基因組學(xué) 課件 10分子進(jìn)化.ppt

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1、基因組進(jìn)化的分子基礎(chǔ)和進(jìn)化模式1中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室2中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室生物進(jìn)化樹變形蟲古細(xì)菌真細(xì)菌鞭毛蟲草履蟲粘液菌接合菌擔(dān)子菌子囊菌褐藻紅藻綠藻裸子植物苔蘚雙子葉植物海綿體棘皮動物線蟲環(huán)節(jié)動物節(jié)肢動物脊椎動物軟體動物扁形動物原口動物單子葉植物真菌植物動物原核生物原生生物原始脊索動物生物的進(jìn)化圖示3中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室分子水平分子生物學(xué)細(xì)胞水平DNA的進(jìn)化單細(xì)胞多細(xì)胞細(xì)胞分化蛋白質(zhì)的進(jìn)化4中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室生命史的三大階段前生命的化學(xué)進(jìn)化階段：完整細(xì)胞的形成標(biāo)志著這一階段的結(jié)束生物學(xué)進(jìn)化階段文化進(jìn)化與生物學(xué)進(jìn)化并行和相互制約階段5中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室原始?xì)怏w冷凝匯流成

2、海洋火山爆發(fā)和閃電的能量使氣體合成簡單有機(jī)物濺到巖石上的氨基酸聚合成肽鏈又重新回到水中各種大分子進(jìn)化成原核細(xì)胞和真核細(xì)胞生命起源模式6中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室含生命化石的最古老的巖石7中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室一、生命的起源生命的蛋白質(zhì)起源說與核酸起源說蛋白質(zhì)起源說奧巴林的團(tuán)聚體(coacervate)假說（1924）：用蛋白質(zhì)（白明膠）和多糖（阿拉伯膠）混合得到團(tuán)聚體?？怂褂妙惖鞍踪|(zhì)加熱得到微球體S.Miller(1953)的模擬實(shí)驗(yàn)澳大利亞隕石中發(fā)現(xiàn)(1959)氨基酸、嘧啶和脂肪酸8中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室米勒及其實(shí)驗(yàn)（1953和1991）9中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室用電擊提供能量，從簡單小分子可

3、得到復(fù)雜大分子。10中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室Miller等的多肽生成理論11中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室生物分子形成的傳統(tǒng)理論？？12中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室核酸起源說遺傳學(xué)家Muller（20年代）提出“裸基因說”（nakedgenetheory）：生命發(fā)生從基因開始；T.Cech（80年代）發(fā)現(xiàn)四膜蟲Pre－rRNA切下的內(nèi)含子具有酶的的活性（聚合和剪切作用），提示生命RNA起源的可能性Schuster（1984）發(fā)現(xiàn)硅酸鹽介導(dǎo)DNA合成的現(xiàn)象H.F.Noller（1992）發(fā)現(xiàn)純化的rRNA有催化肽鏈合成的功能13中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室蛋白質(zhì)起源說三種非細(xì)胞生命形式Prions病毒類病毒由于非

4、細(xì)胞生命的存在，所以不能排除在地球早期化學(xué)進(jìn)化階段有過非細(xì)胞的“大分子狀態(tài)”的生命形式的可能性兩種起源說仍是懸而未決的“蛋雞悖論”。14中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室不論那種學(xué)說和支持它們的實(shí)驗(yàn)，都有兩個(gè)問題沒有解決：無法模擬最初原始的環(huán)境無法直接得到生命有待于進(jìn)一步的研究15中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室從分子到細(xì)胞的進(jìn)化一細(xì)胞的形成16中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室從分子到細(xì)胞的進(jìn)化二17中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室二、原核生物到真核生物漸進(jìn)說－真核細(xì)胞是從一種原核細(xì)胞通過自然選擇和突變，逐漸的進(jìn)化而來。1974年Uzzell等人提出了一個(gè)模型，認(rèn)為細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器和細(xì)胞核的形成是由原始的原核細(xì)胞，通過一系列DNA的復(fù)

5、制和細(xì)胞膜的內(nèi)陷，形成了雙層膜的結(jié)構(gòu)，在經(jīng)結(jié)構(gòu)的分化和復(fù)制功能的消失后，就形成了現(xiàn)代的真核生物。18中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)共生假說－具有吞噬能力的細(xì)胞先后吞并了幾種原核細(xì)胞（細(xì)菌和藍(lán)藻），由于后者沒有被吞噬細(xì)胞所分解消化，反而從寄生過渡到共生，并成為宿主細(xì)胞的細(xì)胞器，如喜氧細(xì)菌成為線粒體，藍(lán)藻成為葉綠體。19中英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室