进化生物学-沈银柱复习大纲

《进化生物学》复习大纲

(文中的页码选自是沈银柱《进化生物学》第一版）

一 名词解释

1. 进化生物学:研究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、系统发生以及适应的起源等方面的学科。

2. 趋同进化:不同的生物，甚至在进化上相距甚远的生物，如果生活在条件相同的环境

中，在同样选择压的作用下，有可能产生功能相同或十分相似的形态结构，以适应相同的条件。此种现象称为趋同进化。鲸、海豚等和鱼类的亲缘关系很远，前者是哺乳类，后者是鱼类，但形都和相似。

3. 趋异进化:有些生物虽然同出一源，但在进化过程中在不同的环境条件的作用下变得

很不相同，这种现象称为趋异进化。

4. 用进废退：经常使用的器官就发达，不使用的就退化。 5. 获得性状遗传：用进废退的器官变化是可遗传的。 二、问答题

1、试述达尔文进化认的主要思想和形成过1）约翰森的“纯系说”（pure line theory）： 纯系：从一个基因型纯合的个体自交所得到的后代，其后代群体的基因型也是纯一的。生物的变异可分为遗传的变异（基因型）和不遗传的变异（表现型）。在基因型混杂的群体中选择是有效的，但是在纯系中，不同个体所表现的差异是表现型的，是不遗传的，所以在纯系内继续选择无效果。

2）摩尔根的“基因论”

生物的基因重组是按照一定频率必然发生的，它的发生与外界环境没有必然联系。认为这种变异一经发生就以新的状态稳定下来，因此获得性状是不遗传的。新达尔文主义通过对基因研究揭示遗传变异机制，克服了达尔文学说的主要缺陷。同时又通过遗传学手段从事进化论研究，为进化论进入科学行列奠定了基础。

评价：

新达尔文主义是在个体水平上研究生物进化的，而进化是群体范畴，因此在解释生物进化时总体上具有局限性，同时也漠视自然选择在进化中的重要地位，因此不可能正确解释进化的过程。

综合进化论学说，代表人物是杜布赞斯基。

主要论点为：首先认为群体是生物进化的基本单位，进化机制研究属于群体遗传学范围。其次，突变、选择、隔离是物种形成的和生物进化的机制。

评价：该理论重申了达尔文自然选择学说在生物进化中的主导地位，并用选择的新概念解释达尔文中的许多难点，否定了获得性状遗传是进化普遍法则等流行很久的假说，使生物进化论进入现代科学行列。但是，该学说的实验工作仅局限于小进化，对大进化基本

1 / 21

上未超出类推范围。

拉马克的进化学说：

1）一切物种，包括人类在内，都是其它的种传衍的，生物的变异和进化是一个连续而缓慢的过程。化石记录越久，生物类型越古老；反之，则与现存的生物相近。

2）环境的改变使生物发生适应性进化，环境的改变能够引起生物的变异，环境的多样性是生物多样性的主要原因。

外界环境对植物和无神经系统的低等动物具有最直接的影响，使它们发生直接变异。这种变化过程可表示为：环境→功能→形态构造

对于有神经系统和习性的复杂动物，环境对它们的影响是间接的，其变化过程可表示为：环境→需要→习性→机能→形态构造

3）对于有神经系统和习性复杂的动物产生变异（适应）的原因，除环境变化和杂交外，更重要的是通过用进废退和获得性状遗传。

4）生物具有按等级向上发展的趋向，生物进化的方向是由低级向高级逐步推移的，这种推移是按不同等级而上升的。分为直线上升和分枝式发展二种情况。

现在看到的种类繁多的生物类型是生物按等级发展的倾向和各种环境影响之间长期作用的结果。

5）最原始的生物源于自然发生，例如纤毛虫、水螅、蠕虫等都可在短期内由非生物产生出来。

拉马克认为生物不是起源于共同祖先，动物和植物、动物中的各大类型各有不同的起源。这是生物进化多源论的观点。

拉马克认为生物对环境的适应是一定变异的结果，环境变了，生物会发生相应的变异，以适应新的环境。因此拉马克的变异与适应是等同的。环境变化直接导致变异发生，这称之为直接适应论。

3、论述进化生物学与生态学、分子生物学、遗传学、生理学、植物学之间的关系？ 提示：

生物学家迈尔（Mayr,1983）将科学按其回答问题的世质而分为两大类： 第一类科学回答什么和怎样 ？ 例如：“什么是机器？它们怎样工作？” 第二类科学回答“为什么”，追究事物或过程的因果关系。

4、生物进化研究的主要内容

1、进化的过程（将进化作为一个历史过程来研究），包括进化的事实和证据、生物界的连续性（系统发生）和不连续性（物种形成和绝灭）、进化的速度和方向（趋势）等。例如古生物学。

5、谈谈你对学习进化生物学意义的认识

2 / 21

进化生物学为我们认识生命现象，研究生物科学提供了一种本性的、全面的（不同水平）、系统的（不同层面）、注重时空尺度变化的理论和方法。

第二章 生命及其在地球上的起源 问答题

一、生命的基本特征

1、化学成分的同一性：从元素成分来看，在已经发现的一百一十余种化学元素中，各类生物体所必需的元素差不多都是特定的一二十种，其中C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、K占了绝对多数。

2、严整有序的结构：生物体的各种化学成分在体内不是随机堆砌在一起的，而是严整有序的。

3、新陈代谢：生物体是开放系统，生物体和周围环境不断进行着物质的交换和能量的流动。

4、应激性：生物能接受外界刺激而发生合目的的反应。包括感受刺激和反应两个过程。反应的结果是使生物“趋利避害”。

5、稳态：尽管外界环境波动很大，生物总有某些机制使其体内环境维持不变。 6、生长发育：生物都能通过代谢而生长发育。

7、遗传变异和进化：任何一个生物个体都不能长期存在，他们通过生殖产生子代使生命得以延续。子代与亲代之间在形态构造、生理机能上的相似便是遗传的结果。而亲子之间的差异现象由变异导致。而生物从约38亿年前至今，由简单到复杂，由低级到高级的演变过程便是进化的结果。

8、适应：每一种生物都有自己特有的生活环境，其结构和功能总是适合于在这种环境条件下的生存和延续。

二、简述生命活动的十大特征，以及对个人对特征的生物学认识（参考相关学术期刊） 提示：1、整体性；2、层次性；3、系统性； 4、依赖性；5、自组织；6、可塑性；7、进化性；8、全息性；9、固着性（植物）；10、构件性（植物）

第三章 细胞的起源与进化 一、名词解释：

1、真细菌包括几乎所有的细菌和蓝藻、放线菌、螺旋体、衣原体及支原体等，换言之，真细菌实际上包括我们所知的绝大部分原核生物。

2、古细菌是一些生长在地球上特殊环境中的细菌，包括甲烷细菌、盐细菌、热原质体及硫氧化菌等。它与其他原核生物相差十分遥远。它们生存在极度特殊的、非一般生物能生存的高温、高压或高盐、或极为低温干旱环境中，超出常规生命的范围。

3 / 21

二、问答题

1、原始细胞起源有哪些假说？(参考书中P52页) （一）超循环组织模式 （二）阶梯式过渡模式

2、真核细胞起源的意义

（一）为生物性分化和有性生殖打下基础

有丝分裂是真核生物和原核生物的主要区别之一，减数分裂与有丝分裂在机制上相似，前者是在后者的基础上与双倍性同时产生，即出现生殖细胞的融合（染色体的双倍化）以及融合后的还原（减数分裂）。由两性个体组成种群行有性生殖，个体不能一成不变地延续自己的基因型。在有性生殖方式下，个体具有两套基因，使基因重组产生新的遗传变异成为可能。这样不但提高了物种的变异性，而且增大了变异量，从而大大推进了进化的速度。在生物进化的30多亿年的历史中，无性生物时代占去近2/3的时间。在这段时期，生命长期处在单细胞阶段，进化极其缓慢。自从出现有性生殖后，生物进化速度才明显加快。今天地球上已发现的约200多万种生物中，行有性生殖种类占绝大多数，约98%以上，原始的无性生物只占极少数，说明有性生殖对于生物进化有极其重要的作用。

（二）推动生物向多细胞化方向发展

尽管某些原核生物，如蓝藻有多细胞化的倾向，但原核细胞的遗传系统还不足以实现复杂的细胞间遗传调控。因此，所有原核生物都没有进化到组织、器官的结构形式，都还只停留在单个细胞或细胞集群的等级上。只有真核细胞才使多细胞化成为可能，最终发展出具有分化的组织和行使特殊功能的器官的复杂生物，进而导致了动、植物的分化，不但使生物的体型向高级方向发展，而且，地球上整个生态系统也由原来的二极变为三极，变得更加复杂化了。从此，生物进化的水平进入了一个崭新的阶段。

3、多细胞化是继真核细胞起源之后的又一重大的进化事件，该事件发生于那个地质年代？简述其生物学意义？

提示：发生在元古宙晚期 其生物学意义在于：

（1）生物个体体积的显著增大，大的体积是组织分化和器官形成的必要条件； （2）生物结构与功能的复杂化：生物个体在细胞组织分化的基础上形成功能专化的器官系统，提高了生物适应能力并扩大了对环境适应的范围；

（3）多细胞生物个体发育过程涉及的遗传调控机制复杂化：单细胞生物只涉及细胞内调控，多细胞涉及细胞间的调控；

（4）生物个体内环境的相对稳定； （5）个体寿命延长。

简言之，多细胞化是生物组织化水平的又一次大提高，这一进化事件奠定了地球上一

4 / 21