一:突变本身是一种影响基因频率的一种因素
二:为自然选择提供了原始条件,是进化材料的主要来源 9、适应形成的条件
①、变异应当是可遗传变异,这是适应形成的先决条件
②、这种变异应当具有生存价值,在选择上具有优势,也就是说发生变异的生物个体不仅能生存,而且能够成功的繁衍后代
③、环境的变化的定向这种定向的环境变化实质是提供了一种选择压力,使生物已产生的利于生存和繁衍的变异不断得到积累和加强,最终形成对于改变了的环境的适应
10、适应在进化中的作用
①、适应和种内进化有非常密切的关系,它可以导致物种分化,使之产生新类型
②、适应必然带来种的繁荣和物种分布范围的扩大,同时又因为环境的随机性,不定向性,生物必须及时的对变化的环境快速适应
11、小进化在生物进化中的意义
①生物进化的实质是通过突变、选择、迁移和遗传漂变定向地改变基因频率。可见,小进化是进化的基础,多种微观进化汇集的结果即表现为宏观进化。
②小进化是生物体保持连续性所必需的。生物体必须通过微观进化来适应多变的环境,使物种的基因库更加丰富。③微观进化是构成生物多样性的原因之一。
12、从猿到人行为特征的变化 ①、前后肢分工和直立行走
②、工具的制造和使用(人类是普遍性使用工具盒制造工具,而猿是个别会使用工具而不会制造高级工具)
③、食性的进化(人类是杂食、熟食,而猿是素食,生食) ④、繁殖的进化(人类的繁殖不受季节的限制,且发生时间较长) ⑤、智力的起源和进化(智力更加的发达) ⑥、语言的产生与发展(更加复杂) 13、生物进化与非生物系统的演化:
①生物进化的范围很广,包括某一物种(如马和象)、某一类群(如鸟类和哺乳类)直至整个生物界的历史发展。
②生物进化与非生物系统的演化截然不同。生物进化是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而实现的,生物进化的结果导致生物对环境的适应;而非生物系统的演化不存在传代,也不存在适应。
14、多细胞生物的进化特点:
(1)进步性:生物进化是由少到多、由低级到高级、由简单到复杂的进步性发展;
(2)阶段性:生物进化是由间段性与连续性相结合的一种阶段性发展。首先,生物的进化是间段的。其次,生物进化又是连续的。此外,在物种的进化过程中,也有许多中间的过渡类型联结着;
(3)适应性:生物进化又是生物与环境相互协调的一种适应性发展。生物的进化与环境的改变密切相关。
15、影响生物进化速度的因素 1)、生物自身因素的影响:
①生物进化的速度与生物体的结构水平相关。一般是生物类型越高等,其适合度越高,进化速度就越快;②生物种群的繁殖方式也影响着生物进化的速度。一般而言,有性繁殖生物要比无性繁殖生物群体具有更高的进化速度,异花授粉的植物要比自花授粉的植物进化相对较快;③生物种群的大小和发生变异的能力也会对生物进化的速度产生一定影响。一般是种群大,容易产生心的变异则进化快,种群小、不易产生新变异则进化慢。当然,事物也不能是绝对的,种群过大,新种反而不容易形成,种群太小则容易造成
灭绝。
2)环境对生物进化速度的影响:环境的剧变可以产生较大的选择压力,引起或促进生物体发生变异,从而促进新种的形成。
16、造成常规绝灭的原因
有物种内在的原因和种间生态关系方面的原因。
内在原因主要是由于物种遗传系统的多态性减少,如小种群内长期近交使其基因库的变异量降低,从而不能适应变化的环境,导致物种的绝灭。另外,还由于物种自身结构或习性的高度特化,限制了其进一步的发展,结果也变得容易绝灭。
物种间生态关系的变化也会造成物种的绝灭。 17、灭绝的意义
绝灭是生物进化中的一种正常现象,同时也是不可避免的。绝灭是生物圈在大时空范围内的自我调整,是生物在与环境相互作用的过程中,不能适应环境的变化而付出的代价。
另一方面,绝灭对进化,特别是大进化有着重要的意义。绝灭在使得一些原有的物种和生物类型消失的同时,又为新种类生物的产生或发展提供了空间和资源,为崭新的适应类型的诞生创造了机遇。集群绝灭之后,往往伴随有生物大规模的适应辐射发生。
四、论述题
A、生物进化论的研究对象是什么?
1、地球上生命自然界产生和发展的历史过程,其中包括生命的起源,物种分化和形成以及人类起源等过程。
2、生物进化的因素和规律,其中包括遗传变异、自然选择以及两者之间的相互关系;进化的方向、速度和分子基础等;还有如生命起源、细胞起源、人类起源与进化以及物种形成中的某些理论问题。
3、生物进化与其外界环境的关系。
4、生物产生和发展的证据。其中包括古生物学证据以及胚胎学、比较解剖学、生物地理学、生理学、分子生物学等学科的证据。此外还有生产实践上的证据。
5、生物进化论产生和发展的历史,包括主要学派及其论点。
对生物进化的历史过程、进化的原因、机制、速率、趋向及物种的形成和绝灭、系统发生以及生命的起源等方面的研究已逐渐构成了一个新学科领域,即进化生物学,它的基本理论就是进化论。 B、生态系统的进化趋势:
(1)生态系统复杂程度逐步提高。表现在随着进化,物种多样性增加,群落结构复杂程度增高,生态关系复杂化,从而造成生态系统内的生态关系更加复杂,能流、物流的转换层次增多。
(2)生态系统的物质能量利用效率逐步提高。随着生态系统内生物的进化,表现在初级生产力和能量转换率不断提高,从而导致生物量对初级生产的比值逐步上升。
(3)生态系统所占的空间逐步扩展,表现在由深海底逐步扩展到浅海、由浅海扩展到陆地及陆上水体和空间。
(4)生态系统内空间逐步被占用,物种占据的小生境由不饱和状态逐步达到饱和状态,表现在种间竞争逐步加剧,物种绝灭速率和新种形成速率提高
二:填空
1、文学说要点:共同起源,生存斗争,自然选择,适应
2、克学说:用进废退,获得性遗传,环境条件和转变能够引起生物的变异,环境多样性是生物多样性的原因。
3、变论:由法国古生物学家居维叶提出,生物进化是造物主的意志安排。 4、行类灭绝学说:渐变说,灾变说
5、龙类——三放型腰带 鸟龙类——四放型腰带
6、类始祖:杯龙类
7、藓植物起源学说:一起源于藻类,二裸子植物退化而来
8、生命活动的基本特征:自我更新,自我复制,自我调控,自我突变 9、生命起源的条件:原始大气,能源,原始海洋
10、生命起源的过程:无机小分子—有机小分子—生物大分子—多分子体系—原始生命 11、核酸、蛋白质起源的三大学说:陆相起源说、海相起源说、深海“烟囱”起源说 12、地质年代的划分:代、纪、世、期 界、系、统、层
13、地质年代测定的方法:放射性现象测定、古地磁测年法、电子回旋共振测年法 14、无界说:动物界、植物界、真菌界、原生生物界、原核界
15:有节制的争斗行为:恐吓、威胁、虚张声势、领域行为、仪式化格斗等 16、斗争模式的估评:进化稳定对策(ESS)
17、动物斗争的结局,往往取决于三个因素:①得胜的利益,②受伤的程度,③时间和精力上的损失。 18、无性生殖的生物的进化单位:无性生殖系 19、有性生殖的生物的进化单位:种群
20、影响选择有效程度的因素主要有两个:①被选择基因的起始频率;②选择系数。 21、自然选择的常见类型:A 歧异化选择,B 稳定化选择,C 定向选择。
22、大进化一般是通过比较不同生物(包括化石生物)的外部形态及其功能来加以研究的,其模式主要有辐射、趋同和平行。此外,又可有渐变式和间断平衡式之分。
23、分支系统学要求区分三种分类群即单源群、近源群和多源群。分支系统学只接受单源群,拒绝在分类系统中包含近源群和多源群
23、生态系统内生物与生物、生物与环境之间的相互作用是一个组织化的整体。生态系统内存在信息反馈机制,具有自控制、自反馈、自维持功能,这就是生态系统的组织化。
24、地质史上生态系统进化的主要阶段可分为原始生态系统、初级生态系统、次级生态系统和人工生态系统。 填空题
(1)生命的本质特征有生殖、繁殖、新陈代谢、细胞、原生质、应激性、调节、进化趋势 (2)核酸、蛋白质起源的三大分支学科:陆相说、海相说、深海相说
(3)新基因起源的途径:基因突变、基因重叠、基因重复、基因延长、外显子改组 (4)生物个体结构复杂性提高的途径:叠加组合、渐进的适应性进化、旧器官的改造 3简述题
(1)从猿到人行为特征的变化
1、前后肢分工分工与直立行走2、工具的制造和使用(人类是普遍性使用工具和制造工具,而猿个别会使用工具不会制造高级工具)3、食性的进化(人类是杂食、熟食,而猿类是素食、生食)4、繁殖的进化(性行为没有季节的限制,且发生时间更长)5、智力的起源和进化(智力更加发达)6、语言的产生和发展(人类语言比其它语言更加复杂)
(2)简述真核细胞内共生起源说合理性表现及不足之处
合理性表现:1、在膜形态结构上,线粒体和细菌相似,叶绿体和蓝藻相似。在化学组
成上,内外膜不一致,线粒体外膜和真核细胞的质膜相似,而线粒体内膜则是与原核细胞的质膜相似2、线粒体和叶绿体都是半自主性的细胞膜,它们像细菌一样,一二分裂方式进行繁殖,这些特征具有曾是独立生存的生物性质3、线粒体、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,有些真核细胞存在有内共生现象5、分子进化方面的证据,根据16SrRNA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:假说太粗糙,只注重形态学方面而忽略细胞生理和生化特征,另外内共生假说也不能很好地解释细胞核的起源
(3)简述达尔文学说的主要内容
1、达尔文认为物种是可变的,所有的物种具有共同的祖先 2、生存斗争和自然选择 达尔文学说中的一个概念,认为每个生物在生活过程中必须跟自然环境作斗
争、跟同一物种的生物作斗争、跟不同物种的生物作斗争。自然选择是适者生存,不适者被淘汰。自然选择是在生物的生存斗争之中进行的 3、适应是自然选择的结果 4)简述物种常规灭绝的原因 1、生物自身因素的影响
生物体自身因素对进化速度的影响表现为:1、生物进化的速度与生物体的结构水平相关2、生物种群的繁殖方式也影响着生物进化的速度3、生物种群的大小和发生变异的能力也会对生物进化的速度产生一定的影响
2、环境对进化速度的影响 环境的剧变可以产生较大的选择压力,引起或促进生物体发生变异,从而促进新种的形成,或者造成物种的灭绝 (5)简述新功能起源的基本方式和意义
基本方式:功能的强化、功能的扩大、功能的更替
意义:生物在适应进化中,随着环境的变化,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与旧结构之间的矛盾,矛盾的结果往往是创造新的结构的满足新的功能。所以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 (6)简述物种形成在生物进化上的意义
1、物种形成是生物对不同生存环境适应的结果2、物种间的生殖隔离保证了生物类型的稳定性3、物种是生物进化的基本单位4、物种是生态系统中的功能单位 二、简答题
1. 自然选择学说的主要观点
(1)过度繁殖:任何一种生物的繁殖能力都很强,在不太长的时间内能产生大量的后代;
(2)遗传变异:生物个体具有既能保持亲本的性状又会出现不同的变异性状;(3)生存斗争:生存条件是有限的,生物在争夺有限的空间和食物的情况时进行着激烈的生存斗争,斗争的结果是一部分个体被淘汰;
(4)适者生存:有利变异个体容易在生存斗争中获胜并将这些变异遗传下去,不利变异个体则容易被淘汰。
达尔文把这种适者生存不适者被淘汰的过程叫作自然选择。 2. 生命起源的化学演化的主要阶段 (1) 由无机小分子到有机小分子
(2) 从有机小分子到生物大分子聚合物 (3) 由生物大分子组成多分子体系 (4) 从多分子体系到原始生命细胞
1. 生命起源的假说有哪些?
(1) 神造论——上帝创造万物,最后造人。 (2)自然发生论——生物是从非生物环境中自然发生出来的,如腐草化蝇、腐肉生蛆、淤泥生鼠。
(3) 宇生论——地球上生命来自宇宙空间别的星球。仍留下问题:―别的星球上生命如何起源‖。(4)生命的蛋白质起源说奥巴林为代表,认
为生命起源的化学演化的实质是蛋白质的形成和演化,在功能上先有代谢,后有复制,蛋白质首先起源,蛋白质的合成不需要核酸的编码。 证据: 奥巴林的团聚体 (coacervate)假说
a福克斯用类蛋白质加热得到微球体; b S. Miller (1953)的模拟实验
c 澳大利亚 陨石中发现(1959)氨基酸、嘧啶和脂肪酸; d 1990 Hirata,1994Peler发现蛋白质具有自我剪接
功能; e 1996 David Lee 首次能自我复制的肽。
(5)核酸起源说里奇和奥格尔为代表,认为生命起源的化学演化的实质是核酸的形成和演化,在功能上先有复制,后有代谢,核酸首先起源,核酸是遗传信息的载体,控制着蛋白质的合成。 证据:
a 遗传学家Muller (20年代) 提出―裸基因说‖(naked gene theory): 根据类类病毒提出生命发生从基因开始; b Schuster (1984) 发现硅酸盐介导DNA合成的现象;
c T.Cech (80年代) 发现四膜虫Pre-rRNA切下的内含子具有酶的活性(聚合与剪切作用), 提示生命由RNA起源的可能性;
d Cuenoud等(90年代)发现DNA也具有酶活性,揭示核酸具有酶活性和保持遗传信息的双重功能。 (6)核酸和蛋白质共同起源以迪肯森为代表,认为生命起源的化学演化的实质是核酸和蛋白质共同起源,复制和代谢相辅相成。 证据:
a 蛋白质合成的中间产物氨基酸腺苷盐既可以使氨基酸合成多肽,又可使碱基合成多核苷酸。
b 1994年,赵玉芬-曹培生共同发表了―磷酰化氨基酸-核酸与蛋白质的共同起源(Phosphoryl amino acids:common origin for nucleic acid and protein)‖论文,提出磷酰化氨基酸是核酸与蛋白质最小单元的结合体。
c 1996年两者又建立了―生命化学进化的基本模型 人类起源进化的五个阶段 (1)南方古猿阶段: a始祖南猿是已知古猿化石种类中最早的共同祖先, b阿法南猿是始祖南猿的直接后裔,是人类的直接祖先,
c阿法南猿继续演化为南方古猿,根据形态差异分为:纤细型南猿和粗壮南猿。 (2)能人Homo habilis阶段:a生存时间约在100-250万年; b比南方古猿进化,能直立行走,有效奔跑; c能制造石器; d头骨壁薄、眉脊突出,脑容量均达637ml。 (3)直立人Homo erectus阶段a从200万年(或150万年)开始到40万年期间,进入晚期猿人阶段。直立人是这一时期的代表。 b完全用两足行走, c脑容量800-1200ml, d能够制造较进步的工具,
e开始使用火和语言。如:北京周口店发现的中更新世早期的北京猿人
(4)智人(Homo sapiens)阶段a距今约30-4万年,广泛分布于欧、亚、非洲各地;
b脑容量达1300-1600毫升,眉脊发达,面骨相当粗大,下颌骨也很大。 c躯干和四肢都比较粗短,腰弯背曲。
d他们已能用火熟食,制造更精致的工具和简单的兽皮衣物。如:山顶洞人
(5)现代人modern human a现代人属于智人种,第四纪全新世以来的人类(1万年至今);
b现代人包括五大人种: –蒙古人种(mongoloids):黄种人 –欧巴人种(caucasoids):白色人种 –尼格鲁人种(negroids):黑色人种 –澳大利亚人种(austruloids):棕色人种 –印第安人种(indoids):黄种人 3.三种物种形成方式
(1) 异域形成(Allopatric speciation)
第一种方式:通过地理上大范围的分割后发生的异域形成过程。 §属于渐进的物种形成方式(gradual speciation)。 §在活动性强、活动范围广的大型动物如猫科与犬科动物、多数鸟类、大型鱼类 第二种方式:通过少数个体分割出来产生新类型的异域形成方式,即通过建立者效应产生的异域物种形成。 §种间呈现的差异主要在于调节基因系统的变化; §在一些小型、活动范围不广、形成紧密联系的小群、和营社会性或半社会性生活的动物如啮齿类、灵长类、翼手类、昆虫等常以这种方式产生新的物种。( 2)、同域形成(sympatric speciation)§同域形成中作用最显著的隔离因素是寄主隔离。寄生物在寄主体上交配容易形成不同寄主的隔离群体。 §同域形成过程中由于寄主、时间、季节等不同常发生配合前的生殖隔离,配合后的生殖隔离不完善。 (3)、邻域形成(parapatric speciation)第一种方式:发生于相邻地区的两个种群中的物种形成,在邻接地存在一定的基因流动,但不影响2个种的分化和独立存在。第二种方式:发生于祖种分布区的边缘,始于较孤立的小种群。与异域形成的第二类相似,但有区别。遗传结构发生变化的