进化,并不一定形成新物种,但新物种得形成 一定要经过生物进化过程。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
【尝试解答】 ____C____ 【解析】 多倍体得形成过程一般没有地理隔离, 但形成了生殖隔离。
专题二 概念辨析
1、“物种”与“种群” (1)研究得范围不同。一般来讲,种群就是指较小 范围内得同种生物得个体,有其空间得界限。而 物种就是由许多分布在不同区域得同种生物与种 群组成得,没有空间得界限。
第五章生物的进化本章总结课件苏 教版必修
第五章生物的进化本章总结课件苏 教版必修
生物的进化
本章网络构建
达尔文的自然选择学说 现代生物进化理论 分子进化的中性学说
生物的进化及生物的多样性
专题归纳整合
专题一 物种形成
1、物种形成得方式 (1)渐变式:渐变式物种形成就是指经过漫长得时间 与许多世代得逐渐演变才形成新物种得过程,其中 最普遍得方式就是一个分布很广得物种通过地理 隔离先形成亚种,然后发展为生殖隔离,形成两个或 多个新物种。
专题三 生物进化历程和彼此间的亲缘关系
新教材 浙科版高中生物必修第二册 第五章 生物的进化 精品教学课件
【方法规律】判断两群生物个体是否属于同一物种的方法
【类题精练】 1.人们将北京巴儿狗、德国猎犬、澳大利亚牧羊犬等归入家犬这个物种的根本 原因是 ( ) A.它们的形态相似 B.它们都能吠叫 C.它们没有生殖隔离 D.这只是人们的习惯而已 【解析】选C。区分是否是同一物种的标准为是否存在生殖隔离。
【典例示范】 在麦维尔角地区有一种独特的壁虎(甲),其尾巴像叶片一样宽大、体色较斑驳、 双眼非常巨大,还有一种较为普通的壁虎(乙),两者在形态上有明显的差异。下 列相关叙述正确的是 ( ) A.麦维尔角地区所有壁虎一定能构成一个生物种群 B.若两种壁虎能够杂交,则表明这两种壁虎是同一个物种 C.两种壁虎性状的分歧是因为适应不同的环境 D.看两种壁虎是否是同一物种有很多依据,主要看二者是否存在生殖隔离
【解析】选D。花朵特定的花色容易受到相应传粉者的注意,获得传粉的机会多, 经过无数代的繁衍和自然选择,最终形成各种不同的花色,A项正确;传粉者与相应 被传粉的花朵颜色相近,在传粉过程中,起到一定的隐蔽作用,故被捕食的概率降 低,B项正确;两种植物花的颜色不同,传粉者也不相同,这是两种植物间隔离的形 式之一,C项正确;由题意可知,两物种花色性状的差异最可能是由一对基因控制 的,D项错误。
【解题思维】解答本题的两个关键点:
【解析】选D。本题考查的是生物进化的相关知识。若麦维尔角地区的壁虎(甲) 和普通的壁虎(乙)之间存在生殖隔离,则两者不是同一物种,不能构成一个生物种 群,A错误;若两种壁虎能够杂交,且产生的后代是可育的,则表明这两种壁虎是同 一个物种,B错误;两种壁虎都生活在麦维尔角地区,故其性状分歧不是因为适应不 同的环境,C错误;两壁虎是否是同一物种看二者是否存在生殖隔离,D正确。
二、生物具有共同的特征,多重证据表明当今生物具有共同祖先 1.生物模式上的统一性: 每个生物类群在_个__体__、_细__胞__或_生__物__大__分__子__等层次上,总会在一个或几个层次 上存在着统一的模式,它们具有许多共同的特征。
5、第五章生物的表型进化
第五章生物的表型进化（4学时）一、名词解释1、信息素：动物用于化学通讯的分泌物叫信息素。
2、利他行为：指一个个体的行为对接受者带来好处的同时，对行为完成者带来不利甚至是损害的行为称为利他行为。
3、动物行为，指动物体感受信息后的有规律的适应性活动。
4、本能行为：它指的是排除任何学习的机会，动物在一定的外部环境刺激下第一次完成的具有生物学功能的行为。
5、争斗行为：是动物之间发生冲突时的反应，包括进攻与逃避两个方面。
6、最优斗争方法：指种群中大多数成员经常采用的，能获得最佳后果的争斗，史密斯称它为进化稳定对策（evolutionary stable strategy 简称ESS）7、亲缘系数：指个体中共有基因或同源基因的平均分额。
8、鹰式争斗：一直打到底，不分胜负不罢休的争斗方式。
9、双亲行为：双亲为哺育和保护后代付出巨大代价的行为。
二、填空题1、依行为的生物学功能将动物的行为分为：索食行为、求偶行为、争斗行为、社群行为、通讯行为。
2、生物形态结构进化的途径：叠加组合、渐进的适应进化、旧器官的改造。
3、生物新功能起源的基本方式：功能的强化、功能的扩大、功能的更替。
4、研究动物行为进化的方法有：比较法、推理法、观察法、实验法等。
三、判断题1、基因的多效性是新构造、新器官形成的基础。
√2、在动物的争斗中，资源占有者往往处于优势。
√3、利他行为不仅提高了接受者的适合度，也提高了执行者的内在适合度。
√4、一个个体的行为对接受者带来好处的同时，对行为完成者带来不利甚至是损害的行为称为互惠利他行为。
×4、性选择是是自然选择是一种特殊形式。
5、由于亲缘系数的不同，工蜂用较少的精力照顾雄性个体，而花较多的精力照顾雌性个体。
四、论述题1、简述鸟类合作育雏的生物学意义答：①减轻了护幼的压力；②当繁殖者死亡后，帮手给雏鸟的生存提供了保障；③帮手获得了育雏经验提高了将来成为繁殖者的可能性；④有亲缘关系的帮手未来的繁殖成功可增加繁殖者的内在适合度；⑤群体成员的增加能更好的保卫领域，有助于群体的发展；⑥增加了逃避捕食者的成功率，分享食物资源，这些反过来又有利于群体中所有成员的生存。
浙科版高中生物学必修2精品课件 第五章 生物的进化 第二节 第2课时 生物进化理论和物种的形成
典例剖析
大约一万年前,某大 峡谷中的松鼠被一条 河流分隔成两个种 群,两个种群现在已 经发生了明显的分化, 过程如下图所示。
下列相关说法正确的是( ) A.地球上新物种的形成都必须先经历a过程 B.b过程的实质就是定向改变种群的基因频率 C.①~⑥只能表示物种形成过程中基因突变是多方向性的 D.品系1和品系2在种群的基因库出现了较大差异后,立刻形成物种1和 物种2
答案:B 解析:题图中a为地理隔离,b为自然选择。新物种的形成可以 不经过地理隔离,如多倍体的产生,A项错误。①~⑥表示物种 形成过程中变异是多方向性的,其中变异包括基因突变、基 因重组和染色体畸变,C项错误。只有当品系1和品系2出现生 殖隔离时,才会形成两个物种,D项错误。
学以致用 下列能形成新物种的是( ) A.二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜 B.桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)占95%变为s(黑色)占
3.下列关于隔离的叙述,错误的是( ) A.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因 B.隔离阻止了种群间的基因交流 C.不同的物种之间必然存在生殖隔离 D.对所有物种来说,地理隔离必然导致生殖隔离 答案:D 解析:物种间必然存在隔离。不管是地理隔离还是生殖隔离, 结果都是阻止了基因的交流。地理隔离不一定导致生殖隔离。
4.华南虎和东北虎两个亚种的形成是( ) A.地理隔离的结果 B.生殖隔离的结果 C.地理隔离和生殖隔离的结果 D.基因突变和基因重组的结果 答案:A 解析:华南虎和东北虎是因长期地理隔离而形成的两个亚种, 它们没有形成生殖隔离,仍属于同一物种。
5.经鉴定,牧民放牧的马和某地的野马是两个物种,鉴定的主 要依据是( ) A.野马比牧马更善于奔跑 B.野马与牧马存在地理隔离 C.野马与牧马存在生殖隔离 D.野马比牧马更适应野生环境 答案:C 解析:不同物种间存在生殖隔离。因此鉴定野马和牧马是两 个物种的主要依据是二者之间存在生殖隔离。
生物表型进化
二、生理功能的进化
（一）新功能的起源及其在进化中的意义 （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
6
Evolutionary Biology
（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。
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，矛盾的结果往往是创 造新的结构满足新的功能。 鳔
复杂性提高和多样性增长的途径
叠加：蛋白质和核酸独立起源，叠加
1 构成复杂的大分子系统
渐进的适应进化：器官在适应进化的
2 过程中其功能逐渐完善的同时，形态
结构趋于复杂化。
旧器官的改造：适应于某一器官在一定的
3 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。
5
Evolutionary Biology
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
3
Evolutionary Biology
（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
4
Evolutionary Biology
16
Evolutionary Biology
3、免疫系统的进化
免疫系统是由淋巴器官、淋巴细胞以及与淋巴细胞的生长、 发育、分化和功能有关的细胞和免疫分子组成。淋巴系统的 基本功能使识别和消灭侵入有机体的异物。
免疫系统经历了从简单到复杂，由低级到高级的进化过程。
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。
（一）新功能的起源及其在进化中的意义 （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
6
Evolutionary Biology
（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。
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，矛盾的结果往往是创 造新的结构满足新的功能。 鳔
复杂性提高和多样性增长的途径
叠加：蛋白质和核酸独立起源，叠加
1 构成复杂的大分子系统
渐进的适应进化：器官在适应进化的
2 过程中其功能逐渐完善的同时，形态
结构趋于复杂化。
旧器官的改造：适应于某一器官在一定的
3 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。
5
Evolutionary Biology
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
3
Evolutionary Biology
（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
4
Evolutionary Biology
16
Evolutionary Biology
3、免疫系统的进化
免疫系统是由淋巴器官、淋巴细胞以及与淋巴细胞的生长、 发育、分化和功能有关的细胞和免疫分子组成。淋巴系统的 基本功能使识别和消灭侵入有机体的异物。
免疫系统经历了从简单到复杂，由低级到高级的进化过程。
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。
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从大的时间尺度来看，生物个体结构的进化越势是结构上 的复杂性和多样性的同时增长。
(四)形态结构进化的途径
A. 叠加组合
蛋白质与核酸
生物大分子系统
不同原核细胞
复杂的真核细胞结构
同种单细胞
多细胞生命
B. 渐进的适应进化
器官在生物进化过程中，在其功能逐渐完善的同时， 形态结构趋于复杂化。
动物的循环系统和心脏的进化
核心 摄取光照
①具有含叶绿体的片状叶 ②利于接受阳光的空间格局 ③根系吸收水分和无机盐，给光合作用提供原料 ④具备维管系统为植物体物质交流提供通道
动物
方向 适于摄食
核心 运动功能
①具有在神经系统支配下的复杂的感觉和运动系统 ②具有能够高效完成新陈代谢的复杂结构 ③具有复杂而又精确的自我调控系统 ④动物细胞没有细胞壁，身体运动更灵活; 另的唾液反应已从它的原始刺激（食物）转化
新结构
需要
新功能
现在一般认为新功能决定新结构，新环境要求生物具 备一定的新功能，而这些新功能则必须由一定的新形态结 构来完成。系统发展过程中经常出现新机能与旧结构之间 的矛盾，结果是新的机能创造了新的结构。
四、行为的进化
动物行为是指动物体感受信息后有规律的适应性活动。
索食行为
动物行为
求偶行为 争斗行为
第五章 生物表型的进化
一、形态结构的进化
(一)新构造、新器官的起源 ➢生物的多功能性是器官系统发育变异的基础 (谢维尔佐夫)
➢基因的多效性是新构造、新器官形成的基础 (迈尔)
基因
性状1 性状2 性状3 性状… 性状n
动物的角
(二)形态结构进化的两个方向
1、复杂化(进步性进化) 复杂化是指形态结构由简单到复杂、由低等到高等的进
❖ 又如，一只单独生活的黄蜂先作一个巢，然后捕捉一蜘蛛或 毛虫，用刺使它麻痹后拖到巢内，再产上一卵，并封上巢口。 此后它就再也不顾及此事了。卵孵化出来的幼虫以猎物为食。 当它发育长大后，自己挖洞爬出巢外。这只黄蜂到时候也象 它上一代那样重复原来的一连串生殖步骤，而这些步骤谁也 没有教它，它也从未见到过。
化方向。进化的结果使形态结构越来越复杂、精密，功能 也越来越完善，完成特定功能的效率越来越高。
(图消化、图循环、图神经)
2、简化(退步性进化) 简化是由结构复杂化向简单化的一种演变过程。 海鞘，蛔虫
(三)形态结构进化的总趋势：复杂性的提高和多样性的增长
按照时间的顺序，进化史中出现的时间愈晚，生物结构愈 复杂；在早期生物圈的生物组成相对单调，晚期生物圈的生 物形态结构上歧异性(多样性)随着生境的扩展而增大。
❖ 本能行为往往在个体发育到一定阶段时产生。求偶、交配、 作巢、迁徙等等都是如此。这类行为的产物，如蜘蛛的网、 有些鸟类的巢，其精巧之程度，使人类中的能工巧匠也惊叹 不已。
❖ 俄国生理学家巴甫洛夫在研究消化生理过程中发现: 用食物喂狗，反射使狗的唾液流出； 打开灯光，没有食物，狗不流唾液； 如果在放有食物的同时，也打开灯光，狗自然地流出唾液； 在多次重复上述过程后，巴甫洛夫只给新的刺激（开灯）而
C. 旧器官的改造
适应于某种功能的器官在一定条件下朝着适应新功能 的方向特化，最终变为为相对完善的适应新功能的复杂 器官。
陆地脊椎动物的四肢与鱼类的偶鳍
二、生理功能的进化
生物在进化中，随着环境的改变，一些适应新环境的 功能也随之出现。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 盾的结果往往是创造新的结构来满足新的功能。
❖ 没有神经系统的原生动物有明显的趋性反应。臭 虫有趋热性，许多昆虫有趋光性。
❖ 较高等的鱼类也有突出的趋光性，渔民往往利用 这点在夜间用灯光诱捕鱼类。
❖ 高等动物很少有简单的趋性反应，偶尔发生也容 易受其他因素的影响而改变。
❖ 反射与趋性之间无严格界限，但反射一般是通过反 射弧的。
腔肠动物就有反射活动。
鱼类的鳔陆地脊椎动物的肺
(一)新功能起源的基本方式 1．功能的强化 2. 功能的扩大
3．功能的更替
分泌细胞腺体 眼点眼睛
动物的前肢 运动多功能
海豚、海豹四肢 行走游泳
(二)营养方式的进化
营养方式
自养 异养
光合自养(植物) 化能自养(化能细菌) 吸收营养(微生物) 摄取食物(动物)
植物
方向 适于光合
社群行为
通讯行为 均与动物取食、繁衍、保护自身有关
(一)动物行为的分类
动物行为
本能行为 先天性行为
定型行为
趋性 反射 本能
学习行为
(后天习得行为)
印随学习(图1) 模仿(图2) 条件反射 悟性学习(图3) 判断和推理
❖ 动物对单向环境因素的刺激所引起的定向反应称 趋性。
❖ 趋性可分为趋光性、趋热性、趋化性、趋地性等， 一般是低等动物对环境的适应方式。
节肢动物（如昆虫）的反射趋向多样化。
脊椎动物有多种反射活动。
在人类中，新生儿的抓握反射、吮吸反射，成人的 膝跳反射、抓痒反射等等，都属反射行为。
在无脊椎动物的行为中，反射占十分重要的地位。 在脊椎动物中，反射行为已逐渐不够用了，尤其是 哺乳动物直至人类，反射行为仅占行为总量的很少 部分。
❖ 本能与反射一样，也是不学而能、先天固有的行 为。但是，本能的复杂程度要超过反射。在一般 情况下，由单个反射弧实现的单一活动称为反射， 由两个以上反射弧连贯起来的活动称为本能。
❖ 本能是先天性行为中最高级的行为模式。本能的 范围很广泛。动物个体发育到一定程度能自己索 取食物，一旦遇到敌害有某种自卫能力，个体成 熟后能作出求偶、交配、生殖等活动，凡此等等， 都属于本能行为。
❖ 本能也经常表现为一系列反射按顺序的连锁行为。 ❖ 如廷伯根描述的三刺鱼的婚配行为，一环扣着一
环，是一个相当有秩序的由一连串的动作所构成 的行为。其中主要有： ❖ 雄鱼将雌鱼引向巢穴，引导入巢；雄鱼用嘴触动 雌鱼尾部；在雌鱼产卵后，又将它赶离出巢；随 即雄鱼入巢，使卵受精。
胞壁的阻隔，细胞内外的物质交换效率更高。
方向 微生物 适于吸收
核心 增加吸收面积
①许多微生物个体都是体积很小的单细胞，具有相对较大 的吸收面积。
②许多微生物都能利用各种碳水化合物以及从分子态的氮 到复杂高分子蛋白质的能力。 ③微生物繁殖力强，数量大，分布广，适应力强。
三、结构与功能进化的统一性
产生
(四)形态结构进化的途径
A. 叠加组合
蛋白质与核酸
生物大分子系统
不同原核细胞
复杂的真核细胞结构
同种单细胞
多细胞生命
B. 渐进的适应进化
器官在生物进化过程中，在其功能逐渐完善的同时， 形态结构趋于复杂化。
动物的循环系统和心脏的进化
核心 摄取光照
①具有含叶绿体的片状叶 ②利于接受阳光的空间格局 ③根系吸收水分和无机盐，给光合作用提供原料 ④具备维管系统为植物体物质交流提供通道
动物
方向 适于摄食
核心 运动功能
①具有在神经系统支配下的复杂的感觉和运动系统 ②具有能够高效完成新陈代谢的复杂结构 ③具有复杂而又精确的自我调控系统 ④动物细胞没有细胞壁，身体运动更灵活; 另的唾液反应已从它的原始刺激（食物）转化
新结构
需要
新功能
现在一般认为新功能决定新结构，新环境要求生物具 备一定的新功能，而这些新功能则必须由一定的新形态结 构来完成。系统发展过程中经常出现新机能与旧结构之间 的矛盾，结果是新的机能创造了新的结构。
四、行为的进化
动物行为是指动物体感受信息后有规律的适应性活动。
索食行为
动物行为
求偶行为 争斗行为
第五章 生物表型的进化
一、形态结构的进化
(一)新构造、新器官的起源 ➢生物的多功能性是器官系统发育变异的基础 (谢维尔佐夫)
➢基因的多效性是新构造、新器官形成的基础 (迈尔)
基因
性状1 性状2 性状3 性状… 性状n
动物的角
(二)形态结构进化的两个方向
1、复杂化(进步性进化) 复杂化是指形态结构由简单到复杂、由低等到高等的进
❖ 又如，一只单独生活的黄蜂先作一个巢，然后捕捉一蜘蛛或 毛虫，用刺使它麻痹后拖到巢内，再产上一卵，并封上巢口。 此后它就再也不顾及此事了。卵孵化出来的幼虫以猎物为食。 当它发育长大后，自己挖洞爬出巢外。这只黄蜂到时候也象 它上一代那样重复原来的一连串生殖步骤，而这些步骤谁也 没有教它，它也从未见到过。
化方向。进化的结果使形态结构越来越复杂、精密，功能 也越来越完善，完成特定功能的效率越来越高。
(图消化、图循环、图神经)
2、简化(退步性进化) 简化是由结构复杂化向简单化的一种演变过程。 海鞘，蛔虫
(三)形态结构进化的总趋势：复杂性的提高和多样性的增长
按照时间的顺序，进化史中出现的时间愈晚，生物结构愈 复杂；在早期生物圈的生物组成相对单调，晚期生物圈的生 物形态结构上歧异性(多样性)随着生境的扩展而增大。
❖ 本能行为往往在个体发育到一定阶段时产生。求偶、交配、 作巢、迁徙等等都是如此。这类行为的产物，如蜘蛛的网、 有些鸟类的巢，其精巧之程度，使人类中的能工巧匠也惊叹 不已。
❖ 俄国生理学家巴甫洛夫在研究消化生理过程中发现: 用食物喂狗，反射使狗的唾液流出； 打开灯光，没有食物，狗不流唾液； 如果在放有食物的同时，也打开灯光，狗自然地流出唾液； 在多次重复上述过程后，巴甫洛夫只给新的刺激（开灯）而
C. 旧器官的改造
适应于某种功能的器官在一定条件下朝着适应新功能 的方向特化，最终变为为相对完善的适应新功能的复杂 器官。
陆地脊椎动物的四肢与鱼类的偶鳍
二、生理功能的进化
生物在进化中，随着环境的改变，一些适应新环境的 功能也随之出现。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 盾的结果往往是创造新的结构来满足新的功能。
❖ 没有神经系统的原生动物有明显的趋性反应。臭 虫有趋热性，许多昆虫有趋光性。
❖ 较高等的鱼类也有突出的趋光性，渔民往往利用 这点在夜间用灯光诱捕鱼类。
❖ 高等动物很少有简单的趋性反应，偶尔发生也容 易受其他因素的影响而改变。
❖ 反射与趋性之间无严格界限，但反射一般是通过反 射弧的。
腔肠动物就有反射活动。
鱼类的鳔陆地脊椎动物的肺
(一)新功能起源的基本方式 1．功能的强化 2. 功能的扩大
3．功能的更替
分泌细胞腺体 眼点眼睛
动物的前肢 运动多功能
海豚、海豹四肢 行走游泳
(二)营养方式的进化
营养方式
自养 异养
光合自养(植物) 化能自养(化能细菌) 吸收营养(微生物) 摄取食物(动物)
植物
方向 适于光合
社群行为
通讯行为 均与动物取食、繁衍、保护自身有关
(一)动物行为的分类
动物行为
本能行为 先天性行为
定型行为
趋性 反射 本能
学习行为
(后天习得行为)
印随学习(图1) 模仿(图2) 条件反射 悟性学习(图3) 判断和推理
❖ 动物对单向环境因素的刺激所引起的定向反应称 趋性。
❖ 趋性可分为趋光性、趋热性、趋化性、趋地性等， 一般是低等动物对环境的适应方式。
节肢动物（如昆虫）的反射趋向多样化。
脊椎动物有多种反射活动。
在人类中，新生儿的抓握反射、吮吸反射，成人的 膝跳反射、抓痒反射等等，都属反射行为。
在无脊椎动物的行为中，反射占十分重要的地位。 在脊椎动物中，反射行为已逐渐不够用了，尤其是 哺乳动物直至人类，反射行为仅占行为总量的很少 部分。
❖ 本能与反射一样，也是不学而能、先天固有的行 为。但是，本能的复杂程度要超过反射。在一般 情况下，由单个反射弧实现的单一活动称为反射， 由两个以上反射弧连贯起来的活动称为本能。
❖ 本能是先天性行为中最高级的行为模式。本能的 范围很广泛。动物个体发育到一定程度能自己索 取食物，一旦遇到敌害有某种自卫能力，个体成 熟后能作出求偶、交配、生殖等活动，凡此等等， 都属于本能行为。
❖ 本能也经常表现为一系列反射按顺序的连锁行为。 ❖ 如廷伯根描述的三刺鱼的婚配行为，一环扣着一
环，是一个相当有秩序的由一连串的动作所构成 的行为。其中主要有： ❖ 雄鱼将雌鱼引向巢穴，引导入巢；雄鱼用嘴触动 雌鱼尾部；在雌鱼产卵后，又将它赶离出巢；随 即雄鱼入巢，使卵受精。
胞壁的阻隔，细胞内外的物质交换效率更高。
方向 微生物 适于吸收
核心 增加吸收面积
①许多微生物个体都是体积很小的单细胞，具有相对较大 的吸收面积。
②许多微生物都能利用各种碳水化合物以及从分子态的氮 到复杂高分子蛋白质的能力。 ③微生物繁殖力强，数量大，分布广，适应力强。
三、结构与功能进化的统一性
产生