進(jìn)化生物學(xué)沈銀柱復(fù)習(xí)大綱620文檔良心出品

《進(jìn)化生物學(xué)》課程復(fù)習(xí)大綱(注：文中標(biāo)出的頁(yè)碼是沈銀柱《進(jìn)化生物學(xué)》第一版的，僅供參考)第一章緒論一、名詞解釋生物進(jìn)化：是生物與其生存環(huán)境相互作用過(guò)程中，其遺傳系統(tǒng)隨時(shí)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。進(jìn)化生物學(xué):研究生物進(jìn)化的歷史過(guò)程．進(jìn)化的原因、機(jī)制、速率、趨向及物種的形成和絕滅、系統(tǒng)發(fā)生以及適應(yīng)的起源等方面的學(xué)科。趨同進(jìn)化（convergentevolution）:不同的生物，甚至在進(jìn)化上相距甚遠(yuǎn)的生物，如果生活在條件相同的環(huán)境中，在同樣選擇壓的作用下，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)相同的條件。此種現(xiàn)象稱為趨同進(jìn)化。鯨、海豚等和魚(yú)類的親緣關(guān)系很遠(yuǎn)，前者是哺乳類，后者是魚(yú)類，但形都和相似。趨異進(jìn)化（divergentevolution）:有些生物雖然同出一源，但在進(jìn)化過(guò)程中在不同的環(huán)境條件的作用下變得很不相同，這種現(xiàn)象稱為趨異進(jìn)化。用進(jìn)廢退：經(jīng)常使用的器官就發(fā)達(dá)，不使用的就退化。獲得性狀遺傳：用進(jìn)廢退的器官變化是可遺傳的。二、問(wèn)答題試述達(dá)爾文進(jìn)化認(rèn)的主要思想和形成過(guò)程提示：達(dá)爾文進(jìn)化論的主要思想：遺傳、自發(fā)變異、繁殖過(guò)剩、生存斗爭(zhēng)、自然選擇、適者生存、共祖。其主要論點(diǎn)是自然選擇下的物種起源與漸進(jìn)進(jìn)化。新達(dá)爾文主義、綜合進(jìn)化論的代表人物和主要觀點(diǎn)提示：新達(dá)爾文主義學(xué)說(shuō)約翰森的“純系說(shuō)”（purelinetheory）：純系：從一個(gè)基因型純合的個(gè)體自交所得到的后代，其后代群體的基因型也是純一的。生物的變異可分為遺傳的變異（基因型）和不遺傳的變異（表現(xiàn)型）。在基因型混雜的群體中選擇是有效的，但是在純系中，不同個(gè)體所表現(xiàn)的差異是表現(xiàn)型的，是不遺傳的，所以在純系內(nèi)繼續(xù)選擇無(wú)效果。摩爾根的“基因論”生物的基因重組是按照一定頻率必然發(fā)生的，它的發(fā)生與外界環(huán)境沒(méi)有必然聯(lián)系。認(rèn)為這種變異一經(jīng)發(fā)生就以新的狀態(tài)穩(wěn)定下來(lái)，因此獲得性狀是不遺傳的。新達(dá)爾文主義通過(guò)對(duì)基因研究揭示遺傳變異機(jī)制，克服了達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的主要缺陷。同時(shí)又通過(guò)遺傳學(xué)手段從事進(jìn)化論研究，為進(jìn)化論進(jìn)入科學(xué)行列奠定了基礎(chǔ)。評(píng)價(jià)：新達(dá)爾文主義是在個(gè)體水平上研究生物進(jìn)化的，而進(jìn)化是群體范疇，因此在解釋生物進(jìn)化時(shí)總體上具有局限性，同時(shí)也漠視自然選擇在進(jìn)化中的重要地位，因此不可能正確解釋進(jìn)化的過(guò)程。綜合進(jìn)化論學(xué)說(shuō)，代表人物是杜布贊斯基。主要論點(diǎn)為：首先認(rèn)為群體是生物進(jìn)化的基本單位，進(jìn)化機(jī)制研究屬于群體遺傳學(xué)范圍。其次，突變、選擇、隔離是物種形成的和生物進(jìn)化的機(jī)制。評(píng)價(jià)：該理論重申了達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)在生物進(jìn)化中的主導(dǎo)地位，并用選擇的新概念解釋達(dá)爾文中的許多難點(diǎn)，否定了獲得性狀遺傳是進(jìn)化普遍法則等流行很久的假說(shuō)，使生物進(jìn)化論進(jìn)入現(xiàn)代科學(xué)行列。但是，該學(xué)說(shuō)的實(shí)驗(yàn)工作僅局限于小進(jìn)化，對(duì)大進(jìn)化基本上未超出類推范圍。拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)：一切物種，包括人類在內(nèi)，都是其它的種傳衍的，生物的變異和進(jìn)化是一個(gè)連續(xù)而緩慢的過(guò)程?；涗浽骄茫镱愋驮焦爬希环粗?，則與現(xiàn)存的生物相近。環(huán)境的改變使生物發(fā)生適應(yīng)性進(jìn)化，環(huán)境的改變能夠引起生物的變異，環(huán)境的多樣性是生物多樣性的主要原因。外界環(huán)境對(duì)植物和無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)的低等動(dòng)物具有最直接的影響，使它們發(fā)生直接變異。這種變化過(guò)程可表示為：環(huán)境→功能→形態(tài)構(gòu)造對(duì)于有神經(jīng)系統(tǒng)和習(xí)性的復(fù)雜動(dòng)物，環(huán)境對(duì)它們的影響是間接的，其變化過(guò)程可表示為：環(huán)境→需要→習(xí)性→機(jī)能→形態(tài)構(gòu)造對(duì)于有神經(jīng)系統(tǒng)和習(xí)性復(fù)雜的動(dòng)物產(chǎn)生變異（適應(yīng)）的原因，除環(huán)境變化和雜交外，更重要的是通過(guò)用進(jìn)廢退和獲得性狀遺傳。生物具有按等級(jí)向上發(fā)展的趨向，生物進(jìn)化的方向是由低級(jí)向高級(jí)逐步推移的，這種推移是按不同等級(jí)而上升的。分為直線上升和分枝式發(fā)展二種情況?，F(xiàn)在看到的種類繁多的生物類型是生物按等級(jí)發(fā)展的傾向和各種環(huán)境影響之間長(zhǎng)期作用的結(jié)果。最原始的生物源于自然發(fā)生，例如纖毛蟲(chóng)、水螅、蠕蟲(chóng)等都可在短期內(nèi)由非生物產(chǎn)生出來(lái)。拉馬克認(rèn)為生物不是起源于共同祖先，動(dòng)物和植物、動(dòng)物中的各大類型各有不同的起源。這是生物進(jìn)化多源論的觀點(diǎn)。拉馬克認(rèn)為生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)是一定變異的結(jié)果，環(huán)境變了，生物會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變異，以適應(yīng)新的環(huán)境。因此拉馬克的變異與適應(yīng)是等同的。環(huán)境變化直接導(dǎo)致變異發(fā)生，這稱之為直接適應(yīng)論。3、論述進(jìn)化生物學(xué)與生態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)、植物學(xué)之間的關(guān)系？提示：生物學(xué)家邁爾（Mayr,1983）將科學(xué)按其回答問(wèn)題的世質(zhì)而分為兩大類：第一類科學(xué)回答什么和怎樣？例如：“什么是機(jī)器？它們?cè)鯓庸ぷ?？”第二類科學(xué)回答“為什么”，追究事物或過(guò)程的因果關(guān)系。4、生物進(jìn)化研究的主要內(nèi)容進(jìn)化的過(guò)程（將進(jìn)化作為一個(gè)歷史過(guò)程來(lái)研究），包括進(jìn)化的事實(shí)和證據(jù)、生物界的連續(xù)性（系統(tǒng)發(fā)生）和不連續(xù)性（物種形成和絕滅）、進(jìn)化的速度和方向（趨勢(shì)）等。例如古生物學(xué)等。進(jìn)化的機(jī)制和原因（將進(jìn)化作為進(jìn)行中的過(guò)程來(lái)研究），遺傳、變異以及進(jìn)化因素（內(nèi)因與外因）。例如進(jìn)化生物學(xué)，系統(tǒng)生物學(xué)等。5、談?wù)勀銓?duì)學(xué)習(xí)進(jìn)化生物學(xué)意義的認(rèn)識(shí)進(jìn)化生物學(xué)為我們認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象，研究生物科學(xué)提供了一種本性的、全面的（不同水平）、系統(tǒng)的（不同層面）、注重時(shí)空尺度變化的理論和方法。第二章生命及其在地球上的起源問(wèn)答題一、生命的基本特征1、化學(xué)成分的同一性：從元素成分來(lái)看，在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一百一十余種化學(xué)元素中，各類生物體所必需的元素差不多都是特定的一二十種，其中C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、K占了絕對(duì)多數(shù)。嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu)：生物體的各種化學(xué)成分在體內(nèi)不是隨機(jī)堆砌在一起的，而是嚴(yán)整有序的。新陳代謝：生物體是開(kāi)放系統(tǒng)，生物體和周圍環(huán)境不斷進(jìn)行著物質(zhì)的交換和能量的流動(dòng)。應(yīng)激性：生物能接受外界刺激而發(fā)生合目的的反應(yīng)。包括感受刺激和反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程。反應(yīng)的結(jié)果是使生物“趨利避害”。穩(wěn)態(tài)：盡管外界環(huán)境波動(dòng)很大，生物總有某些機(jī)制使其體內(nèi)環(huán)境維持不變。生長(zhǎng)發(fā)育：生物都能通過(guò)代謝而生長(zhǎng)發(fā)育。遺傳變異和進(jìn)化：任何一個(gè)生物個(gè)體都不能長(zhǎng)期存在，他們通過(guò)生殖產(chǎn)生子代使生命得以延續(xù)。子代與親代之間在形態(tài)構(gòu)造、生理機(jī)能上的相似便是遺傳的結(jié)果。而親子之間的差異現(xiàn)象由變異導(dǎo)致。而生物從約38億年前至今，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)的演變過(guò)程便是進(jìn)化的結(jié)果。適應(yīng)：每一種生物都有自己特有的生活環(huán)境，其結(jié)構(gòu)和功能總是適合于在這種環(huán)境條件下的生存和延續(xù)。二、簡(jiǎn)述生命活動(dòng)的十大特征，以及對(duì)個(gè)人對(duì)特征的生物學(xué)認(rèn)識(shí)（參考相關(guān)學(xué)術(shù)期刊）提示：1、整體性；2、層次性；3、系統(tǒng)性；4、依賴性；5、自組織；6、可塑性；7、進(jìn)化性；8、全息性；9、固著性（植物）；10、構(gòu)件性（植物）第三章細(xì)胞的起源與進(jìn)化一、名詞解釋：真細(xì)菌包括幾乎所有的細(xì)菌和藍(lán)藻、放線菌、螺旋體、衣原體及支原體等，換言之，真細(xì)菌實(shí)際上包括我們所知的絕大部分原核生物。古細(xì)菌是一些生長(zhǎng)在地球上特殊環(huán)境中的細(xì)菌，包括甲烷細(xì)菌、鹽細(xì)菌、熱原質(zhì)體及硫氧化菌等。它與其他原核生物相差十分遙遠(yuǎn)。它們生存在極度特殊的、非一般生物能生存的高溫、高壓或高鹽、或極為低溫干旱環(huán)境中，超出常規(guī)生命的范圍。二、問(wèn)答題原始細(xì)胞起源有哪些假說(shuō)？(參考書(shū)中P52頁(yè))超循環(huán)組織模式階梯式過(guò)渡模式真核細(xì)胞起源的意義為生物性分化和有性生殖打下基礎(chǔ)有絲分裂是真核生物和原核生物的主要區(qū)別之一，減數(shù)分裂與有絲分裂在機(jī)制上相似，前者是在后者的基礎(chǔ)上與雙倍性同時(shí)產(chǎn)生，即出現(xiàn)生殖細(xì)胞的融合（染色體的雙倍化）以及融合后的還原（減數(shù)分裂）。由兩性個(gè)體組成種群行有性生殖，個(gè)體不能一成不變地延續(xù)自己的基因型。在有性生殖方式下，個(gè)體具有兩套基因，使基因重組產(chǎn)生新的遺傳變異成為可能。這樣不但提高了物種的變異性，而且增大了變異量，從而大大推進(jìn)了進(jìn)化的速度。在生物進(jìn)化的30多億年的歷史中，無(wú)性生物時(shí)代占去近2/3的時(shí)間。在這段時(shí)期，生命長(zhǎng)期處在單細(xì)胞階段，進(jìn)化極其緩慢。自從出現(xiàn)有性生殖后，生物進(jìn)化速度才明顯加快。今天地球上已發(fā)現(xiàn)的約200多萬(wàn)種生物中，行有性生殖種類占絕大多數(shù)，約98%以上，原始的無(wú)性生物只占極少數(shù)，說(shuō)明有性生殖對(duì)于生物進(jìn)化有極其重要的作用。推動(dòng)生物向多細(xì)胞化方向發(fā)展盡管某些原核生物，如藍(lán)藻有多細(xì)胞化的傾向，但原核細(xì)胞的遺傳系統(tǒng)還不足以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的細(xì)胞間遺傳調(diào)控。因此，所有原核生物都沒(méi)有進(jìn)化到組織、器官的結(jié)構(gòu)形式，都還只停留在單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞集群的等級(jí)上。只有真核細(xì)胞才使多細(xì)胞化成為可能，最終發(fā)展出具有分化的組織和行使特殊功能的器官的復(fù)雜生物，進(jìn)而導(dǎo)致了動(dòng)、植物的分化，不但使生物的體型向高級(jí)方向發(fā)展，而且，地球上整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)也由原來(lái)的二極變?yōu)槿龢O，變得更加復(fù)雜化了。從此，生物進(jìn)化的水平進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。多細(xì)胞化是繼真核細(xì)胞起源之后的又一重大的進(jìn)化事件，該事件發(fā)生于那個(gè)地質(zhì)年代？簡(jiǎn)述其生物學(xué)意義？提示：發(fā)生在元古宙晚期其生物學(xué)意義在于：生物個(gè)體體積的顯著增大，大的體積是組織分化和器官形成的必要條件；生物結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜化：生物個(gè)體在細(xì)胞組織分化的基礎(chǔ)上形成功能?；钠鞴傧到y(tǒng)，提高了生物適應(yīng)能力并擴(kuò)大了對(duì)環(huán)境適應(yīng)的范圍；多細(xì)胞生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程涉及的遺傳調(diào)控機(jī)制復(fù)雜化：?jiǎn)渭?xì)胞生物只涉及細(xì)胞內(nèi)調(diào)控，多細(xì)胞涉及細(xì)胞間的調(diào)控；生物個(gè)體內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定；個(gè)體壽命延長(zhǎng)。簡(jiǎn)言之，多細(xì)胞化是生物組織化水平的又一次大提高，這一進(jìn)化事件奠定了地球上一切高級(jí)生命產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)。5、簡(jiǎn)述性起源的時(shí)期和促因，以及對(duì)生物進(jìn)化進(jìn)程的影響提示：性分化和有性生殖起源于元古宙，與多細(xì)胞化同時(shí)或相關(guān)地進(jìn)化產(chǎn)生的。有性生殖由于產(chǎn)生雌雄配子，需要消耗大量能量，并且雌雄配子結(jié)合的風(fēng)險(xiǎn)性，所以性起源的產(chǎn)生必然有超越以上不利結(jié)果的因素。有性生殖的優(yōu)越性在于增加變異量、提高進(jìn)化速率，利于物種的整體適應(yīng)。性的產(chǎn)生對(duì)整個(gè)生物進(jìn)化進(jìn)程的影響是極其深遠(yuǎn)的。由于有性生殖帶給個(gè)體基因型的不穩(wěn)定，因而生殖隔離的物種是有性生物的存在方式。物種形成可以看成是生物對(duì)性和有性生殖帶來(lái)的不利影響的對(duì)策。由于性分化，雌、雄個(gè)體在空間上分隔，自然選擇促使有性生殖的生物產(chǎn)生超量的配子以保證受精的機(jī)會(huì)，從而帶來(lái)達(dá)爾文稱之為“繁殖過(guò)?！爆F(xiàn)象。繁殖過(guò)剩導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致選擇。性分化首先帶來(lái)了雄性過(guò)?，F(xiàn)象，因而有達(dá)爾文所謂的“性競(jìng)爭(zhēng)”或“性選擇”。性分化帶來(lái)繁殖過(guò)程的復(fù)雜化以及相應(yīng)的適應(yīng)進(jìn)化。雌、雄個(gè)體之間的通訊聯(lián)系、性激素、性誘素、求偶行為、性器官、性生活史（性周期）、性愛(ài)乃至圍繞著性的心理和行為都在進(jìn)化中出現(xiàn)。第四章生物發(fā)展史一、名詞解釋新泛種論：某些學(xué)者推斷在地球早期演化過(guò)程中，星際有機(jī)分子可能通過(guò)慧星尾部對(duì)地球的“轟擊”而大量地進(jìn)入地球，成為前生命化學(xué)進(jìn)化的基本原料。這種說(shuō)法也稱之為“新泛種論”。寒武爆發(fā)：寒武系底部（相當(dāng)于大約5～5．3億年前的沉積）多門(mén)類的無(wú)脊椎動(dòng)物化石（節(jié)肢動(dòng)物、軟體動(dòng)物、腕足動(dòng)物和環(huán)節(jié)動(dòng)物等）幾乎“同時(shí)”地、“突然”地出現(xiàn)，而在寒武系底界以下的更老的地層中長(zhǎng)期以來(lái)卻找不到動(dòng)物化石。這一現(xiàn)象被古生物學(xué)家稱為“寒武爆發(fā)”（Cambrianex-plosion），成為古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)一大懸案。顯生宙：宏觀真核生物占優(yōu)勢(shì)時(shí)期，主要包括古生代、中生代和新生代。隱生宙：微體原核生物占優(yōu)勢(shì)時(shí)期，占生命史中4/5時(shí)間。絕對(duì)地質(zhì)時(shí)間：根據(jù)同位素測(cè)年方法測(cè)定的地質(zhì)時(shí)間。通常以Ma為單位。相對(duì)地質(zhì)時(shí)間：地質(zhì)時(shí)代或地層單位所代表的時(shí)間。最大的單位是宙，依次為代、紀(jì)、世和階，通常選擇最小的時(shí)代單位階作為相對(duì)地質(zhì)時(shí)間單位?；╢ossil）：埋藏在巖層中的地歷史時(shí)期的生物遺體或遺跡（硬體、殼、骨、蛋及活動(dòng)痕跡）。硅化木：保存在巖層中的古植物遺體，植物成分已被礦物質(zhì)填充取代，發(fā)生石化現(xiàn)象。二、問(wèn)答題相對(duì)地質(zhì)年代劃分的原則是什么？地質(zhì)史劃分為哪幾個(gè)代？中生代和新生代包括哪些紀(jì)？相對(duì)地質(zhì)年代根據(jù)疊加原則，劃分為6個(gè)代：冥古代、太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。（其余參考教科書(shū)71頁(yè)）簡(jiǎn)述太古宙的絕對(duì)和相對(duì)地質(zhì)時(shí)間，優(yōu)勢(shì)生物是什么？并簡(jiǎn)述該生物對(duì)生物圈生態(tài)系統(tǒng)中的作用提示：絕對(duì)地質(zhì)時(shí)間約38億年前，相對(duì)地質(zhì)時(shí)間為太古宙，經(jīng)歷了約38億－25億＝13億年。優(yōu)勢(shì)生物藍(lán)菌，漫長(zhǎng)的藍(lán)菌時(shí)代造成了如下的地球環(huán)境改變：大氣圈的成分改變。藍(lán)菌釋氧的光合作用造成大氣圈自由氧的緩慢積累，大約在元古宙早至中期（20億年前）大氣圈開(kāi)始氧化，自由氧分壓達(dá)到1％PAL（為真核生物起源創(chuàng)造了條件），元古宙晚期到末期自由氧分壓增長(zhǎng)到6％～10％PAL（為多細(xì)胞動(dòng)、植物起源創(chuàng)造了條件）。同時(shí)由于藍(lán)菌引起的碳酸鹽沉積，大氣圈中CO2含量下降。海水的物理化學(xué)性質(zhì)改變。例如，鈣、鎂離子濃度降低，PH值改變。地球表面平均溫度可能逐漸下降（因大氣CO2含量下降之故）。藍(lán)菌繁盛時(shí)代造成的環(huán)境改變是藍(lán)菌衰落的主要原因。藍(lán)菌衰落的直接后果是生態(tài)系統(tǒng)的重建，后生動(dòng)、植物和真核浮游生物進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)。3、簡(jiǎn)述被子植物、裸子植物、蕨類和藻類植物出現(xiàn)的地質(zhì)時(shí)間和順序（參見(jiàn)附后的地質(zhì)年代圖）參考教科書(shū)第71頁(yè)。4、生物界系統(tǒng)發(fā)展的規(guī)律提示：生物進(jìn)化的進(jìn)步性。生物在進(jìn)化過(guò)程中，表現(xiàn)出由低級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的進(jìn)化趨勢(shì)。不管是生命的化學(xué)演化，還是生物進(jìn)化都是如此。在化學(xué)演化中，先是由無(wú)機(jī)物演化出有機(jī)物，有機(jī)物小分子演化成有機(jī)物大分子，有機(jī)物大分子演化出多分子體系，再由多分子體系演化出原始生命。原核細(xì)胞出現(xiàn)后，再進(jìn)化出真核細(xì)胞。單細(xì)胞生物演化出多細(xì)胞生物。生物進(jìn)化的結(jié)果是，生物體結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，機(jī)能越來(lái)越完善，對(duì)外界的適應(yīng)能力也越來(lái)越強(qiáng)。在進(jìn)化過(guò)程中，舊有物種不斷絕滅，新的、進(jìn)步性的物種不斷出現(xiàn)。生物結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，出現(xiàn)時(shí)間也越晚。生物進(jìn)化的階段性。生物的進(jìn)化是一個(gè)連續(xù)發(fā)展的過(guò)程，在這一過(guò)程中又表現(xiàn)出明顯的階段性。例如，植物的演化就經(jīng)過(guò)了個(gè)明顯的發(fā)展階段，即藻類植物階段、苔蘚植物階段、蕨類植物階段、裸子植物階段及顯花植物階段。生物進(jìn)化的階段性不但表現(xiàn)在演化水平上，而且也表現(xiàn)在時(shí)間順序上，例如，古生代從泥盆紀(jì)至二疊紀(jì)是兩棲類繁盛階段，進(jìn)入中生代后便是爬行類大發(fā)展時(shí)期，而在新生代哺乳類取代爬行類成了優(yōu)勢(shì)類群。生物進(jìn)化的多樣性。生物在進(jìn)化過(guò)程中，多樣性是不斷增加的，特別是每次重大絕滅之后生物多樣性增加都很迅速。例如，海生無(wú)脊椎動(dòng)物的多樣性從寒武紀(jì)到奧陶紀(jì)都是穩(wěn)定增加的，隨后經(jīng)歷一次大絕滅后又上升到一個(gè)較穩(wěn)定的“臺(tái)階”，并持續(xù)到古生代末期。在二疊紀(jì)的大絕滅之后，多樣性從中生代到新生代逐漸增加，直至一個(gè)空前的最大值。第五章生物表型的進(jìn)化問(wèn)答題一、什么是表型特征？表型特征是可以直接觀測(cè)到的特征。包括形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理及功能、行為、發(fā)育特征等。現(xiàn)代研究表明表型也是可以遺傳的。例如生物特征如果具有表型可塑性(Penotypeplasticity，)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇后，通過(guò)遺傳同化而產(chǎn)生新表型，其實(shí)質(zhì)是DNA甲基化等變化導(dǎo)致生物外遺傳(Epigenetic系統(tǒng)變化。) 形態(tài)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)化的遺傳基礎(chǔ)是什么？其進(jìn)化的方向？提示：遺傳基礎(chǔ)是基因的多效性。進(jìn)化的方向是復(fù)雜化（由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低等到高等），簡(jiǎn)化（也叫退化，例如寄生生物）。形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)化的途徑有哪些？疊加組合：例如分子進(jìn)化中的蛋白質(zhì)和核酸可能是獨(dú)立起源的，二者疊加形成復(fù)雜的生物大分子；單細(xì)胞個(gè)體聚集成群或通過(guò)細(xì)胞間的共生組合途徑逐漸發(fā)展成復(fù)雜個(gè)體結(jié)構(gòu)。漸近的適應(yīng)進(jìn)化：例如心臟，從魚(yú)類的單心室、心房到兩棲類的左右心房分化，再到爬行類不完全分隔心室，到哺乳類和鳥(niǎo)類完全分隔的左右室及左右心房。隨著循環(huán)系統(tǒng)的完善，心臟的結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化。舊器官的改造：例如陸地脊椎動(dòng)物的附肢與魚(yú)類的偶鰭的同源器官變化。從拉馬克學(xué)說(shuō)中植物和動(dòng)物對(duì)環(huán)境變化產(chǎn)生的變化過(guò)程，論述生物功能進(jìn)化與形態(tài)結(jié)構(gòu)、行為特征、發(fā)育特征進(jìn)化之間的關(guān)系？提示：拉馬克學(xué)說(shuō)相關(guān)內(nèi)容植物和無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)的低等動(dòng)物對(duì)外界環(huán)境作用產(chǎn)生的變化過(guò)程為：環(huán)境→功能→形態(tài)構(gòu)造。有神經(jīng)系統(tǒng)和習(xí)性的復(fù)雜動(dòng)物對(duì)環(huán)境作用的變化變化過(guò)程為：環(huán)境→需要→習(xí)性→機(jī)能→形態(tài)構(gòu)造。功能進(jìn)化有哪幾個(gè)方面？各方面進(jìn)化的主要內(nèi)容？（參考教科書(shū)95頁(yè)）代謝途徑的進(jìn)化：例如從生命的無(wú)機(jī)分子到有機(jī)大分子進(jìn)化、精氨酸代謝(精氨琥珀酸催化)營(yíng)養(yǎng)方式的進(jìn)化：1、光合作用；2、吸收；3、攝食；免疫功能的進(jìn)化：免疫系統(tǒng)的產(chǎn)生與完善依行為的生物學(xué)功能將動(dòng)物行為分為哪幾種？覓食行為、生殖行為、利他行為、通訊行為、爭(zhēng)斗行為、性行為等。每一功能行為都由若干亞行為單元組成。例如，繁殖行為由求偶行為、筑巢行為、交配行為以及交配后的夸耀行為等行為程序組成。行為進(jìn)化的基本環(huán)節(jié)有哪些？談?wù)勀銓?duì)本能行為和學(xué)習(xí)行為進(jìn)化的關(guān)系？行為進(jìn)化的基本環(huán)節(jié)包括趨性、反射、本能和和學(xué)習(xí)等。什么是進(jìn)化穩(wěn)定策略（evolutionarilystablestrategy，ESS）？舉例說(shuō)明其生物學(xué)意義？ESS指種群的大部分成員所采取某種策略，這種策略的好處為其他策略所不及。ESS是一種不可侵犯的對(duì)策。如果種群中的大多數(shù)成員都采用這一對(duì)策，則任何個(gè)體的異常行為都無(wú)法與之抗衡。因而對(duì)于個(gè)體來(lái)說(shuō)，最好的對(duì)策取決于種群中大多數(shù)成員在做什么。在環(huán)境發(fā)生一次大變動(dòng)之后，種群內(nèi)可能出現(xiàn)一個(gè)短暫的進(jìn)化不穩(wěn)定階段，甚至可能出現(xiàn)波動(dòng)，但一種ESS一旦確立，就會(huì)穩(wěn)定下來(lái)，偏離ESS的行為將受到自然選擇的淘汰。凡符合ESS的行為，就容易被自然選擇所保留。什么是利他行為？簡(jiǎn)述利他行為的生物學(xué)意義及其進(jìn)化機(jī)制。利他行為是指對(duì)其他個(gè)體有利而對(duì)自身不利，甚至有害的行為。利他行為不僅提高了接受者的適合度（存活能力和繁殖后代的能力），也提高了執(zhí)行者自身的內(nèi)在適合度。進(jìn)化機(jī)制參考教科書(shū)第111頁(yè)。八、什么是發(fā)育特征的進(jìn)化？舉例說(shuō)明其進(jìn)化的特點(diǎn)？生物在生長(zhǎng)過(guò)程中，器官分化時(shí)間和數(shù)量方面表現(xiàn)出的進(jìn)化變化。例如個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育軌跡的進(jìn)化。第六章生物遺傳系統(tǒng)的進(jìn)化在細(xì)胞水平上，遺傳系統(tǒng)的進(jìn)化體現(xiàn)為染色體的進(jìn)化；在分子水平上，遺傳系統(tǒng)的進(jìn)化就是基因和基因組的進(jìn)化，以及與之相應(yīng)的蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組的進(jìn)化。一、簡(jiǎn)述染色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)化的特點(diǎn)以及對(duì)生物進(jìn)化的作用？參考教科書(shū)117頁(yè)染色體數(shù)目的進(jìn)化，包括1.基本染色體組(x)整倍的增減，形成整倍體(euploid；)2.染色體組內(nèi)個(gè)別染色體的增減，導(dǎo)致非整倍體(aneuploid。)染色體結(jié)構(gòu)的進(jìn)化，主要有缺失(deletion、)重復(fù)(duplication、)倒位(inversion、)易位(translocation等途徑)。染色體功能的進(jìn)化，主要表現(xiàn)在與性別有關(guān)的性染色體和常染色體上。二、什么是內(nèi)含子？如何起源的？進(jìn)化的地位？（參考教科書(shū)第120頁(yè)）內(nèi)含子：轉(zhuǎn)錄后的加工中，從最初轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物除去的內(nèi)部的核苷酸序列。先起源說(shuō)和后起源說(shuō)。內(nèi)含子在基因組中含量上的進(jìn)化與基因組大小的進(jìn)化密切相關(guān)?；蚬δ艿倪M(jìn)化是如何產(chǎn)生的？首先，基因可通過(guò)突變而獲得新功能。此外，基因還可以通過(guò)產(chǎn)生重疊基因、選擇性剪接和基因共享來(lái)獲得新功能或多種功能。基因組進(jìn)化的總趨勢(shì)？核酸含量的變化。在一種生物中，核酸的含量體現(xiàn)在基因組的大小，一般是以單倍體基因組的核酸含量為標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于每一種生物來(lái)說(shuō)，其基因組大小都是相當(dāng)恒定的，而在不同的生物中，卻可以有很大的變化?？偟恼f(shuō)來(lái)，從低等生物到高等生物，基因組大小呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。不過(guò)也有例外。核酸序列的變化。主要由堿基的替換，插入或缺失等引起，它們都是與時(shí)間有關(guān)的過(guò)程。核酸序列變化的速率在同一基因組的不同區(qū)域是不同的，在不同的基因中也有差異。一種核酸分子或其上某一區(qū)域所受的功能制約越少，那么其核苷酸的替換速率就越高。對(duì)于一個(gè)基因，若核苷酸的替換不影響其功能，那么替換速率就較高；反之，則較低。核酸序列的變化除了在某些情況下可產(chǎn)生具有新功能的基因外，一般都是生物大分子多態(tài)性的一種表現(xiàn)，是生物大分子隨時(shí)間改變的狀態(tài)。它們對(duì)大尺度生物進(jìn)化的貢獻(xiàn)可能不大，一般只看做是進(jìn)化的一種“量度標(biāo)尺”。五、如何理解基因家族的進(jìn)化？在基因組進(jìn)化中，一個(gè)基因通過(guò)基因重復(fù)產(chǎn)生了兩個(gè)或更多的拷貝，這些基因拷貝就組成了一個(gè)基因家族。一個(gè)基因家族的成員通常都是緊密地排列在同一條染色體上，不過(guò)在一些情況下，也可分布在不同的染色體上。基因家族中的基因數(shù)目少則有幾個(gè)，多則幾百個(gè)，甚至過(guò)千個(gè)。如類核基因組中的基因一般只有幾套，而核基因組中的基因通常都有套以上，脊椎動(dòng)物的更是有幾百套之多?；蚣易逯械某蓡T并不是彼此獨(dú)立地進(jìn)化。在一個(gè)物種中，一個(gè)基因家族的所有成員在序列上通常都很相似，而來(lái)自不同物種，即使親緣關(guān)系很近的物種的同一基因家族成員，在序列上卻相差很大。在大多數(shù)脊椎動(dòng)物中，含有18S和28SrRNA基因的序列都是串聯(lián)起來(lái)重復(fù)出現(xiàn)的，重復(fù)單位中依次有非轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)NTS、外部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)ETS、18SrRNA基因、內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)ITS和28SrRNA基因.研究發(fā)現(xiàn)18S和28SrRNA基因的拷貝在同一物種內(nèi)和兩個(gè)物種之間都很相似，NTS序列的拷貝在個(gè)體內(nèi)和同一物種的個(gè)體之間也很相似。但是，NTS序列在兩個(gè)物種之間卻相差很大，同源性很低。這說(shuō)明序列在同一個(gè)物種中是一起進(jìn)化的，而在不同物種之間卻分化得很快。因此，伴隨著物種的進(jìn)化，存在著基因家族中各個(gè)成員之間的“致同進(jìn)化”。即一個(gè)基因家族的成員通過(guò)遺傳上的相互作用，使得所有成員可以作為一個(gè)整體一起進(jìn)化。蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組進(jìn)化有什么特點(diǎn)？蛋白質(zhì)是由基因編碼的，蛋白質(zhì)組則是與基因組相對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)實(shí)體。因此，它們的進(jìn)化無(wú)疑是與基因和基因組的進(jìn)化有密切聯(lián)系。另一方面，蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組的進(jìn)化也有其特點(diǎn)，而且，蛋白質(zhì)是功能的主要執(zhí)行者，基因和基因組的進(jìn)化也往往需要蛋白質(zhì)參與或起關(guān)鍵作用才能得以實(shí)現(xiàn)。所以，蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組的進(jìn)化并非是完全被動(dòng)的，它們與基因和基因組的進(jìn)化在一定程度上相互制約、相互促進(jìn)。名詞解釋致同進(jìn)化（concertedevolution）：一個(gè)基因家族的成員通過(guò)遺傳上的相互作用，使得所有成員可以作為一個(gè)整體一起進(jìn)化。假基因（Pseudogene）是基因組中與某一功能基因的序列高度同源但卻沒(méi)有功能的DNA片段?；虻乃睫D(zhuǎn)移：是指遺傳物質(zhì)在不同基因組（一般指不同物種的基因組）之間的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。參考教科書(shū)第132頁(yè)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)域（structuraldomain）：是蛋白質(zhì)分子中穩(wěn)定且致密的結(jié)構(gòu)區(qū)域。一個(gè)結(jié)構(gòu)域是由蛋白質(zhì)分子中的一段肽鏈構(gòu)成，它可與蛋白質(zhì)分子的其他部分區(qū)別開(kāi)來(lái)。許多蛋白質(zhì)內(nèi)的重復(fù)單位往往就是相應(yīng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域?qū)Φ鞍踪|(zhì)的進(jìn)化，特別是對(duì)新蛋白質(zhì)的產(chǎn)生有著重要的作用，同時(shí)也說(shuō)明進(jìn)化過(guò)程中存在遺傳信息的重新組合，是研究進(jìn)化的好素材。第七章生物的微觀進(jìn)化一、名詞解釋：微觀進(jìn)化（小進(jìn)化）：是無(wú)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。微觀進(jìn)化是進(jìn)化的基礎(chǔ)，多種微觀進(jìn)化匯集的結(jié)果即表現(xiàn)為宏觀進(jìn)化。適應(yīng)：生物對(duì)某種環(huán)境表現(xiàn)出的適合狀態(tài)，也指生物的結(jié)構(gòu)、功能或整個(gè)生物體獲得適合性的過(guò)程。適合度（fitness）也稱適應(yīng)值（adaptivevalue），它是指某一基因型個(gè)體與其他基因型個(gè)體相比能夠存活并把它的基因傳給下一代的能力。一般以W表示。選擇系數(shù)（selectivecoefficient）表示某一基因型在群體中不利于生存的程度，是表示相對(duì)選擇強(qiáng)度的數(shù)值，一般以s表示，它與適合度的關(guān)系是s=1-W。5、遺傳漂變（geneticdrift）：由于群體太小引起的基因頻率隨機(jī)增減甚至丟失的現(xiàn)象稱為遺傳漂變，又稱賴特效應(yīng)。先適應(yīng)（aptation）：指一種結(jié)構(gòu)和功能特征對(duì)當(dāng)前的適應(yīng)庫(kù)有所貢獻(xiàn)，但它不是通過(guò)針對(duì)當(dāng)前功能的自然選擇作用而產(chǎn)生的。前適應(yīng)（preadaptation）：指適合于某一種功能的結(jié)構(gòu)被用于另一無(wú)關(guān)的功能，而且后來(lái)通過(guò)自然選擇而改變?yōu)楦玫剡m合第二種功能。例如海洋雙殼類扇貝（pecten）借助強(qiáng)大的閉殼肌伸縮使其扇狀的雙殼一張一合地快速游泳。貝殼和閉殼肌最初是適應(yīng)于保護(hù)軀體和取食，游泳是后來(lái)進(jìn)化出來(lái)的第二功能。聯(lián)適應(yīng)(exaptation：指一種結(jié)構(gòu)特征，通過(guò)或不通過(guò)自然選擇作用而發(fā)) 展出同時(shí)適合于原有的和新的功能。例如羽毛，最初是為保持體溫而進(jìn)化產(chǎn)生的，但在鳥(niǎo)類進(jìn)化中發(fā)展為翅羽，用于飛翔。正?；x擇normalizingselection：自然選擇剔除種群中的突變而使種群遺傳構(gòu)成保持相對(duì)穩(wěn)定，這種選擇被稱為正?；x擇。平衡選擇：又稱為保留不同等位基因的選擇，是指能使兩個(gè)或幾個(gè)不同質(zhì)量性狀在群體若干世代中的比例保持平衡的現(xiàn)象。這種選擇常常導(dǎo)致群體中存在兩種或兩種以上不同類型的個(gè)體，這種現(xiàn)象稱為多態(tài)現(xiàn)象（polymorphism）。例如人的血型、眼和皮膚的顏色等。穩(wěn)定選擇（stableselection）：剔除變異，保持種群遺傳組成的相對(duì)均一、穩(wěn)定的選擇。分離選擇（diversityselection）:導(dǎo)致并保持種群遺傳歧異性和表型分異選擇。定向選擇(directionselection造成):種群向一定方向變化的自然選擇多態(tài)現(xiàn)象（polymorphism）：在自然種群中同時(shí)存在著兩種以上的不連續(xù)表型，其頻率超過(guò)了突變所能保持的水平。這種現(xiàn)象稱之為多態(tài)。例如常見(jiàn)的性二型現(xiàn)象，蜜蜂中的工蜂、蜂王、雄蜂的三種表型共存。性二型：昆蟲(chóng)除了生殖器等第一性征區(qū)別外,還表現(xiàn)在形態(tài),色澤以及生活行為等第二性征方面的差異。性選擇（sexualselection）是“建筑在同性個(gè)體之間的斗爭(zhēng)上面的，通常是雄性為占有雌性而引起斗爭(zhēng)。其結(jié)果并不是失敗的競(jìng)爭(zhēng)者死，而是它少留后代或不留后代”。集團(tuán)選擇（groupselection）：在某些特殊情況下，種內(nèi)不同集團(tuán)之間平均適應(yīng)度的差異也造成選擇，被稱為集團(tuán)選擇。選擇作用既可應(yīng)用于個(gè)體，也可應(yīng)用于全族”，即自然選擇可能是通過(guò)族群間總體適應(yīng)度的差異而實(shí)現(xiàn)。這種選擇被稱為親族選擇（kinselection）。親族選擇可以解釋不能生育的中性昆蟲(chóng)（例如工蜂）的利它行為及其他本能的起源和進(jìn)化。遺傳平衡(哈代溫伯格定律,Hardy-WeinbergLaw)：也稱基因平衡，指在一個(gè)大的隨機(jī)交配的群體里，基因頻率和基因型頻率在沒(méi)有遷移、突變和選擇等條件下，世代相傳，不發(fā)生變化的現(xiàn)象。為什么說(shuō)生物微觀進(jìn)化的單位是無(wú)性繁殖系和種群？對(duì)于原核生物和無(wú)性繁殖的真核生物而言，同一克隆的個(gè)體之間無(wú)遺傳差異（假設(shè)不發(fā)生突變），但不同的克隆之間卻存在著差異；對(duì)有性生殖的生物而言，任何一個(gè)個(gè)體都不可能把自己的基因型一成不變的遺傳到下一代。所以，由個(gè)體構(gòu)成的種群之間也必然存在差異。因此，無(wú)論是無(wú)性繁殖或是有性生殖的生物，其個(gè)體都不是進(jìn)化的基本單位。從微觀進(jìn)化的角度來(lái)看，無(wú)性繁殖的生物其進(jìn)化的單位是無(wú)性繁殖系，有性生殖的生物其進(jìn)化的單位是種群。理解選擇作用于個(gè)體、種群和物種的特點(diǎn)，以及現(xiàn)實(shí)意義？參見(jiàn)（1）趙松齡,作物生產(chǎn)是一個(gè)種群過(guò)程.《生態(tài)學(xué)報(bào)》,1997,17(1)（2）大進(jìn)化的物種選擇，P192自然選擇的一個(gè)核心就是生存競(jìng)爭(zhēng)。在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中,同一物種中的不同個(gè)體所攜帶的遺傳基因并不完全相同,有的就可能由于不能有效地利用資源而未完成生活史,因而被淘汰,有的個(gè)體因?yàn)榫哂休^強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力,可以有效利用資源而成功地完成生活史,從而得到延續(xù)。所以,自然選擇所保留的性狀全部有利于個(gè)體。也就是說(shuō),自然選擇是一種個(gè)體選擇,只有具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力的個(gè)體,才能夠保存下來(lái)。物種選擇的前提是：存在物種整體的適應(yīng)特征和種間或高級(jí)類群間的競(jìng)爭(zhēng)。例如，中寒武世以后節(jié)肢動(dòng)物中的三葉蟲(chóng)逐漸衰落和甲殼類逐漸繁盛，原因是甲殼動(dòng)物具強(qiáng)有力的顎、螫肢和堅(jiān)固的頭胸甲，相對(duì)于三葉蟲(chóng)在競(jìng)爭(zhēng)上占優(yōu)勢(shì)。物種選擇的存在可以從某些對(duì)物種整體生存有利的特征得到證實(shí)。換言之，某些表型特征只對(duì)個(gè)體有利；而另一些特征對(duì)個(gè)體未必有利，但對(duì)物種整體有利。例如，孤雌生殖對(duì)個(gè)體的延續(xù)有利，而有性生殖對(duì)個(gè)體未必有利，但對(duì)于物種的延續(xù)有利，因?yàn)橛行赃^(guò)程增加遺傳變異量，減少物種絕滅的可能性。所以在自然界中有性生殖比孤雌生殖更普遍。由此推論，自然選擇可能在物種及種以上層次起作用。物種選擇的前提是：存在物種整體的適應(yīng)特征和種間或高級(jí)類群間的競(jìng)爭(zhēng)。例如，中寒武世以后節(jié)肢動(dòng)物中的三葉蟲(chóng)逐漸衰落和甲殼類逐漸繁盛，原因是甲殼動(dòng)物具強(qiáng)有力的顎、螫肢和堅(jiān)固的頭胸甲，相對(duì)于三葉蟲(chóng)在競(jìng)爭(zhēng)上占優(yōu)勢(shì)。有的學(xué)者認(rèn)為，物種選擇的存在可以從某些對(duì)物種整體生存有利的特征得到證實(shí)。換言之，某些表型特征只對(duì)個(gè)體有利；而另一些特征對(duì)個(gè)體未必有利，但對(duì)物種整體有利。例如，孤雌生殖對(duì)個(gè)體的延續(xù)有利，而有性生殖對(duì)個(gè)體未必有利，但對(duì)于物種的延續(xù)有利，因?yàn)橛行赃^(guò)程增加遺傳變異量，減少物種絕滅的可能性。所以在自然界中有性生殖比孤雌生殖更普遍。由此推論，自然選擇可能在物種及種以上層次起作用。四、通常認(rèn)為在隔離狀態(tài)下的小種群，自體受精的生物，運(yùn)動(dòng)能力有限和配子散布的限制以及婚配習(xí)性等都可能遺成長(zhǎng)期的近親密殖，長(zhǎng)期近交的后果是種群遺傳均一化，種群內(nèi)變異量減少。這種狀況有利于種群保持已獲得的適應(yīng)特征，卻不利于適應(yīng)變化的環(huán)境。但是在新疆干旱、半干旱地區(qū)植被分布的第二大科－－十字花科也多為自交種，卻表現(xiàn)出良好的適應(yīng)特點(diǎn)，如何理解？提示：從十字花科的生活史特征、單株種子數(shù)量、自交種的定向選擇等方面解答。什么是自然選擇？簡(jiǎn)述你對(duì)自然選擇的理解提示：自然選擇發(fā)生的條件：繁殖過(guò)剩、生存斗爭(zhēng)、遺傳差異、適者生存。①種群內(nèi)存在突變和不同基因型的個(gè)體；②突變影響表型，影響個(gè)體的適應(yīng)度；③不同基因型個(gè)體之間適應(yīng)度有差異。自然選擇也可以理解為隨機(jī)變異（突變）的非隨機(jī)淘汰與保存。選擇作用于表型，如果突變不影響表型，不影響適應(yīng)度，則選擇不會(huì)發(fā)生。自然選擇是因素（環(huán)境）、是狀態(tài)（作用力）、是結(jié)果（適者生存）簡(jiǎn)述人工選擇與自然選擇的區(qū)別和聯(lián)系，以及現(xiàn)實(shí)意義提示：人工選擇是按照人為目的進(jìn)行的選擇，主要用于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，重點(diǎn)培育經(jīng)濟(jì)性狀；自然選擇是環(huán)境壓力下的選擇，其結(jié)果是物種對(duì)自然環(huán)境（氣候、土壤、病蟲(chóng)害等）的綜合適應(yīng)。人工選擇以自然選擇為基礎(chǔ)。什么是適應(yīng)？如何理解適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性？參考教科書(shū)第169頁(yè)。簡(jiǎn)述紅皇后假說(shuō)（theredqueenhypothesis）的主要內(nèi)容？即使物理環(huán)境不變，種間關(guān)系也可能推動(dòng)進(jìn)化。在通常的環(huán)境下，物種之間保持著一種動(dòng)態(tài)的平衡。物種間的生態(tài)關(guān)系的牽制作用使得物種在其生存期間絕滅的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)恒定：后代與祖先、新種與老種絕滅的機(jī)會(huì)幾乎是相同的。種間關(guān)系的牽制作用使得物種要獲得顯著的進(jìn)化改變相當(dāng)困難，這是因?yàn)樵谏鷳B(tài)系統(tǒng)中物種的進(jìn)化是相互制約的，物種都在進(jìn)化。從短期來(lái)看，只要跟得上就能生存下去。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，一個(gè)物種要在生態(tài)系統(tǒng)中獲得有利地位就要比別的物種跑得更快。一個(gè)物種若具有較大的進(jìn)化潛力，就等于在進(jìn)化賽跑中有超常的速度與耐力。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，競(jìng)爭(zhēng)的勝利者不是看當(dāng)前的適應(yīng)，而是看能否獲得超出其他物種的進(jìn)化能力。競(jìng)爭(zhēng)的勝利者是那些獲得超出其他物種的進(jìn)化能力的。什么是物種間的協(xié)同進(jìn)化（coevolution）？生態(tài)上密切相關(guān)的物種的相互關(guān)聯(lián)地進(jìn)化。物種之間形成非常復(fù)雜的相互作用、相互依存的關(guān)系。這種關(guān)系是除了物理的環(huán)境條件之外的另一種重要的外環(huán)境。在物理環(huán)境條件相對(duì)穩(wěn)定的情況下，物種之間的關(guān)系構(gòu)成驅(qū)動(dòng)進(jìn)化的選擇壓。一個(gè)物種的任何進(jìn)化改進(jìn)可能構(gòu)成對(duì)其他相關(guān)物種的競(jìng)爭(zhēng)壓力。所以，即使物理環(huán)境不變，種間關(guān)系也可能推動(dòng)進(jìn)化。協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果是互適應(yīng)（coadaptation）。第八章物種與物種的形成一、什么是物種？生物為什么以物種的形式存在？提示：物種是由種群所組成的生殖單元，和其他單元存在生殖隔離，它在自然界中占有一定的生境地位，在宗譜線上代表一定的分支。生物為什么以物種的形式存在？環(huán)境異質(zhì)性塑造了物種的多樣性；物種間的有性生殖帶來(lái)的遺傳不穩(wěn)定性；物種是生態(tài)系統(tǒng)中的功能單位；物種是進(jìn)化的基本單位。物種的分異是生物對(duì)環(huán)境異質(zhì)性的應(yīng)答；物種間的不連續(xù)性抵消下有性生殖帶來(lái)的遺傳不穩(wěn)定性二、物種形成的三個(gè)主要環(huán)節(jié)？1、可遺傳的變異是物種形成的原材料。2、選擇影響物種形成的方向。3、隔離是物種形成的重要條件。什么是生殖隔離？隔離的機(jī)制有哪些？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?？捎蟠默F(xiàn)象。隔離的機(jī)制很復(fù)雜，如果以生物和非生物因素劃分，可分為生物學(xué)的和非生物學(xué)的隔離；如果以受精產(chǎn)生合子為指標(biāo)，又可分為合子前隔離以及合子后的隔離（狹義的生殖隔離，包括配子或配子體隔離、雜種不活、雜種不育、雜種體敗壞）。合子前的隔離多為生態(tài)的、行為的等原因；合子后的隔離，一般是遺傳的或生理的原因。非生物學(xué)的隔離主要是環(huán)境、空間阻隔。地理的、地形的以及其他物理環(huán)境因素。時(shí)向種包括那幾類物種概念？簡(jiǎn)述在現(xiàn)代生物學(xué)研究中意義提示包括時(shí)間種概念和分支種概念時(shí)間種是指一個(gè)物種在其生存時(shí)間(往往是以百萬(wàn)年計(jì)的長(zhǎng)時(shí)間)內(nèi)所包含的所有生物個(gè)體。多用于古生物學(xué)研究。當(dāng)一個(gè)物種隨著時(shí)間而進(jìn)化改變，其后裔的表型的進(jìn)化改變達(dá)到可以明顯區(qū)別于祖先時(shí)，則可以歸屬于一個(gè)新時(shí)間種。分支種是指物種是兩個(gè)分支點(diǎn)（代表2次分支進(jìn)化事件，即種形成事件）之間的全部生物個(gè)體。意義：如果我們對(duì)生物進(jìn)行分類的目的不僅僅限于識(shí)別、鑒定和命名，而是要追溯物種之間的歷史聯(lián)系。簡(jiǎn)述漸進(jìn)種和量子種形成的主要論點(diǎn)，試用現(xiàn)代綜合進(jìn)化論觀點(diǎn)論述物種形成的原因提示：量子種形成的主要論點(diǎn)認(rèn)為新種只能通過(guò)線系分支產(chǎn)生，古生物學(xué)中的“時(shí)間種”（即通過(guò)線系進(jìn)化產(chǎn)生的表型上可區(qū)別的分類單位）是不存在的。新種只能以跳躍的方式快速形成（量子種形成方式），新種一旦形成就處于保守的或進(jìn)化停滯狀態(tài)，直到下一次種形成事件發(fā)生之前，表型上不會(huì)有明顯變化。進(jìn)化是跳躍與停滯相間，不存在勻速、平滑、漸進(jìn)的進(jìn)化。適應(yīng)進(jìn)化只能發(fā)生在種形成過(guò)程中，因?yàn)槲锓N在其長(zhǎng)期的穩(wěn)定（停滯）時(shí)期是不發(fā)生表型的進(jìn)化改變的。由此推論，種形成本身就是適應(yīng)進(jìn)化，否則就絕滅了。漸進(jìn)種形成的主要論點(diǎn)新種只能（或主要）通過(guò)線系進(jìn)化產(chǎn)生（例如古生物學(xué)中的時(shí)間種就是線系進(jìn)化的產(chǎn)物）。線系分支是線系進(jìn)化的副效應(yīng)，在進(jìn)化中是次要的現(xiàn)象。新種只能是以漸進(jìn)的方式形成，進(jìn)化是勻速的、緩慢的。適應(yīng)進(jìn)化是在自然選擇作用下的線系進(jìn)化?，F(xiàn)代綜合進(jìn)化論觀點(diǎn)：選擇、隔離、突變、遷移和漂變是物種形成的主要原因。論述其概念和物種形成的特點(diǎn)第九章生物的宏觀進(jìn)化一、名詞解釋Ma＝100萬(wàn)年線系、線系進(jìn)化、線系進(jìn)化斜率時(shí)間種滅絕、假滅絕枝叢或線系叢譜系進(jìn)化、線系進(jìn)化垂直進(jìn)化水平進(jìn)化停滯進(jìn)化大進(jìn)化型式（patternofmacroevolution）是指在一定時(shí)間，一組線系通過(guò)線系進(jìn)化種形成和絕滅過(guò)程所表現(xiàn)出來(lái)的譜系特征。表現(xiàn)在系統(tǒng)樹(shù)的形態(tài)上：枝干的延續(xù)、中斷、分支方式和分支頻度，枝干的傾斜方向和斜度，枝干的空間分布特征等。常規(guī)絕滅：在整個(gè)生命史上，絕滅亦如種形成一樣作為進(jìn)化的正常過(guò)程，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，即新種產(chǎn)生和某些老種消失。集群絕滅：在生命史上非正常的大規(guī)模絕滅事件，在相對(duì)較短的地質(zhì)時(shí)間，一些高級(jí)分類群整體消失。生物個(gè)體發(fā)育的重演：個(gè)體發(fā)育階段與物種進(jìn)化歷史是對(duì)應(yīng)的。換句話說(shuō)，個(gè)體發(fā)育似乎是系統(tǒng)發(fā)生的重演。16、異時(shí)（heterochrony）：基因突變改變了生殖細(xì)胞和體細(xì)胞的相對(duì)的發(fā)育速率和相對(duì)的發(fā)育時(shí)間表，而出現(xiàn)的發(fā)育的異時(shí)現(xiàn)象或異時(shí)成熟(heterochronicmaturation。)17、幼態(tài)持續(xù)（neoteny）：異時(shí)現(xiàn)象之一，如果生殖細(xì)胞發(fā)育速率不變，而只是體細(xì)胞發(fā)育滯緩，生殖也會(huì)發(fā)生在體細(xì)胞發(fā)育的早期階段，這種情況稱之為幼態(tài)持續(xù)。二、什么是適應(yīng)輻射（adaptiveradiation）？發(fā)生的原因？提示：概念：一個(gè)單源群的許多成員在某些表型性狀上發(fā)生顯著的歧異，它們具有較近的共同祖先，較短的進(jìn)化歷史，不同的適應(yīng)方向，因而能進(jìn)入不同的適應(yīng)域，占據(jù)不同的生態(tài)位。在系統(tǒng)樹(shù)上則表現(xiàn)為從一個(gè)線系向不同方向密集地分支，形成一個(gè)輻射狀枝叢(線系叢)，由于輻射分支產(chǎn)生的新分類群通常是向不同的方向適應(yīng)進(jìn)化的，所以又稱適應(yīng)輻射。原因：、一個(gè)物種或多個(gè)物種實(shí)現(xiàn)了一個(gè)“進(jìn)化革新”，即獲得有進(jìn)化潛能的新的適應(yīng)特征之后，往往能進(jìn)入新的適應(yīng)域，而發(fā)生大的適應(yīng)輻射。例如元古宙末期，一些異養(yǎng)和自養(yǎng)的生物完成了從單細(xì)胞向多細(xì)胞體制的進(jìn)化過(guò)渡之后，很快出現(xiàn)了后生動(dòng)物與后生植物的第一次適應(yīng)輻射。、大規(guī)模的物種絕滅之后，種間競(jìng)爭(zhēng)壓力減小，空的生態(tài)位出現(xiàn)，往往導(dǎo)致快速的種形成和適應(yīng)輻射。、一個(gè)物種遷移到一個(gè)分散的、隔離的環(huán)境(例如大陸物種遷移到群島)或遷移到地形地貌復(fù)雜的環(huán)境(例如湖泊河流交錯(cuò)地區(qū)，地形起優(yōu)多變的地區(qū))，形成許多隔離的小種群。由于分異選擇以及隨機(jī)因素而發(fā)生適應(yīng)輻射，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)形成適應(yīng)于局部環(huán)境的性狀分異的新種。4）、具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的外來(lái)物種進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)，在大規(guī)模排擠競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)的地方種的同時(shí)，廣泛地分布于新地域的不同地區(qū)，并快速分異形成適應(yīng)不同環(huán)境的新種。什么是進(jìn)化速率（單位時(shí)間內(nèi)生物進(jìn)化的改變量）？簡(jiǎn)述其度量標(biāo)準(zhǔn)提示：度量標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)學(xué)尺度：通常以可度量的形態(tài)特征的量值變化來(lái)衡量。分類學(xué)尺度：以分類學(xué)單元（種、屬、科）產(chǎn)生或消失的數(shù)目來(lái)衡量；因?yàn)槊總€(gè)新分類單元的產(chǎn)生意味著一定的形態(tài)（表型）的改變量。分子尺度：以生物大分子一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變量為衡量尺度。具體地說(shuō)，就是以蛋白質(zhì)分子的氨基酸替換數(shù)或核酸分子的核苷酸替換數(shù)為衡量尺度。論述大進(jìn)化與小進(jìn)化之間關(guān)系，并提出個(gè)人理解？提示：一、大進(jìn)化自主而與小進(jìn)化無(wú)關(guān)的主要理由、小進(jìn)化靠微小突變的積累，進(jìn)化速率太慢，不能解釋化石記錄所顯示的高級(jí)分類群“快速”產(chǎn)生的事實(shí)。、小進(jìn)化是漸變過(guò)程，自然界中的種形成和高級(jí)分類群起源是跳躍式。、以小進(jìn)化模式解釋大進(jìn)化是簡(jiǎn)單的外推論，混淆兩個(gè)層次的現(xiàn)象是簡(jiǎn)單的還原論。二、大進(jìn)化與小進(jìn)化匹配的理由、小進(jìn)化的速率有快有慢，在一定情況下小進(jìn)化速率很高。、物種是由個(gè)體和種群組成，沒(méi)有理由認(rèn)為突變、自然選擇、遺傳飄移等這些在個(gè)體和種群層次上的小進(jìn)化機(jī)制不能解釋種或種以上的分類單元的進(jìn)化現(xiàn)象。、物種和種以上的分類單元不能構(gòu)成與種群實(shí)質(zhì)上不同的結(jié)構(gòu)層次，因而小進(jìn)化與大進(jìn)化不能看作兩個(gè)獨(dú)立的組織層次的現(xiàn)象。第九章分類系統(tǒng)與進(jìn)化譜系一、名詞解釋系統(tǒng)學(xué)（Systematics）：比較研究生物所有的可用于分類的特征，建立可反映生物類群進(jìn)化歷史(進(jìn)化譜系)的分類系統(tǒng)的學(xué)科。系統(tǒng)分類學(xué)（phylogeny）：研究一個(gè)物種的進(jìn)化歷史以及他與其它物種間關(guān)系的學(xué)科系統(tǒng)發(fā)生系統(tǒng)學(xué)（phylogeneticsystematics）：通過(guò)各類性狀(特征)的分析追溯譜系分支。分支：就是有區(qū)分意義的性狀(特征)的產(chǎn)生，也就是性狀分歧。姊妹群：一進(jìn)化線系(一類生物在時(shí)間上的延續(xù)就是一條進(jìn)化線系)的分支，產(chǎn)生出兩個(gè)對(duì)立的類群，例如虎與豹、狼與狐。共祖近度：在譜系關(guān)系上相對(duì)于共同祖先的“距離”。單源群，是指一個(gè)分類群應(yīng)包含同一祖先全部已知的后裔，而不能排除任何一個(gè)。近緣群：只包括同一祖先后代的部分，表型進(jìn)化快的后代被排除在外。多源群：包括親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的表型趨同的類群祖征：某些共同特征可以是來(lái)自較遠(yuǎn)的共同祖先，例如牛、山羊、狼、狐都是胎生，都有乳腺等等。這種相似性叫做共祖相似性，這種同源特征叫做祖征。衍征：相似性是來(lái)自最近的共同祖先，或者說(shuō)姊妹群的兩個(gè)物種具有其最近的共同祖先第一次出現(xiàn)的特征。例如．牛與羊都有4個(gè)胃，能進(jìn)行反芻。這種相似性被稱為共衍生相似，這類特征叫做衍征。外群(outgroup：指分類對(duì)象) 之外的、但與分類對(duì)象有一定親緣關(guān)系的物種。13）表型特征：形態(tài)學(xué)的(結(jié)構(gòu)的)特征，也包括某些生理、生化的以及行為習(xí)性的特征?；蛐吞卣鳎夯虮旧淼慕Y(jié)構(gòu)(堿基序列)特征分子特征：將可用于分類和譜系分析的生物分子，包括蛋白質(zhì)、DNA和RNA以及其他生物分子的特征總稱為分子特征。二、簡(jiǎn)述進(jìn)化譜系簡(jiǎn)約法（parsimonymethod）推斷的原理和假設(shè)提示：原則：在所有可能的譜系關(guān)系中，所涉及的進(jìn)化改變事件數(shù)目最少的譜系是最可信的，這就是簡(jiǎn)約性原則。假設(shè)：重復(fù)進(jìn)化的可能性極小。換句話說(shuō)，一個(gè)特征一旦進(jìn)化產(chǎn)生，要么一直傳遞下去。要么消失，不大可能重復(fù)地產(chǎn)生、消失、再出現(xiàn)。第十章生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化什么是生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化？其進(jìn)化的動(dòng)力？提示：生態(tài)系統(tǒng)是靠捕獲、轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能(或其他形式的能)，并借系統(tǒng)內(nèi)的能量流動(dòng)(消耗)而驅(qū)動(dòng)內(nèi)部物質(zhì)流和信息流、保持系統(tǒng)處于“遠(yuǎn)離平衡態(tài)的穩(wěn)定態(tài)”。這種狀態(tài)在一定條件下會(huì)失去穩(wěn)定，并產(chǎn)生新的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)失去原有結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)的過(guò)程，就是生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化。進(jìn)化的動(dòng)力：①環(huán)境的重大改變（災(zāi)變）；②生物種的大規(guī)模替代（大絕滅和大的適應(yīng)輻射）。說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)組織化水平與進(jìn)化趨勢(shì)提示：生態(tài)系統(tǒng)組織化水平：系統(tǒng)的物質(zhì)、能量利用效率（維持單位生物量所產(chǎn)生的熵的大?。?，系統(tǒng)內(nèi)結(jié)構(gòu)層次或物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)（例如食物鏈或食物網(wǎng)）的復(fù)雜程度，系統(tǒng)內(nèi)物種的多樣性以及系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定程度。進(jìn)化趨勢(shì)：隨著生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的進(jìn)化，生態(tài)系統(tǒng)中的物種能量利用效率逐步提高，表現(xiàn)在初級(jí)生產(chǎn)力的提高（由化學(xué)合成到光合成，由光系統(tǒng)Ⅰ到光系統(tǒng)Ⅱ）和能量轉(zhuǎn)換率的提高，從而導(dǎo)致生物量對(duì)初級(jí)生產(chǎn)比值的逐步上升。生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性程度逐步提高，表現(xiàn)在隨著物種多樣性的增高而造成生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生態(tài)關(guān)系復(fù)雜化，系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)換層次增多。生態(tài)系統(tǒng)占據(jù)的空間逐步擴(kuò)展：由半深海底到淺海有光帶，到海洋表層水域、陸地及陸上水體和空中。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種占據(jù)的小生境由“不飽和”逐步達(dá)到“飽和”狀態(tài)，表現(xiàn)在物種之間競(jìng)爭(zhēng)逐漸加劇，物種壽命縮短，絕滅速率和種形成速率提高。第十一章分子進(jìn)化和分子系統(tǒng)學(xué)一、名詞解釋分子系統(tǒng)樹(shù)（molecularphylogenetictree）：如果我們將不同種類生物的同源大分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)作比較，其差異量（氨基酸或核苷酸替換數(shù)）只和所比較的生物由共同祖先分異以后所經(jīng)歷的獨(dú)立進(jìn)化的時(shí)間呈正比。用這個(gè)差異量來(lái)確定所比較的生物種類在進(jìn)化中的地位，并由此建立系統(tǒng)樹(shù)，稱為分子系統(tǒng)樹(shù)。分子鐘（molecularclock）：指生物特定基因或DNA片段的進(jìn)化速率是基本恒定的，和生物種類無(wú)