进化生物学课后习题及答案Word文件下载.doc

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是研究生物进化的科学，不仅研究进化的过程，更重要的是研究进化的原因、机制、速率和方向。

5、神创论：

（物种不变论）地球上的生物，都是上帝按照一定计划和一定目的，一下子创造出来的。

并且当初创造后物种没有实质性的变化，物种数也无增减，各种之间也无亲缘关系。

在18世纪的欧洲占统治地位。

6、灾变论：

认为地球在不同时期，不同地点发生了巨大的“灾难”，毁灭了当时的动植物，以后由其他地方迁来的新的类型，所以不同地层有不同化石的类型。

7、中性突变：

中性突变是指不影响蛋白质功能的突变，也即既无利也无害的突变，如同工突变和同义突变。

二、进化生物学研究的对象是什么？

答：

进化生物学是研究生物进化的科学，不仅研究进化的过程，更重要的是研究进化的原因、机制、速率和方向，也就是说进化生物学是回答：

“为什么”的科学，是追究实物或过程的因果关系的科学。

它不仅要从生物组织不同层次揭示进化的原因，也要从时间上追溯进化的过程。

三、比较拉马克学说和达尔文学说的异同。

相同点：

1二者均认为物种是可变的，而是在自然界里，在环境的影响下，发生变异，并且从一种生物类型变为另一种生物类型。

2二者均主张生物的进化史渐进的。

不同点：

1、达尔文进化论的一个重要方面是他主张物种演变和共同起源，他认为地球上现今生存的物种都是曾经生存的物种的后代，溯源于共同的祖先。

共同起源是生物进化一元论的观点，而拉马克则是认为最原始的生物源于自然发生，各系统或群体生物并不起源于共同祖先，是典型的生物进化多元论的观点。

2、二者对适应起源看法比不同。

按照拉马克看法，用进废退或获得性遗传是一步适应，也称直接适应，即变异是定向的，“变异＝适应”。

按照达尔文的看法，适应是两步适应，也称间接适应，第一步是变异的产生，第二步是通过生存斗争的选择，即变异是不定项的，“变异≠适应”。

3、拉马克学说是在同灾变论的斗争中创立的，达尔文学说是在同神创论的斗争中创立的。

四、简述现代综合进化论的主要内容。

现代综合进化论的主要内容有以下几个方面：

第一，认为自然选择决定进化的方向，使生物向着适应环境的方向发展。

主张两步适应即变异经过选择的考验才能形成适应。

第二，认为种群是生物进化的基本单位，进化机制的研究属于群体遗传学的范畴。

第三，认为突变、选择、隔离是物种形成和生物进化的机制。

五、你认为中性突变进化学说是对达尔文学说的否定吗？

为什么？

否。

因为达尔文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，使达尔文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，而达尔文学说是从表型水平来说的，二者并不相矛盾。

六、谈谈你对进化生物学发展新方向的见解（P16）

1、分子古生物学将成为热门课题

该领域的研究将成为分子进化的一个重要方面，它将为DNA重复序列的起源和进化、基因结构的起源和进化、生物大分子的突变和重排及生物遗传信息在系统发展过程中的水平传递和垂直传递，以及基因组的进化等，提供直接的证据和线索，分子古生物学必将成为21世纪进化生物学的一个重要研究领域。

2、分子进化工程将成为热点之一

分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程，它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择压力，模拟生物进化历程的定向进化技术，借以达到创造新的基因、蛋白质甚至新的物种的目的。

科学家们可以通过试管里的分子进化获得新型的催化剂、酶和新药，达到应用于实践的目的。

相信在21世纪随着进化生物学研究的不断深入，终有一天可以实现控制下的人工进化。

为生物工程开辟一个崭新的，富有魅力的领域。

思考题

一、你如何看待“美国的猴子事件”？

美国猴子案件

1925年3月23日美国田纳西州颁布法令，禁止在课堂上讲授“人是从低等动物进化来的”。

美国公民自由联盟唆使田纳西州的物理教师斯科普斯很快以身试法，制造了轰动整个美国乃

至整个世界的历史性事件－－“美国猴子案件”。

直到1967-1970年间，反进化论法才在田纳西、阿肯色和密西西比三州被废除。

二、你认为“智慧设计”理论是正确的吗？

“智慧设计”论

从1987年至今，一群热心的基督徒一直在宣扬针对进化论弱点的“智慧设计”论。

何谓“智

慧设计”？

持这种观点的人认为动植物如此复杂和精妙的结构不可能是自然演进的结果，而是某种高智能设计师的杰作。

“智慧设计”论支持者称，达尔文的自然选择论无法回答生命如何起源的问题，也不能完全解释在过去6亿年的过程中，地球物种如此纷繁多样的原因，因此必定有外界智慧起了引导作用。

对于哈佛大学的生命起源项目，进化论的反对者称，这表明科学尚未否认挑战进化论的其他理论，如“智慧设计”。

但哈佛大学表示这并不是为了回应当前对进化论的争论。

四、用达尔文的进化理论解释“螳螂捕蝉黄雀在后”、“以虫治虫”和“以菌治虫”。

螳螂捕蝉黄雀在后：

螳螂以蝉为食，而黄雀又以螳螂为食，存在着吃与被吃的关系。

以虫治虫：

生物防治，充分发挥农作物害虫天敌的作用，降低农作物生产成本，促进农业增收,保护生态环境。

以菌治虫：

以菌治虫又称微生物治虫，主要是利用利用害虫的病原微生物防治害虫，自然生态系统中，昆虫的疾病是抑制害虫发生的一个重要因素，此外主要指微生物侵染的虫病。

第二章生命及其在地球上的起源

一、名词解释

1、自我更新：

生物的自我更新世一个具有同化与异化两种作用的新陈代谢过程。

2、还原性大气：

含有还原性气体（CH4、CO、H2等）而含氧量很低的气体（烟气）氛围。

3、熵：

是用来表示某个体系混乱程度的物理量。

4、耗散结构：

是指开放系统远离平衡态时出现的有序结构。

5、团聚体：

20世纪50年代奥巴林曾将白明胶水溶液和阿拉伯胶水溶液混合，发现混合后使原本澄清的液体变得浑浊了，取少许制片，显微镜下观察发现了许多大小不等的小滴，把它们称为团聚体。

6、类蛋白质微球体：

fox把多种氨基酸干热聚合形成的酸性类蛋白质放入稀薄的盐溶液中冷却，或将其溶于水使温度降低到0℃，在显微镜下观察会看到大量直径为0.5~3微米的均一球状小体，即类蛋白质微球体。

二、简述生命的本质。

生命就其本质而言也是物质的，它是物质存在和运动的一种特殊形式。

地球上的所有生物在其化学组成上有其同一性，在结构上表现了高度的有序性，在功能上具有复杂性。

作为生命活动的基本特征是自我更新、自我复制、自我调控和自我突变。

所以，生命实际上主要是由核酸和蛋白质组成的，具有不断自我更新的能力的，以及向多方向发生突变并可复制自身的多分子体系。

生物体是一个开放系统，不断地与环境进行着物质和能量的交换，不断地从环境吸取负熵，用以克服自身还活着的时候不得不产生的全部的熵，是一个远离平衡态的有序结构。

三、生物体新陈代谢的特点是什么？

生命活动的基本特征：

自我更新、自我复制、自我调节、自我突变。

1、生物体的新陈代谢过程是一个对立统一的过程，是生物体新陈代谢作用自我完成的动力源泉。

同化作用于异化作用就是对立的相反过程，又是统一的。

这种统一性首先表现为相互依存，即同化作用为异化作用提供了物质基础，而异化作用为同化作用提供了能量。

其次，表现为互相转化，即同化作用使外界物质转化为自身物质，而异化作用使自身物质转化为外界物质，循环往复，使生物自身的有序性得到维持。

第三表现为相互渗透，即在合成作用中包含了分解作用，在分解作用中又有合成作用的存在。

2、还表现在生物体与外界环境调节的特殊联系上。

这种联系，首先是生物体在生长发育过程中需要一定的环境调节，主动地从周围环境中吸取自身所需要的营养物质，体现了主动性和选择性。

其次，这种联系也是神物体生存和发展的必要条件。

四、试述Dayhoff假说的内容及其合理性。

内容：

最原始的三体密码大概是GNC三体密码。

第一次扩展时由GNC扩展为GNY，Y代表C或U两种嘧啶。

第二次扩张时由GNY扩展为RNY，R代表G或A两种嘌呤。

第三次扩展是由RNY扩展为RNN。

最后一次扩展是由RNN扩展为NNN。

合理性：

Dayhoff及其同事认为密码的进化路线是由GNC→GNY→RNY→RNN→NNN。

在这一进化路线中，在GNC和GNY阶段，仅第二位碱基才决定氨基酸的种类，实质上相当于单体密码；

在RNY密码中第一位剪接和第二位碱基共同决定氨基酸种类，因此相当于二体米娜；

在RNN和NNN密码中，三位碱基都不同程度地参与了氨基酸种类的决定，实质上已过渡到真正的三体密码。

所以，Dayhoff及其同事的密码进化学说包含了过去的一体、二体、三体学说，是目前最合理的假说。

五、试述生物大分子起源研究的最新进展。

生物化学起源于19世纪的生理化学，发展于20世纪。

起先，由于一些有机化学家对动植物化学的研究，开始认识了组成生命的重要物质──蛋白质、核酸、糖和脂肪的化学成分和部分结构。

科学家们用了100多年的时间,到1940年才全部阐明了组成蛋白质的20种氨基酸。

19世纪末、20世纪初，德国化学家E.菲舍尔和F.霍夫迈斯特先后分别提出蛋白质的结构是由肽键把各种氨基酸连接为长链的理论，并指出了天然氨基酸都是L系（左旋）的。

但直到1929年,瑞典化学家T.斯韦德贝里用他自己发明的超速离心机进行了测定后才证明了蛋白质的大分子本质。

1869年，J.F.米舍尔发现核酸以后，德国生化学家A.科塞尔和美籍俄裔的生化学家P.A.T.列文等从世纪交替时起到20世纪30年代，对核酸的结构作了系统的研究,发现核酸是由4种不同的含氮的杂环化合物（嘌呤和嘧啶的衍生物，通称碱基）同核糖、磷酸结合成核苷酸，然后再聚合为大分子。

1929年P.A.T.列文发现，由于核糖含氧量不同,而有脱氧核糖核酸（DNA）与核糖核酸（RNA）之分。

由于当时条件的局限,他根据不够精确的测定，误以为核酸中4种碱基的含量相等,于1921年提出关于核酸结构的错误的“四核苷酸”假说，把复杂的核酸结构简单化了。

30年代这一假说被普遍接受，影响了人们揭示核酸作为生命物质的重要功能。

直到40年代中期核酸在遗传上的功能被肯定，才有人再次用刚建立不久的精确方法进行分析，发现四种碱基含量并不完全相等。

这才推翻了“四核苷酸”假说，有助于以后DNA双螺旋结构模型的建立。

六、米勒模拟早期地球的简单能源进行的实验有什么意义？

1、米勒的实验为生命起源的化学演化提供了实验依据。

米勒模拟早期地球的条件，采用火花放电，烧瓶中的CH4，NH3，H2，和H2O（水蒸气），反应一周后得到了11中氨基酸。

其中甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和缬氨酸是普通蛋白质中含量最多的几种氨基酸）

2、开创了通过实验研究生命起源的新阶段。

一、生命与非生命的区别点是怎样的？

生命就其本质而言就是物质的，它是物质存在和运动的一种特殊形式。

地球上的所有生物在其化学组成上有其统一性，在结构上表现了高度的有序性，在功能上具有复杂性。

作为生命活动的基本特征是自我更新、自我复制、自我调控、自我突变。

所以，生命实际上主要是由核酸和蛋白质组成，具有不断自我更新的能力，以及向多方向发生突变并可复制自身的多分子体系。

生物体是一个开放的系统，不断地与环境进行着物质和能量的交换，不断地从环境吸取负熵，用以克服自身还活着时不得不产生的全部的熵，是一