进化生物学课后习题
一、名词解释 11
1、宏观进化：宏观进化研究的是种以上的高级分类群在长时间（地质时间）尺度上的变化过程。物种是宏观进化的基本单位。
2、复式进化：又称为全面进化，这是一种由简单到复杂、由低等到高等的进化，是生物体形态结构、生理机能的综合地、全面地进化过程，其结果是生物体各个主要方面比原有的水平都要高级和复杂。 3、表型趋异：是指后裔的平均表型相对其祖先表型的偏离。
4、谱系趋异：是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绝灭速率的差异而造成的谱系不对称性。 5、绝灭：绝灭就是物种的死亡，物种总体适合度下降到零，是种形成的负面。
6、集体绝灭：指生命史上发生的大范围，高速率的物种绝灭事件，即在较短的地质时期内，一些高级分类单元所属的大部分或全部物种的消失，从而导致生物圈多样性的显著降低。
7、常规绝灭：指在各个时期不断发生的绝灭，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。 8、重演律（P180）：生物发生律也叫生物重演津， 二、举例说明特化式进化的主要类型。（P164）书上找例子 特化式进化的主要方式
（1）分歧（divergence , 趋异）由一个祖先物种适应于不同的环境，向着两个或两个以上方向发展的进化过程。北极熊是从棕熊发展而来的
（2）辐射(radiation)由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种，以适应不同环境或生态位，从而形成一个同源的辐射状进化系统 。哺乳类在历史上发生的三次适应辐射，最后一次发生在新生代，从原始的食虫类分化出包括灵长类在内的胎盘哺乳类。
（3）趋同（convergence) 指亲缘关系较远的生物在条件相同的环境中，在同样的选择压力下，有可能产生功能相同或十分相似的形态结构，以适应相同的环境条件，这种现象称为趋同。化石爬行类中的翼龙很像哺乳类的蝙蝠，这就是生物进化中的趋同作用
（4）平行(parallelism) 指源于一个共同祖先，但后来适应不同条件产生分歧，之后又遇到了相同的条件，产生了对相似环境的相同适应。澳大利亚的鹅袋类与大陆的真兽类在形态和生活习性等方面是非常相似的，从一个共同祖先为了适应各种不同条件中，进行了平行进化
三、试述渐变型式与间断平衡型式的异同点。
相同点：都是以时间和表型改变量来描述物种进化的宏观进化型式。 不同点：
（1）在线系上，渐变型认为新种主要是通过线系进化产生，而间断平衡型式认为新种主要通过线系分支产生，古生物学中的“时间种”是不存在的。
（2）渐变型认为新种的产生是一个缓慢、渐变、匀速的过程，而间断平衡型式认为新种的产生是跳跃式、快速地形成。 （3）渐变型强调进化的连续性和缓慢性，而间断平衡式认为进化是跳跃与停滞相间作用。
（4）渐变型认为适应进化是在自然选择作用下的线系进化，而间断平衡型式认为适应进化只能发生在种形成过程中。 四、简述灭绝的生物学意义（P178）
1、灭绝是生物圈在更大的时空范围内的自我调整，是生物在与环境相互作用过程中，生物不能适应环境的剧变而必然付出的代价。
2、只有旧的类型不断消失，新的物种才能不断产生。灭绝推动了生物的进化。 3、灭绝给人类敲响了警钟
一、你是如何理解进化的不平衡性的？（P168） ①镶嵌进化(mosaic evolution)
镶嵌进化是指进化过程中生物体性状的各个部分独自地进行变化。镶嵌进化是由于生物在身体构造、机能等方面的发展、进化不平衡引起的。 ②生物进化速度的不平衡 A. 低速进化 B. 中速进化
C. 高速进化（有袋类5千万年 ）（人类的进化200-300万年 ）
二、通过本章的学习，请你谈一谈保护野生动植物资源的必要性。（自己组织~） 通过进化的不可逆性，谈一谈保护野生动植物资源的必要性。
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生物进化，从总的说来是不可逆的。已经演变的物种不可能回复祖型；已经灭亡的种类，不能再重新出现。也就是说，不论是前进的进化，或是减退的进化，凡进化了的生物，就不会复原了。这是一个规律性的现象。
古生物学的材料证明，生物进化是不可逆的。由爬行类进化成的鸟类，不可能重新变成爬行动物；同样，人类的祖先是猿类，猿类的祖先是猴类，人类可否回到猿类甚至猴类的时代呢?绝对不可能。
必要性：物种的进化是不可逆的，也就是说，现在的物种不可能退化成过去的物种，物种一旦消失就不可
再现。这样破坏了物种的多样性，所以我们需要保护野生动植物资源。
三、试述微观进化与宏观进化的关系（P179）
微观进化过程是宏观进化现象的基础，微观进化过程在一定程度上可以解释宏观进化现象，不存在与微观进化无关的独立的宏观进化过程。
微观进化的速率有快有慢，在一定情况下，微观进化速率也会很快。说明在一定条件下，微观进化和宏观进化是统一的，微观进化通过选择、隔离分化同样可以导致高速率的进化。
微观进化与宏观进化是不同层次上的进化，二者是相互关联的。
第九章 生物遗传系统的进化 一、名词解释
1、选择性剪接：指从一个基因转录出来的RNA前提，通过不同的剪接方式形成不同的成熟mRNA，产生不同的蛋白质。 2、基因共享：是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他方面，也就是说获得了多种功能。
3、基因延长：是通过基因内部重复等而造成的基因长度增加，它是简单基因进化为复杂基因的一种重要途径。
4、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基因之间进行交换组合，这种交换组合就是外显子改组。
5、基因组倍增：是指基因组进行整体扩增，复制出一个或多个拷贝的现象。
6、致同进化：即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。
7、基因转换：是两序列通过相互作用，其中一序列被另一序列转变，机制包括同源重组过程中错配修复的不对等，或在DNA缺口修复石，以另一序列的部分区域作为模板进行修复。
8、假基因：是基因组中与某一功能基因的序列高度同源但却没有功能的DNA片段。 9、蛋白质组：一个基因组所表达的蛋白质，是一个动态的概念，本身也是一个动态的实体。 10、基因水平转移：指遗传物质在不同物种基因组之间的转移，为水平转移。 11、结构域：是指蛋白质亚基结构中明显分开的紧密球状结构区域，又称为辖区 12、进化基因组学：研究生物进化过程中基因组的动态变化和基因的变异，揭示生物类群的亲缘关系和进化规律的学
科。
二、染色体的进化有什么方式和途径？ 1.
染色体数目进化
① 基本染色体组整倍的增减，形成整倍体。
② 染色体组内个别染色体的增减，使细胞内染色体的数目不成基数的完整倍数，导致非整倍体的产生。 2.
染色体结构进化 ① 缺失 ② 重复 ③ 倒位 ④ 易位 3.
染色体功能进化
随着有性生殖在进化中的出现，在很多生物的性别决定上就产生了染色体功能的分化，即产生了与性别有关的性染色体和与性别无关或关系不大的常染色体。
性染色体是逐渐从一对原始的同源染色体分化而来。
三、简述原核基因组与真核基因组的结构差异（P194~195） 四、基因家族的进化有什么特点和机制？
基因家族中各个成员之间存在着“致同简化”，即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。
致同简化的机制主要有不等交换和基因转化。
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①不等交换可以在种系细胞有丝分裂中的姐妹染色单体之间发生，或在减数分裂中的同源染色体之间发生，结果使得其中一条染色体（或染色单体）发生重复而另一条发生缺失。
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②基因转换时两序列通过相互作用，其中一序列被另一序列转变，即在复制的过程中，除了以自身作为模板外，还以另一序列的部分区域作为模板进行复制。
五、从进化的角度看，转座有什么生物学意义？（P198）
转座子元件是植物分子生物学操作和植物基因工程中分离克隆基因和研究基因功能有力的工具 其中的一大类—反转录转座子具有分布广、异源转座高和受组织培养诱导激活等优势，因此它的发现和利用又为转座子标签的应用提供了更广阔的前景。此外通过对现有转座元件的改造以及转座元件作为载体改造的工具，也将大大加速植物基因和功能序列的分离与研究，如利用转座子元件构建启动子捕捉载体，效率比T-DNA标签高
六、 对基因组进化的研究主要有哪些方面？（P200） 思考题 一、为什么基因重复有可能产生新基因？
基因内部重复能造成基因延长，往往可以增强有关基因的功能或增加基因的复杂性。基因的重复产生了额外的拷贝，因此只要其中一个拷贝能保持原功能，额外的拷贝就可以比较随意地变化，从而有可能获得新功能，导致新基因的出现。 二、对于内含子的起源，现有什么假说？你认为哪一种假说更具有说服力？
1、内含子的起源主要有“后起源”和“先起源”两种观点。
2、“后起源”观点认为，内含子都是作为间隔序列，插入到连续编码的基因序列中形成的，内含子在较高级的功能基因出现之后，或在真核生物出现之后才产生。
3、“先起源”观点则认为，早期的内含子具有自我催化、自我复制等能力，因此它们是原始基因和基因组的组织与复制必不可少的。内含子在原始基因组中就已存在，现代的内含子则是一类进化的遗迹。
4、你认为哪一种假说更具有说服力？请开动自己的思维咯~ 三、为什么在有些蛋白质分子之间会存在着序列的协同进化？
不同蛋白质分子之间的协同进化，主要是因为具有相互作用的蛋白质分子之间存在着功能上的相互制约。只有于此匹配的突变才能保持这种相互作用，从而得以在进化中保持下来；若只有一方发生变异而另一方没有相应的变化，就会影响或导致丧失相互作用的功能而被淘汰。
四、如何研究基因和基因组的起源与进化？（P200）
第十章 分子进化和分子系统学 习题 一、名词解释：
1、分子系统树：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，以此建立的系统树，称为分子系统树。
2、分子钟：是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。 3、中性突变：不影响蛋白质功能的突变，也即既无利也无害的突变，如同工突变和同义突变。 4、分子进化：分子进化即生物进化过程中蛋白质和核酸分子结构的变化以及这些变化与生物进化的关系 二、中性突变理论的具体内容有哪些？（建议参考下面材料组织语言）
主要观点是分子水平上的进化大都不是通过达尔文的自然选择，而是由选择中性或近中性突变基因的随即固定实现的。其本质是分子突变从严格意义上讲是选择中性的，即对生物本身来讲既无利也无害，他的命运几乎取决于遗传上的随机固定，所以在分子进化的过程中，突变压和随机固定起着重要作用。详见P213
【关于中心突变理论的理解：遗传突变多为中性突变，即对生物体无利也无害，所产生的突变由于群体内个体的随即交配以及突变基因随同一些基因型固定下来或消失不见（随机漂变的作用），新种的产生不是由微小的长期有利变异积累而成，而是由那些无适应性、无好坏利害之分的中性突变累积而成。它在理论上与达尔文的自然选择并不冲突，前者是揭示了
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三、简述分子系统树建立的方法
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分子水平（微观）的进化规律，后者揭示了表型、种群进化（宏观）的规律，可以说中心突变理论是达尔文的进化学说1、获得不同生物同源生物大分子间的差异数据。（分歧时间长——进化速率相对较慢的生物大分子；分歧时间短——进化快的分子）
2、比较各物种之间同源生物大分子的差异。（差异：同源位置上不同（置换），空缺或插入） 3、给出具体的分歧时间。 四、简述中性突变理论的贡献（P215） 思考题
一、 论述分子进化恒定性的相对性（P211）
二、 有人说中性突变理论是对达尔文进化理论的否定，你的看法怎样，为什么？（P213）蓝笔 第十一章 人类的起源与进化 习题 一、 名词解释
1、自然人：就是生物学概念的人，人类同样是一个生物物种，与其他物种无本质区别。 2、社会人：人具有社会属性，能创造文化，建立文化系统
个别的人在社会文化系统中通过各种途径获得该系统积累的文化信息，成为社会文化系统中的成员，一旦脱离社会，就会失去社会属性。
3、南方古猿：最早的人科成员，能用双脚直立行走，带有一些似猿的特征，弯曲的指骨，突出的犬齿和小脑颅。 4、直立人：直立人化石广泛分布于非洲、亚洲和欧洲。直立人还主要包括蓝田人、巫山人、元谋人 5、现代人：现代人是新石器 (第四纪全新世, 1万年前)以后的人类.
6、文化进化：指人类社会的文化系统(包含生产方式和上层建筑）随时间而变更的过程。
7、迁徙说（P238）：认为现代人具有相同的非洲祖先，而后他们进行了第二次大迁徙，走出非洲，分部到世界各地，并取代各地土著人，发展成各个现代人种。
8、系统说（P238）：认为现代人是由各地的直立人分别独立演化为现代各个人种。 二、 人类起源发展经历了那几个阶段？（P231） 人类起源发展的四个阶段 南方古猿
能人或早期猿人(100万年～250万年前 直立人或晚期猿人 (20万年～200万年前) 智人(3. 5万年～28万年前) 三、 人种形成的主要因素有哪些？
生产、选择、隔离、迁徒、人种混杂。
人种形成的主要因素人种形成是一个很复杂的过程，往往受到多种因素的制约，其中起决定性作用的是生产，以及与此密切有关的选择、隔离、迁徒、人种混杂等等。
生产：人类社会的生产(包括工具的生产和人类自身的生产)和受其制约的社会制度；文化水平等对人类体质的形成起着主导的作用。
选择：人种的肤色、发形等与选择的作用关系极大
隔离：人种的分化与隔离作用有很大的关系。如高山、深谷、 河流、沙漠等天然的障碍，使这一区域的人和另一区域的人断绝了往来，长时期在不同的自然条件下生活，发生了种族上的分化
迁徒：人种的形成与迁徒也是分不开的，许多人种在形成过程中都有过迁徒的历史。迁徒有利于扩大和改善人类的生存条件，有利于不同人种的交往和混杂
人种混杂：人种混杂也是影响种族发展的重要因素之一。
四、试述人类的生物学进化与文化进化的特征及关系？（P240） 生物学进化与文化进化的特征
生物进化：指生物个体和种群的遗传组成和与之相关联的表型特征的世代改变。 文化进化：指人类社会的文化系统(包含生产方式和上层建筑）随时间而变更的过程。 关系：
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人类的文化进化建立在生物学进化的基础上，生物学进化达到一定的阶段，才产生和创造出文化，才可能有文化进化。文化是靠一种符号系统和习俗等表达和传递的。只有人类才具有创造文化的能力，建立由社会组织、语言、文字、习俗、教育诸要素构成的文化系统。
文化创造也是一种行为，而人类行为也是一种生物学特征，有遗传的基础。因此，人类的文化进化也可以看作是人类创造文化的复杂行为的进化。
（l）进化系统内部必须有变化或变异，为系统的进化提供“材料”。
（2）进化系统内的变化或变异必须以某种形式存储、传递和延续，才能完成进化过程。 （3）进化的动因和进化方向的控制。
生物系统的进化中，自然选择是主要的进化动因；自然选择也有导向作用。在某些情况下，人类有意识、有目的地干预或控制某些生物的进化方向。
在文化系统的进化中，人的知识积累、发明和创造活动不断提高生产力水平，生产力的发展是文化进化的主要动因。文化系统内部或系统间的斗争或竞争也是文化进化的重要动因。
（4）就人类的生物学进化而言，进化的结果是生物改变自身结构、机能和习性使之适应生存环境。人类文化进化的结果是改变自然环境使之适合人类自身的需要。两种进化过程都使人类更加适应环境。
（5）生物学进化是极缓慢的过程，而文化进化在达到适应的目的方面要快速得多。如，进化出翅膀的时间以百万年计，但人类创造发明飞机只经历了2000年（从风筝发明算起）。自然界从未进化出轮子，而人类文明的早期就发明了轮车。 （6）隔离对于生物进化和文化进化有相似影响。隔离降低生物种群间的基因交流，导致物种分歧和新种形成，增大物种的多样性。文化系统间的隔离会降低或减弱文化交流，导致文化的多样化。不论是生物学还是文化进化，隔离都会降低其进化速度。
人类的生物学进化与人类的文化进化是相互作用、相互影响的。人类的文化创造活动是依靠思维、劳动、语言三个基本能力，而人类的思维器官（脑）、劳动器官（手）和语言器官（声带）等则是生物学进化的结果。另一方面，人类的文化又反作用于人类的生物学进化。 思考题 一、试从生物进化看人类的未来。
50万年后人类的模样，按稳定进化论的观点可以归纳为以下几点： 1）大脑未来人类主要从事智力劳动，因此必然促进大脑进化。
2）牙齿 由于食物日趋精细，咀嚼更为方便，牙齿将会逐渐细小，智齿(wisdom teeth)可能消失。 3）毛发随着环境和居住条件的不断改善，毛发进一步退化，皮肤更为光滑。 4）肤色随着人们交往、异族婚配的增多，人种界限将逐渐模糊。 5）脚部 与交通发达有关，脚掌可能变窄，部分脚趾趋向合并。 6）身高 男女身高的差距继续缩小。
7）生育随着科技进步和观念变更，许多人对模拟女性生育机能的“人造子宫”兴趣倍增，新生儿生产逐步走向机械化、社会化。
8）两性关系 与上述原因有关，性行为逐渐与生殖分离，传统家庭关系淡化并逐渐消失。
9）社群活动随着社会制度和管理模式的不断优化，世界性(包括在外星球生活的人类)的协作和互补意识不断增加。 10）其他嘴唇的厚度趋向适中，处于黑种人和白种人之间。盲肠、蚓突、瞬膜、动耳肌、尾椎等可能进一步退化。
三、 分别总结出支持人种起源单祖论和多组论的理论依据（P237）
第十二章 生态系统的进化 习题 15 / 18