进化生物学复习题.doc

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1、进化生物学复习题进化生物学复习题 1.生物进化:是指一切生命形态发生、发展的演变过程。生物在与其生存环境相互作用的过程中,其遗传系统随时间而发生一系列不可你的改变,并导致相应的表型改变,在大多数情况下,这种改变导致生物总体对生存环境的相对适应. 2.进化生物学:研究生物进化过程和生物群落特征的综合学科.是进化论的研究,由推论走向验证,由定性走向定量,研究进化的原因,基质,速率,方向等. 3.生物进化论:研究生物进化发展的规律及如何运用这些规律的科学. 4.化石:由于自然作用在地层中保存下来的地史时期生物的遗体、遗迹以及生物体分解后的有机物残余(包括生物标志物、古DNA残片等)等统称为化石。 5

2、.微观进化:无性繁殖系和种群在遗传组成的微小差异导致的微小变化. 6.群体遗传平衡:在大的随机交配的群体当中,基因频率和基因型频率在没有迁移,突变,选择等因素的影响下世代相传不发生变化。 7.自然选择：指生物在演化过程中更能适应环境而有利于生存和能留下更多后代的基因和个体的频率会增加相反则频率会减少。(随机变异的非随机淘汰和保存) 8.物种:在自然状态下,能相互交配并产生出可育后代的一群个体. 9.适应:在生物学中当环境改变时机体的细胞、组织或器官通过自身的代谢、功能和结构的相应改变以避免环境的改变所引起的损伤这个过程称为适应。 10.拉马克是第一位阐明进化思想的生物学家. 达尔文1859年发

3、表了. 11.拉马克的进化论包括以下几点： (1).物种是可变的。包括人在内的一切的种都是由其他物种演变而来而不是神创造的。只是物种变化的缓慢的人的寿命是短暂的。 (2).生物是从低等向高等转化的。如果将生物按照相互关系排列起来就能得到从低等向高等的连续系列。 (3).环境变化可以引起物种变化。环境变化直接导致变异的发生以适应新的环境。 (4).用进废退和获得性遗传这是拉马克论述进化原因的两条著名法则。用进废退即经常使用的器官发达不使用就退化。获得性遗传是环境引起或由于废退化引起的变化是可遗传的。 12.生命的基本特征:自我调节、自我复制和独立的选择性反应是生命区别于非生命的特征 13.化学演

4、化学说:无机小分子-有机小分子-生物大分子-多分子体系-原始生命 14.原始细胞的起源:两种假说 (一) 超循环组织模式 一 1. 在化学演化与生物进化之间存在着一个分子自我组织阶 段通过生物大分子的自我组织建立起超循环组织并过渡到 原始的有细胞结构的生命。 超循环组织： 指由自催化或自我复制的单元组织起来的超级循 环系统。 通过复制保持和积累遗传信息又在复制中出现错误而 产生变异（依靠遗传、变异和选择而实现最优化-分子达尔 分子达尔 文系统） 文系统 2、超级循环系统的理论依据 生物大分子的“自动聚合”作用 （1）膜的起源与类脂分子的特性相关。 （2）病毒的装配机制是一个井然有序的过程。 超

5、循环组织模式： 病毒不存在个体的生长 过程只有核酸和蛋白 质的合成与装配 (二) 阶梯式过渡模式: 在上述超循环模式的基础上发展出一个综合的过渡理 论。 Schuster (1984) 提出一个包括6个阶梯式步骤的由原始 的化学结构过渡到原始细胞的理论。 Kauffman (1993) 进一步阐明了这一思想： 原始生命（包括原始细胞）的起源是一个由多种原 始生物大分子协同驱动的动力学系统有序的自组织过程该 系统的各主要阶段都受内部的动力学稳定和对外环境的适应 等因素的选择。 15.原始细胞的三个要素: 有一个生物大分子的自我复制系统； 形成了简单的遗传密码体系能将自身蛋白质的合成纳入 核酸自我

6、复制体系之中； 出现了原始膜形成了分隔使生命的内部环境和外部环 境分隔开来。 16.真核细胞的起源途径:1、真核细胞起源内共生说 真核细胞起源有多种学说现阶段比较有 代表性的是马古利斯(Margulis)所提出的 内共生说(endosymbiosis theory)。这一学 说认为大约在十几亿年前一些大型 的具有吞噬能力的细胞先后吞并了几 种原核细胞（细菌和蓝藻）。由于后者 没有被吞噬细胞所分解消化反而从寄 生 (parasitism)过渡到共生(symbiose)并 成为宿主细胞的细胞器。如好氧细菌成 为线粒体蓝藻成为叶绿体。 真核细胞起源途径的探讨 2、 真核细胞起源经典说 这一学说认为真

7、核细胞的起源和经典的进化论学说相 一致主张真核细胞是从一种原核细胞通过自然选择 和突变逐渐地进化而来的。 根据经典说尤泽尔(U_ell, 1974)等人提出了一个模 型。认为细胞内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的复制和质膜的内陷形成 了双层膜的结构再经结构的分化和复制功能的消失 （失去了许多重复基因所致）就形成了现代的真核生 物。它是膜系统逐渐向内扩张、曲折、凹陷、褶叠起 来随后产生由膜包围形成的小囊并脱离 膜成为独 立的细胞器最后形成真核细胞。 17. 真核细胞起源的意义 (一)、奠定了有性生殖产生的基础：真核细胞的起源为有 性生殖的自然形成奠定了基础。真核细胞进行

8、有丝分裂 而有性生殖的重要特征减数分裂实质上是有丝分裂的 一种特殊形式。有性生殖的出现提高了物种的变异性 因而大大推进了进化的速度。如果把生物进化的历史按无 性与有性划分为两个时期那么在这30多亿年中将近2 3的时间属于无性生物的时代。在这段时期生命长期 处在单细胞阶段进化极其缓慢。直到近十来亿年前随 着有性生殖的出现生物才大踏步地前进。现今地球上2 百多万种生物中有性种类占绝对地多数原始的无性生 物少到仅占12。这一简明的事实有力表明了真核细 胞特别是有性机制的产生对加速进化的作用。 (二)、推动了动、植物的分化：真核细胞是一切高等多细 胞生物的基本组成（单元）。它与原核细胞相比至少使 生物

9、体发生两方面的进展：一是结构复杂化二是功能复 杂化。复杂化的结果增强了生物的变异性导致了真核 细胞种类的分化。动植物的分化是真核细胞分化中最有影 响的事例它使生物体型向高级的方向发展。 (三)、促进了三极生态系统的形成：在原核生物时代地 球上只有以异养的细菌和自养的蓝藻组成的一个二极生态 系统。随着真核生物的产生和动植物的分化发展才出现 由动物、植物和菌类所组成的三极生态系统并由它替代 原来的两极系统。从此以后生物进化的水平进入到一个 新的阶段。 18.化石的分类:按化石保存类型一般可分为,实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。按大小分为,大化石,微体化石,超微化石. 19.化石形成的条件:

10、(1). 生物本身条件：具有硬体的生物保存为化石的可能性较大如无脊椎动物中的各种贝壳脊椎动物的骨骼等。因为硬体主要是由矿物质组成抵御各种破坏作用的能力较强。 (2). 生物遗体的保存条件：在高能的水动力环境下生物遗体容易磨损。PH值小于7.8时碳酸钙组成的硬体容易遭溶解。氧化条件下有机质易腐烂在还原条件下容易保存下来。此外还会受到生活着的动物吞食、细菌腐蚀等因素的影响。 (3). 时间因素：生物死后迅速埋藏才有可能保存为化石。长期埋藏并发生石化作用才能保存为化石。 (4). 埋藏条件：生物死后因被不同的沉积物质所掩埋保存为化石的可能性会有差别。如果生物遗体被化学沉积物、生物成因的沉积物所掩埋硬

11、体部分易保存。但若被粗碎屑物质埋藏由于机械作用容易被破坏。在特殊条件下松脂的包裹或冻土的埋藏可以保存完好的化石。 (5). 成岩作用的条件：沉积物在固结成岩过程中压实作用和结晶作用都会影响石化作用和化石的保存。在碎屑岩中的化石很少能保持原始的立体形态而化学沉积物在成岩中的重结晶作用常使生物遗体的细微结构遭受破坏。 20.地质年代 时代、地层单位及同位素年龄（百万年） 开始繁殖时期 主要化_类 代（界） 纪 （系） 时代间距 距今年龄 植物 动物 (1)新生代 K Z 第四纪 Q 23 0.01 被子植物 裸子植物 陆生孢子植物 高级藻类出现 真核生物出现（绿藻） 古人类出现 哺乳动物出现 爬行

12、动物出现 两栖动物出现 鱼类出现 硬壳动物出现裸露动物出现 多细胞动物出现 被子植物；哺乳动物及人类。 第三纪 R 晚第三纪 N 78 23 被子植物；哺乳动物及蝙蝠类、鲸类；有孔虫软体六射珊瑚、淡水介形类。 5 早第三纪 E 15 25 20 40 10 60 (2)中生代 M Z 白垩纪 K 70 70 昆虫、爬行类极盛；淡水鱼类、菊石、箭石、有孔虫 侏罗纪 J 55 140 苏铁、松柏、本内苏铁及蕨类；爬行类；菊石类、 三叠纪 T 35 195 苏铁及蕨类、木 等；鱼类、爬行类；出现恐龙。 (3)古生代 P Z 晚古生代 P Z2 二叠纪 P 50 230 石松类、有节类、真蕨种子蕨；两

13、栖类；珊瑚、腕足类、菊石。 石炭纪 C 70 280 ? 泥盆纪 D 50 350 ? 早石生代 P Z1 志留纪 S 40 400 珊瑚、层孔虫；软体动物以笔石、腕足、珊瑚为标准。 奥陶纪 O 60 440 笔石、鹦鹉螺类、三叶虫、牙形刺。 寒武纪 100 500 (4)元古代（宙） P t 晚 P t3 震旦纪 Z 200 600 三叶虫为主及古杯类、小壳类化石。 青白口纪 Qb 200 800 菌藻类小母动物蠕形动物。 中 P t2 蓟县纪 Jx 800 1000(900) 菌藻古藻类（叠层石）等。 长城纪 Ch 1800(1600) ? 早 P t1 ? 700 2600 ? (5)太

14、古代（宙） Ar ? 1300 3800 原核生物出现（菌类及藻类）生命现象开始出现 ? 21.植物的五个阶段: ?菌藻植物时代,裸蕨植物时代,蕨类植物时代,裸子植物时代,被子植物时代 动物的发展: 22.生物表型的进化: 一、形态结构的进化 （一）新构造的起源及其在进化中的意义 谢维尔错夫认为生物的多功能性是器官系统发育的基础。 谢维尔错夫认为生物的多功能性是器官系统发育的基础。 迈尔从基因角度出发认为多功能性或基因的多效性是新器官、 迈尔从基因角度出发认为多功能性或基因的多效性是新器官、 多功能性或基因的多效性是新器官 新构造形成的基础。 新构造形成的基础。 孟德尔曾记载过两个豌豆品种：一

15、个品种的性状是开紫色的花结褐色 孟德尔曾记载过两个豌豆品种：一个品种的性状是开紫色的花 的种子叶腋上有一个黑斑；另一个品种的性状是开白色的花 的种子叶腋上有一个黑斑；另一个品种的性状是开白色的花结淡色的 种子叶腋上没有黑斑。这两个品种的两组性状总是一起出现 种子叶腋上没有黑斑。这两个品种的两组性状总是一起出现 一个基因控 制若干性状 3 Evolutionary Biology （二）形态结构进化的两个方向：复杂化和简化 复杂化：形态结构由简单到复杂 复杂化：形态结构由简单到复杂由 低等到高等的进化方向。 低等到高等的进化方向。 动物、植物 动物、 简化或退化： 简化或退化：由结构复杂化向简单

16、 化的一种演变过程。 例如 化的一种演变过程。 例如寄生生 物的运动器官和感觉器官的退化。 物的运动器官和感觉器官的退化。 海鞘 4 Evolutionary Biology （三）形态结构进化的总趋势 复杂性的提高：结构层次的增加 复杂性的提高：结构层次的增加 各结构层次的分化程度增大。 各结构层次的分化程度增大。 多样性增长： 多样性增长：与生境的扩展有关 5 Evolutionary Biology 复杂性提高和多样性增长的途径 1 叠加：蛋白质和核酸独立起源 叠加：蛋白质和核酸独立起源叠加 构成复杂的大分子系统 渐进的适应进化：器官在适应进化的 渐进的适应进化： 过程中其功能逐渐完善的

17、同时 过程中其功能逐渐完善的同时形态 结构趋于复杂化。 结构趋于复杂化。 旧器官的改造： 旧器官的改造：适应于某一器官在一定的 条件下朝着适应新功能的方向特化。 条件下朝着适应新功能的方向特化。最终 改变成相对完善的适应新功能的复杂器官。 改变成相对完善的适应新功能的复杂器官。 2 3 6 二、生理功能的进化 （一）新功能的起源及其在进化中的意义 :生物进化过程中随着环境的改变一些适应新环境的 生物进化过程中随着环境的改变 功能也随之出现。 功能也随之出现。 在系统发展过程中功能是最 活跃的因素 活跃的因素常常出现的矛 盾是新功能与旧结构之间的 矛盾 矛盾矛盾的结果往往是创 造新的结构满足新的

18、功能。 造新的结构满足新的功能。 鳔 肺 新功能的出现具有重要的进化意义 新功能的出现具有重要的进化意义使生物能够更好地 适应环境。 适应环境。 8 Evolutionary Biology （二）新功能起源的基本方式 1、功能的强化 、 按结构水平分为细胞与组织功能强化和器官功能强化。 按结构水平分为细胞与组织功能强化和器官功能强化。 细胞与组织功能强化和器官功能强化 北美瓶子草的长瓶状叶子： 北美瓶子草的长瓶状叶子：在舌头 周围有腺体分泌蜜汁引虫入瓶。 周围有腺体分泌蜜汁引虫入瓶。 猫头鹰 9 Evolutionary Biology 2、功能的扩大 、 指结构功能范围的扩大。 指结构功能

19、范围的扩大。 动物的前肢 10 Evolutionary Biology 3、功能的更替 、 指动物在进化过程中由于环境的改变 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 功能逐渐转化为主要的功能随着功能更替器官也 发生相应变化。 发生相应变化。 中国三尖兽：大小如鼠 中国三尖兽：大小如鼠是目前 世界上已知最早的哺乳动物 11 (三)功能进化的实例 1、代谢途径的进化 在生物进化过程中伴随着生命形式从低级向高级 在生物进化过程中伴随着生命形式从低级向高级由简单到复 杂的发展变化 杂的发展变化生化代谢途径在自然选择作用下发生由简单到复 由低级到高级的进化逐渐

20、产生新的代谢机制 杂由低级到高级的进化逐渐产生新的代谢机制生化反应的 速率和效率越来越高。 速率和效率越来越高 23.动物行为(animal behavior)生物进行的从外部可察觉到的有适应意义的活动。动物所进行的一系列有利于他们存活和繁殖后代的活动都是动物行为。 24.生物遗传系统的进化 一、染色体的进化 （一）染色体数目的进化 1、总趋势：染色体数目的增加或减少 总趋势： 2、途径 、 1）增加 ） 基本染色体组的增加 染色体组：二倍体生物中来自一个配子的一套染色体。 染色体组：二倍体生物中来自一个配子的一套染色体。 同种染色体复制而细胞不分裂形成同源多倍体； 同种染色体复制而细胞不分裂

21、形成同源多倍体； 具有不同染色体组物种的杂种加倍形成异源多倍体。 具有不同染色体组物种的杂种加倍形成异源多倍体。 普通小麦 异源六倍体 （2n=6x=42） ） AABBDD 一粒小麦 （AA） ） AABB 硬粒小麦） （硬粒小麦） 2n=4x=28 斯卑尔脱 山羊草（ ） 山羊草（BB） AB 方穗山羊草 （ DD ） 普通小麦 异源六倍体 （2n=6x=42） ） ABD AABBDD 个别染色体的增加 n+2 2n+1 2n+2 n+1 普通小麦AABBDD 普通小麦AABBDD AABBD 二粒小麦AABB 二粒小麦AABB （2）减少 ） 果蝇最古老的物种2n=122n=6 果蝇最

22、古老的物种 （二）染色体结构的进化 1、染色体结构改变的类型 、 缺失、重复、倒位、 缺失、重复、倒位、易位 2、染色体结构变异的原因 、 外界因子：射线、化学试剂、温度剧变. 外界因子：射线、化学试剂、温度剧变 内在因素：代谢失调、 内在因素：代谢失调、衰老及种间杂交等 3、染色体结构变异的遗传学效应 、 （1）影响到基因的排列顺序和相互关系导致一级结构 ）影响到基因的排列顺序和相互关系 的改变产生新的三维结构影响到基因的表达。 的改变产生新的三维结构影响到基因的表达。 （2）形成新种 (2个果蝇物种 ） 2 melanogaster 和 Simulans 自然状况 二者形 态 相似 自 然

23、状况 但后代不育 下可以杂交 但后代不育 色体结构 二者染 色 体结构 有区别 ： 个大的倒位 个短的 有 1个大的倒位 5个短的 个大的倒位 倒位和14个小节的差异. 14个小节的差异 倒位和14个小节的差异.) （三）染色体功能的进化 主要体现在性染色体与常染色体的分化 25. 基因和基因组的进化 1基因的进化 基因结构的进化内含子的起源与进化 （1）基因结构的进化 内含子的起源与进化 基因功能的进化功能的分化与多功能 （2）基因功能的进化 功能的分化与多功能 （3）新基因的起源 2基因组的进化 （1）基因组进化的总趋势 （2）基因组结构的进化 （一）基因的进化 1. 基因结构的进化 （1

24、）内含子的起源 ） 内含子(intron)：在原初转录物中通过 内含子 ：在原初转录物中通过RNA拼接反应 拼接反应 而被去除的RNA序列或基因中与这种序列对应的 序列 而被去除的 序列 或基因中与这种序列对应的DNA 序列。 序列。 后起源说 认为内含子作为间隔序列 认为内含子作为间隔序列插入到连续编码的基因序列 中形成的。内含子是在真核生物出现后才产生的 中形成的。内含子是在真核生物出现后才产生的对于原 核生物中的内含子其解释是内含子本身具有移动性。 核生物中的内含子其解释是内含子本身具有移动性。 难以解释： 内含子是如何插入到基因中而不造成基因功能的 损伤; 内含子序列从何而来 损伤;

25、内含子序列从何而来 先起源说 内含子在最早的DNA基因组出现时就已经演化出来了早 基因组出现时就已经演化出来了 内含子在最早的 基因组出现时就已经演化出来了 期的内含子具有自我催化自我复制能力是原始基因和基 期的内含子具有自我催化自我复制能力 因组中必不可少的一部分,现代内含子是一类进化遗迹； 因组中必不可少的一部分,现代内含子是一类进化遗迹； 另外一种可能内含子是古基因（即现在的外显子） 另外一种可能内含子是古基因（即现在的外显子）的边 这些古基因曾经编码不同的蛋白质 界这些古基因曾经编码不同的蛋白质但现在只作为一种 外显子存在两个外显子间的序列就演变成了基因内含子。 外显子存在两个外显子间

26、的序列就演变成了基因内含子。 先起源说也不否认有些内含子是在进化中通过转座作用后 插入而来。 26.基因功能进化的途径:基因可以通过基因突变、重叠基因、 基因可以通过基因突变 、 重叠基因 、 选择性 剪接、基因共享来实现功能的进化。 剪接、基因共享来实现功能的进化。 27. 新基因的起源 基因重复 基因延长 外显子改组(基因杂合 基因杂合) 外显子改组 基因杂合 （1）基因重复 ） 什么是基因重复 指部分或整个基因序列在基因组中的倍增 指部分或整个基因序列在基因组中的倍增前者是基因内 部重复即一个基因的部分区域在基因内发生了倍增 部重复即一个基因的部分区域在基因内发生了倍增常常 造成基因延长

27、后者则是完全基因重复。 造成基因延长后者则是完全基因重复。 基因重复的原因 A、不等交换 B、额外的基因拷贝 整合到基因组中. 整合到基因组中. C、染色体数目增加 进化上的意义 A、基因重复可产生额外的拷贝此时只要其中一个拷 基因重复可产生额外的拷贝 贝能保持原功能额外的拷贝就可随意地变化 贝能保持原功能额外的拷贝就可随意地变化从 而有可能获得新功能导致新基因的产生。 而有可能获得新功能导致新基因的产生。 B、可以产生假基因。 可以产生假基因。 C、基因重复后所有拷贝都保持原来的功能使有关 基因重复后所有拷贝都保持原来的功能 生物能产生很多同样的RNA分子和蛋白如tRNA 分子和蛋白 生物能

28、产生很多同样的 分子和蛋白 基因和rRNA基因即如此。 基因即如此。 基因和 基因即如此 （2）基因延长 指由同一个等位基因的不等交换造成基因内 部重复产生新基因的一种方式。 部重复产生新基因的一种方式。 基因延长造成的基因内部重复可能会使其产 物产生新的活性位点或增加其产物的稳定性,从 物产生新的活性位点或增加其产物的稳定性, 而获得新的基因功能或基因功能增强. 而获得新的基因功能或基因功能增强. （3）外显子改组(基因杂合) 外显子改组(基因杂合) 指由2个或2 指由2个或2个以上不同基因的一部分相互连接而 形成新基因的一种途径。 形成新基因的一种途径。 28. 生态系统的组成成分：生物成

29、分和非生物成分无机物质：处于物质循环中的各种无机物有机化合物：包括 蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等气候因素：如阳光、温度、湿度、风和雨雪等生产者：指能利用简 单的无机物质制造食物的自养生物主要是各种绿色植物也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌 消费者：异养生物主要指以其他生物为食的各种动物。分解者：还原者异养生物。主要是细菌 和真菌也包括某些原生动物和贩蝴、白蚁、秃鸳等大型腐食性动物。它们分解动植物的残体、粪便和 各种复杂的有机化合物吸收某些分解产物最终能将有机物分解为简单的无机物。 29.生态系统进化的趋势: （一）生态系统复杂程度逐步提高。 生态系统复杂程度逐步提高。 （二）生态系统的物质

30、能量利用效率逐步提高。 生态系统的物质能量利用效率逐步提高。 （三）生态系统所占的空间逐步扩展表现在由深海底逐步 生态系统所占的空间逐步扩展 扩展到浅海、由浅海扩展到陆地及陆上水体和空间。 扩展到浅海、由浅海扩展到陆地及陆上水体和空间。 （四）生态系统内空间逐步被占用物种占据的小生境由不 生态系统内空间逐步被占用 饱和状态逐步达到饱和状态表现在种间竞争逐步加剧 饱和状态逐步达到饱和状态表现在种间竞争逐步加剧物 种灭绝速率和新种形成速率提高。 种灭绝速率和新种形成速率提高。 30.生态系统进化的主要阶段 : （1）原始生态系统 (45亿年到 亿年前 左右 ) ） 亿年到 是由原始异养生物、原始海

31、洋、 是由原始异养生物、原始海洋、原始大气圈和太阳辐 射构成的还原性自然生态体系。 射构成的还原性自然生态体系。这种生态系统有可能是 多源的可能分别在不同的海域形成。 多源的可能分别在不同的海域形成。大冰期的影响会 使大部分原始生态系统毁灭 使大部分原始生态系统毁灭局部原始系统则因所处特 殊地理位置和生态环境而得以保存。 殊地理位置和生态环境而得以保存。 亿年到20亿年前 （2）初级生态系统 (30亿年到 亿年前 左右 ) ） 亿年到 营养方式已由异养型发展到自养型和异养型； 营养方式已由异养型发展到自养型和异养型；大气中 氧含量的增加；在阳光下海水温度有所增高； 氧含量的增加；在阳光下海水温

32、度有所增高；长期淋溶 作用使海水无机盐分增加；后期出现了原始的动物 作用使海水无机盐分增加；后期出现了原始的动物生 态系统由生产者、消费者和分解者所组成； 态系统由生产者、消费者和分解者所组成； 亿年到200万年前 （3）次级生态系统 (20亿年到 万年前 左右 ) ） 亿年到 氧化大气圈形成多细胞真核生物产生4亿年前左 氧化大气圈形成多细胞真核生物产生 亿年前左 大气圈的氧气含量达到了现代的水平（ ）。臭 右大气圈的氧气含量达到了现代的水平（20%）。臭 ）。 氧层出现陆生生态系统出现形成具有液相、 氧层出现陆生生态系统出现形成具有液相、固相和 气相三种界面的多样化生态环境。 气相三种界面的

33、多样化生态环境。被子植物和哺乳动物 迅速形成和发展成为生态系统中主要生物成分。 迅速形成和发展成为生态系统中主要生物成分。 （4）人工生态系统 ） 人类的出现对生态系统产生了重大的影响 人类的出现对生态系统产生了重大的影响生态系统 进入人工生态系统。现代人类已达到一个新阶段 进入人工生态系统。现代人类已达到一个新阶段 可通过一定的手段（耕作、管理等）和科学技术（生态、 可通过一定的手段（耕作、管理等）和科学技术（生态、 遗传工程、生物化学等）对生态系统进行调整和控制 遗传工程、生物化学等）对生态系统进行调整和控制 这就是人工生态系统。 31. 适应的普遍性不同的生物对环境的适应方式是不同的。绿

34、色植物一般都有较大的叶片用来进行光合作用并且能通过蒸腾作用促进根系吸水和植物体散热。生活在沙漠地区的仙人掌就不同了它们的叶变成刺这样可以减少水分的散失；它们的茎含有叶绿素并且很肥大 既能进行光合作用又能储存水分这是仙人掌对沙漠缺水环境的适应。 猛兽和猛禽（如虎、豹、鹰等）都具有锐利的牙齿（或喙）和尖锐的爪 有利于捕食其他动物；被捕食的动物也不会坐以待毙它们能以各种适应方式来防御敌害。例如鹿、兔、羚羊等动物奔跑速度很快豪猪、 刺猬身上长满尖,刺黄鼬在遇到敌害时能释放臭气(如下图)等等。蛔虫等寄生虫具有体表光滑、运动器官和消化器官退化、生殖器官发达等点这是与它的寄生生活相适应的。 32.适应的相对

35、性 生物对环境的适应只是一定程度上的适应并不是绝对的、完全的适应。例如许多种鸟具有的保护色（如百灵、雉鸡等） 可以避免肉食性鸟类的攻击但常常被嗅觉发达的兽类（如狐等）所捕食； 具有保护色的昆虫也常常被视力敏锐的食虫鸟类所侵害。环境条件的不断变化对生物的适应性也有影响。比如说池塘里的生物对于水生生活是适应的 如果由于气候的变化或地势的改变池塘逐渐干 洄了生活在那里的大部分生物便会死亡。再如大熊猫主要以竹类为食前几年由于大熊猫栖息地区的竹子大面积地开花、枯死使大熊猫的生存受到了严重的威胁 33. 简化式进化又称退化.生物由复杂到简单的进化方式.通常是生物对寄生或固着生活的一种特殊适应,表现大多数器

36、官或生理机能退化,个别器官或胜利技能比较发达,是分化式进化的特殊情况.例如,寄生于体内的蛔虫,钩虫等,既无感觉器官,也无运动器官,甚至消化器官也消失了.简化式使生物的形态结构,胜利机能全面退化,是对改变了的环境的适应.它与上升进化相反,是一种以退为进的进化方式。 34. 我们现在知道无论是动物、植物还是微生物都是由细胞组成的。细胞是现存生物（除病毒外）的基本结构和功能单位。细胞按形态结构的不同可以分为两类：原核细胞和真核细胞。原核细胞结构比较简单、个体较小。它的主要特征是细胞中的遗传物质的裸露的DNA分子它分散在细胞质里或集中在核状体部分没有核膜和核的结构。由原核细胞构成的原核生物是现存生物类

37、型中最简单的生物主要包括细菌和蓝藻。 真核细胞的形态结构比较复杂它的遗传物质除了DNA外还有RNA和蛋白质形成了结构复杂的染色体并集中在由核膜包裹着的细胞核中。这类细胞较多它包括除细菌和蓝藻以外的所有单细胞和多细胞生物。由真核细胞组成的生物称为真核生物。 据推测原始生命是没有细胞结构的那么原始生命是怎样进化为具有细胞结构的生命呢？多分子体系和原始生命都已具有原始的界膜。但是这种界膜极其简单容易使原始生命的稳定性受到影响成为原始生命生存和发展的主要障碍。因此由原始界膜演变为细胞膜是原始生命发展的最重要环节。经过漫长的演化原始生命内部结构逐渐复杂化、完善化形成了原始的细胞膜代替了原来的原始界膜。细

38、胞膜的形成标志着原始生命转变为原始细胞形态的生命。 35. 大约在 36 亿年前第一个有生命的细胞产生。 生命的起源和细胞的起源的研究不仅有生物学的意义而且有科学的宇宙观的意义。细胞的起源包含三个方面；构成所有真核生物的真核细胞的起源；与生命的起源相伴随的原核细胞的起源；最新发展的三界学说即古核细胞的起源。 生命的起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源.因而生命的起源过程应当从宇宙形成之初、通过所谓的“大爆炸”产生了碳、氢、氧、氮、磷、硫等构成生命的主要元素谈起。 大约在66亿年前银河系内发生过一次大爆炸其碎片和散漫物质经过长时间的凝集大约在46亿年前形成了太阳系。作为太阳系一员的地球

39、也在46亿年前形成了。接着冰冷的星云物质释放出大量的引力势能再转化为动能、热能致使温度升高加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用故初期的地球呈熔融状态。高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异重的元素下沉到中心凝聚为地核较轻的物质构成地幔和地壳逐渐出现了圈层结构。这个过程经过了漫长的时间大约在38亿年前出现原始地壳这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致。 生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中某些生物单分子如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统即具有原始细胞结构的生命。至此生物学的演化开始直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式。 第 27 页 共 27 页