進(jìn)化生物學(xué)考試答案

1、進(jìn)化生物學(xué)1、地球上現(xiàn)存在生命是否由共同祖先演變而來,支持或舉例說明答：地球上現(xiàn)存在的生命是由共同祖先演變而來的，例如：都遵循中心法則，都遵從堿基互補配對，都是三聯(lián)體1.生物分類學(xué)的子。等等。為了直觀顯示各生物在分類上的關(guān)系，分類學(xué)家一直在嘗試畫出關(guān)系圖表。關(guān)系圖畫得越多、越細(xì)，分支也就越多，最后就成為一棵樹?？吹揭豢脴?，就知道它是由樹根長出，不斷生長、分支的；看到一株分類樹，很自然就應(yīng)該想到生物都是從同一祖先傳下來，不斷地進(jìn)化，形成各個物種的。2.比較解剖學(xué)的發(fā)現(xiàn)人和管在外形上極不相同，但骨骼組成卻非常相似。這說明人和鳥是親戚，都是一個祖先的后代。此外，脊椎動物的前肢，比如人、馬蹄、鯨魚的鰭

2、等，它們的外形相差很大，功能也不相同，但它們的骨架卻是如此的相似。對此最好的解釋就是：他們來自 同一祖先，由于適應(yīng)環(huán)境的需要，改變了外形和功能，但實際的骨架卻沒有改變。3.比較胚胎學(xué)的如果把魚、青蛙、雞、豬、兔和人的各個時期的胚胎放在一起，就會發(fā)現(xiàn)它們存在不同程度的相似性。而且關(guān)系越密切，相似的程度越高。這說明這些生物來自共同的祖先，它們 祖先的特征在胚胎發(fā)育過程中重演了。4.比較免疫學(xué)的每種動物的中都有一系類獨特的蛋白質(zhì)，若兩種動物的親緣關(guān)系越接近，則抗原抗體反應(yīng)就越強，反之則越弱。利用這種方法與古生物化石或形態(tài)比較繪出的親緣關(guān)系樹符合得很好，這也更加證明了生物來自共同的祖先。5.分子生物學(xué)

3、的 所有的生物都是由細(xì)胞組成的（除外）； 組成生物的大分子有核酸、蛋白質(zhì)、多糖、和脂類四種，這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組成，蛋白質(zhì)都是由氨基酸組成，多糖都由單糖組成，脂類則是由甘油和脂肪酸組成； 所有的生物都只用 20 種氨基酸，幾乎所有的生物都共套遺傳2、如果地球生命再一次，是否還是使用現(xiàn)存的 20 種氨基酸？倘若再一次，如果原始地球的自然環(huán)境是一致的，那么，很有可能生命的氨基酸和現(xiàn)在的一樣，倘若自然環(huán)境不同，則有可能不同。在 1953 年進(jìn)行了一個模擬實驗一種模擬在原始地球還原性大氣中進(jìn)行雷鳴閃電能產(chǎn)生有機物（特別是氨基酸），以論證生命起源的化學(xué)進(jìn)化過

4、程的實驗。此實驗結(jié)果共生成 20 種有機物其中 11 種氨基酸中有 4 種（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白質(zhì)所含有的。的實驗試圖向人們證實，生命的第一步，從無機小分子物質(zhì)形成有機小分子物質(zhì)，在原始地球的條件下是完全可能實現(xiàn)的。故在原始的地球環(huán)境下，氨基酸的是必然的。3、生命復(fù)雜性產(chǎn)生機制與熵增是否？貌似但存在爭議。熵是無序度的度量。熵增定律是說一個封閉系統(tǒng)的演化過程中，無論其結(jié)構(gòu)如何，一定是按照熵增的方向演化。生物的發(fā)育和進(jìn)化都是有序度增加的過程。生物體是耗散結(jié)構(gòu)（dissipative structure，即開放系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài)出現(xiàn)的有序結(jié)構(gòu)），負(fù)熵對生物是必需的（一日三餐吃

5、負(fù)熵）。生物是開放系統(tǒng)，與環(huán)境的物質(zhì)能量交換帶來熵變。熵變 = 熵產(chǎn)生 + 熵流。熵產(chǎn)生恒為正，熵流可為負(fù)。4、設(shè)計一種簡單可行的辦法檢測火星上是否有生命存在。通過在火星上提取的一些樣本的化學(xué)分析來推測 例如發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水 則增大生命存在的可能性 還有通過探測是否存在甲烷 還有氨基酸的存在來推測是否存在或存在過生命5、是否贊成線粒體內(nèi)共生假說？內(nèi)共生：認(rèn)為線粒體來源于細(xì)菌，即細(xì)菌被真核生物吞噬后，為真核生物提供能量，并且在真核細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并遺傳，在長期的共生過程中，通過演變，形成了線粒體。正：1.細(xì)菌的細(xì)胞膜和線粒體膜形態(tài)結(jié)構(gòu)相似。2.線粒體和葉綠體的DNA是半性，并且是環(huán)狀 DNA， 不完全

6、受核DNA 的影響。線粒體和葉綠體都有自己特殊的蛋白質(zhì)系統(tǒng)，不受核的現(xiàn)今的生物中，有些真核細(xì)胞存在有內(nèi)共生的現(xiàn)象。反：系統(tǒng)的控制1.葉綠體與線粒體中發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子是驚人的，因為細(xì)菌中沒有發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子。線粒體含有肌動蛋白肌球蛋白系統(tǒng)，但細(xì)菌和藍(lán)藻中沒有這種系統(tǒng)，也沒有相應(yīng)的運動能力。內(nèi)共生假說沒有很好解釋細(xì)胞核的進(jìn)化。6、單地區(qū)與多地區(qū)支持哪一個？舉例(1)支持單地區(qū)，根據(jù) 20 世紀(jì)后半期的考古發(fā)現(xiàn)，人類單地說認(rèn)為全世界的人類都于東非的纖細(xì)型南方古猿的一個群體，他們紅海的海峽，通過半島分散到世界各地?，F(xiàn)代幾個國家科學(xué)家通過，得出最科學(xué)的例證，Y 染色體和線粒體檢測，現(xiàn)代人的都是非洲晚期智人，而現(xiàn)代的

7、人種沒有檢測出其他古人類的，也部分證實人類于同一群體。因此支持單地區(qū)(2)多地區(qū)：主張現(xiàn)代人類是在 4 個地區(qū)出現(xiàn)并連續(xù)進(jìn)化，而且在各個地區(qū)之間都有基因交流。世界各地的人類同時平行演化成今天的現(xiàn)代人。不同地區(qū)的人類由于地理隔絕因此往不同的方向演化；但另一方面，選擇、突變、遺傳漂變與流等其他復(fù)雜的因素使現(xiàn)代人往大約一致的方向演化。最終，一些地方上人類的多樣性被取代今日的現(xiàn)代人雖保有一些地方特征，但共有的相似處。，使得例子：中國的古人類學(xué)在長江流域發(fā)現(xiàn)了一大批古人類遺跡。時間跨度達(dá) 200 萬年，其間的化石并無間斷。這一批化石上，只存在人種特征的明顯延續(xù)，沒有看到這些非洲現(xiàn)代人的文化痕跡，反而保留

8、著大三峽人類200 萬年來一脈相承的文化系統(tǒng)痕跡。由此，可認(rèn)為大三峽地區(qū)人群的發(fā)祥地。50 萬年前，由于劇烈的造山運動和山水的侵蝕，這里形成了山高峽窄、地勢險峻的峽谷特征，其他古人類很難越過如此險境，進(jìn)入到這個地區(qū)。7、植物動物登陸（可考慮重力，干燥的環(huán)境紫外線等）（1） 繁殖：登錄過程中動植物需要不依靠水也能夠交配繁殖（2）重力：動物在水中可憑借水的浮力運動，而在陸地則需克服較強的重力才能運動、生存干燥環(huán)境：水中動植物可隨時汲取所需水分，而陸地相對則是干燥的環(huán)境，動植物需適應(yīng)缺水、干燥的生活環(huán)境（3）（4）紫外線：水中紫外線照射較弱，陸地上動植物則較多地進(jìn)化出更強的自我保護能力在紫外線中，動

9、植物需（5）運動條件：水中動植物可借助水的而運動，陸地上動物則需進(jìn)化出新的運動方式如爬行、奔跑、飛翔等才能更好地生存呼吸：水中可通過水中溶解的氧氣進(jìn)行呼吸，陸地上動植物則需要進(jìn)化出新的呼吸直接從空氣中獲得氧氣（6）8、簡述災(zāi)變在進(jìn)化中的作用（1）首先，地球災(zāi)變雖然使得大量生物,但卻為其他生物的興起繁殖開拓了廣闊的生態(tài)領(lǐng)域。地球災(zāi)變引起生境劇變,形成一種明顯不同的新生境, 在新的生境條件下,不適者, 能適者則得以興起繁盛,結(jié)果具有新的生態(tài)特征的能適者取代了不具新的生態(tài)特征的不適者, 因此災(zāi)變也是其次，地球災(zāi)變不僅可以起舊有生物興起繁盛一方面, 地球災(zāi)變可以促使非生物轉(zhuǎn)化為生物,的選擇作用, 而且

10、可以導(dǎo)致新型生物大量產(chǎn)生。另一方面,它又可以促使舊有生物轉(zhuǎn)（2）化為新型生物。由非生物向生物的轉(zhuǎn)化是一個化學(xué)進(jìn)化的過程，需要巨大的能量,它既 可以來源于地球形成初期頻繁的火山作用,也可以來源于各種高能宇宙射線的照射作用。這兩種能源都是地球災(zāi)變的結(jié)果 。隨著環(huán)境的變遷，當(dāng)?shù)氐捻敿壣鷳B(tài)系統(tǒng)以及演替的模式也發(fā)生變化，其方向是適應(yīng)新的環(huán)境，因而災(zāi)變在進(jìn)化中有選擇作用，也是生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化的動力之一9、結(jié)合所學(xué)知識解釋大突變大突變是指生物體整個的突變，也指產(chǎn)生種以上分類單元的遺傳變異。大突變被認(rèn)為是高級分類單元的原因之一?！緯?P205】從遺傳學(xué)的角度來說，導(dǎo)致大的表型改變的大突變是存在的，例如某些發(fā)育調(diào)控

11、的改變；人和黑猩猩的差異可能只是少數(shù)幾個調(diào)控，因此導(dǎo)致大的表型改變的遺傳機制確實存在，而發(fā)育調(diào)控的突變可能是大突變產(chǎn)生的一種機制在自然選擇作用下的小進(jìn)化過程能夠產(chǎn)生適應(yīng)的表型。而大突變產(chǎn)生的卻是顯著偏離其祖先表型的“怪物”，這個怪物可能是有利大突變的攜帶者，它成為一個新的分類群的祖先。大突變也可能是宏觀進(jìn)化的一種特殊機制。10、中性突變理論與進(jìn)化論是否？否。因為注意到了變異的有害性和有利性，而中性突變進(jìn)化學(xué)說注意到的是既無利也無害的所謂中性突變，應(yīng)該說是從不同角度，不同層次看問題的結(jié)果，使學(xué)說得到了補充和發(fā)展。且中性說是始終以分子水平的結(jié)構(gòu)來提問題的，而學(xué)說是從表型水平來說的，二者并不相。11

12、、簡述紅皇后假說在進(jìn)化中的作用紅皇后理論：在環(huán)境條件穩(wěn)定時，一個物種的任何進(jìn)化改進(jìn)可能即使物理環(huán)境不變，種間關(guān)系也可能推動生物進(jìn)化，如協(xié)同進(jìn)化。對其他物種的競爭壓力，紅皇后假說是用于解釋具有進(jìn)化功能的遺傳結(jié)構(gòu)的進(jìn)化假說。紅皇后假說與物種選擇學(xué)說結(jié)合起來，可以解釋具有進(jìn)化功能的遺傳結(jié)構(gòu)。紅皇后假說強調(diào)了物種生存壞境中的生物學(xué)，但忽略了物理環(huán)境。這個假設(shè)尚需進(jìn)一步驗證。12、Gaia 假說內(nèi)容書 P291假說是指在生命與環(huán)境的相互作用之下，能使得地球適合生命持續(xù)的生存與發(fā)展。Gaia 假說認(rèn)為，地球的大氣組成、地表、溫度、和海水的含鹽量等受到人為破壞或自然條件干擾時會發(fā)生相應(yīng)的變化。如氣體濃度變化

13、、火山爆發(fā)、大陸漂移和冰河作用時，地球上所有的生命的總體就會通過其生長、活動和新陳代謝對這些變化作出相應(yīng)的反應(yīng)。13、人類對生態(tài)的影響(1) 碳排放與溫室效應(yīng)長期以來，大氣中的的濃度是 0.028%，但從工業(yè)以來，特別是 20 世紀(jì)以來，主要由于煤、石油和天然氣的大量燃燒，致使的全球平衡受到 3 了嚴(yán)重干擾。大氣中增加會通過溫室效應(yīng)影響地球的熱平衡，使地球變暖。(2) 臭氧層破壞臭氧層破壞的原因主要由氟氯烴等化學(xué)物質(zhì)的作用所致。臭氧層遭到破壞后，到達(dá)地面的短波紫外線增加，會使人類皮膚癌和白內(nèi)障的上升，免疫力降低。過量紫外線輻射會使植物生長和光合作用受到抑制，農(nóng)作物產(chǎn)量減少，品質(zhì)下降。紫外線輻射也使處于食物鏈底層的浮游生物生產(chǎn)力下降，從而損害整個水生生態(tài)系統(tǒng)。(3) 世界各地普降酸雨酸雨不僅能殺生生物、破壞水體生態(tài)平衡，而且還能陸地植物、農(nóng)作物和各種樹木，破壞土壤肥力，使樹木生長緩慢并易感，同時還能腐蝕金屬、建筑物和歷史古跡，酸雨中含有的少量重金屬對健康也會帶來