开始时间: 04/22/2022 持续时间: 15 weeks
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所在平台: CourseraArchive 课程类别: 生物与生命科学 大学或机构: Peking University(北京大学) 授课老师： 顾红雅 |
课程主页: https://www.coursera.org/course/biologicalevolution
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我们居住的地球已有46亿年的历史，我们今天看到的多姿多彩、千奇百怪的生物是生命在地球上几十亿年间演化的结果。我们现在都知道，生物是在不断变化的；但什么样的变化可以传给下一代？什么样的力量在驱动这样的传递？他们的机制又是怎样的？150多年前英国科学家达尔文先生对这些问题进行了系统地研究，他发表的《物种起源》为生物演化理论奠定了基础，可以说演化理论是生物学基础的基础，其基本原理适用于生命科学的所有领域。
本课程将以达尔文的“自然选择”和“生命之树”为主线，利用演化的原理和规律、通过多种实例对从远古的化石到现今五彩缤纷的生物世界、从生物的形态改变到遗传物质的变化、从生物分子的起源到人类的起源等现象和问题进行解释。19世纪和20世纪的一些著名科学家对达尔文演化理论的修订和完善做出了重要贡献。日本科学家木村资生先生虽然不如达尔文有名，但他提出的“中性理论”因曾被认为可以推翻达尔文的演化论而轰动世界；美国科学家Stephen Gould提出的间断平衡学说也被视为对达尔文渐变论的重大挑战。通过本课程的学习，大家会看到无论是中性理论还是间断平衡学说都是对达尔文演化理论的一种重要补充；越来越多的证据表明，达尔文演化理论的基本框架是不可推翻的。随着各种模式生物如大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇、拟南芥、水稻、玉米、小鼠等生物遗传密码的破解，人们可以根据遗传信息追溯农作物或家养动物起源于哪些祖先，什么地方的祖先。我们现在不但破解了人类的遗传密码，还对黑猩猩和已灭绝的尼安德特人的遗传密码进行了破解，大大地满足了“我们是谁、从哪里来？”这样的好奇心。不过，人们在对生命有了更深入了解的同时又发现了很多新的问题。演化随时随地发生在生物的各个层次中，它们之间是否有联系？自然选择导致了生物适应不同的生境，其机制是什么？如何进行研究？本课程在介绍最新研究进展的同时，还将试图从演化的角度来回答这些问题。
总之，本课程将在讲授演化基本概念、原理的基础上，向大家介绍该领域的最新技术、研究成果和动向，使大家真正明白一位遗传学大师说过的话：“离开演化，生物学将毫无意义”。
第一章 序言 （学时：2）
第1节 地球上丰富多彩的生命由演化而来
第2节 演化的定义
第3节 演化论是生命科学基础的基础
第4节 演化论的发展历史
第5节 演化研究的一些特点
第二章 达尔文及拉马克的演化思想（学时：2）
第1节 拉马克简介
第2节 拉马克的演化理论的主要论点
第3节 拉马克演化理论的机制和模式
第4节 拉马克演化理论是否一无是处
第5节 达尔文简介
第6节 达尔文的演化理论的主要论点
第7节 达尔文式生物演化的机制和模式
第三章 新达尔文主义及综合演化论（学时：2）
第1节 达尔文演化论的难点及达尔文的解答
第2节 细胞学的发展对达尔文演化论的贡献
第3节 达尔文演化论的第一次修正－新达尔文主义
第4节 达尔文式生物演化的遗传基础
第5节 达尔文演化论的第二次修订－伟大的综合
第6节 基因的多态性
第7节 基因频率和基因型频率
第8节 Hardy-Weinberg平衡
第四章 自然选择及其类型（学时：2）
第1节 自然选择的“单位”
第2节 基因漂变和基因流
第3节 定向选择
第4节 稳定选择
第5节 间断选择
第6节 平衡选择
第7节 正选择、负选择
第五章 适应 （学时：2）
第1节 适应、适合度、选择系数
第2节 如何研究“适应”—— 几个实例
第3节 适应不是十全十美的
第4节 适应是相对的
第5节 不同层次上的选择和适应
第6节 选择和适应的特例——族群选择，利他主义
第六章 中性演化论——达尔文演化论错了吗？（I）（学时：2）
第1节 自然界中的遗传变异
第2节 遗传变异的物质基础和机制
第3节 中性演化理论的提出背景
第4节 木村中性理论的主要内容
第5节 与木村同时代的中性理论演化学家对木村理论的修订
第6节 研究分子演化所用的生物特征
第7节 分子演化的一些术语
第六章 中性演化论——达尔文演化论错了吗？（II）（学时：2）
第8节 分子演化的速率 — 蛋白质演化速率
第9节 氨基酸的平均替代数计算
第10节 氨基酸的平均替代速率计算
第11节 血红蛋白α链和β链的例子
第10节 分子钟 (molecular clock) 学说
第12节 分子钟的局限性
第六章 中性演化论——达尔文演化论错了吗？（III）（学时：2）
第13节 分子的演化速率 — 核苷酸序列
第14节 核苷酸位点的平均碱基替代数(K)的计算
第15节 如何验证基因演化是否符合分子钟
第16节 基因组的演化
第17节 用基因组学方法解决农作物起源问题
第18节 人类基因组研究提供给我们的信息
第19节 小结
第七章 物种及物种的形成和灭绝（I）（学时：2）
第1节 是否有物种
第2节 什么是物种
第3节 物种是如何产生的
第4节 谱系的形成
第5节 物种形成的速度
第6节 间断平衡学说
第七章 物种及物种的形成和灭绝（II）（学时：2）
第7节 物种灭绝的定义和类型
第8节 灭绝的外部原因
第9节 灭绝的内部原因
第10节 灭绝的规模
第11节 GAIA假说
第12节 小结
第八章 系统发生重建 — 追溯生物的演化史（学时：2）
第1节 一些术语
第2节 趋同演化和平行演化
第3节 简约性原则
第4节 构建系统发生树
第5节 极性的确定
第6节 如何评价最简约树
第7节 系统发生树告诉我们的信息：具体事例
第8节 构建系统发生树时应注意的事项
第九章 生命的起源及演化（学时：2）
第1节 生命的定义和地球的起源
第2节 早期人们对生命起源的认识
第3节 生命起源的阶段
第4节 人工生命
第5节 生物演化史早期的几次“辐射演化”（radiation）
第6节 线粒体的起源
第7节 叶绿体的起源
第十章 生物演化史中的一些重大事件(I)（学时：2）
第1节 鸟类的起源 ：一个争论了150年的话题
第2节 具有羽毛恐龙的发现
第3节 鸟类飞翔的起源
第4节 早期鸟类的辐射演化
第5节 其他有趣的化石
第6节 中国科学家为解决鸟类起源学说争议所做的贡献
第十章 生物演化史中的一些重大事件(II)（学时：2）
第7节 鸟类的起源 ：一个争论了150年的话题
第8节 具有羽毛恐龙的发现
第9节 鸟类飞翔的起源
第10节 早期鸟类的辐射演化
第11节 其他有趣的化石
第12节 中国科学家为解决鸟类起源学说争议所做的贡献
第十章 生物演化史中的一些重大事件(III)（学时：2）
第13节 家养动物的起源 – 狗的起源
第14节 有关狗的祖先的争论
第15节 现代智人的起源
第16节 最早的、可靠的类人猿的化石来源于非洲
第17节 多地域起源学说及其证据
第18节 近期非洲起源学说及其证据
第19节 基因组序列分析在现代人演化研究中的应用
第20节 小结
本课程以达尔文的“自然选择”和“生命之树”为主线，将重点介绍达尔文演化理论的要点，以及后人对达尔文理论的修订、补充和完善；介绍一些推动生物演化的主要力量，如遗传变异、自然选择、中性选择、遗传漂变等。同时还将介绍生物演化研究领域的各种方法和技术，并在此基础上通过很多实例对从远古的化石到现今多姿多彩的生物世界、从生物的形态改变到遗传物质的变化、从生物分子的起源到人类的起源等现象和问题进行解释。本课程将以大量的事实告诉大家：生物演化不仅仅是理论，而且是事实，它就发生在我们的身边。
