生物演化
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課程詳情
課程評價
spContent=“生物演化”課以大量的化石、形態以及基因和基因組等方面的實例講解了達爾文的“自然選擇”和“生命之樹”的原理,以及后人對達爾文理論的修訂、補充和完善;同時介紹了推動生物演化的其他因素,如中性選擇、遺傳漂變等。生物演化不僅僅是理論,而且是事實,它就發生在我們的身邊。
—— 課程團隊
課程概述

我們居住的地球已有46億年的歷史,我們今天看到的多姿多彩、千奇百怪的生物是生命在地球上幾十億年間演化的結果。我們現在都知道,生物是在不斷變化的;但什么樣的變化可以傳給下一代?什么樣的力量在驅動這樣的傳遞?他們的機制又是怎樣的?150多年前英國科學家達爾文先生對這些問題進行了系統地研究,他發表的《物種起源》為生物演化理論奠定了基礎,可以說演化理論是生物學基礎的基礎,其基本原理適用于生命科學的所有領域。本課程將以達爾文的“自然選擇”和“生命之樹”為主線,利用演化的原理和規律、通過多種實例對從遠古的化石到現今五彩繽紛的生物世界、從生物的形態改變到遺傳物質的變化、從生物分子的起源到人類的起源等現象和問題進行解釋。一些著名科學家對達爾文演化理論的修訂和完善做出了重要貢獻。如19世紀末德國科學魏茲曼教授對達爾文演化理論進行了第一次修訂,強調只有發生在生殖細胞中的變異可以被傳給下一代;20世紀早中期歐美的一些科學家將群體遺傳學原理和方法與生物演化研究相結合,完成了對達爾文演化理論的第二次修訂;20世紀中期,科學家解析了遺傳物質DNA的結構,隨著分子生物學的興起,日本科學家木村資生先生注意到了分子水平的一些演化現象很難用達爾文的演化理論來說明,他提出了“中性理論”來解釋這些現象;而地質學家在一些地層中發現了某些時期的生物以超常的速率演化,違背了達爾文的漸變論,美國科學家史蒂文古爾德教授提出了間斷平衡學說來解釋這一現象。通過本課程的學習,大家會看到無論是中性理論還是間斷平衡學說都是對達爾文生物演化理論的一種重要補充;越來越多的證據表明,達爾文演化理論的基本框架是不可推翻的。隨著各種模式生物如大腸桿菌、酵母、線蟲、果蠅、小鼠、家豬、小立碗蘚、擬南芥、水稻、小麥、玉米等生物遺傳密碼的破解,以及一些珍稀物種如腔棘魚、大熊貓、金絲猴等基因組的測序,人們可以對一些生物“前世今生”的演化歷史進行深入的研究,也可以根據遺傳信息追溯農作物或家養動物起源于哪些祖先,什么地方的祖先,以及推測人們在對其馴化和培育過程中發生的事件。我們現在不但破解了人類的遺傳密碼,還對黑猩猩和已滅絕的尼安德特人的遺傳密碼進行了破解,大大地滿足了“我們是誰、從哪里來?”這樣的好奇心。不過,人們在對生命有了更深入了解的同時又發現了很多新的問題。演化隨時隨地發生在生物的各個層次中,它們之間是否有聯系?自然選擇導致了生物適應不同的生境,其機制是什么?如何進行研究?在現代智人演化的過程中到底發生了什么?本課程在介紹最新研究進展的同時,還將試圖從演化的角度來回答這些問題。總之,本課程在講授演化基本概念、原理的基礎上,向大家介紹該領域的最新技術、研究成果和動向,使大家真正明白一位遺傳學大師說過的話:“離開演化,生物學將毫無意義”。

授課目標

掌握生物演化理論的基本概念,知曉生物演化理論的主要框架和發展脈絡,以及在此過程中做出杰出貢獻的科學家。了解該研究領域的基本原理和方法及其應用和最新進展。

課程大綱
預備知識

中學所學的生物學知識。

證書要求

1.   完成所有課程的學習;

2.   完成每節課后的測試題

3.   完成期末考試;

4. 總成績大于等于60分為合格,大于等于85分為優秀

5. 證書需付費申請:為了對學習者的在線學習過程更加嚴謹負責,保證平臺證書權威性,從2019年9月份開始,中國大學MOOC將不再發放免費證書。需要證書的學員須付費認證,原有認證證書的申請方式和流程不變。




參考資料

本課程教材:

《生物進化》,張昀,1998年,北京大學出版社

《生物進化》,Douglas Futuyama著(2013);葛頌、顧紅雅等譯,2016年,高等教育出版社

《生物演化數字課程》,顧紅雅,周忠和,2016,高等教育出版社

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


參考教材及書籍:

《為什么要相信達爾文》,Jerry Coyne著(2009),葉盛譯,2009,科學出版社,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

常見問題

問:該課程是否與普通生物學相似?

答:這門課不是“普通生物學”,而是涉及生物演化的理論和生物演化領域的研究進展,需要預先了解普通生物學的一些知識。


問:學習該課程需要多深的生物學知識?

答:高中階段學習的生物學知識,或大學的“普通生物學”知識就可以了。但若沒有這些基本知識,則不建議學習該課程。


問:參考資料中有英文書籍,沒學過英文是否可以選修該課?

答:最好有英文的基礎,課后的不少參考文獻是英文的。課堂講解時有些小視頻是英文,有英文字幕,若沒有英文基礎,可能對相關內容理解較慢。



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