进化生物学课后习题
一、生命与非生命的区别点是怎样的？
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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，是一个远离平衡态的结构。
四、什么是温室效应？造成温室效应的原因及危害怎样？我们应当采取哪些措施进行预防？（P32） 温室效应就是因大气吸收生热红外线辐射使地球气温持续上升的效应。
原因：主要是由温室效应气体引起。CO2 是温室效应气体的主要成分，它吸收生热红外线的热量不能散发的原因是CH4、N2O、氯氟烃及CO等痕量元素填补了CO2、水汽、O2分子间的空隙，阻止热量散发，增强了温室效应。
危害：温室效应的直接后果是造成地球气温持续上升，其次会因为水温上升导致冰川消融，第三是全球将面临干旱，第四是疾病大量流行。
措施：1.减少森林的砍伐，特别是热带雨林，它们是吸收CO2的主力军；
2.减少有害气体的排放：a.改变燃料结构，b.节约能源，c.采用核能； 3.召开国际会议，制定签署限制生产氯氟烃的条约；
4.选育替代作物，育种目标应该逐渐明确，抗高温、抗干旱将是不可替代的，提倡节水农业，种植抗旱作物。
第三章 细胞的起源与进化 一、名词解释：
1、超循环组织模式：指由自催化或自我复制的单元组织起来的超循环系统 2、分子准种：分子系统也存在着类似物种的系统组合，叫分子准种。
3、内共生起源学说：真核细胞的线粒体和质体来源于共生的真细菌，运动器来自共生的螺旋体类的真细菌，它们最早被原始的真核细胞吞噬近细胞内，与宿主进行长期的共生，而逐步演化为重要的细胞器。 4、渐进式起源学说：用内胞形成和细胞内间隔作用的渐进发展解释细胞核和细胞器的起源。
认为细胞内的细胞器和细胞核的形成是由原始的原核细胞，通过一系列DNA复制和质膜的内陷，形成了双层膜的结构。用内胞形成和细胞内间隔作用的渐进发展来解释细胞核与细胞器的起源。
5、阶梯式过度模式：包括6个阶梯式步骤。它说明原始细胞的起源是一个由多种原始生物大分子系协同驱动的有序自组织过程，该系统的哥哥主要阶段受内部的动力学稳定和对外环境的适应等因素的选择。
原始细胞的起源是一个由多种原始生物大分子协同驱动的有序自组织过程，该系统的各主要阶段受内部的动力学稳定和对外环境的适应等因素的选择。
6、分子准种：超级循环系统存在着类似物种的系统组合，叫做分子准种(moleculas quasispecies)，选择可以作用于这些分子准种而促使其进化。
7、古细菌：又名原细菌，是与人类生活无直接关系的元和生物，能存在高温高压货高盐或极为低温，干旱的环境，属化能自养极端嗜热的细菌。
8、膜进化理论：膜分化导致代谢分隔，从而细胞器和细胞核起源。主张从原核细胞到真核细胞是渐进的、直接的进化过程 9、达尔文式进化：受生物学规律支配的生物学过程， 属于由变异、遗传、选择等因素驱动。
二、由非细胞形态的化学进化过度到具有细胞形态的生物学进化的过程中，哪一个环节是细胞进化的关键环节，为什么？
分隔结构的形成。新形成的多核苷酸基因系统必须个别地分隔开来才能通过选择，实现优化，基因的翻译产物才能接受选择作用，从而实现基因型与表型区分。原始细胞结构满足了这一要求，它是一种能稳定地连续保持其特征的分隔结构，它的分裂过程是其多核甘酸（基因）系统复制、蛋白质合成和形成新的分隔结构等三者同步的过程。 三、真核细胞起源的内共生学说的合理性表现在那些方面，还存在哪些不足？ 合理性：
1、在膜形态结构上，线粒体和细菌相似，叶绿体和蓝藻相似。在化学组成上，内外膜不一致，线粒体外膜与真核细胞的质膜相似，而线粒体的内膜与原核细胞的质膜相似。
2、线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器，它们像细菌一样，以二分裂方式进行繁殖，这些特征具有曾是独立生存的生物性质。它们所含的DNA均为裸露的环状分子。
3、线粒体、叶绿体的核糖体在大小和对蛋白质合成的抑制剂反应性质上与原核生物相似。 4、现今的生物中，有些真核细胞中存在有共生现象。
5、分子进化方面的证据，根据16SrRNA序列比较分析，红藻的叶绿体毫无疑问是从蓝藻来的。
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6 不足：
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6、同工酶与代谢途径研究的证据也支持内共生学说。 1、只重视形态学方面而忽视细胞生理和生化特征。 2、不能很好的解释细胞核的起源。
四、为什么说真核细胞更可能起源于古细菌？
因为研究发现古细菌的一系列分子生物学和细胞生物学特征与真核生物有不少相似之处。例如，古细菌的细胞壁不含真细菌细胞壁的成分（胞壁酸），与真核细胞一样不受抑制细菌细胞壁合成的抗生素影响;真细菌的起始性甲硫氨酰tRNA需甲酰化，而古细菌与真核生物的都没有甲酰化；古细菌可利用真核生物的氨基酰tRNA合成酶;古细菌与真核生物的肽链延长因子对白喉毒素均有反应；古细菌的5S rRNA与真核生物的较相似，真细菌的5S rRNA则与线粒体和叶绿体的较相似；古细菌的核糖体蛋白与真核生物的相似；古细菌对作用于核糖体的抗生素的反应与真核生物的一致；古细菌的RNA聚合酶与真核生物的相似(亚基组成，对抗生素和药物的反应)。（具体请参照课本P56表3-1） 五、简述真核细胞起源对生物进化的意义 1）为生物性分化和有性生殖打下基础。 2）推动生物向多细胞化方向发展。 思考题 一、为什么说细胞生命的出现标志了真正生命进化的开始？
1、细胞是地球上一切生命最基本的结构形式，是现在生物的共同的始祖。 2、细胞是生命活动的基本单位。
3、最简单的细胞生命与最复杂的化学分子之间的差异是巨大的，多数学者把细胞生命看作是真正的生命，细胞生命出现之前的进化是化学进化，细胞生命出现之后的进化史生物进化。前者是受化学规律支配的化学过程，后者是受生物学规律支配的生物学过程，即转变为由变异、遗传、选择等因素，驱动的所谓“达尔文式进化”。
二、你认为达尔文的进化理论可以解释细胞的化学进化吗？（P53）
第四章 生物发展史 习题 一、名词解释：
1、化石：化石就是经过自然界的作用保存于地层中的古生物的遗体、遗物和它们生活的遗迹。 2、标准化石：存续时间相对较短，以致可以用其作为所在地质年代标志的化石叫标准化石。 3、五界说：将生物界分为动物界、植物界、真菌界、原生生物界和原核界。
4、三放型腰带：组成髋臼的三块骨骼侧面观呈三射式：髂骨背向延伸，耻骨向前下方或下方延伸，而坐骨向后下方延伸。蜥臀类恐龙具有的腰带结构。
5、四放型腰带：组成髋臼的三块骨骼侧面观呈四射式：髂骨背向延伸，耻骨前突前伸，耻骨主干向后下方与坐骨主干平行延伸，形成与鸟类腰带相似的结构。鸟臀类恐龙具有的腰带结构。
6、硅化木：硅化了的植物次生木质部，原物质成分已被氧化硅交代，是最为常见的木化石类型。
二、化石按照保存的特点可分为哪几类？决定化石形成的因素有哪些？ 化石按照保存：
1、遗体化石 2、模铸化石 3、遗物化石 4、遗迹化石
决定化石形成的因素：1、生物死亡种群的大小
2、生物体组成部分的坚硬程度。 3、生物尸体被掩埋的速度 4、掩埋的环境 5、化石的程度和速度
三、地质年代划分的原则是什么？地质史划分为哪几个代？每个代又包括哪些纪？（P70）
地质学家根据底层叠加原则及标准化石，将地质史划分为6个代，由早到晚依次是冥古代、太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。
新生代 全新更新上新中新渐新始新古新白垩中生代 侏罗三叠二叠石炭古生代 泥盆志留奥陶寒武前寒武 6 / 18
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纪
四、简述马的进化史（P85）
1、始新世的始新马，也称始马，前肢4趾，后肢3趾；臼齿低尖型，6个尖，低冠。
2、渐新世至中新世的渐新马，也称中马，前肢3趾尚有第5趾的遗迹，后肢3趾；臼齿脊牙型，低冠。 3、中新世晚期的中新马，也称买内马，前后肢都是3趾，中趾着地；臼齿脊牙型，高冠，齿面加大。
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4、上新世的上新马，结构与现代马相似。前后肢都只有中趾显露，第2、4趾完全丧失了它们祖先的功能，只剩下枝状的痕迹。牙齿也更为进化
5、真马是通过家养驯化逐渐形成了各种马的品种。
(1)体型增高、变大；
(2)趾数减少。中趾加强，侧趾退化；
(3)臼齿由低冠变为高冠，齿面加大，齿面构造复杂化。 思考题 一、怎样利用放射性现象测定岩龄? （P72） 二、怎样理解生物界系统发展的发展规律？
生物进化的总趋势是：进步性、阶段性和多样性。
1、生物进化的进步性：表现出由低级到高级、由简单到复杂的进化趋势。
2、生物进化的阶段性：神武的进化过程是一个连续发展的过程，在这一过程中又表现出明显的阶段性。
3、生物进化的多样性：生物在进化过程中，多样性是不断增加的，特别是每次重大灭绝之后生物多样性增加都很迅速。 三、有人认为，化石记录不能普遍证明较高级的分类群是从先前存在的类型进化而来，在许多谱系演化中，确实无中间类型化石存在，试说明这种情况的原因？
按照间断平衡理论，新种可以突然形成，迅速的突变是不易在底层中留下记录的，同时，大种群中的突变常因基因交流而消失，往往只有在小范围分布的种群中突变才能成功，所以许多中间类型的化石记录很难找到。
四、大多已存在的昆虫和爬行类的科比大多数存在的哺乳类的科古老，怎样说明这一事实？这意味着昆虫和爬行类比哺乳类进化慢吗？（P83） 影响生物进化速度的因素
1. 生物自身因素的影响 ①生物进化的速度与生物体的结构水平相关。适合度、忍受变异的能力。
②生物种群的繁殖方式也影响着生物进化的速度。有性繁殖、异花授粉 ③生物种群的大小和发生变异的能力的影响。
2. 环境对进化速度的影响：环境的剧变可以产生较大的选择压力，引起或促进生物体发生变异，从而促进新种的形成。未被占据的生态位为新种的发展提供了外部条件。
第五章 生物表型的进化 一、名词解释
1、行为：可分为动物行为和植物行为；动物行为是指动物体感受信息后的有规律的适应性活动，包括能直接观察到的一切动物状态，如动物的活动形式、发声、身体姿势以及体色的改变、气味的释放、假死、拟态等都属于动物的行为范畴；植物行为包括植物的生长、分泌等，表现为向性，如根的像地性，茎的负向地性等。 2、信号：是指能引起动物发生行为反应的任何符号、姿态和标志等。
3、进化稳定对策（ESS）：是基于最适性理论提出的，用于解释动物的各种行为对策的一种理论。当种群内所有个体均采取某种对策后，若其他对策者不能入侵该种群，在进化上，此种对策则是稳定的，此即ESS概念。 4、“有产者”原则：是指斗争中资源（食物、领域、配偶）占有者往往处于优势。
5、亲缘选择：对有亲缘关系的一个家族和家族中的成员所起的自然选择作用。亲缘关系越近，动物彼此合作倾向和利他行为也就越强烈；亲缘越远，则表现越弱。
6、性选择：指与性别相联系的动物的形态结构与行为特征等方面的进化压力来自异性之间的相互选择。 二、新构造的起源及其在进化中的意义是什么？
生物的多功能性是器官系统发育变异的基础，基因的多效性是新构造、新器官形成的基础。基因多效性即一个基因控制若干性状的特征。随着环境的改变，某些原先没有多大适应意义的特征可能对新环境具有较大的适应性，因而会得到保存和加强。
三、新功能的起源及其在进化中的意义是什么？
生物在适应进化中，随着环境的改变，一些适应新环境的功能也随之出现。在系统发展过程中功能是最活跃的因素，
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8 化意义，使生物能够更好地适应环境。
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常常出现的矛盾是新功能和旧结构之间的矛盾，矛盾的结果往往是创造新的结构满足新功能。新功能的出现具有重要的进四、简述利他行为的生物学意义及其进化机制。（P105）
利他行为对行为表达着和行为接受者都具有一定的生物学意义。利他行为在给行为表达者带来眼前不利的同时也带来了亲缘选择的好处，即帮助传递自身基因的好处，从而提高了自身的内在适合度。利他行为给行为接受者所带来的最直接的好处就是帮助其提高了适合度（存活能力和繁殖后代的能力）。
进化机制：亲缘选择和互惠性利他选择。 一、新功能起源的基本方式有哪些？
1、功能的强化：功能的强化按结构水平，分为两种，即细胞与组织的功能强化和器官的动能强化。 2、功能的扩大：功能扩大是指结构功能范围的扩大。
3、功能的更替：功能的更替指动物在进化过程中，由于环境的改变，原先次要的功能逐渐转化为主要的功能，随着功能更替，器官也发生相应的变化。
二、试述通讯信号的起源及其在农业生产实践中的应用（P100）
通讯信号的起源：动物信号起源于某些偶然的动作或者反应，如果这些动物或反应碰巧对其他动物起到了信号传递作用，则经过长期的适应、固定成为通讯信号。信号虽然起源于偶然的动作或者反应，但在其进化过程中通过自然选择的作用加以改进，以提高信号传递信息的效率。
在农业生产中已经成功地利用通讯系统进行害虫的诱杀 ? 在果园中设置糖醋盆来诱杀桃小食虫、苹果小食虫
? 在棉田用杨树枝把，利用杨树枝萎焉时放出的气味诱杀棉铃虫。 ? 在稻田设置荧光灯诱杀飞蛾 三、行为进化的研究方法有哪些？
1.比较、推理法。用于行为比较研究的原则包括：
①有共同祖先的种群，它们之间应有类似的行为方式，对高等种类而言，那些既出现在高等种类又存在于低等种类中的行为应是较原始的行为，高等种类中独有的行为则是比较进化的行为；
②特殊行为和共同行为比较，前者出现较晚，后者出现较早；
③简单和复杂行为相比，一般简单的行为可能起源较早（由复杂行为简化而来的行为除外）。
2、观察、实验法。在区分先天性行为和学习行为时，常采用对K-H动物的观察实验来判断。一个K-H动物是指被剥夺了学习机会的动物。在K-H动物身上表现出来的行为应该是先天性行为。
第六章 生物的微观进化 一、名词解释
1、微观进化：是无性繁殖系或种群在遗传组成上的微小差异导致的微小变化。
2、种群：是随机互交繁殖的个体集合，对于有性繁殖的真核生物而言，同种个体常因地理因素，环境因素的现实，被不同程度地分隔，形成不同程度隔离的个体的几乎。种群是有性繁殖的基本单位。
3、基因库：一个种群在一定时间内，其组成成员的全部基因的总和称为该种群的基因库。 4、基因频率：指群体中某一等位基因在该位点上可能出现的基因总数中所占的比率。 5、基因型频率：是指某种基因型的个体在群体中所占的比率。
6、适合度：也称适应值，是指某一基因型个体与其他基因型个体相比能够存活并把它的基因传给下一代的能力。 7、选择系数：表示某一基因型在群体中不利于生存的程度，是表示相对选择强度的数值，一般以s表示。 8、前进行选择：是自然选择的最基本类型，可以导致物种的分化，包括单向性选择和分裂性选择。 9、遗传平衡定律：一个群体在符合一定条件的情况下，群体中各个体的比例可从一代到另一代维持不变。
10、平衡性选择：又称为保留不同等位基因的选择，是指能使两个或几个不同质量性状砸群体若干世代中的比例保持平衡的现象。
11、遗传漂变：由于群体太小引起的基因频率随机增减甚至丢失的现象。 12、突变压：改变群体遗传组成的基因突变频度的大小。
13、正态化选择：又叫稳定性选择，即把趋于极端的变异淘汰掉而保留那些中间类型的个体，使生物类型具有相对稳定性。 14、适应：是生物对环境的一种适合，生物的形态结构和生理机能与其赖以生存的一定环境条件相适合的现象。
二、测定了1000人的MN血型样本，发现其中M型360人，MN型480人，N型160人。试从该样本计算基因M和N的
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