进化生物学
名词解释
1. 进化生物学:研究生物进化得科学,不仅研究研究进化得过程、原因、机制、 速度与方
向,还研究物种得形成与绝灭、系统发生以及适应性得起源得一门 学科。
2. 生物重演律:生物在个体发育中迅速重演其祖先得主要演化阶段。即个体发 育就是系统发
育史得简单而迅速得重演。
3. 生物表型得进化:相对于细胞水平与分子水平而提出得,包括形态、行为、生 理功能三个
方面得进化。表型进化就是以分子进化为恳础得,其本质还就是 基因频率得变异。 4. 进化稳定对箴(ESS):就是基于最适理论提出得,用于解释动物得各种行为对 策得一种理
论。就是一种混合对策,就是经过长期进化检验得、最稳定得、 而且最少受到其她可选对策得干扰。
5. 内共生起源学说:真核细胞得线粒体与质粒来源于共生得真细茵,运动器来 自于共生得螺
旋体类真细菌,它们最早被原始真核细胞吞噬进细胞内,与宿 主进行长期共生,进而演化为重要得细胞器。
6. 平衡性选择:又称保留不同等位基因得选择。就是指能使两个或几个不同质 量性状在群体
若干世代中得比例保持平衡得现象。这种选择常导致群体中存 在两种或两种以上不同类型个体,从而维持遗传学多样性。
7. 遗传漂变:指得就是由于种群太小引起得基因频率随机增减甚至丢失得现象. 又称为赖特
效应,就是生物进化得一种重要机制。
8. 正态化选择:即把趋于极端得变异淘汰掉而保留那些中间类型得个体,使生 物类型具有相
对得稳定性,又称稳定性选择。
9. 前进性选择:自然选择最基本得一种类型,包括单向性选择与分歧性选择。前 者使生物类
型通过淘汰一种极端而保留另一极端得变异,后者把一个群体中 极端变异按不同方向保留下来而减少中间常态性。
10. 量子种:骤变式物种形成方式,种群内部分个体由于遗传因素(基因究变、遗 传漂变)相对
快速地获得生殖隔离,并形成得新物种。 11.
滋变生以缓慢得方式形成新得物种,同时具备较完整得中间过程。达尔文认 为这就是物
种形成得主要方式。
12. 中性究变:不影响蛋•白质功能得究变,既无利也无害得究变,如同工突变与同 义突变。 13. 分子进化树:通过比较同一同源分子在不同生物间得差异及其她相关信息, 来推测生物大
分子得进化史,以此建立得系统树,称为分子进化树。
14. 同义替代:沉默替代,DNA序列突变后产生得密码子仍编码同一种氨恳酸。 15. 非同义替代:DNA序列突变E产生得密码子编码得氨基酸发生了改变。
16. 直系同源:不同物种之间得某一部分具有得同源性,不就是整个物种之间得 对比,只就是
其中得某些基因序列,例如:蛋白质得同源性、DNA得同源性。
17. 旁系同源:一些物种中来源于基因复制得蛋白,可能进化出新得与原来相关 得功能。用来
描述在同一物种内由于基因复制而分离得同源基因,旁系同源 常见于同一物种,但也不就是绝对如此。
18. 生态位:也称生态龛位、生态位置、生态灶等。物种所要求得生活环境与它 得生活习性、
行为特征以及踉外界得关系等几个方而得综合境况称为生态 位。
19. 协同进化:也叫共同进化,就是生物与生物、生物与环境之间在进化过程中得 某种依存关
系。
简答题
1生命起源得主要阶段
1) 由无机小分子生成有机小分子 2) 由有机小分子生成生物大分子 3) 有生物大分子组成多分子体系 4) 由多分子体系发展成原得生命
2通信讯号得起源以及其在农业生产中得应用
1)通信信号得起源: 动物信号起源于某些偶然得动作或者反应,如果这些动物或反应碰巧对其她动物 起到了信号传递作用,则经过长期得适应、固定成为通讯信号。
(信号虽然起源于偶然得动作或.者反应,但在其进化过程中通过自然选择得作用 加以改进,以提高信号传递信息得效率。) 2)通讯信号在农业生产中得应用:
在农业生产中已经成功地利用通讯系统进行害虫得诱杀。 Eg、在果园中设置糖醋盆来诱杀桃小食*、苹果小食虫; 在棉田用杨树枝把,利用杨树枝萎焉时放出得气味诱杀棉铃虫; 在稻田设置荧光灯诱杀飞蛾。
3内共生起源得合理性及其不足
合理性:
1、 在膜形态结构上,线粒体与细菌相似,叶绿体与蓝藻相似。在化学组成上, 内外膜不一致,线粒体外膜与真核细胞 得质膜相似,而线粒体得内膜与原核细胞 得质膜相似。
2、 线粒体与叶绿体都就是半自主性细胞器,它们像细菌一样,以二方式 进行繁殖,这些特征具有曾就是生存得生物性质。它们所含得DNA均为裸 露得环状分子。
3、 线粒体、叶绿体得核糖体在大小与对蛋白质合成得抑制剂反应性质上与 原核生物相似。 4、 现今得生物中,有些真核细胞中存在有共生现象。
5、 分子进化方面得证据,根据16SrRNA序列比较分析,红藻得叶绿体毫无疑 问就是从蓝藻来得。
6、 同工酶与代谢途径研究得证据也支持内共生学说。 不足:
1、 只重视形态学方面而忽视细胞生理与生化特征。 2、 不能很好得解释细胞核得起源。
4 生物微观进化在生物进化中得意义
1、 它就是通过基因频率得变化积累产生得,累积得结果导致种內分化,就是渐进 式进化得基础。经过长期得选择,微小变异得积累,导致形成新得种或亚种。
2、 微观进化就是生物体保持其连续性所必须得,生物体必须通过微观进化来适 应多变得环境。
3、 微观进化使物种得总因库更加丰富。
5宏观进化与微观进化得区别与联系
区别:
进化层次不同:微观进化只能在物种范国内进行,对于整个生命史来说,具有决定意狡就是 宏观进化。微观进化指小进化,即种内得个体与种群层次上得进化,宏观进化指大进 化,即种
与种以上分类群得进化。 联系:
1、 微观进化就是宏观进化现象得基础,微观进化过程在一定程度上可以解释 宏观现象,不存在两者无关得、得进化过程;
2、 微观进化可以通过选择、隔离分化而导致高速率得进化,在一定条件下雨 宏观进化相统一;
3、 微观进化得低层次积累通过自然选择改变了生物进化得方向与速度,在宏观上 表现出来。微观进化与宏观进化共同完成生物圈得进化历程。
6物种形成得主要环节
1、 可遗传得变异就是物种形成得原材料
基因突变与染色体畸变等遗传物质改变所造成得可遗传得变异为物种得形 成提供原材料。突变就是随机发生得,这种随机突变在外界条件得影响下,在群体 内非随机地积累与储存,从而使群体发生分化。 2、 选择影响物种形成得方向
环境条件会使某些基因型体现出优势,从而发生方向性选择 3、隔离就是物种形成得必要条件
隔离才能导致遗传物质交流中断,防止因基因交流而将彼此间得差异淹没, 保证群体向各自方向发展,使歧化不断加深,直至新种形成。
隔离(主要就是生殖隔离)就是物种形成得重要标志。 7渐变型式与间断平衡式得异同点 相同点:
都就是以时间与表型改变量来描述物种进化得宏观进化型式。 不同点:
(1) 在线系上,渐变型认为新种主要就是通过线系进化产生,而间斷平衡型式认为 新种主要通过线系分支产生,古生物学中得'‘时间种”就是不存在得。
(2) 渐变型认为新种得产生就是一个缓慢、渐变、匀速得过程,而间斷平衡型式认 为新种得产
生就是跳跃式、快速地形成。
(3) 渐变型强调进化得连续性与缓慢性,而间斷平衡式认为进化就是跳跃与停滞 相间作用。 (4) 渐变型认为适应进化就是在自然选择作用下得线系进化,而间斷平衡型式认 为适应进化只能发生在种形成过程中。
(5) 渐进式演化量小且不明显,间断平衡式大且呈折线形式。 8什么就是假基因,及其产生途径?
假基因:指基因组中与某一功能基因得序列高度同源,但没有功能得DNA片段。 产生得途径: A、 基因重复
B、 已存在得假基因重复,产生更多得假基因
C、 反转录转座:功能基因通过先转录成RNA片段再反转录成DNA片段,后插入到 基因组中,产生恳因拷贝,但会由于结构突变或.丢失元件而失去功能而成为 假基因。 9 什么就是基因家族,它得进化机制与特点
1) 基因家族:来源相同、结构相似、功能相关得基因组成为单一得基因簇或称基 因家族。 2) 机制:基因家族中一个基因家族得成员通过遗传上得相互作用,使得所有成员 可以作为一个整体一起进化。主要有不等交换与基因转换:
① 不等交换可以在种系细胞有丝中得姐妹染色单体之间发生,或在减数 中得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。
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 得过程中,除了以自身作为模板外,还以另一序列得部分区域作为模板进行复制。 3) 特点:
在基因家族得致同进化中,基因转换比不等交换更具优越性: 基因转换不改变基因家族中基因数目 总因转换适于串联重复与散布式得基因
基因转换在方向上更有利于作为一个整体一起进化
10系统发育树构建方法(括号中为所用软件)
1. 最大简约法(PAUP、MEGA、PHYLIP)
根据信息位点提供得各序列间得替换情况,在所有可能得树中筛选含最小替换数 得树得方法。 2. 距离法(之邻接法(PAUP、MEGA、PHYLIP软件)
首先通过各个物种之间得比较,根据一定得假设推导得出分类群之间得进化距离, 构建一个进化距离矩阵。再分别依次将序列合并聚类,构建进化树。
由进化距离构建进化树得方法常见有:FM法、邻接法、邻居关系法等。 3. 最大似然性(PAML、PAUP、PHYL IP)
选取一个特定得替代模型来分析给定得一组序列数据,使得获得得每一个拓扑结 构得似然率都为最大值,然后再挑出其中似然率最大得拓扑结构作为最优树; 在最大似然法得分析中,所考虑得参数并不就是拓扑结构而就是每个拓扑结构得 枝长,并对似然率求最大值来估计枝长; 4. 贝叶斯推断(BAMBE、MrBayes)
11 现代人类起源得两种学说
1) 多祖论与系统说:
认为并不存在单一得发源地,现代人种就是土生土长得,就是由当地得直立 人亚种逐渐演化而成,即现代人得起源就是多中心得。
依据就是许多不同地区得现代人种群具有不同得解剖特征,而她们与该地区 化石人类有明显得遗传联系。 2) 单祖论与迁徙说
认为现代人类起源于距今20万年前生活在非洲地区得女性。其后代中有一 部分在大约13万年前走出非洲,迁移到亚洲与欧洲。这些新移民后来完全取代了 当地土著人种,并发展成现代人种。
依据就是根据对不同族裔妇女胎盘线粒体DNA得类型建立起一个人类谱系 模型,研究结果从分子遗传学角度对单祖论提供了有力得支持。 单祖论:各人种均属同一物种,共同起源,来自一种古猿。
迁徙说:各人种由一个在非洲进化为具有现代人形态得人群向外迁徙,代替各地 原有人群形
成。
12生态系统进化得动力就是什么?
(1)环境得变迁(灾变)
① ②
元古代中期氧化大气圈得出现:由原核细胞向真核细胞得进化过渡。
元古代晚期大气圈进一步氧化、全球性降温与海平面变化:原核生物衰 落与多细胞
动植物出现。
③
二叠纪末、三叠纪末与白垩纪末得环境与生物得巨变:带来面貌截然不 同得新生态
系统得建立。
(2)新物种得出现(替代) a.
新物种得形成,会引起包括生态位、竞争关系、食物链、网等一系列生态关 系得变化,进而引起生态系统结构与功能得变化。
b. 总结:环境变迁与新物种得出现打破原有生态系统得稳定,且不再恢复到原 来状态。环境
变迁与生物物种得大规模替代往往就是相伴发生得,其结果就 是生态系统得大改变。
论述题
简述利她行为得生物学意义及其进化机制 生物学意义:
利她行为在给行为表达者带来眼前得不利得同时也带来了亲缘选择得好处, 即帮助传递自身基因得好处,从而提高了自身得内在适应度。
利她行为给行为接受者带来得直接好处就就是帮助其提高了适合度(存活能 力与繁殖后代得能力)。
机制:英国科学家认为机制主要就是亲缘选择与互惠利她。
亲缘选择:在行为实行后,群体中某恳因出现频率得变化取决于供体与受体之间 得得亲缘系数,亦即取决于供体与受体具有遗传关系得个体中同源基因得平均份 额。有助于行为得提供者基因得传递。
互惠利她:如狒狒只帮助那些能够回报得个体,同时引起这类利她行为得基因得 出现频率也可能增力U。
如何理解进化得不平衡性并举例说明
1、 进化不平衡引起进化过程中生物体性状得各个部分独自地进行变化,由于生 物在身体构造、机能等方面得发展引起镶嵌进化。
Eg、在鸟类与哺乳类得发展过程中,作为鸟类得特征得翅膀与羽毛、轻巧坚实得 骨骼、恒温等,与作为哺乳类特征得颌骨成分与关节方式、毛发、恒温、乳腺等, 也都就是在不同得时间分别形成得,而并不就是一次产生或同时完成得。 2、 根据进化速度得不平衡性可分为:
低速进化:已有5亿年历史得海豆芽,活化石水杉、银杏、鸭嘴兽、大熊猫等; 中速进化:已有6千万年得历史得马; 高速进化:如果每1, 000代产生一个新种,就可为高速进化。如:有袋类5千万年、 人类得进化200-300万年。 彩响进化速度得因素 1>生物自身因素得影响
① 与生物体得结构水平相关。(适合度、忍受变异得能力) ② 生物种群得繁殖方式。(有性緊殖、异花授粉) ③ 生物种群得大小与发生变异得能力得影响。 2、环境对进化速度得影响
① 环境得剧变可以产生较大得选择压力,引起或促进生物体发生变异,从而促进 新种得形成。
② 未被占据得生态位为新种得发展提供了外部条件。 从进化得角度来瞧,转座有什么生物学意义