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24 進化生物學(xué)課后習(xí)題 第一章 緒論 習(xí)題 一、名詞解釋 1、生物進化論：生物進化論是研究生物界進化發(fā)展的規(guī)律以及如何運用這些規(guī)律的科學(xué)。主要研究對象是生物界的系統(tǒng)發(fā)展，也包括某一物種 2、進化生物學(xué)：是研究生物進化的科學(xué)，不僅研究進化的過程，更重要的是研究進化的原因、機制、速率和方向。（研究生物進化的科學(xué)，包括進化的過程、證據(jù)、原因、規(guī)律、演說以及生物工程進化與地球的關(guān)系等。） 3、災(zāi)變論：認(rèn)為地球在不同時期，不同地點發(fā)生了巨大的“災(zāi)難”，毀滅了當(dāng)時的動植物，以后由其他地方遷來的新的類型，所以不同地層有不同化石的類型。（多次創(chuàng)造，每次均不同。認(rèn)為生物的改變是突然發(fā)生的，是整體地消滅和整體地重新被創(chuàng)造的。反對一個物種從另一個物種演變而來的思想。） 4、中性突變：中性突變是指不影響蛋白質(zhì)功能的突變，也即既無利也無害的突變，如同工突變和同義突變。 5、進化: 進化指事物由低級的、簡單的形式向高級的、復(fù)雜的形式轉(zhuǎn)變過程。廣義進化是指事物的變化與發(fā)展。涵蓋了天體的消長，生物的進化，以及人類的出現(xiàn)和社會的發(fā)展。 6、生物進化: 生物進化就是生物在與其生存環(huán)境相互作用的過程中，其遺傳系統(tǒng)隨時間而發(fā)生一系列不可逆的改變，并導(dǎo)致相應(yīng)的表型改變，在大多數(shù)情況下這種改變導(dǎo)致生物總體對其生存環(huán)境的相對適應(yīng)。 7、神創(chuàng)論: （物種不變論）地球上的生物，都是上帝按照一定計劃和一定目的，一下子創(chuàng)造出來的。并且當(dāng)初創(chuàng)造后物種沒有實質(zhì)性的變化，物種數(shù)也無增減，各種之間也無親緣關(guān)系。在18世紀(jì)的歐洲占統(tǒng)治地位 二、進化生物學(xué)研究的對象是什么？ 進化生物學(xué)是研究生物進化的科學(xué)，不僅研究進化的過程，更重要的是研究進化的原因、機制、速率和方向，也就是說進化生物學(xué)是回答：“為什么”的科學(xué)，是追究實物或過程的因果關(guān)系的科學(xué)。它不僅要從生物組織不同層次揭示進化的原因，也要從時間上追溯進化的過程。 三、比較拉馬克學(xué)說和達(dá)爾文學(xué)說的異同。 相同點： 1二者均認(rèn)為物種是可變的，而是在自然界里，在環(huán)境的影響下，發(fā)生變異，并且從一種生物類型變?yōu)榱硪环N生物類型。 2二者均主張生物的進化史漸進的。 不同點： 1達(dá)爾文進化論的一個重要方面是他主張物種演變和共同起源，他認(rèn)為地球上現(xiàn)今生存的物種都是曾經(jīng)生存的物種的后代，溯源于共同的祖先。共同起源是生物進化一元論的觀點，而拉馬克則是認(rèn)為最原始的生物源于自然發(fā)生，各系統(tǒng)或群體生物并不起源于共同祖先，是典型的生物進化多元論的觀點。 2二者對適應(yīng)起源看法比不同。按照拉馬克看法，用進廢退或獲得性遺傳是一步適應(yīng)，也稱直接適應(yīng)，即變異是定向的，“變異＝適應(yīng)”。按照達(dá)爾文的看法，適應(yīng)是兩步適應(yīng)，也稱間接適應(yīng)，第一步是變異的產(chǎn)生，第二步是通過生存斗爭的選擇，即變異是不定項的，“變異≠適應(yīng)”。 3、拉馬克學(xué)說是在同災(zāi)變論的斗爭中創(chuàng)立的，達(dá)爾文學(xué)說是在同神創(chuàng)論的斗爭中創(chuàng)立的。 四、簡述現(xiàn)代綜合進化論的主要內(nèi)容。 現(xiàn)代綜合進化論的主要內(nèi)容有以下幾個方面： 第一，認(rèn)為自然選擇決定進化的方向，使生物向著適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展。主張兩步適應(yīng)即變異經(jīng)過選擇的考驗才能形成適應(yīng)。 第二，認(rèn)為種群是生物進化的基本單位，進化機制的研究屬于群體遺傳學(xué)的范疇。第三，認(rèn)為突變、選擇、隔離是物種形成和生物進化的機制。 五、你認(rèn)為中性突變進化學(xué)說是對達(dá)爾文學(xué)說的否定嗎？為什么？ 否。因為達(dá)爾文注意到了變異的有害性和有利性，而中性突變進化學(xué)說注意到的是既無利也無害的所謂中性突變，應(yīng)該說是從不同角度，不同層次看問題的結(jié)果，使達(dá)爾文學(xué)說得到了補充和發(fā)展。且中性說是始終以分子水平的結(jié)構(gòu)來提問題的，而達(dá)爾文學(xué)說是從表型水平來說的，二者并不相矛盾。 六、談?wù)勀銓M化生物學(xué)發(fā)展新方向的見解（P15) 思考題 一、你如何看待“美國的猴子事件”？（P14） 二、你認(rèn)為“智慧設(shè)計”理論是正確的嗎？為什么？（P14） 三、舉例說明達(dá)爾文的進化理論在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用（P10生存斗爭、P11人工選擇） 四、用達(dá)爾文的進化理論解釋“螳螂捕蟬黃雀在后”、“以蟲治蟲”和“以菌治蟲”。 螳螂捕蟬黃雀在后：螳螂以蟬為食，而黃雀又以螳螂為食，存在著吃與被吃的關(guān)系。 以蟲治蟲：生物防治，充分發(fā)揮農(nóng)作物害蟲天敵的作用，降低農(nóng)作物生產(chǎn)成本，促進農(nóng)業(yè)增收,保護生態(tài)環(huán)境。 以菌治蟲：以菌治蟲又稱微生物治蟲，主要是利用利用害蟲的病原微生物防治害蟲，自然生態(tài)系統(tǒng)中，昆蟲的疾病是抑制害蟲發(fā)生的一個重要因素，此外主要指微生物侵染的蟲病 第二章 生命及其在地球上的起源 習(xí)題 一、名詞解釋 1、自我更新：生物的自我更新世一個具有同化與異化兩種作用的新陳代謝過程。 2、熵：是用來表示某個體系混亂程度的物理量。 3、耗散結(jié)構(gòu)：是指開放系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài)時出現(xiàn)的有序結(jié)構(gòu)。 4、團聚體：20世紀(jì)50年代奧巴林曾將白明膠水溶液和阿拉伯膠水溶液混合，發(fā)現(xiàn)混合后使原本澄清的液體變得渾濁了，取少許制片，顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)了許多大小不等的小滴，把它們稱為團聚體。 5、類蛋白質(zhì)微球體：fox把多種氨基酸干熱聚合形成的酸性類蛋白質(zhì)放入稀薄的鹽溶液中冷卻，或?qū)⑵淙苡谒箿囟冉档偷?℃，在顯微鏡下觀察會看到大量直徑為0.5~3微米的均一球狀小體，即類蛋白質(zhì)微球體。 6、還原性大氣：含有還原性氣體(CH4、CO、H2等)而含氧量很低的氣體(煙氣)氛圍 二、簡述生命的本質(zhì)。 生命就其本質(zhì)而言也是物質(zhì)的，它是物質(zhì)存在和運動的一種特殊形式。地球上的所有生物在其化學(xué)組成上有其同一性，在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)了高度的有序性，在功能上具有復(fù)雜性。作為生命活動的基本特征是自我更新、自我復(fù)制、自我調(diào)控和自我突變。所以，生命實際上主要是由核酸和蛋白質(zhì)組成的，具有不斷自我更新的能力的，以及向多方向發(fā)生突變并可復(fù)制自身的多分子體系。生物體是一個開放系統(tǒng)，不斷地與環(huán)境進行著物質(zhì)和能量的交換，不斷地從環(huán)境吸取負(fù)熵，用以克服自身還活著的時候不得不產(chǎn)生的全部的熵，是一個遠(yuǎn)離平衡態(tài)的有序結(jié)構(gòu)。 三、生物體新陳代謝的特點是什么？ 生命活動的基本特征：自我更新、自我復(fù)制、自我調(diào)節(jié)、自我突變 1、生物體的新陳代謝過程是一個對立統(tǒng)一的過程，是生物體新陳代謝作用自我完成的動力源泉。同化作用于異化作用就是對立的相反過程，又是統(tǒng)一的。這種統(tǒng)一性首先表現(xiàn)為相互依存，即同化作用為異化作用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，而異化作用為同化作用提供了能量。其次，表現(xiàn)為互相轉(zhuǎn)化，即同化作用使外界物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身物質(zhì)，而異化作用使自身物質(zhì)轉(zhuǎn)化為外界物質(zhì)，循環(huán)往復(fù)，使生物自身的有序性得到維持。第三表現(xiàn)為相互滲透，即在合成作用中包含了分解作用，在分解作用中又有合成作用的存在。 2、還表現(xiàn)在生物體與外界環(huán)境調(diào)節(jié)的特殊聯(lián)系上。這種聯(lián)系，首先是生物體在生長發(fā)育過程中需要一定的環(huán)境調(diào)節(jié)，主動地從周圍環(huán)境中吸取自身所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，體現(xiàn)了主動性和選擇性。其次，這種聯(lián)系也是神物體生存和發(fā)展的必要條件。 四、試述Dayhoff假說的內(nèi)容及其合理性。 內(nèi)容：最原始的三體密碼大概是GNC三體密碼。第一次擴展時由GNC擴展為GNY，Y代表C或U兩種嘧啶。第二次擴張時由GNY擴展為RNY，R代表G或A兩種嘌呤。第三次擴展是由RNY擴展為RNN。最后一次擴展是由RNN擴展為NNN。 合理性：Dayhoff及其同事認(rèn)為密碼的進化路線是由GNC→GNY→RNY→RNN→NNN。在這一進化路線中，在GNC和GNY階段，僅第二位堿基才決定氨基酸的種類，實質(zhì)上相當(dāng)于單體密碼；在RNY密碼中第一位剪接和第二位堿基共同決定氨基酸種類，因此相當(dāng)于二體米娜；在RNN和NNN密碼中，三位堿基都不同程度地參與了氨基酸種類的決定，實質(zhì)上已過渡到真正的三體密碼。所以，Dayhoff及其同事的密碼進化學(xué)說包含了過去的一體、二體、三體學(xué)說，是目前最合理的假說。 五、試述生物大分子起源研究的最新進展（P35） 六、米勒模擬早期地球的簡單能源進行的實驗有什么意義？ 1、米勒的實驗為生命起源的化學(xué)演化提供了實驗依據(jù)。米勒模擬早期地球的條件，采用火花放電，燒瓶中的CH4，NH3，H2，和H2O（水蒸氣），反應(yīng)一周后得到了11中氨基酸。其中甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和纈氨酸是普通蛋白質(zhì)中含量最多的幾種氨基酸） 2、開創(chuàng)了通過實驗研究生命起源的新階段。 思考題 一、生命與非生命的區(qū)別點是怎樣的？ 生命就其本質(zhì)而言就是物質(zhì)的，它是物質(zhì)存在和運動的一種特殊形式。地球上的所有生物在其化學(xué)組成上有其統(tǒng)一性，在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)了高度的有序性，在功能上具有復(fù)雜性。作為生命活動的基本特征是自我更新、自我復(fù)制、自我調(diào)控、自我突變。所以，生命實際上主要是由核酸和蛋白質(zhì)組成，具有不斷自我更新的能力，以及向多方向發(fā)生突變并可復(fù)制自身的多分子體系。生物體是一個開放的系統(tǒng)，不斷地與環(huán)境進行著物質(zhì)和能量的交換，不斷地從環(huán)境吸取負(fù)熵，用以克服自身還活著時不得不產(chǎn)生的全部的熵，是一個遠(yuǎn)離平衡態(tài)的結(jié)構(gòu)。 三、談?wù)勀銓ι锎蠓肿悠鹪吹目捶ǎ≒35） 四、什么是溫室效應(yīng)？造成溫室效應(yīng)的原因及危害怎樣？我們應(yīng)當(dāng)采取哪些措施進行預(yù)防？（P32） 溫室效應(yīng)就是因大氣吸收生熱紅外線輻射使地球氣溫持續(xù)上升的效應(yīng)。 原因：主要是由溫室效應(yīng)氣體引起。CO2 是溫室效應(yīng)氣體的主要成分，它吸收生熱紅外線的熱量不能散發(fā)的原因是CH4、N2O、氯氟烴及CO等痕量元素填補了CO2、水汽、O2分子間的空隙，阻止熱量散發(fā)，增強了溫室效應(yīng)。 危害：溫室效應(yīng)的直接后果是造成地球氣溫持續(xù)上升，其次會因為水溫上升導(dǎo)致冰川消融，第三是全球?qū)⒚媾R干旱，第四是疾病大量流行。 措施：1.減少森林的砍伐，特別是熱帶雨林，它們是吸收CO2的主力軍； 2.減少有害氣體的排放：a.改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu)，b.節(jié)約能源，c.采用核能； 3.召開國際會議，制定簽署限制生產(chǎn)氯氟烴的條約； 4.選育替代作物，育種目標(biāo)應(yīng)該逐漸明確，抗高溫、抗干旱將是不可替代的，提倡節(jié)水農(nóng)業(yè)，種植抗旱作物。 第三章 細(xì)胞的起源與進化 一、名詞解釋： 1、超循環(huán)組織模式：指由自催化或自我復(fù)制的單元組織起來的超循環(huán)系統(tǒng) 2、分子準(zhǔn)種：分子系統(tǒng)也存在著類似物種的系統(tǒng)組合，叫分子準(zhǔn)種。 3、內(nèi)共生起源學(xué)說：真核細(xì)胞的線粒體和質(zhì)體來源于共生的真細(xì)菌，運動器來自共生的螺旋體類的真細(xì)菌，它們最早被原始的真核細(xì)胞吞噬近細(xì)胞內(nèi)，與宿主進行長期的共生，而逐步演化為重要的細(xì)胞器。 4、漸進式起源學(xué)說：用內(nèi)胞形成和細(xì)胞內(nèi)間隔作用的漸進發(fā)展解釋細(xì)胞核和細(xì)胞器的起源。 認(rèn)為細(xì)胞內(nèi)的細(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復(fù)制和質(zhì)膜的內(nèi)陷，形成了雙層膜的結(jié)構(gòu)。用內(nèi)胞形成和細(xì)胞內(nèi)間隔作用的漸進發(fā)展來解釋細(xì)胞核與細(xì)胞器的起源。 5、階梯式過度模式：包括6個階梯式步驟。它說明原始細(xì)胞的起源是一個由多種原始生物大分子系協(xié)同驅(qū)動的有序自組織過程，該系統(tǒng)的哥哥主要階段受內(nèi)部的動力學(xué)穩(wěn)定和對外環(huán)境的適應(yīng)等因素的選擇。 原始細(xì)胞的起源是一個由多種原始生物大分子協(xié)同驅(qū)動的有序自組織過程，該系統(tǒng)的各主要階段受內(nèi)部的動力學(xué)穩(wěn)定和對外環(huán)境的適應(yīng)等因素的選擇。 6、分子準(zhǔn)種：超級循環(huán)系統(tǒng)存在著類似物種的系統(tǒng)組合，叫做分子準(zhǔn)種(moleculas quasispecies)，選擇可以作用于這些分子準(zhǔn)種而促使其進化。 7、古細(xì)菌：又名原細(xì)菌，是與人類生活無直接關(guān)系的元和生物，能存在高溫高壓貨高鹽或極為低溫，干旱的環(huán)境，屬化能自養(yǎng)極端嗜熱的細(xì)菌。 8、膜進化理論：膜分化導(dǎo)致代謝分隔，從而細(xì)胞器和細(xì)胞核起源。主張從原核細(xì)胞到真核細(xì)胞是漸進的、直接的進化過程 9、達(dá)爾文式進化：受生物學(xué)規(guī)律支配的生物學(xué)過程， 屬于由變異、遺傳、選擇等因素驅(qū)動。 二、由非細(xì)胞形態(tài)的化學(xué)進化過度到具有細(xì)胞形態(tài)的生物學(xué)進化的過程中，哪一個環(huán)節(jié)是細(xì)胞進化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為什么？ 分隔結(jié)構(gòu)的形成。新形成的多核苷酸基因系統(tǒng)必須個別地分隔開來才能通過選擇，實現(xiàn)優(yōu)化，基因的翻譯產(chǎn)物才能接受選擇作用，從而實現(xiàn)基因型與表型區(qū)分。原始細(xì)胞結(jié)構(gòu)滿足了這一要求，它是一種能穩(wěn)定地連續(xù)保持其特征的分隔結(jié)構(gòu)，它的分裂過程是其多核甘酸（基因）系統(tǒng)復(fù)制、蛋白質(zhì)合成和形成新的分隔結(jié)構(gòu)等三者同步的過程。 三、真核細(xì)胞起源的內(nèi)共生學(xué)說的合理性表現(xiàn)在那些方面，還存在哪些不足？ 合理性： 1、在膜形態(tài)結(jié)構(gòu)上，線粒體和細(xì)菌相似，葉綠體和藍(lán)藻相似。在化學(xué)組成上，內(nèi)外膜不一致，線粒體外膜與真核細(xì)胞的質(zhì)膜相似，而線粒體的內(nèi)膜與原核細(xì)胞的質(zhì)膜相似。 2、線粒體和葉綠體都是半自主性細(xì)胞器，它們像細(xì)菌一樣，以二分裂方式進行繁殖，這些特征具有曾是獨立生存的生物性質(zhì)。它們所含的DNA均為裸露的環(huán)狀分子。 3、線粒體、葉綠體的核糖體在大小和對蛋白質(zhì)合成的抑制劑反應(yīng)性質(zhì)上與原核生物相似。 4、現(xiàn)今的生物中，有些真核細(xì)胞中存在有共生現(xiàn)象。 5、分子進化方面的證據(jù)，根據(jù)16SrRNA序列比較分析，紅藻的葉綠體毫無疑問是從藍(lán)藻來的。 6、同工酶與代謝途徑研究的證據(jù)也支持內(nèi)共生學(xué)說。 不足： 1、只重視形態(tài)學(xué)方面而忽視細(xì)胞生理和生化特征。 2、不能很好的解釋細(xì)胞核的起源。 四、為什么說真核細(xì)胞更可能起源于古細(xì)菌？ 因為研究發(fā)現(xiàn)古細(xì)菌的一系列分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)特征與真核生物有不少相似之處。例如，古細(xì)菌的細(xì)胞壁不含真細(xì)菌細(xì)胞壁的成分（胞壁酸），與真核細(xì)胞一樣不受抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成的抗生素影響;真細(xì)菌的起始性甲硫氨酰tRNA需甲?；?，而古細(xì)菌與真核生物的都沒有甲酰化；古細(xì)菌可利用真核生物的氨基酰tRNA合成酶;古細(xì)菌與真核生物的肽鏈延長因子對白喉毒素均有反應(yīng)；古細(xì)菌的5S rRNA與真核生物的較相似，真細(xì)菌的5S rRNA則與線粒體和葉綠體的較相似；古細(xì)菌的核糖體蛋白與真核生物的相似；古細(xì)菌對作用于核糖體的抗生素的反應(yīng)與真核生物的一致；古細(xì)菌的RNA聚合酶與真核生物的相似(亞基組成，對抗生素和藥物的反應(yīng))。（具體請參照課本P56表3-1） 五、簡述真核細(xì)胞起源對生物進化的意義 1）為生物性分化和有性生殖打下基礎(chǔ)。 2）推動生物向多細(xì)胞化方向發(fā)展。 思考題 一、為什么說細(xì)胞生命的出現(xiàn)標(biāo)志了真正生命進化的開始？ 1、細(xì)胞是地球上一切生命最基本的結(jié)構(gòu)形式，是現(xiàn)在生物的共同的始祖。 2、細(xì)胞是生命活動的基本單位。 3、最簡單的細(xì)胞生命與最復(fù)雜的化學(xué)分子之間的差異是巨大的，多數(shù)學(xué)者把細(xì)胞生命看作是真正的生命，細(xì)胞生命出現(xiàn)之前的進化是化學(xué)進化，細(xì)胞生命出現(xiàn)之后的進化史生物進化。前者是受化學(xué)規(guī)律支配的化學(xué)過程，后者是受生物學(xué)規(guī)律支配的生物學(xué)過程，即轉(zhuǎn)變?yōu)橛勺儺?、遺傳、選擇等因素，驅(qū)動的所謂“達(dá)爾文式進化”。 二、你認(rèn)為達(dá)爾文的進化理論可以解釋細(xì)胞的化學(xué)進化嗎？（P53） 第四章 生物發(fā)展史 習(xí)題 一、名詞解釋： 1、化石：化石就是經(jīng)過自然界的作用保存于地層中的古生物的遺體、遺物和它們生活的遺跡。 2、標(biāo)準(zhǔn)化石：存續(xù)時間相對較短，以致可以用其作為所在地質(zhì)年代標(biāo)志的化石叫標(biāo)準(zhǔn)化石。 3、五界說：將生物界分為動物界、植物界、真菌界、原生生物界和原核界。 4、三放型腰帶：組成髖臼的三塊骨骼側(cè)面觀呈三射式：髂骨背向延伸，恥骨向前下方或下方延伸，而坐骨向后下方延伸。蜥臀類恐龍具有的腰帶結(jié)構(gòu)。 5、四放型腰帶：組成髖臼的三塊骨骼側(cè)面觀呈四射式：髂骨背向延伸，恥骨前突前伸，恥骨主干向后下方與坐骨主干平行延伸，形成與鳥類腰帶相似的結(jié)構(gòu)。鳥臀類恐龍具有的腰帶結(jié)構(gòu)。 6、硅化木：硅化了的植物次生木質(zhì)部，原物質(zhì)成分已被氧化硅交代，是最為常見的木化石類型。 二、化石按照保存的特點可分為哪幾類？決定化石形成的因素有哪些？ 化石按照保存： 1、遺體化石 2、模鑄化石 3、遺物化石 4、遺跡化石 決定化石形成的因素：1、生物死亡種群的大小 2、生物體組成部分的堅硬程度。 3、生物尸體被掩埋的速度 4、掩埋的環(huán)境 5、化石的程度和速度 三、地質(zhì)年代劃分的原則是什么？地質(zhì)史劃分為哪幾個代？每個代又包括哪些紀(jì)？（P70） 地質(zhì)學(xué)家根據(jù)底層疊加原則及標(biāo)準(zhǔn)化石，將地質(zhì)史劃分為6個代，由早到晚依次是冥古代、太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。 新生代 中生代 古生代 前寒武紀(jì) 全新紀(jì) 更新紀(jì) 上新紀(jì) 中新紀(jì) 漸新紀(jì) 始新紀(jì) 古新紀(jì) 白堊紀(jì) 侏羅紀(jì) 三疊紀(jì) 二疊紀(jì) 石炭紀(jì) 泥盆紀(jì) 志留紀(jì) 奧陶紀(jì) 寒武紀(jì) 四、簡述馬的進化史（P85） 1、始新世的始新馬，也稱始馬，前肢4趾，后肢3趾；臼齒低尖型，6個尖，低冠。 2、漸新世至中新世的漸新馬，也稱中馬，前肢3趾尚有第5趾的遺跡，后肢3趾；臼齒脊牙型，低冠。 3、中新世晚期的中新馬，也稱買內(nèi)馬，前后肢都是3趾，中趾著地；臼齒脊牙型，高冠，齒面加大。 4、上新世的上新馬，結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代馬相似。前后肢都只有中趾顯露，第2、4趾完全喪失了它們祖先的功能，只剩下枝狀的痕跡。牙齒也更為進化 5、真馬是通過家養(yǎng)馴化逐漸形成了各種馬的品種。 (1)體型增高、變大； (2)趾數(shù)減少。中趾加強，側(cè)趾退化； (3)臼齒由低冠變?yōu)楦吖冢X面加大，齒面構(gòu)造復(fù)雜化。 思考題 一、怎樣利用放射性現(xiàn)象測定巖齡? （P72） 二、怎樣理解生物界系統(tǒng)發(fā)展的發(fā)展規(guī)律？ 生物進化的總趨勢是：進步性、階段性和多樣性。 1、生物進化的進步性：表現(xiàn)出由低級到高級、由簡單到復(fù)雜的進化趨勢。 2、生物進化的階段性：神武的進化過程是一個連續(xù)發(fā)展的過程，在這一過程中又表現(xiàn)出明顯的階段性。 3、生物進化的多樣性：生物在進化過程中，多樣性是不斷增加的，特別是每次重大滅絕之后生物多樣性增加都很迅速。 三、有人認(rèn)為，化石記錄不能普遍證明較高級的分類群是從先前存在的類型進化而來，在許多譜系演化中，確實無中間類型化石存在，試說明這種情況的原因？ 按照間斷平衡理論，新種可以突然形成，迅速的突變是不易在底層中留下記錄的，同時，大種群中的突變常因基因交流而消失，往往只有在小范圍分布的種群中突變才能成功，所以許多中間類型的化石記錄很難找到。 四、大多已存在的昆蟲和爬行類的科比大多數(shù)存在的哺乳類的科古老，怎樣說明這一事實？這意味著昆蟲和爬行類比哺乳類進化慢嗎？（P83） 影響生物進化速度的因素 1. 生物自身因素的影響 ①生物進化的速度與生物體的結(jié)構(gòu)水平相關(guān)。適合度、忍受變異的能力。 ②生物種群的繁殖方式也影響著生物進化的速度。有性繁殖、異花授粉 ③生物種群的大小和發(fā)生變異的能力的影響。 2. 環(huán)境對進化速度的影響：環(huán)境的劇變可以產(chǎn)生較大的選擇壓力，引起或促進生物體發(fā)生變異，從而促進新種的形成。未被占據(jù)的生態(tài)位為新種的發(fā)展提供了外部條件。 第五章 生物表型的進化 習(xí)題 一、名詞解釋 1、行為：可分為動物行為和植物行為；動物行為是指動物體感受信息后的有規(guī)律的適應(yīng)性活動，包括能直接觀察到的一切動物狀態(tài)，如動物的活動形式、發(fā)聲、身體姿勢以及體色的改變、氣味的釋放、假死、擬態(tài)等都屬于動物的行為范疇；植物行為包括植物的生長、分泌等，表現(xiàn)為向性，如根的像地性，莖的負(fù)向地性等。 2、信號：是指能引起動物發(fā)生行為反應(yīng)的任何符號、姿態(tài)和標(biāo)志等。 3、進化穩(wěn)定對策（ESS）：是基于最適性理論提出的，用于解釋動物的各種行為對策的一種理論。當(dāng)種群內(nèi)所有個體均采取某種對策后，若其他對策者不能入侵該種群，在進化上，此種對策則是穩(wěn)定的，此即ESS概念。 4、“有產(chǎn)者”原則：是指斗爭中資源（食物、領(lǐng)域、配偶）占有者往往處于優(yōu)勢。 5、親緣選擇：對有親緣關(guān)系的一個家族和家族中的成員所起的自然選擇作用。親緣關(guān)系越近，動物彼此合作傾向和利他行為也就越強烈；親緣越遠(yuǎn)，則表現(xiàn)越弱。 6、性選擇：指與性別相聯(lián)系的動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與行為特征等方面的進化壓力來自異性之間的相互選擇。 二、新構(gòu)造的起源及其在進化中的意義是什么？ 生物的多功能性是器官系統(tǒng)發(fā)育變異的基礎(chǔ)，基因的多效性是新構(gòu)造、新器官形成的基礎(chǔ)?；蚨嘈约匆粋€基因控制若干性狀的特征。隨著環(huán)境的改變，某些原先沒有多大適應(yīng)意義的特征可能對新環(huán)境具有較大的適應(yīng)性，因而會得到保存和加強。 三、新功能的起源及其在進化中的意義是什么？ 生物在適應(yīng)進化中，隨著環(huán)境的改變，一些適應(yīng)新環(huán)境的功能也隨之出現(xiàn)。在系統(tǒng)發(fā)展過程中功能是最活躍的因素，常常出現(xiàn)的矛盾是新功能和舊結(jié)構(gòu)之間的矛盾，矛盾的結(jié)果往往是創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)滿足新功能。新功能的出現(xiàn)具有重要的進化意義，使生物能夠更好地適應(yīng)環(huán)境。 四、簡述利他行為的生物學(xué)意義及其進化機制。（P105） 利他行為對行為表達(dá)著和行為接受者都具有一定的生物學(xué)意義。利他行為在給行為表達(dá)者帶來眼前不利的同時也帶來了親緣選擇的好處，即幫助傳遞自身基因的好處，從而提高了自身的內(nèi)在適合度。利他行為給行為接受者所帶來的最直接的好處就是幫助其提高了適合度（存活能力和繁殖后代的能力）。 進化機制：親緣選擇和互惠性利他選擇。 思考題 一、新功能起源的基本方式有哪些？ 1、功能的強化：功能的強化按結(jié)構(gòu)水平，分為兩種，即細(xì)胞與組織的功能強化和器官的動能強化。 2、功能的擴大：功能擴大是指結(jié)構(gòu)功能范圍的擴大。 3、功能的更替：功能的更替指動物在進化過程中，由于環(huán)境的改變，原先次要的功能逐漸轉(zhuǎn)化為主要的功能，隨著功能更替，器官也發(fā)生相應(yīng)的變化。 二、試述通訊信號的起源及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用（P100） 通訊信號的起源：動物信號起源于某些偶然的動作或者反應(yīng)，如果這些動物或反應(yīng)碰巧對其他動物起到了信號傳遞作用，則經(jīng)過長期的適應(yīng)、固定成為通訊信號。信號雖然起源于偶然的動作或者反應(yīng)，但在其進化過程中通過自然選擇的作用加以改進，以提高信號傳遞信息的效率。 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)成功地利用通訊系統(tǒng)進行害蟲的誘殺 u 在果園中設(shè)置糖醋盆來誘殺桃小食蟲、蘋果小食蟲 u 在棉田用楊樹枝把，利用楊樹枝萎焉時放出的氣味誘殺棉鈴蟲。 u 在稻田設(shè)置熒光燈誘殺飛蛾 三、行為進化的研究方法有哪些？ 1.比較、推理法。用于行為比較研究的原則包括： ①有共同祖先的種群，它們之間應(yīng)有類似的行為方式，對高等種類而言，那些既出現(xiàn)在高等種類又存在于低等種類中的行為應(yīng)是較原始的行為，高等種類中獨有的行為則是比較進化的行為； ②特殊行為和共同行為比較，前者出現(xiàn)較晚，后者出現(xiàn)較早； ③簡單和復(fù)雜行為相比，一般簡單的行為可能起源較早（由復(fù)雜行為簡化而來的行為除外）。 2、觀察、實驗法。在區(qū)分先天性行為和學(xué)習(xí)行為時，常采用對K-H動物的觀察實驗來判斷。一個K-H動物是指被剝奪了學(xué)習(xí)機會的動物。在K-H動物身上表現(xiàn)出來的行為應(yīng)該是先天性行為。 第六章 生物的微觀進化 習(xí)題 一、名詞解釋 1、微觀進化：是無性繁殖系或種群在遺傳組成上的微小差異導(dǎo)致的微小變化。 2、種群：是隨機互交繁殖的個體集合，對于有性繁殖的真核生物而言，同種個體常因地理因素，環(huán)境因素的現(xiàn)實，被不同程度地分隔，形成不同程度隔離的個體的幾乎。種群是有性繁殖的基本單位。 3、基因庫：一個種群在一定時間內(nèi)，其組成成員的全部基因的總和稱為該種群的基因庫。 4、基因頻率：指群體中某一等位基因在該位點上可能出現(xiàn)的基因總數(shù)中所占的比率。 5、基因型頻率：是指某種基因型的個體在群體中所占的比率。 6、適合度：也稱適應(yīng)值，是指某一基因型個體與其他基因型個體相比能夠存活并把它的基因傳給下一代的能力。 7、選擇系數(shù)：表示某一基因型在群體中不利于生存的程度，是表示相對選擇強度的數(shù)值，一般以s表示。 8、前進行選擇：是自然選擇的最基本類型，可以導(dǎo)致物種的分化，包括單向性選擇和分裂性選擇。 9、遺傳平衡定律：一個群體在符合一定條件的情況下，群體中各個體的比例可從一代到另一代維持不變。 10、平衡性選擇：又稱為保留不同等位基因的選擇，是指能使兩個或幾個不同質(zhì)量性狀砸群體若干世代中的比例保持平衡的現(xiàn)象。 11、遺傳漂變：由于群體太小引起的基因頻率隨機增減甚至丟失的現(xiàn)象。 12、突變壓：改變?nèi)后w遺傳組成的基因突變頻度的大小。 13、正態(tài)化選擇：又叫穩(wěn)定性選擇，即把趨于極端的變異淘汰掉而保留那些中間類型的個體，使生物類型具有相對穩(wěn)定性。 14、適應(yīng)：是生物對環(huán)境的一種適合，生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理機能與其賴以生存的一定環(huán)境條件相適合的現(xiàn)象。 二、測定了1000人的MN血型樣本，發(fā)現(xiàn)其中M型360人，MN型480人，N型160人。試從該樣本計算基因M和N的頻率。 M的頻率： N的頻 率： 三、測定了100人的PTC嘗味能力，其中84人對PTC的反應(yīng)為陽性。計算T和t的基因頻率，Tt雜合子的人有多少？TT純合子的人又有多少？ 由題意可知：∵PTC陰性的基因型tt的頻率 => 基因t的頻率q=0.4 ∴ 基因T的頻率p=0.6 ∴H=2pq=0.48 => Tt雜合子的人數(shù)=1000.48=48人 ∴基因型TT的頻率P=p2=0.62=0.36 => TT純合子的人數(shù)=1000.36=36人 四、在300人的一個群體中，三種血型的百分比數(shù)如下：M型42.6%；MN型46.7%；N型10.7%。計算基因M和N的頻率。 M的基因頻率 N的基因頻率q 五、在100個男人中發(fā)現(xiàn)了1人顯示了某性狀的性連鎖隱性性狀，計算該性狀雜合子女人的頻率和純合子女人的頻率。 由題意可知：∵該性狀為伴X染色體隱性遺傳，該性狀的基因型頻率 => q=0.01 => p=0.99 ∴該性狀雜合子女人的頻率H=2pq=20.010.99=0.0198 ∴該性狀純合子女人的頻率 P=q2=0.012=0.0001 六、在人類中，男子色盲預(yù)計約占男人總數(shù)的8%（色盲屬伴性遺傳）。你預(yù)期色盲女人在總?cè)丝谥械谋壤嵌嗌伲吭趯嶋H統(tǒng)計中測得女人色盲在總?cè)丝诿恳话偃f人中有36人，試計算男性色盲的實際頻率是多少？色盲雜合子女人是多少？ 1、由題意可知：q=8% => 正常女占人口為 2、實際統(tǒng)計女人色盲的基因頻率 ∴男性色盲實際頻率為q=0.0085 ∴色盲雜合子女人為2（1-q）q5105=77775（人） 七、在番茄中，某基因c的頻率q0=0.5。逐代完全淘汰cc個體，問近交20代以后，基因c的頻率qn是多少？如果把雙親q0=0.5作為第一代，經(jīng)過多少世代后基因c的頻率將減少到0.005？ 1、 2、由題意可知： => => n=198（代） 八、假定基因A突變?yōu)閍的突變率u=510-6，若忽略其他因素的作用，在平衡情況下，基因A和a的頻率各為多少？ ∵p=1-q => U(1-q)=Vq => U-Uq=Vq => U=Uq+Vq ∴A的頻率： ∴同理a的頻率： 思考題 一、 試述微觀進化和宏觀進化的關(guān)系 二、 如何理解自然選擇在微觀進化中的作用 （一）自然選擇可理解為隨機變異的非隨機淘汰與保存，變異提供選擇的材料，變異的隨機性是選擇的前提，選擇作用于表型，如果突變不影響表型，不影響適合度，則選擇不會發(fā)生。 （二）自然選擇可定向改變種群的基因頻率，自然選擇對基因頻率的改變也是通過有性生殖的種群來完成的。也就是說一個個體如果產(chǎn)生了有利于生存的可遺傳的變異，那么決定這種變異的基因必然在種群里逐漸擴散，逐漸取代原有基因，才能形成新生物類型 三、 適應(yīng)在生物進化中意義（P138） 適應(yīng)在進化中的作用： ①適應(yīng)與種內(nèi)進化有非常密切的關(guān)系，它可以導(dǎo)致物種分化，使之產(chǎn)生一些新類型。 ②適應(yīng)必然帶來種的繁榮和物種分布范圍的擴大，同時又因為環(huán)境變化的隨機性、不定向性，生物必須及時地對變化了的環(huán)境快速適應(yīng)。 四、 有人認(rèn)為達(dá)爾文學(xué)說過時了。談?wù)勀愕目捶? 五、 微觀進化的意義是什么？ 微觀進化在生物進化中的意義： ①微觀進化的實質(zhì)是通過突變、選擇、遷移和遺傳漂變定向地改變基因頻率?？梢姡⒂^進化是進化的基礎(chǔ)，多種微觀進化匯集的結(jié)果即表現(xiàn)為宏觀進化。 ②微觀進化小進化是生物體保持連續(xù)性所必需的。生物體必須通過微觀進化來適應(yīng)多變的環(huán)境，使物種的基因庫更加豐富。 ③微觀進化是構(gòu)成生物多樣性的原因之一。 第七章 物種與物種的形成 習(xí)題 一、名詞解釋 1、物種：是進化的單位，又是生態(tài)系統(tǒng)中的功能單位。是指生命存在的主要形式，體現(xiàn)了生物界統(tǒng)一性中的多樣性，連續(xù)中的不連續(xù)性，不穩(wěn)定中的相對穩(wěn)定性。 2、生殖隔離（廣義的生殖隔離）：是指在自然界中生物間彼此不能自由交配或交配后不能產(chǎn)生正常可育后代的現(xiàn)象。生殖隔離機制是指生物防止雜交的生物學(xué)上的特性和機理。 3、種群：也叫居群，是指生活在一定群落里的一群同種個體。（與P112的種群定義相聯(lián)系。） 4、亞種：是物種以下的分類單位。亞種是種內(nèi)個體在地理和生態(tài)上充分隔離后所形成的群體，它有一定的形態(tài)生理、遺傳特征，特別有不同的地理分布和不同的生態(tài)環(huán)境，所以也稱為“地理亞種”。 5、姐妹種：種與種之間在外部形態(tài)上極為相似，但相互間又有完善的生殖隔離，這樣的物種關(guān)系叫做姐妹種，又稱為隱種，是亞種與種之間存在的形態(tài)之一。 6、非時向種：只對現(xiàn)在存活的生物進行分門別類，不考慮時間因素，所涉及的物種就是非時向種。 7、時向種：指一個物種在其生存時間內(nèi)所包含的所有生物個體?？紤]時間向度，識別和區(qū)分不同物種的概念。 8、量子種形成：驟變式物種形成方式（量子物種形成），種群內(nèi)部分個體由于遺傳因素或隨機因素（基因突變或遺傳漂變）相對快速地獲得生殖隔離，并形成新種。 二、舉例說明隔離在物種形成中的作用。 物種的形成一般是通過隔離實現(xiàn)的，因為只有隔離才能導(dǎo)致遺傳物質(zhì)交流中斷，防止因基因交流而將彼此間的差異淹沒，保證群體向各自方向發(fā)展，使歧化不斷加深，直至新種形成。 另一方面，生物學(xué)上差異造成的隔離，也是隨著物種的形成而獲得的。以美洲棉尾兔分布為例，在美國東部棉尾兔有8個種，而在西部多山地區(qū)則有23個種，說明在多山地理隔離在物種形成中起了重要作用。又如蚊子中至少有6個物種之間的隔離屬于生態(tài)隔離，一些種生活在鹽水中，另一些生活在活水中，還有一些生活在靜水中。 三、為什么說環(huán)境的不穩(wěn)定性是物種形成的基本條件之一？ 因為生存環(huán)境具變化性和異質(zhì)性。環(huán)境隨時間的變化導(dǎo)致生物的適應(yīng)進化，環(huán)境在空間上的異質(zhì)性導(dǎo)致生物的分異（性狀分歧），分異的結(jié)果是不同類型的生物，即物種的形成。所以說環(huán)境的不穩(wěn)定性是物種形成的基本條件之一。 四、以染色體畸變?yōu)槔?，簡述物種形成的量子種形成方式。（P157） 五、簡述物種形成在生物進化中的意義。 1、物種形成是生物對不同生存環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。 生物的不連續(xù)性使生物對環(huán)境的異質(zhì)性的適應(yīng)對策，物種的形成不但表示生物類型的增加，而且它還為新的生物類型提供新的進化起點。 2、物種間的生殖隔離保證了生物類型的穩(wěn)定性。 物種的存在使生物既保持遺傳的相對穩(wěn)定性，又使進化不致停止，成為進化的基本途徑。 3、物種是生物進化的基本單位。 物種具有可變性以適應(yīng)環(huán)境的變化，但這只是相對的，一個物種不能永遠(yuǎn)適應(yīng)變化著的環(huán)境。 當(dāng)環(huán)境變化的速度超出了舊物種的適應(yīng)能力，舊種的滅絕就會發(fā)生，這時新的環(huán)境有待新的物種去占領(lǐng)。 4、物種是生態(tài)系統(tǒng)中的功能單位。 物種是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)，是維持生態(tài)系統(tǒng)能流、物流和信息流的關(guān)鍵。 思考題 一、隨著研究的深入，物種的概念將有怎樣的發(fā)展？（自己組織~） 二、人類活動是如何影響物種形成的？怎樣才能保護物種？（P158） 第八章 生物的宏觀進化 習(xí)題 一、名詞解釋 1、宏觀進化：宏觀進化研究的是種以上的高級分類群在長時間（地質(zhì)時間）尺度上的變化過程。物種是宏觀進化的基本單位。 2、復(fù)式進化：又稱為全面進化，這是一種由簡單到復(fù)雜、由低等到高等的進化，是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機能的綜合地、全面地進化過程，其結(jié)果是生物體各個主要方面比原有的水平都要高級和復(fù)雜。 3、表型趨異：是指后裔的平均表型相對其祖先表型的偏離。 4、譜系趨異：是指一個單源群內(nèi)代表不同進化方向的線系之間因種形成速率和絕滅速率的差異而造成的譜系不對稱性。 5、絕滅：絕滅就是物種的死亡，物種總體適合度下降到零，是種形成的負(fù)面。 6、集體絕滅：指生命史上發(fā)生的大范圍，高速率的物種絕滅事件，即在較短的地質(zhì)時期內(nèi)，一些高級分類單元所屬的大部分或全部物種的消失，從而導(dǎo)致生物圈多樣性的顯著降低。 7、常規(guī)絕滅：指在各個時期不斷發(fā)生的絕滅，它以一定的規(guī)模經(jīng)常發(fā)生，表現(xiàn)為各分類群中部分物種的替代。 8、重演律（P180）：生物發(fā)生律也叫生物重演津， 二、舉例說明特化式進化的主要類型。（P164）書上找例子 特化式進化的主要方式 （1） 分歧（divergence , 趨異）由一個祖先物種適應(yīng)于不同的環(huán)境，向著兩個或兩個以上方向發(fā)展的進化過程。北極熊是從棕熊發(fā)展而來的 （2） 輻射(radiation)由一個祖先物種進化產(chǎn)生各種各樣不同的新物種，以適應(yīng)不同環(huán)境或生態(tài)位，從而形成一個同源的輻射狀進化系統(tǒng) 。哺乳類在歷史上發(fā)生的三次適應(yīng)輻射，最后一次發(fā)生在新生代，從原始的食蟲類分化出包括靈長類在內(nèi)的胎盤哺乳類。 （3） 趨同（convergence) 指親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的生物在條件相同的環(huán)境中，在同樣的選擇壓力下，有可能產(chǎn)生功能相同或十分相似的形態(tài)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)相同的環(huán)境條件，這種現(xiàn)象稱為趨同?；佬蓄愔械囊睚埡芟癫溉轭惖尿?，這就是生物進化中的趨同作用 （4） 平行(parallelism) 指源于一個共同祖先，但后來適應(yīng)不同條件產(chǎn)生分歧，之后又遇到了相同的條件，產(chǎn)生了對相似環(huán)境的相同適應(yīng)。澳大利亞的鵝袋類與大陸的真獸類在形態(tài)和生活習(xí)性等方面是非常相似的，從一個共同祖先為了適應(yīng)各種不同條件中，進行了平行進化 三、試述漸變型式與間斷平衡型式的異同點。 相同點：都是以時間和表型改變量來描述物種進化的宏觀進化型式。 不同點： （1）在線系上，漸變型認(rèn)為新種主要是通過線系進化產(chǎn)生，而間斷平衡型式認(rèn)為新種主要通過線系分支產(chǎn)生，古生物學(xué)中的“時間種”是不存在的。 （2）漸變型認(rèn)為新種的產(chǎn)生是一個緩慢、漸變、勻速的過程，而間斷平衡型式認(rèn)為新種的產(chǎn)生是跳躍式、快速地形成。 （3）漸變型強調(diào)進化的連續(xù)性和緩慢性，而間斷平衡式認(rèn)為進化是跳躍與停滯相間作用。 （4）漸變型認(rèn)為適應(yīng)進化是在自然選擇作用下的線系進化，而間斷平衡型式認(rèn)為適應(yīng)進化只能發(fā)生在種形成過程中。 四、簡述滅絕的生物學(xué)意義（P178） 1、滅絕是生物圈在更大的時空范圍內(nèi)的自我調(diào)整，是生物在與環(huán)境相互作用過程中，生物不能適應(yīng)環(huán)境的劇變而必然付出的代價。 2、只有舊的類型不斷消失，新的物種才能不斷產(chǎn)生。滅絕推動了生物的進化。 3、滅絕給人類敲響了警鐘 思考題 一、你是如何理解進化的不平衡性的？（P168） ①鑲嵌進化(mosaic evolution) 鑲嵌進化是指進化過程中生物體性狀的各個部分獨自地進行變化。鑲嵌進化是由于生物在身體構(gòu)造、機能等方面的發(fā)展、進化不平衡引起的。 ②生物進化速度的不平衡 A. 低速進化 B. 中速進化 C. 高速進化（有袋類5千萬年 ）（人類的進化200-300萬年 ） 二、通過本章的學(xué)習(xí)，請你談一談保護野生動植物資源的必要性。（自己組織~） 通過進化的不可逆性，談一談保護野生動植物資源的必要性。 生物進化，從總的說來是不可逆的。已經(jīng)演變的物種不可能回復(fù)祖型；已經(jīng)滅亡的種類，不能再重新出現(xiàn)。也就是說，不論是前進的進化，或是減退的進化，凡進化了的生物，就不會復(fù)原了。這是一個規(guī)律性的現(xiàn)象。 古生物學(xué)的材料證明，生物進化是不可逆的。由爬行類進化成的鳥類，不可能重新變成爬行動物；同樣，人類的祖先是猿類，猿類的祖先是猴類，人類可否回到猿類甚至猴類的時代呢?絕對不可能。 必要性： 三、試述微觀進化與宏觀進化的關(guān)系（P179） 微觀進化過程是宏觀進化現(xiàn)象的基礎(chǔ)，微觀進化過程在一定程度上可以解釋宏觀進化現(xiàn)象，不存在與微觀進化無關(guān)的獨立的宏觀進化過程。 微觀進化的速率有快有慢，在一定情況下，微觀進化速率也會很快。說明在一定條件下，微觀進化和宏觀進化是統(tǒng)一的，微觀進化通過選擇、隔離分化同樣可以導(dǎo)致高速率的進化。 微觀進化與宏觀進化是不同層次上的進化，二者是相互關(guān)聯(lián)的。 第九章 生物遺傳系統(tǒng)的進化 習(xí)題 一、名詞解釋 1、選擇性剪接：指從一個基因轉(zhuǎn)錄出來的RNA前提，通過不同的剪接方式形成不同的成熟mRNA，產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)。 2、基因共享：是基因及其產(chǎn)物雖然在進化中沒有變化，但卻在保持原有功能的情況下，又被用于生命體系的其他方面，也就是說獲得了多種功能。 3、基因延長：是通過基因內(nèi)部重復(fù)等而造成的基因長度增加，它是簡單基因進化為復(fù)雜基因的一種重要途徑。 4、外顯子改組：對于有內(nèi)含子的斷裂基因來說，內(nèi)含子的重組可使外顯子在不同基因之間進行交換組合，這種交換組合就是外顯子改組。 5、基因組倍增：是指基因組進行整體擴增，復(fù)制出一個或多個拷貝的現(xiàn)象。 6、致同進化：即一個基因家族的成員通過遺傳上的相互作用，使得所有成員可以作為一個整體一起進化。 7、基因轉(zhuǎn)換：是兩序列通過相互作用，其中一序列被另一序列轉(zhuǎn)變，機制包括同源重組過程中錯配修復(fù)的不對等，或在DNA缺口修復(fù)石，以另一序列的部分區(qū)域作為模板進行修復(fù)。 8、假基因：是基因組中與某一功能基因的序列高度同源但卻沒有功能的DNA片段。 9、蛋白質(zhì)組：一個基因組所表達(dá)的蛋白質(zhì)，是一個動態(tài)的概念，本身也是一個動態(tài)的實體。 10、基因水平轉(zhuǎn)移：指遺傳物質(zhì)在不同物種基因組之間的轉(zhuǎn)移，為水平轉(zhuǎn)移。 11、結(jié)構(gòu)域：是指蛋白質(zhì)亞基結(jié)構(gòu)中明顯分開的緊密球狀結(jié)構(gòu)區(qū)域，又稱為轄區(qū) 12、進化基因組學(xué)：研究生物進化過程中基因組的動態(tài)變化和基因的變異，揭示生物類群的親緣關(guān)系和進化規(guī)律的學(xué)科。 二、染色體的進化有什么方式和途徑？ 1. 染色體數(shù)目進化 1　 基本染色體組整倍的增減，形成整倍體。 2　 染色體組內(nèi)個別染色體的增減，使細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目不成基數(shù)的完整倍數(shù)，導(dǎo)致非整倍體的產(chǎn)生。 2. 染色體結(jié)構(gòu)進化 1　 缺失 2　 重復(fù) 3　 倒位 4　 易位 3. 染色體功能進化 隨著有性生殖在進化中的出現(xiàn)，在很多生物的性別決定上就產(chǎn)生了染色體功能的分化，即產(chǎn)生了與性別有關(guān)的性染色體和與性別無關(guān)或關(guān)系不大的常染色體。 性染色體是逐漸從一對原始的同源染色體分化而來。 三、簡述原核基因組與真核基因組的結(jié)構(gòu)差異（P194） 四、基因家族的進化有什么特點和機制？ 基因家族中各個成員之間存在著“致同簡化”，即一個基因家族的成員通過遺傳上的相互作用，使得所有成員可以作為一個整體一起進化。 致同簡化的機制主要有不等交換和基因轉(zhuǎn)化。 ①不等交換可以在種系細(xì)胞有絲分裂中的姐妹染色單體之間發(fā)生，或在減數(shù)分裂中的同源染色體之間發(fā)生，結(jié)果使得其中一條染色體（或染色單體）發(fā)生重復(fù)而另一條發(fā)生缺失。 ②基因轉(zhuǎn)換時兩序列通過相互作用，其中一序列被另一序列轉(zhuǎn)變，即在復(fù)制的過程中，除了以自身作為模板外，還以另一序列的部分區(qū)域作為模板進行復(fù)制。 五、從進化的角度看，轉(zhuǎn)座有什么生物學(xué)意義？（P198） 六、 對基因組進化的研究主要有哪些方面？（P200） 思考題 一、為什么基因重復(fù)有可能產(chǎn)生新基因？ 基因內(nèi)部重復(fù)能造成基因延長，往往可以增強有關(guān)基因的功能或增加基因的復(fù)雜性。基因的重復(fù)產(chǎn)生了額外的拷貝，因此只要其中一個拷貝能保持原功能，額外的拷貝就可以比較隨意地變化，從而有可能獲得新功能，導(dǎo)致新基因的出現(xiàn)。 二、對于內(nèi)含子的起源，現(xiàn)有什么假說？你認(rèn)為哪一種假說更具有說服力？ 1、內(nèi)含子的起源主要有“后起源”和“先起源”兩種觀點。 2、“后起源”觀點認(rèn)為，內(nèi)含子都是作為間隔序列，插入到連續(xù)編碼的基因序列中形成的，內(nèi)含子在較高級的功能基因出現(xiàn)之后，或在真核生物出現(xiàn)之后才產(chǎn)生。 3、“先起源”觀點則認(rèn)為，早期的內(nèi)含子具有自我催化、自我復(fù)制等能力，因此它們是原始基因和基因組的組織與復(fù)制必不可少的。內(nèi)含子在原始基因組中就已存在，現(xiàn)代的內(nèi)含子則是一類進化的遺跡。 4、你認(rèn)為哪一種假說更具有說服力？請開動自己的思維咯~ 三、為什么在有些蛋白質(zhì)分子之間會存在著序列的協(xié)同進化？ 不同蛋白質(zhì)分子之間的協(xié)同進化，主要是因為具有相互作用的蛋白質(zhì)分子之間存在著功能上的相互制約。只有于此匹配的突變才能保持這種相互作用，從而得以在進化中保持下來；若只有一方發(fā)生變異而另一方?jīng)]有相應(yīng)的變化，就會影響或?qū)е聠适嗷プ饔玫墓δ芏惶蕴? 四、如何研究基因和基因組的起源與進化？（P200） 第十章 分子進化和分子系統(tǒng)學(xué) 習(xí)題 一、名詞解釋： 1、分子系統(tǒng)樹：通過比較現(xiàn)在同一同源分子在不同生物間的差異以及其他信息來推斷生物大分子的進化史，以此建立的系統(tǒng)樹，稱為分子系統(tǒng)樹。 2、分子鐘：是利用已知的分子系統(tǒng)學(xué)數(shù)據(jù)和古生物數(shù)據(jù)建立的表示分子進化變化量與進化時間之間關(guān)系的通用曲線。 3、中性突變：不影響蛋白質(zhì)功能的突變，也即既無利也無害的突變，如同工突變和同義突變。 4、分子進化：分子進化即生物進化過程中蛋白質(zhì)和核酸分子結(jié)構(gòu)的變化以及這些變化與生物進化的關(guān)系 二、中性突變理論的具體內(nèi)容有哪些？（建議參考下面材料組織語言） 主要觀點是分子水平上的進化大都不是通過達(dá)爾文的自然選擇，而是由選擇中性或近中性突變基因的隨即固定實現(xiàn)的。其本質(zhì)是分子突變從嚴(yán)格意義上講是選擇中性的，即對生物本身來講既無利也無害，他的命運幾乎取決于遺傳上的隨機固定，所以在分子進化的過程中，突變壓和隨機固定起著重要作用。詳見P213 【關(guān)于中心突變理論的理解：遺傳突變多為中性突變，即對生物體無利也無害，所產(chǎn)生的突變由于群體內(nèi)個體的隨即交配以及突變基因隨同一些基因型固定下來或消失不見（隨機漂變的作用），新種的產(chǎn)生不是由微小的長期有利變異積累而成，而是由那些無適應(yīng)性、無好壞利害之分的中性突變累積而成。它在理論上與達(dá)爾文的自然選擇并不沖突，前者是揭示了分子水平（微觀）的進化規(guī)律，后者揭示了表型、種群進化（宏觀）的規(guī)律，可以說中心突變理論是達(dá)爾文的進化學(xué)說的補充和發(fā)展?！? 三、簡述分子系統(tǒng)樹建立的方法 1、獲得不同生物同源生物大分子間的差異數(shù)據(jù)。（分歧時間長——進化速率相對較慢的生物大分子；分歧時間短——進化快的分子） 2、比較各物種之間同源生物大分子的差異。（差異：同源位置上不同（置換），空缺或插入） 3、給出具體的分歧時間。 四、簡述中性突變理論的貢獻（P215） 思考題 一、 論述分子進化恒定性的相對性（P211） 二、 有人說中性突變理論是對達(dá)爾文進化理論的否定，你的看法怎樣，為什么？（P213） 第十一章 人類的起源與進化 習(xí)題 一、 名詞解釋 1、自然人：就是生物學(xué)概念的人，人類同樣是一個生物物種，與其他物種無本質(zhì)區(qū)別。 2、社會人：人具有社會屬性，能創(chuàng)造文化，建立文化系統(tǒng) 個別的人在社會文化系統(tǒng)中通過各種途徑獲得該系統(tǒng)積累的文化信息，成為社會文化系統(tǒng)中的成員，一旦脫離社會，就會失去社會屬性。 3、南方古猿：最早的人科成員，能用雙腳直立行走，帶有一些似猿的特征，彎曲的指骨，突出的犬齒和小腦顱。 4、直立人：直立人化石廣泛分布于非洲、亞洲和歐洲。直立人還主要包括藍(lán)田人、巫山人、元謀人 5、現(xiàn)代人：現(xiàn)代人是新石器 (第四紀(jì)全新世, 1萬年前)以后的人類. 6、文化進化：指人類社會的文化系統(tǒng)(包含生產(chǎn)方式和上層建筑）隨時間而變更的過程。 7、遷徙說（P238）： 8、系統(tǒng)說（P238）： 二、 人類起源發(fā)展經(jīng)歷了那幾個階段？（P231） 人類起源發(fā)展的四個階段 南方古猿 能人或早期猿人(100萬年～250萬年前 直立人或晚期猿人 (20萬年～200萬年前) 智人(3. 5萬年～28萬年前) 三、 人種形成的主要因素有哪些？ 生產(chǎn)、選擇、隔離、遷徒、人種混雜。 人種形成的主要因素人種形成是一個很復(fù)雜的過程，往往受到多種因素的制約，其中起決定性作用的是生產(chǎn)，以及與此密切有關(guān)的選擇、隔離、遷徒、人種混雜等等。 生產(chǎn)：人類社會的生產(chǎn)(包括工具的生產(chǎn)和人類自身的生產(chǎn))和受其制約的社會制度；文化水平等對人類體質(zhì)的形成起著主導(dǎo)的作用。 選擇：人種的膚色、發(fā)形等與選擇的作用關(guān)系極大 隔離：人種的分化與隔離作用有很大的關(guān)系。如高山、深谷、 河流、沙漠等天然的障礙，使這一區(qū)域的人和另一區(qū)域的人斷絕了往來，長時期在不同的自然條件下生活，發(fā)生了種族上的分化 遷徒：人種的形成與遷徒也是分不開的，許多人種在形成過程中都有過遷徒的歷史。遷徒有利于擴大和改善人類的生存條件，有利于不同人種的交往和混雜 人種混雜：人種混雜也是影響種族發(fā)展的重要因素之一。 四、試述人類的生物學(xué)進化與文化進化的特征及關(guān)系？（P240） 生物學(xué)進化與文化進化的特征 生物進化：指生物個體和種群的遺傳組成和與之相關(guān)聯(lián)的表型特征的世代改變。 文化進化：指人類社會的文化系統(tǒng)(包含生產(chǎn)方式和上層建筑）隨時間而變更的過程。 關(guān)系： 人類的文化進化建立在生物學(xué)進化的基礎(chǔ)上，生物學(xué)進化達(dá)到一定的階段，才產(chǎn)生和創(chuàng)造出文化，才可能有文化進化。文化是靠一種符號系統(tǒng)和習(xí)俗等表達(dá)和傳遞的。只有人類才具有創(chuàng)造文化的能力，建立由社會組織、語言、文字、習(xí)俗、教育諸要素構(gòu)成的文化系統(tǒng)。 文化創(chuàng)造也是一種行為，而人類行為也是一種生物學(xué)特征，有遺傳的基礎(chǔ)。因此，人類的文化進化也可以看作是人類創(chuàng)造文化的復(fù)雜行為的進化。 （l）進化系統(tǒng)內(nèi)部必須有變化或變異，為系統(tǒng)的進化提供“材料”。 （2）進化系統(tǒng)內(nèi)的變化或變異必須以某種形式存儲、傳遞和延續(xù)，才能完成進化過程。 （3）進化的動因和進化方向的控制。 生物系統(tǒng)的進化中，自然選擇是主要的進化動因；自然選擇也有導(dǎo)向作用。在某些情況下，人類有意識、有目的地干預(yù)或控制某些生物的進化方向。 在文化系統(tǒng)的進化中，人的知識積累、發(fā)明和創(chuàng)造活動不斷提高生產(chǎn)力水平，生產(chǎn)力的發(fā)展是文化進化的主要動因。文化系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)間的斗爭或競爭也是文化進化的重要動因。 （4）就人類的生物學(xué)進化而言，進化的結(jié)果是生物改變自身結(jié)構(gòu)、機能和習(xí)性使之適應(yīng)生存環(huán)境。人類文化進化的結(jié)果是改變自然環(huán)境使之適合人類自身的需要。兩種進化過程都使人類更加適應(yīng)環(huán)境。 （5）生物學(xué)進化是極緩慢的過程，而文化進化在達(dá)到適應(yīng)的目的方面要快速得多。如，進化出翅膀的時間以百萬年計，但人類創(chuàng)造發(fā)明飛機只經(jīng)歷了2000年（從風(fēng)箏發(fā)明算起）。自然界從未進化出輪子，而人類文明的早期就發(fā)明了輪車。 （6）隔離對于生物進化和文化進化有相似影響。隔離降低生物種群間的基因交流，導(dǎo)致物種分歧和新種形成，增大物種的多樣性。文化系統(tǒng)間的隔離會降低或減弱文化交流，導(dǎo)致文化的多樣化。不論是生物學(xué)還是文化進化，隔離都會降低其進化速度。 人類的生物學(xué)進化與人類的文化進化是相互作用、相互影響的。人類的文化創(chuàng)造活動是依靠思維、勞動、語言三個基本能力，而人類的思維器官（腦）、勞動器官（手）和語言器官（聲帶）等則是生物學(xué)進化的結(jié)果。另一方面，人類的文化又反作用于人類的生物學(xué)進化。 思考題 一、試從生物進化看人