进化生物学-

一、名词解释生物进化：自然界中的一种特殊现象，它是通过传代即遗传过程中的变化实现的，生物进化的结果的导致生物对环境的适应。进化生物学：研究生物进化的科学，不仅研究进化的过程，更重要的是研究进化的原因，机制，速率和方向，是追求事物或过程的因果关系的科学。中性突变：指不影响蛋白质功能的突变，也即既无有利也无有害的突变。团聚体：不同的溶液混合后使原本澄清的液体变得浑浊了，在显微镜下观察发现了许多大小不一的小滴。类蛋白质微球体：把许多氨基酸干热聚合形成的酸性类蛋白质放到稀薄的盐溶液中冷却，或将其溶于水使温度降低到0摄氏度，在显微镜下观察到大量的直径为0.5-3um的均一球状小体。超循环组织模式：由自催化或自我复制的单元组织起来的超级循环系统的一种模式。阶梯式过度模式：原始生命的起源是一个由多种原始的生物大分子协同驱动的，动力学系统有序的自组织过程，该系统的各主要阶段都受内部的动力学稳定和对外环境的适应等因素的选择。内共生起源学说：主张真核生物的线粒体和叶绿体起源于细胞内共生的学说。化石：经过自然界的作用保存于地层中的古生物遗体，遗物和它们生活的遗迹。标准化石：存续时间相对较短，以致可用其作为所在地质年代标志的物种化石。硅化木：木头中的生物成分被二氧化硅填充取代而形成的化石。五界说：将生物界分为动物界，植物界，真菌界，原生生物界和原核界的学说。行为：指动物体感受信息后的有规律的适应性活动。信号：指能引起动物发生行为反应的任何符号，姿态和标志等。进化稳定对策：自然选择总是倾向于使动物最有效地传递它们的基因，因而也是最有效地从事各种活动，包括使它们在时间分配和能量利用方面达到最适状态的一种对策。亲缘选择：有产者原则：指争斗中资源占有者往往处于优势。性选择：指与性别相联系的动物的形态结构与行为特征等方面的进化压力来自异性之间的相互选择。微观进化：指种内的个体和种群层次上的进化改变。种群：在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。基因库：在一定时间内，一个种群组成成员的全部基因的总和。适合度：指某一基因型个体与其他基因型个体相比能够存活并把它的基因传给下一代的能力。选择系数：表示某一基因型在群体中不利于生存的程度，是表示相对选择强度的数值。遗传平衡定律：指在一个大的随机交配的群体里，基因频率和基因型频率在没有迁移，突变和选择等条件下，世代相传，不发生变化的现象。突变压：改变群体遗传组成的基因突变频率的大小。物种：在遗传学和生物进化的研究中，把能够在自然状态下相互交配产生可育后代的生物的集合。生殖隔离：指在自然界中生物间彼此不能交配或交配后不能产生可育后代的现象。平衡性选择：指能使两个或几个不同质量性状在群体若干世代中的比例保持平衡的现象。宏观进化：指种和种以上分类群的进化。表型趋异：指后裔的平均表现相对其祖先表型的偏离。谱系趋异：指一个单源群内代表不同进化方向的线系之间，因种形成速率和灭绝速率的差异而造成的系谱不对称性。常规灭绝：指在各个时期不断发生的灭绝，它以一定的规模经常发生，表现为各分类群中部分物种的替代。集群灭绝：指在生命史上多次发生的大范围，高频率的物种灭绝事件。基因共享：基因及其产物虽然在进化中没有变化，但却在保持原有功能的情况下，又被用于生命体系的其它方面，也就是获得了多种功能。外显子改组：对于有内含子的断裂基因来说，内含子的重组可使外显子在不同的基因之间进行的交换组合。致同进化：一个基因家族的成员通过遗传上的相互作用，使得所有成员可以作为一个整体一起进化。蛋白质组：一种（或一个）细胞内存在的全部蛋白质。分子进化：原始生命产生之后生物在进化发展的过程中，生物大分子结构变化和生物进化的关系。分子钟：利用已知的分子系统学数据和古生物数据建立的表示分子进化变化量与进化时间之间关系的通用曲线。表观遗传：指生物在其核酸序列没有改变的情况下，某些基因表达的方式发生了改变且引起表型的改变。系统树：通过比较现在同一同源分子在不同生物间的差异以及其他信息来推断生物大分子的进化史，以此建立树状结构。社会人：单一地区起源说：现代人起源于非洲的早期智人，并由他们迁移到世界各地定居形成现今世界各地的现代人。多地区起源说：亚，非，欧各洲的现代人是由当地的直立人演化而来的，各大人种的形成是由当地古人类连续进化，同时又存在一定基因交流的结果。二、简答题1、你认为中性突变进化学说是对达尔文学说的否定吗？为什么？中性突变进化学说不是对达尔文学说的否定。达尔文进化论揭示了表型，种群进化的规律，通过自然选择淘汰不利变异，保留有利变异，即适者生存，使生物不断发展进化。限于当时的水平，对分子水平的进化规律所知甚少。中性突变理论揭示了分子水平的进化规律。中性突变理论通过随机固定决定保留和淘汰。这和达尔文进化论并不像矛盾，更不对立，只是各自的侧重点不同，一个侧重于个体，群体即宏观水平，另一个则侧重于围观水平，谁都不能替代对方，谁都不能否定对方，二者相互补充，更好的解释了生物进化的现象和本质。2、举例说明达尔文的进化理论在农业生产中的应用。在猫，田鼠和土蜂的之间的关系可以被用于提高三叶草的产量，三叶草的授粉必须由土蜂完成，田鼠能毁坏土蜂的巢房，而猫又能捕食田鼠，所以，当我们需要三叶草时，就可以通过养猫来抑制田鼠，从而让土蜂繁殖起来，进一步提高三叶草的产量。野生甘蓝经过人工的选育想着不同的方向分化和发展，从而形成不同的品种。3、试述生物大分子起源研究的最新进展。目前主要有三大学说：1，陆相起源说：这一学说认为，核酸和蛋白质形成的缩合反应是在大陆火山附近，那里是氨基酸或核酸缩合的理想场所，大陆无氧干燥的环境也是脱水缩合的良好条件。2，，海相起源说：在原始海洋中，相对分子质量小的氨基酸和核苷酸可以被吸附在粘土，蒙脱石一类物质的活性表面，在适当的缩合剂存在时，可以发生脱水，缩合成相对分子质量高的聚合物。3，深海“烟囱”学说：在海水和洋脊下的岩浆体之间有物质和能量交换。与热水一起喷出的有各种气体和金属及非金属，在烟囱中存在温度的梯度，这种梯度导致了各种法学反应的进行，最终产生氨基酸，核酸等大分子。4、简述生命活动的基本特征是什么？1、自我更新：生物体的自我更新是一个同化和异化两种作用的新成代谢过程。同化作用是将外界物质转化为自身物质，而异化作用是将自身物质转化为外界物质。2、自我复制：从分子水平上，作为多生物的遗传物质－DNA，在细胞分裂之前都要进行自我复制。从细胞水平上，自我复制表现为细胞的分裂，其结果是子细胞和母细胞在遗传物质组成的数量和质量上保持一致。3、自我调控：生物体内有各种不同的调控基因，从而使生物体在环境改变时，能够更好的适应环境。4、自我突变：指DNA分子结构内部的突变。突变常常使一个基因变成它的等位基因，并引起一定的表型变化。5、生命活动的节律性：生物节律是生物生命活动的基本节律，指生物体以24h为单位表现出的集体活动一贯性、规律性的变化模式。5、真核细胞起源的“内共生学说”的合理性表现在哪些方面，还存在哪些不足？1、在膜形态结构上，线粒体和细细菌相似，叶绿体和蓝藻相似。2、线粒体和叶绿体都是半自主细胞器，他们像细菌一样以二分裂方式进行繁殖，这些特征具有独立生存的生物性质。3、线粒体和叶绿体的核糖体在大小和对蛋白质合成抑制剂的反应性质上与原核生物的相似。4、现今的生物中，有些真和生物存在内共生现象。5、分子进化方面的证据，根据16SRNA序列比较分析，红藻的叶绿体毫无疑问是从蓝藻来的。6同工酶与代谢途径研究的证据也支持内共生学说。不足：只注重形态学方面而忽略细胞生理和生化特征，另外，内共生学说也不能解释细胞核的起源。6、为什么说真核生物更可能起源于古细菌？在DNA与基因方面，真和生物与古细菌都含有重复序列并且存在着内含子，含有可转移的成分，而真细菌却恰好相反。古细菌和真核生物的起始性tRNA都是甲硫氨酰tRNA，在tRNA中都有5个螺旋区，而真细菌则是甲基甲硫氨酰tRNA，只有4个螺旋区。在RNA聚合酶方面，真和生物与古细菌都是由多亚基组成，而真细菌则较为简单。在蛋白质合成抑制剂方面，古细菌和真核生物都不受链霉素等的抑制，而真细菌则相反。7、简述真核细胞起源对生物进化的意义。1、为生物性分化和有性生殖打下基础。有丝分裂是真核生物与原核生物的主要区别之一，减数分裂与有丝分在机制上相似，前者是在后者的基础上与双倍性同时产生，即出现生殖细胞的融合以及融合后的还原。在有性生殖方式下，个体具有两套基因，不但使基因重组产生新的遗传变异成为可能，也为基因的变异提供了储备的空间。这样不但提高了物种的变异性，而且增大了变异量，从而大大推动了进化的速率和丰富度。2、推动生物向多细胞方向发展，只有真核细胞才使多细胞化成为可能，最终发展处具有分化的组织和形式特殊功能的器官。3、促成了三级生态系统的建立。在原核生物时代，地球上只有以异养细菌和自养的蓝藻组成的二级生态系统，而真核生物的产生和动植物的分化则促使了三级生态系统的存在。8、化石按保存的特点可分为哪几类？决定化石形成的因素有哪些？按保存的特点，化石可分为遗体化石，模铸化石，遗物化石合遗迹化石。遗体化石：古生物的遗体所形成的化石。模铸化石：生物体在底层或围岩中所留下的各种印模和复铸物。遗物化石：古代动物的粪便，卵，植物的汁液以及人类祖先使用的工具。遗迹化石：古动物活动留下的痕迹。化石形成的条件：1、生物种群的大小。生物的死亡种群越大，即生物的密度越大，形成化石的机会就越多。2、生物体组成部分的坚硬程度。凡生物体结构中比较坚硬的部分都容易形成化石。3、生物尸体被掩埋的速度。只有当生物死后其尸体被某种沉积作用迅速掩埋才有可能保存为化石。4、掩埋的环境。在致密的环境中化石更容易被保存下来。5、石化的程度和速率，过程中物理作用和化学作用越复杂，化石就越容易保存。9、怎样理解生物界系统发展的规律？生物进化的总趋势是：进步性、阶段性和多样性。1、生物进化的进步性：表现出由低级到高级、由简单到复杂的进化趋势。2、生物进化的阶段性：生物的进化过程是一个连续发展的过程，在这一过程中又表现出明显的阶段性。3、生物进化的多样性：生物在进化过程中，多样性是不断增加的，特别是每次重大灭绝之后生物多样性增加都很迅速。10、新功能起源的基本方式有哪些？1、功能的强化：功能的强化按结构水平，分为两种，即细胞与组织的功能强化和器官的动能强化。2、功能的扩大：功能扩大是指结构功能范围的扩大。3、功能的更替：功能的更替指动物在进化过程中，由于环境的改变，原先次要的功能逐渐转化为主要的功能，随着功能更替，器官也发生相应的变化。11、新功能的起源及其在进化中的意义？生物在适应进化中，随着环境的改变，一些适应新环境的功能也随之出现。在系统发展过程中功能是最活跃的因素，常常出现的矛盾是新功能和旧结构之间的矛盾，矛盾的结果往往是创造新的结构满足新功能。新功能的出现具有重要的进化意义，使生物能够更好地适应环境。12、简述利他行为的生物学意义及其进化机制。利他行为对行为表达着和行为接受者都具有一定的生物学意义。利他行为在给行为表达者带来眼前不利的同时也带来了亲缘选择的好处，即帮助传递自身基因的好处，从而提高了自身的内在适合度。利他行为给行为接受者所带来的最直接的好处就是帮助其提高了适合度（存活能力和繁殖后代的能力）。进化机制：亲缘选择和互惠性利他选择。13、新功能起源的基本方式有哪些？14、测定了100人的PTC尝味能力，其中84人对PTC的反应为阳性。计算T和t的基因频率。Tt杂合子的人有多少？TT纯合子的人又有多少？由题意可知：∵PTC阴性的基因型tt的频率Q=100−84100=0.16=基因t的频率q=0.4∴基因T的频率p=0.6∴H=2pq=0.48=Tt杂合子的人数=100×0.48=48人∴基因型TT的频率P=p2=0.62=0.36=TT纯合子的人数=100×0.36=36人15、在100个男人中发现1人显示某性状的性连锁隐性遗传，计算该性状杂合子女人的频率和纯合子女人的频率。由题意可知：∵该性状为伴X染色体隐性遗传，该性状的基因型频率Q=1100