第 7 單元：達爾文

 莊榮輝教授

本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣2.5

版授權釋出

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科學家 The Origin of Species: Charles DarwinCharles Darwin 達爾文

1954 諾貝爾化學獎

馳騁古今的智者馳騁古今的智者

1831~1836 小獵犬號之旅 ( 到 Galapagos)

Discovery: Great Books 物種源始論

WIKIPEDIA

Natural selection 天擇

C22

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本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣2.5版

授權釋出

小獵犬號之旅奠定演化論的基石 科學家

WIKIPEDIA 3

物種演化乃經由天擇實現

(1) 變異產生多樣

(2) 天擇沒有方向(3) 保留優勢物種

為何有如此多的不同物種？他們之間兼有相似與變異。長久時間下累積細微變化，可能逐漸造就優勢新物種。

概念可能不是最早的

也不是最早提出

鬣蜥

象龜

文鳥

科學有時很難說誰是原創

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演化論在分子層次也同樣適用細菌快速演化出可耐抗生素的新種，殺蟲劑也對蚊蟲失效，整個自然界都在執行演化論及天擇。

科學家

由基因序列的比對，可以清楚看到人類和其他生物間的相似與差異，也可方便地推出演化樹。

演化有很強的機率成份，這種機率可預測演化的流向。若恐龍沒有滅亡，可能會演化成類似人類外表與功能。

H5N1 流感病毒每年演化出新形式病毒( 要逃避宿主免疫系統 )

WIKIPEDIA

達爾文最早的演化樹構想↓

生物資訊學

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一個人類基因與其小鼠同源基因的比較

(1) Intron 是不會表現出蛋白質的部份，有較高的歧異度。(2) Exon 部份之變異比較小，所表現出來的蛋白質也很相似。(3) 整個基因體中最後能表現出蛋白質的部份，只有 1.5% 。

科學家

Watson JD (2003) DNA p.198, 207

Exon

Intron

Exon Intron

DNA ( 雙螺旋 )

基因

捲繞成染色體

Exon

內隱子外顯子

染色體緊密包裹核酸

核酸緊密纏繞在 histone 上面

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(4e

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0

Stryer (1995) Biochemistry (4e) p.980

如何堆疊雙螺旋？

7

由大腸菌生產的人類胰島素可完全被人類接受 科學家

挑出所要群落

得到純系轉殖菌株 大量培養生產

人類胰島素 Human Insulin

送入宿主細菌

基因接入載體

目標基因剪接

Stryer (1995) Biochemistry, p. 119

Kleismith & Kish (1995) Cell and Molecular Biology, p. 115

人類與豬的胰島素只差一個胺基酸人類與豬的胰島素只差一個胺基酸

遺傳工程遺傳工程

關鍵名詞

達爾文 Darwin小獵犬號 Beagle物種源始論演化論 evolution天擇 natural selection演化樹內隱子 intron外顯子 exon

DNA 雙螺旋基因與染色體基因表現遺傳工程Humulin (Lilly)基因序列基因比對基因跳躍

達爾文是第一個提出演化論的人？『遠古就有演化概念；華萊士亦提出』

人類可以利用豬的胰島素嗎？『可能。但兩種胰島素差一個胺基酸』演化論的重點？『物種乃經由突變與天擇而逐漸演化』『天擇無既定方向，只保留優勢物種』

基因 gene 到底是什麼？『染色體上可以表現出蛋白質的片段』

有關基因描述何者不正確？有關基因描述何者不正確？

(1) 染色體上的全部序列就是基因(2) 基因在細胞可以表現出蛋白質(3) 基因位於細胞核中的染色體 上(4) 基因化學組成是雙螺旋的 DNA(5) 基因的突變是物種演化的基礎

有關演化論何者不正確？有關演化論何者不正確？

(1) 演化是隨機而且沒有方向性的(2) 物種的多樣性是由突變產生的(3) 演化加上天擇只保留優勢物種(4) 分子層次也可看到演化論運行(5) 演化乃經由劇烈而明顯的突變

若銀河系外有一個類似地球環境的行星，想像有何種生物？若銀河系外有一個類似地球環境的行星，想像有何種生物？(1) 演化出與地球 完全相同 的生物(2) 演化出與地球 非常相近 的生物(3) 演化出與地球 很不相同 的生物(4) 演化出與地球 完全相異 的生物(5) 發展我們根本 無法想像 的生物

有關生命起源的看法？有關生命起源的看法？

(1) 我支持演化論(2) 我支持創造論(3) 我支持智慧設計 (intelligent design)(4) 我都可以接受(5) 都不接受，我另有看法

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Conrad Martens http://en.wikipedia.org/wiki/File:HMS_Beagle_by_Conrad_Martens.jpg2010/07/20 visited

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依據著作權法第 9

條第 1 項規定，左列 內容屬於通用符號、數表 ， 不 受著作權保護。

自行掃描自 Author/Creator:Watson, James D., 1928- Published:New York : Alfred A. Knopf :

Distributed by Random House, 2003.

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自行掃描自 Stryer (1995) Biochemistry (4e) p.980

自行掃描自 Alberts et al (2002) Molecular Biology of the Cell (4e) p.230

Eli Lilly and Companyhttp://www.drug3k.com/drug/humulin-U-15704.htm2010/11/23 visited

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