生物演化
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课程评价
spContent=“生物演化”课以大量的化石、形态以及基因和基因组等方面的实例讲解了达尔文的“自然选择”和“生命之树”的原理,以及后人对达尔文理论的修订、补充和完善;同时介绍了推动生物演化的其他因素,如中性选择、遗传漂变等。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。
—— 课程团队
课程概述

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。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。如19世纪末德国科学魏兹曼教授对达尔文演化理论进行了第一次修订,强调只有发生在生殖细胞中的变异可以被传给下一代;20世纪早中期欧美的一些科学家将群体遗传学原理和方法与生物演化研究相结合,完成了对达尔文演化理论的第二次修订;20世纪中期,科学家解析了遗传物质DNA的结构,随着分子生物学的兴起,日本科学家木村资生先生注意到了分子水平的一些演化现象很难用达尔文的演化理论来说明,他提出了“中性理论”来解释这些现象;而地质学家在一些地层中发现了某些时期的生物以超常的速率演化,违背了达尔文的渐变论,美国科学家史蒂文古尔德教授提出了间断平衡学说来解释这一现象。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生物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、小鼠、家猪、小立碗藓、拟南芥、水稻、小麦、玉米等生物遗传密码的破解,以及一些珍稀物种如腔棘鱼、大熊猫、金丝猴等基因组的测序,人们可以对一些生物“前世今生”的演化历史进行深入的研究,也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,以及推测人们在对其驯化和培育过程中发生的事件。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?在现代智人演化的过程中到底发生了什么?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”。

授课目标

掌握生物演化理论的基本概念,知晓生物演化理论的主要框架和发展脉络,以及在此过程中做出杰出贡献的科学家。了解该研究领域的基本原理和方法及其应用和最新进展。

课程大纲
预备知识

中学所学的生物学知识。

证书要求

1.   完成所有课程的学习;

2.   完成每节课后的测试题

3.   完成期末考试;

4. 总成绩大于等于60分为合格,大于等于85分为优秀

5. 证书需付费申请:为了对学习者的在线学习过程更加严谨负责,保证平台证书权威性,从2019年9月份开始,中国大学MOOC将不再发放免费证书。需要证书的学员须付费认证,原有认证证书的申请方式和流程不变。




参考资料

本课程教材:

《生物进化》,张昀,1998年,北京大学出版社

《生物进化》,Douglas Futuyama著(2013);葛颂、顾红雅等译,2016年,高等教育出版社

《生物演化数字课程》,顾红雅,周忠和,2016,高等教育出版社

Evolution” by Douglas Futuyama, 2013,  Sinauer Associates Inc., USA


参考教材及书籍:

《为什么要相信达尔文》,Jerry Coyne著(2009),叶盛译,2009,科学出版社,北京

Darwin’s Heritage Today” by Manyuan Long et al, 2009, Higher Education Press, China

Evolution” by Mark Ridley, 2004, Blackwell Scientific, USA

Why Evolution Is True by Jerry Coyne,  2009Viking,  Penguin Group,  New York

常见问题

问:该课程是否与普通生物学相似?

答:这门课不是“普通生物学”,而是涉及生物演化的理论和生物演化领域的研究进展,需要预先了解普通生物学的一些知识。


问:学习该课程需要多深的生物学知识?

答:高中阶段学习的生物学知识,或大学的“普通生物学”知识就可以了。但若没有这些基本知识,则不建议学习该课程。


问:参考资料中有英文书籍,没学过英文是否可以选修该课?

答:最好有英文的基础,课后的不少参考文献是英文的。课堂讲解时有些小视频是英文,有英文字幕,若没有英文基础,可能对相关内容理解较慢。