进化生物学考试答案

1、进化生物学1、地球上现存在生命是否由共同祖先演变而来,支持或举例说明答：地球上现存在的生命是由共同祖先演变而来的，例如：都遵循中心法则，都遵从碱基互补配对，都是三联体1.生物分类学的子。等等。为了直观显示各生物在分类上的关系，分类学家一直在尝试画出关系图表。关系图画得越多、越细，分支也就越多，最后就成为一棵树。看到一棵树，就知道它是由树根长出，不断生长、分支的；看到一株分类树，很自然就应该想到生物都是从同一祖先传下来，不断地进化，形成各个物种的。2.比较解剖学的发现人和管在外形上极不相同，但骨骼组成却非常相似。这说明人和鸟是亲戚，都是一个祖先的后代。此外，脊椎动物的前肢，比如人、马蹄、鲸鱼的鳍

2、等，它们的外形相差很大，功能也不相同，但它们的骨架却是如此的相似。对此最好的解释就是：他们来自 同一祖先，由于适应环境的需要，改变了外形和功能，但实际的骨架却没有改变。3.比较胚胎学的如果把鱼、青蛙、鸡、猪、兔和人的各个时期的胚胎放在一起，就会发现它们存在不同程度的相似性。而且关系越密切，相似的程度越高。这说明这些生物来自共同的祖先，它们 祖先的特征在胚胎发育过程中重演了。4.比较免疫学的每种动物的中都有一系类独特的蛋白质，若两种动物的亲缘关系越接近，则抗原抗体反应就越强，反之则越弱。利用这种方法与古生物化石或形态比较绘出的亲缘关系树符合得很好，这也更加证明了生物来自共同的祖先。5.分子生物学

3、的 所有的生物都是由细胞组成的（除外）； 组成生物的大分子有核酸、蛋白质、多糖、和脂类四种，这些生物大分子的成分在所有生物中都是一致的：核酸都是由嘌呤和嘧啶组成，蛋白质都是由氨基酸组成，多糖都由单糖组成，脂类则是由甘油和脂肪酸组成； 所有的生物都只用 20 种氨基酸，几乎所有的生物都共套遗传2、如果地球生命再一次，是否还是使用现存的 20 种氨基酸？倘若再一次，如果原始地球的自然环境是一致的，那么，很有可能生命的氨基酸和现在的一样，倘若自然环境不同，则有可能不同。在 1953 年进行了一个模拟实验一种模拟在原始地球还原性大气中进行雷鸣闪电能产生有机物（特别是氨基酸），以论证生命起源的化学进化过

4、程的实验。此实验结果共生成 20 种有机物其中 11 种氨基酸中有 4 种（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白质所含有的。的实验试图向人们证实，生命的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。故在原始的地球环境下，氨基酸的是必然的。3、生命复杂性产生机制与熵增是否？貌似但存在争议。熵是无序度的度量。熵增定律是说一个封闭系统的演化过程中，无论其结构如何，一定是按照熵增的方向演化。生物的发育和进化都是有序度增加的过程。生物体是耗散结构（dissipative structure，即开放系统远离平衡态出现的有序结构），负熵对生物是必需的（一日三餐吃

5、负熵）。生物是开放系统，与环境的物质能量交换带来熵变。熵变 = 熵产生 + 熵流。熵产生恒为正，熵流可为负。4、设计一种简单可行的办法检测火星上是否有生命存在。通过在火星上提取的一些样本的化学分析来推测 例如发现了液态水 则增大生命存在的可能性 还有通过探测是否存在甲烷 还有氨基酸的存在来推测是否存在或存在过生命5、是否赞成线粒体内共生假说？内共生：认为线粒体来源于细菌，即细菌被真核生物吞噬后，为真核生物提供能量，并且在真核细胞内稳定存在并遗传，在长期的共生过程中，通过演变，形成了线粒体。正：1.细菌的细胞膜和线粒体膜形态结构相似。2.线粒体和叶绿体的DNA是半性，并且是环状 DNA， 不完全

6、受核DNA 的影响。线粒体和叶绿体都有自己特殊的蛋白质系统，不受核的现今的生物中，有些真核细胞存在有内共生的现象。反：系统的控制1.叶绿体与线粒体中发现内含子是惊人的，因为细菌中没有发现内含子。线粒体含有肌动蛋白肌球蛋白系统，但细菌和蓝藻中没有这种系统，也没有相应的运动能力。内共生假说没有很好解释细胞核的进化。6、单地区与多地区支持哪一个？举例(1)支持单地区，根据 20 世纪后半期的考古发现，人类单地说认为全世界的人类都于东非的纤细型南方古猿的一个群体，他们红海的海峡，通过半岛分散到世界各地。现代几个国家科学家通过，得出最科学的例证，Y 染色体和线粒体检测，现代人的都是非洲晚期智人，而现代的

7、人种没有检测出其他古人类的，也部分证实人类于同一群体。因此支持单地区(2)多地区：主张现代人类是在 4 个地区出现并连续进化，而且在各个地区之间都有基因交流。世界各地的人类同时平行演化成今天的现代人。不同地区的人类由于地理隔绝因此往不同的方向演化；但另一方面，选择、突变、遗传漂变与流等其他复杂的因素使现代人往大约一致的方向演化。最终，一些地方上人类的多样性被取代今日的现代人虽保有一些地方特征，但共有的相似处。，使得例子：中国的古人类学在长江流域发现了一大批古人类遗迹。时间跨度达 200 万年，其间的化石并无间断。这一批化石上，只存在人种特征的明显延续，没有看到这些非洲现代人的文化痕迹，反而保留

8、着大三峡人类200 万年来一脉相承的文化系统痕迹。由此，可认为大三峡地区人群的发祥地。50 万年前，由于剧烈的造山运动和山水的侵蚀，这里形成了山高峡窄、地势险峻的峡谷特征，其他古人类很难越过如此险境，进入到这个地区。7、植物动物登陆（可考虑重力，干燥的环境紫外线等）（1） 繁殖：登录过程中动植物需要不依靠水也能够交配繁殖（2）重力：动物在水中可凭借水的浮力运动，而在陆地则需克服较强的重力才能运动、生存干燥环境：水中动植物可随时汲取所需水分，而陆地相对则是干燥的环境，动植物需适应缺水、干燥的生活环境（3）（4）紫外线：水中紫外线照射较弱，陆地上动植物则较多地进化出更强的自我保护能力在紫外线中，动

9、植物需（5）运动条件：水中动植物可借助水的而运动，陆地上动物则需进化出新的运动方式如爬行、奔跑、飞翔等才能更好地生存呼吸：水中可通过水中溶解的氧气进行呼吸，陆地上动植物则需要进化出新的呼吸直接从空气中获得氧气（6）8、简述灾变在进化中的作用（1）首先，地球灾变虽然使得大量生物,但却为其他生物的兴起繁殖开拓了广阔的生态领域。地球灾变引起生境剧变,形成一种明显不同的新生境, 在新的生境条件下,不适者, 能适者则得以兴起繁盛,结果具有新的生态特征的能适者取代了不具新的生态特征的不适者, 因此灾变也是其次，地球灾变不仅可以起旧有生物兴起繁盛一方面, 地球灾变可以促使非生物转化为生物,的选择作用, 而且

10、可以导致新型生物大量产生。另一方面,它又可以促使旧有生物转（2）化为新型生物。由非生物向生物的转化是一个化学进化的过程，需要巨大的能量,它既 可以来源于地球形成初期频繁的火山作用,也可以来源于各种高能宇宙射线的照射作用。这两种能源都是地球灾变的结果 。随着环境的变迁，当地的顶级生态系统以及演替的模式也发生变化，其方向是适应新的环境，因而灾变在进化中有选择作用，也是生态系统进化的动力之一9、结合所学知识解释大突变大突变是指生物体整个的突变，也指产生种以上分类单元的遗传变异。大突变被认为是高级分类单元的原因之一。【书 P205】从遗传学的角度来说，导致大的表型改变的大突变是存在的，例如某些发育调控

11、的改变；人和黑猩猩的差异可能只是少数几个调控，因此导致大的表型改变的遗传机制确实存在，而发育调控的突变可能是大突变产生的一种机制在自然选择作用下的小进化过程能够产生适应的表型。而大突变产生的却是显著偏离其祖先表型的“怪物”，这个怪物可能是有利大突变的携带者，它成为一个新的分类群的祖先。大突变也可能是宏观进化的一种特殊机制。10、中性突变理论与进化论是否？否。因为注意到了变异的有害性和有利性，而中性突变进化学说注意到的是既无利也无害的所谓中性突变，应该说是从不同角度，不同层次看问题的结果，使学说得到了补充和发展。且中性说是始终以分子水平的结构来提问题的，而学说是从表型水平来说的，二者并不相。11

12、、简述红皇后假说在进化中的作用红皇后理论：在环境条件稳定时，一个物种的任何进化改进可能即使物理环境不变，种间关系也可能推动生物进化，如协同进化。对其他物种的竞争压力，红皇后假说是用于解释具有进化功能的遗传结构的进化假说。红皇后假说与物种选择学说结合起来，可以解释具有进化功能的遗传结构。红皇后假说强调了物种生存坏境中的生物学，但忽略了物理环境。这个假设尚需进一步验证。12、Gaia 假说内容书 P291假说是指在生命与环境的相互作用之下，能使得地球适合生命持续的生存与发展。Gaia 假说认为，地球的大气组成、地表、温度、和海水的含盐量等受到人为破坏或自然条件干扰时会发生相应的变化。如气体浓度变化

13、、火山爆发、大陆漂移和冰河作用时，地球上所有的生命的总体就会通过其生长、活动和新陈代谢对这些变化作出相应的反应。13、人类对生态的影响(1) 碳排放与温室效应长期以来，大气中的的浓度是 0.028%，但从工业以来，特别是 20 世纪以来，主要由于煤、石油和天然气的大量燃烧，致使的全球平衡受到 3 了严重干扰。大气中增加会通过温室效应影响地球的热平衡，使地球变暖。(2) 臭氧层破坏臭氧层破坏的原因主要由氟氯烃等化学物质的作用所致。臭氧层遭到破坏后，到达地面的短波紫外线增加，会使人类皮肤癌和白内障的上升，免疫力降低。过量紫外线辐射会使植物生长和光合作用受到抑制，农作物产量减少，品质下降。紫外线辐射也使处于食物链底层的浮游生物生产力下降，从而损害整个水生生态系统。(3) 世界各地普降酸雨酸雨不仅能杀生生物、破坏水体生态平衡，而且还能陆地植物、农作物和各种树木，破坏土壤肥力，使树木生长缓慢并易感，同时还能腐蚀金属、建筑物和历史古迹，酸雨中含有的少量重金属对健康也会带来