普通生物學(xué)課后習(xí)題答案---第八章生物的起源與進化
第八章生物的起源與進化
一、名詞解釋
1.化學(xué)起源論⒉還原性大氣3.團聚體4.微球體5.脂質(zhì)體6.漸進說7.同源器官8.同功器官9.痕跡器官10.擬態(tài)11.同義突變12.同功突變13.非功能性突變14.分子進化速率15.分子鐘16.遺傳漂變17,遺傳平衡18.物種19.物種的結(jié)構(gòu)20.同地種形成21.異地種形成22.鄰地種形成23.隔離24.地理隔離25.生殖隔離26.南方古猿27.直立人28.智人
二、問答題
1.關(guān)于生命起源有哪幾種假說?你比較認(rèn)可的是哪種觀點?2.何謂原始生命?原始生命出現(xiàn)的重要條件是什么?
3.什么是原始界膜?原始界膜是怎樣形成的?它的形成有何意義?4.淺談米勒實驗給我們的啟發(fā)。
5.在生命的化學(xué)進化中,原始細(xì)胞是如何進一步分化形成原核細(xì)胞的?6.試述生物大分子起源研究的最新進展。
7.從多分子體系到原始生命是生命起源過程中最復(fù)雜和最有決定意義的階段,那么,這一階段需要解決哪兩個重要問題?
8.真核細(xì)胞起源的“內(nèi)共生學(xué)說”的合理性表現(xiàn)在哪些方面?還存在哪些不足?9.簡述生命起源的主要階段。
10.簡述真核細(xì)胞起源的意義。
11.地質(zhì)史劃分為哪幾個代?每個代又包括哪些紀(jì)?12.簡述多細(xì)胞化的重要意義。
13.簡述上、下頜出現(xiàn)的進化意義.
14.拉馬克在《動物學(xué)的哲學(xué)》中提出了什么觀點?有什么影響?15.論述達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容。
16.試述選擇對基因頻率的影響。
l7.試述遺傳源變產(chǎn)生的原因。
18.簡述物種形成在生物進化中的意義。19.舉例說明隔離在物種形成中的作用。20.為什么說物種是生物進化的基本單位?21.簡述量子種形成的機制。
22.人類起源發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個階段?
23.何謂人種?人種形成的主要因素有哪些?
24.如果人類社會的科學(xué)技術(shù)繼續(xù)發(fā)展,并沒有意外災(zāi)難的發(fā)生,那么你對人類在今后幾千年所發(fā)生的體質(zhì)和智力上的進化有什么預(yù)言?
[參考答案]
一、名詞解釋
1.化學(xué)起源論:化學(xué)起源論者主張從物質(zhì)的運動變化規(guī)律來研究生命的起源,認(rèn)為在原始地球條件下,無機物可以轉(zhuǎn)變成為有機物,有機物可以發(fā)展為生物大分子和多分子體系直到最后出現(xiàn)原始生命體。
2.還原性大氣:原始大氣成分中無游離氧,含有CH、NHs、H、HCN、HS、C0、CO等還原性氣體。
3.團聚體:奧巴林將明膠(蛋白質(zhì)〉與阿拉伯膠(糖)兩種透明的溶液混合在一起,之后溶液變?yōu)榛鞚?,顯微鏡下可以看到均勻的溶液中出現(xiàn)了小滴,即團聚體。
4.微球體:??怂拱寻幢壤母鞣N氨基酸混合物在干燥無氧條件下,加熱到 160℃~170℃,得到高分子量的類蛋白微球聚合物(聚氨基酸)。并且將類蛋白物質(zhì)放到稀薄的鹽溶液中加熱溶解,冷卻之后出現(xiàn)白濁狀,在顯微鏡下觀察,這些白濁物是無數(shù)微小的球狀凝聚滴粒。即微球體。
5.脂質(zhì)體:脂質(zhì)體是一種人工制造的細(xì)胞樣結(jié)構(gòu),由脂質(zhì)分子雙層包圍著一個含水的小室構(gòu)成。
6.漸進說:漸進說認(rèn)為真核細(xì)胞起源于原核細(xì)胞,原核細(xì)胞逐漸進化,膜結(jié)構(gòu)愈來愈復(fù)雜化,出現(xiàn)了圍繞核物質(zhì)的核膜以及其他膜包圍形成的細(xì)胞器,于是出現(xiàn)了真核生物。
7.同源器官t是指進化上同一來源,構(gòu)造和部位相似而形態(tài)功能上有顯著差異的器官。如脊椎動物的四肢。
8.同功器官;是指形態(tài)和功能相似,但來源和基本結(jié)構(gòu)不相同的器官。如魚的鰓和陸生脊椎動物的肺。
9.痕跡器官;是指生物體內(nèi)殘存著的一些對有機體失去作用,但祖先曾經(jīng)很發(fā)達(dá)的器官遺跡。它是生物進化最有價值的證據(jù)。
10.擬態(tài):是指一種生物模仿另一種生物的現(xiàn)象。
11.同義突變:DNA 的一個堿基對的改變并不會影響它所編碼的蛋白質(zhì)的氨基酸序列,即改變后的密碼子和改變前的密碼子是簡并密碼子,它們編碼同一種氨基酸,這種基因突變稱為同義突變。
12.同功突變:對于某種蛋白質(zhì)而言,個別或部分氨基酸的置換或缺失,并不會導(dǎo)致其功能的改變或喪失,這種突變稱為同功突變。
13.非功能性突變:對真核生物而言,如果突變發(fā)生在基因的非轉(zhuǎn)錄區(qū)域―—內(nèi)含子,這種突變對基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯不會造成任何影響。
14.分子進化速率:。分子進化速率是以每年每位置氨基酸或核苷酸替換數(shù)來表示的。
15.分子鐘:生物大分子進化的特點之一是,每一種大分子在不同生物中的進化速度都是一樣的,即氨基酸或核苷酸在單位時間以同樣的速度進行置換,這就是分子鐘名稱的由來。16.遺傳漂變:在小的種群中,基因頻率可因偶然的機會,而不是由于選擇發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱為遺傳漂變。
17.遺傳平衡:群體中基因頻率(某一等位基因在群體所有等位基因中所占的比例)和基因型頻率(某一基因型個體在群體總個體數(shù)中所占的比例)從一代到另一代保持不變的現(xiàn)象。18.物種:物種是由種群組成的生殖單元,它與其它單元在生殖上互相隔離,并在自然界占一定的生態(tài)位,在宗譜線上代表一定的分支。
19.物種的結(jié)構(gòu):由個體組合為種群,由種群組合為亞種,由亞種組合為種。在亞種和種之間,有時也有中間性質(zhì)的形態(tài)。這樣的組成稱為物種的結(jié)構(gòu)。
20.同地種形成:如果在物種形成過程中,初始種群的地理分布區(qū)相重疊,沒有地理上的隔離,這種情況下的新種產(chǎn)生就是同地種形成。
21.異地種形成:如果兩個初始種群在新種形成前〔獲得生殖隔離之前),其地理分布區(qū)完全隔開、互不重疊,在這種情況下形成的種就是異地種形成。
22.鄰地種形成:鄰地種形成是初始種群的地理分布區(qū)相鄰接,種群間的個體在邊界區(qū)有某種程度的基因交流,最終導(dǎo)致新種的產(chǎn)生。
23.隔離:是指在自然界中生物不能自由交配或交配后不能產(chǎn)生可育性后代的現(xiàn)象。24.地理隔離:因所處地理環(huán)境的不同而造成的隔離。
25.生殖隔離:因生物學(xué)特性差異所造成的隔離。
26.南方古猿:是人科動物的一個已滅絕的屬。是正在形成中的人的晚期代表。生存于距今大約五百五十萬年前至一百三十萬年前。它是真正的猿和人之間的類型,是人和猿之間的“缺環(huán)”。
27.直立人:直立人因其還帶有不少類似猿的性狀,所以俗稱猿人,在人類的進化系統(tǒng)上經(jīng)歷了漫長的時間,發(fā)展成為第三階段的人類,與古猿和現(xiàn)代猿有著本質(zhì)區(qū)別,在生物分類學(xué)上是人屬直立種,簡稱直立人。
28.智人:是生物學(xué)分類中人屬中的一個“種”,一般分為早期智人(遠(yuǎn)古智人)和晚期智人(現(xiàn)代人).
二、問答題
1.答:自古以來人們就一直關(guān)注著生命的起源,出現(xiàn)了各種各樣的關(guān)于生命起源的假說,主要有自然發(fā)生論、神創(chuàng)論、天外胚種論、生生論和化學(xué)起源論。其中化學(xué)起源論的實驗證據(jù)已越來越多地為絕大多數(shù)科學(xué)家所接受。化學(xué)起源論者主張從物質(zhì)的運動變化規(guī)律來研究生命的起源,認(rèn)為在原始地球條件下,無機物可以轉(zhuǎn)變成為有機物,有機物可以發(fā)展為生物大分子和多分子體系直到最后出現(xiàn)原始生命體。
2.答:原始生命是在原始地球條件下,由無機小分子形成有機小分子,再由有機小分子長期演變形成的,原始生命出現(xiàn)的重要條件包括:(1)多分子體系內(nèi)部必須具有一定的理化結(jié)構(gòu):足夠種類和數(shù)量的酶、酶定位、化學(xué)反應(yīng)有序化和區(qū)域化。(2)多分子體系的主要成員必須是蛋白質(zhì)和核酸;建立復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯體系,實現(xiàn)遺傳。(3)原始膜形成:穩(wěn)態(tài)、選擇性吸收、濃縮。
3.答:原始生命體具有一個原始界膜,它能自成體系地生活于原始海洋中。這種界膜的物質(zhì)交換機制主要是依靠滲透作用,因此其選擇性和穩(wěn)定性較差。嵌有蛋白質(zhì)的類脂雙層膜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),使其具有了選擇透過功能,保證了有機體與環(huán)境間物質(zhì)和能量的交換,形成了原始的細(xì)胞膜;原始的細(xì)胞膜內(nèi),遺傳系統(tǒng)逐漸完善,較多種類的酶也產(chǎn)生出來,代謝效率得以逐漸提高。原始細(xì)胞膜的形成標(biāo)志著原始細(xì)胞的誕生。
4.答:地球上現(xiàn)在的生物都是經(jīng)過非常漫長的時間不斷進化來的,生物進化的過程是復(fù)雜而漫長說明生命源于非生命物質(zhì),告訴我們要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)求知態(tài)度勇于創(chuàng)新,就能有所發(fā)現(xiàn)。原始地球上盡管不能形成生命,但能形成構(gòu)成生物體的有機物。在原始地球的條件下,無機小分子轉(zhuǎn)化為有機小分子是完全有可能的。在原始地球的條件下,無機物可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物,有機物可以發(fā)展為生物大分子和多分子體系,直到演變出原始的生命體:但這些都只是理論的推測,還缺乏令人信服的實驗證據(jù)。米勒首次在實驗室內(nèi)模擬原始地球還原性大氣中的雷鳴閃電,結(jié)果從無機物合成出有機物,特別是多種組成蛋白質(zhì)的氨基酸,這是生命起源研究的一次重大突破。
5.答:在生命的化學(xué)進化中,由生物大分子組成的多分子體系,在不斷進化中,逐步形成了地球上最早的原始生命形式——原始細(xì)胞。原始細(xì)胞體內(nèi)沒有結(jié)構(gòu)和功能的分化,生命大分子蛋白質(zhì)、核酸及代謝酶系統(tǒng)相互混雜在一起,使得細(xì)胞體的調(diào)控體系很不完善,因而促使原始細(xì)胞進一步分化。首先是細(xì)胞內(nèi)代謝酶系統(tǒng)逐漸集中于一定的區(qū)域,使代謝系統(tǒng)區(qū)域有序化,隨后DNM大分子也逐漸進化形成了染色質(zhì),染色質(zhì)進一步形成細(xì)胞的調(diào)控中心—一核區(qū),核區(qū)的出現(xiàn)表明細(xì)胞調(diào)控機制進一步提高,直至進化為結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密的真核細(xì)胞。6.答:研究人員指出,生命形式的出現(xiàn)是過渡金屬和配體場論獨特性的自然結(jié)果,該理論描述了配體復(fù)合物的特性。莫洛維茲說:“這種思想發(fā)端于對元素周期表的研究。”要解釋生命如何在地球上出現(xiàn)這個懸而未決的大問題,就像是回答先有雞還是先有蛋的悖論:諸如氨基酸和核苷酸這樣的基本生化物質(zhì),是如何在生物催化劑(蛋白質(zhì)或核酶)出現(xiàn)之前而完成其構(gòu)造的?在最新一期《生物學(xué)通報》上,科學(xué)家發(fā)表論文指出,或是第三種類型的催化劑啟動了深海熱泉中的新陳代謝以及生命。根據(jù)美國喬治梅森大學(xué)的哈羅德·莫洛維茲和維加亞薩拉斯·斯里尼瓦桑及圣達(dá)菲研究所的埃里克·史密斯提出的模型,包含過渡金屬元素(鐵、銅、鎳等)和配體(小有機分子)的分子結(jié)構(gòu),可以催化基本生化物質(zhì)(單體)的合成。單
體是更加復(fù)雜的分子的基本構(gòu)造模塊,最終導(dǎo)致了生命的起源。
7.答:從多分子體系到原始生命是生命起源過程中最復(fù)雜和最有決定意義的階段,這一階段有兩個重要問題需要解決,即生物膜的產(chǎn)生和遺傳器的起源。關(guān)于生物膜的產(chǎn)生,一般認(rèn)為,脂質(zhì)體可能是原始生物膜的模型。脂質(zhì)體是一種人工制造的細(xì)胞樣結(jié)構(gòu),由脂質(zhì)分子雙層包圍著一個含水的小室構(gòu)成。通常認(rèn)為原始海洋中有磷脂存在,有磷脂就易形成脂質(zhì)體。脂質(zhì)體嵌入糖蛋白等功能蛋白,經(jīng)過長期演變就可能發(fā)展為原始的生物膜。關(guān)于遺傳器的起源,目前尚無實驗?zāi)P?僅憑一些間接資料進行推測。一些科學(xué)家認(rèn)為,最初比較穩(wěn)定的生命體,可能是類似于奧巴林在實驗室內(nèi)做出的,主要由蛋白質(zhì)和核酸組成的團聚體。起先存在著各種成分的多分子體系,一些由于不適于生存而破滅了,一些適于生存的被保留下來。經(jīng)過這樣的“自然選擇”終于使以蛋白質(zhì)和核酸為基礎(chǔ)的多分子體系存留下來并得到發(fā)展。其中核酸能自行復(fù)制并起模板作用,蛋白質(zhì)則起結(jié)構(gòu)和催化作用。由此推斷既非先有蛋白質(zhì)亦非先有核酸,而是它們從一開始就在多分子體系內(nèi)一同進化,共同推動著生命的發(fā)展。
8.答:合理性表現(xiàn): (1)在膜形態(tài)結(jié)構(gòu)上,線粒體和細(xì)菌相似,葉綠體和藍(lán)藻相似。在化學(xué)組成上,內(nèi)外膜不一致,線粒體外膜與真核細(xì)胞的質(zhì)膜相似,而線粒體的內(nèi)膜與原核細(xì)胞的質(zhì)膜相似。(2〉線粒體和葉綠體都是半自主性細(xì)胞器,它們像細(xì)菌一樣,以二分裂方式進行繁殖,這些特征具有曾是獨立生存的生物性質(zhì)。它們所含的 DNA均為裸露的環(huán)狀分子。(3)線粒體、葉綠體的核糖體在大小和對蛋白質(zhì)合成的抑制劑反應(yīng)性質(zhì)上與原核生物相似。(4)現(xiàn)今的生物中,有些真核細(xì)胞中存在有共生現(xiàn)象。(5)分子進化方面的證據(jù),根據(jù)16SrRNA序列比較分析,紅藻的葉綠體毫無疑問是從藍(lán)藻來的。(6〉同工酶與代謝途徑研究的證據(jù)也支持內(nèi)共生學(xué)說。不足之處:(1)只重視形態(tài)學(xué)方面而忽視細(xì)胞生理和生化特征。(2)不能很好的解釋細(xì)胞核的起源。
9.答:(1)無機小分子生成有機小分子;(2)有機小分子生成生物大分子:(3)生物大分子組成多分子體系:(4)多分子體系演變成原始生命。
10.答:真核細(xì)胞的出現(xiàn)具有重要的生物學(xué)意義,具體表現(xiàn)在以下幾個方面:(1〉奠定了有性生殖產(chǎn)生的基礎(chǔ)。真核細(xì)胞進行有絲分裂,而有性生殖的重要特征——減數(shù)分裂,實質(zhì)上是有絲分裂的一種特殊形式。有性生殖的出現(xiàn),提高了物種的變異性,因而大大推進了進化的速度。(2)推動了動、植物的分化。與原核細(xì)胞相比,真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能均已復(fù)雜化,從而增強了生物的變異性,導(dǎo)致了真核細(xì)胞種類的分化,從而出現(xiàn)了動、植物的分化,使生物體向更高級的方向發(fā)展。(3)促進了三極生態(tài)系統(tǒng)的形成。在原核生物時代,地球上只有以異養(yǎng)的細(xì)菌和自養(yǎng)的藍(lán)藻組成的一個二極生態(tài)系統(tǒng)。隨著真核生物的產(chǎn)生和動、植物的分化發(fā)展,才出現(xiàn)了由動物、植物和菌類所組成的三極生態(tài)系統(tǒng),使生物進化的水平進入到一個新的階段。
12.答:地質(zhì)科學(xué)家把地球地質(zhì)史劃分為5個代,古生代指古老生物時代,時間從距今5.7億年至2.25億年,標(biāo)志著生物己開始大量發(fā)育;中生代是指中期生物時代,時間從距今2.25億年至0.65億年,這個時期以爬行動物繁盛為特點,爬行動物主要生活在陸地,而在此以前的生物主要生活在水中;新代是指近代生物時代,時間從距今0.65億年至今,其生物種屬與近代生物密切相關(guān),哺乳類大量繁衍。每個代又可進一步劃分為若干個紀(jì)。如古生代分為寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì),二疊紀(jì)共六個紀(jì);中生代分為三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)三個紀(jì):新生代分為第三紀(jì)和第四紀(jì)。紀(jì)的名稱大部分來源于研究較早的地層標(biāo)準(zhǔn)剖面所在地區(qū)的地名或古代民族的名稱。
13.答:多細(xì)胞化是繼真核細(xì)胞起源之后的又一個重大進化事件,具有十分重要的意義。表現(xiàn)為:(1)生物個體體積顯著增大,大的體積是組織分化和器官形成的必要條件。(2〉生物結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜化。生物個體在細(xì)胞組織分化的基礎(chǔ)上形成功能轉(zhuǎn)化的器官系統(tǒng),提高了生物適應(yīng)能力并擴大了對環(huán)境的適應(yīng)范圍。(3)多細(xì)胞生物個體發(fā)育過程涉及的遺傳調(diào)控機
制復(fù)雜化。單細(xì)胞生物只涉及細(xì)胞內(nèi)調(diào)控,多細(xì)胞涉及細(xì)胞間的調(diào)控。(4)生物個體內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。(5)生物體壽命延長。
14.答:這是脊椎動物從魚類開始出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。頜的出現(xiàn)在脊椎動物發(fā)展史上,是一個極其重要的形態(tài)發(fā)展和進步,并由此引起生活方式的重大改變:(1)動物可以用上、下頜構(gòu)成的口作為索食工具,主動地追逐捕食對象,增加獲得食物的機遇,并通過口中牙齒的撕咬和壓研作用,使原來不能直接利用的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭澄?,從而開拓了廣泛攝取食源的領(lǐng)域;(2)頜的出現(xiàn)及其多用的活動機能,還促進了運動器官、感覺器官和其他相關(guān)器官的發(fā)展,從而帶動了動物體制結(jié)構(gòu)的全面進化。
15.答:《動物的哲學(xué)》中系統(tǒng)地闡述了他的進化學(xué)說(被后人稱為“拉馬克學(xué)說”),他提出了兩個法則:一個是用進廢退:一個是獲得性遺傳。并認(rèn)為這兩者既是變異產(chǎn)生的原因,又是適應(yīng)形成的過程。他提出物種是可以變化的,種的穩(wěn)定性只有相對意義。生物進化的原因是環(huán)境條件對生物機體的直接影響。認(rèn)為生物在新環(huán)境的直接影響下,習(xí)性改變、某些經(jīng)常使用的器官發(fā)達(dá)增大,不經(jīng)常使用的器官逐漸退化。認(rèn)為物種經(jīng)過這樣不斷地加強和完善適應(yīng)性狀,便能逐漸變成新種,而且這些獲得的后天性狀可以傳給后代,使生物逐漸演變。并認(rèn)為適應(yīng)是生物進化的主要過程。他第一次從生物與環(huán)境的相互關(guān)系方面探討了生物進化的動力,為達(dá)爾文進化理論的產(chǎn)生提供了一定的理論基礎(chǔ)。但是,由于當(dāng)時生產(chǎn)水平和科學(xué)水平的限制,拉馬克在說明進化原因時,把環(huán)境對于生物體的直接作用以及獲得性狀遺傳給后代的過程過于簡單化了,成為缺乏科學(xué)依據(jù)的一種推論,并錯誤地認(rèn)為生物天生具有向上發(fā)展的趨向,以及動物的意志和欲望也在進化中發(fā)生作用。
16.答:達(dá)爾文進化學(xué)說是一個綜合學(xué)說,其核心為自然選擇,其主要內(nèi)容有以下4點: (1)過渡繁殖。達(dá)爾文發(fā)現(xiàn),地球上的各種生物普遍具有很強的繁殖能力,都有依照幾何比率增長的傾向。雖然生物的繁殖能力是如此強大,但事實上,每種生物的后代能夠生存下來的卻很少。這是什么原因呢?達(dá)爾文認(rèn)為,這主要是繁殖過度引起的生存斗爭的緣故。(2)生存斗爭。任何一種生物在生活過程中都必須為生存而斗爭。生存斗爭包括生物與無機環(huán)境之間的斗爭,生物種內(nèi)的斗爭,如為食物、配偶和棲息地等的斗爭,以及生物種間的斗爭。由于生存斗爭,導(dǎo)致生物大量死亡,結(jié)果只有少量個體生存下來。但在生存斗爭中,什么樣的個體能夠獲勝并生存下去呢?達(dá)爾文用遺傳和變異來進行解釋。(3)遺傳和變異。達(dá)爾文認(rèn)為一切生物都具有產(chǎn)生變異的特性。引起變異的根本原因是環(huán)境條件的改變。在生物產(chǎn)生的各種變異中,有的可以遺傳,有的不能夠遺傳。但哪些變異可以遺傳呢?達(dá)爾文用適者生存來進行解釋。(4)達(dá)爾文認(rèn)為,在生存斗爭中,具有有利變異的個體,容易在生存斗爭中獲勝而生存下去。反之,具有不利變異的個體,則容易在生存斗爭中失敗而死亡。這就是說,凡是生存下來的生物都是適應(yīng)環(huán)境的,而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應(yīng)的,這就是適者生存。達(dá)爾文把在生存斗爭中,適者生存、不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。達(dá)爾文認(rèn)為,自然選擇過程是一個長期的、緩慢的、連續(xù)的過程。由于生存斗爭不斷地進行,因而自然選擇也是不斷地進行,通過一代代的生存環(huán)境的選擇作用,物種變異被定向地向著一個方向積累,于是性狀逐漸和原來的祖先不同了,這樣,新的物種就形成了。由于生物所在的環(huán)境是多種多樣的,因此,生物適應(yīng)環(huán)境的方式也是多種多樣的,所以,經(jīng)過自然選擇也就形成了生物界的多樣性。
17.答:自然選擇是種群基因頻率改變的一個重要因素,由選擇引起的種群遺傳構(gòu)成的改變,都能提高種群的平均適合度,在自然條件下,選擇對隱性基因和顯性基因均引起作用。選擇是微觀進化的主要因素。
18.答案要點:遺傳漂變是由于在有限的群體內(nèi)取樣誤差而產(chǎn)生的基因頻率的隨機波動,漂變在所有種群內(nèi)均能出現(xiàn),不過群體越大漂變就越小,可忽略不計,群體很小時,漂變的效應(yīng)就很明顯。
19.答:(1)物種形成是生物對不同生存環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。生物生存的環(huán)境總是處于不斷的變化之中并具有異質(zhì)性,環(huán)境隨時間的變化導(dǎo)致生物的適應(yīng)進化,環(huán)境在空間上的異質(zhì)性導(dǎo)致生物的性狀分歧,分歧的結(jié)果是產(chǎn)生不同類型的生物。(2)物種間的生殖隔離保證了生物類型的穩(wěn)定性。物種因種間生殖隔離的存在保持種群基因庫的相對穩(wěn)定。(3)物種是生物進化的基本單位。物種具有可變性以適應(yīng)環(huán)境的變化,但當(dāng)環(huán)境變化的速度和范圍超越物種的適應(yīng)能力,舊的物種就會滅絕,適應(yīng)新環(huán)境的新物種產(chǎn)生。(4)物種是生態(tài)系統(tǒng)中的功能單位。不同的物種在生態(tài)系統(tǒng)中占有不同的生態(tài)位。因此,物種是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié),是維持生態(tài)系統(tǒng)能流、物流和信息流的關(guān)鍵。
20.答:物種的形成一般是通過隔離實現(xiàn)的,因為只有隔離才能導(dǎo)致遺傳物質(zhì)交流中斷,防止因基因交流而將彼此間的差異淹沒,保證群體向各自方向發(fā)展,是歧化不斷加深,直至新種形成。另一方面,生物學(xué)上差異造成的隔離,也是隨著物種的形成而獲得的。
21.答:物種具有可變性以適應(yīng)環(huán)境的變化,但當(dāng)環(huán)境變化的速度和范圍超越物種的適應(yīng)能力,舊的物種就會滅絕,適應(yīng)新環(huán)境的新物種產(chǎn)生。生態(tài)系統(tǒng)也要適應(yīng)環(huán)境的變化,物種的更替與種間生態(tài)關(guān)系的改變,使生態(tài)系統(tǒng)不斷適應(yīng)變化的環(huán)境,生物與環(huán)境之間由不平衡達(dá)到新的平衡,從而推動整個生物界的進化。整個進化過程中的每一步都是由物種的進化來推動的,所以物種是生物進化的基本單位。
22.答:由于驟變式物種形成過程并非總是勻速的、緩慢漸變的,同時存在快速、跳躍式的進化,故又稱為量子種形成。驟變式物種形成可以在一個或少數(shù)幾個世代的時間內(nèi)完成,而且新種往往是起源于為數(shù)不多甚至個別的個體。這一物種形成的過程有可能通過遺傳系統(tǒng)中的一些變化機制而得以實現(xiàn),如通過轉(zhuǎn)座子在同種或異種個體之間的轉(zhuǎn)移,通過個體發(fā)育調(diào)控基因的突變,通過染色體數(shù)目的直接加倍、單性生殖生物的染色體變異、物種間穩(wěn)定雜種形成后染色體再加倍或轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡陨车取?/p>
23.答:從400 多萬年以來的人類化石分析得出,人類的起源與發(fā)展總的來說,可以分為4個階段,即前人階段、能人階段、直立人階段和智人階段。
24.答:人種也稱種族,它是指體質(zhì)形態(tài)上具有某些共同遺傳特征(如膚色、發(fā)色、發(fā)形、眼色和血型等〉的人群。人種形成的主要原因:(1)由于地理隔離的原因,各小種群的個體間交配機會逐漸減少甚至完全喪失,小種群中隨機產(chǎn)生的突變及自然環(huán)境對突變的選擇日積月累保存下來。久而久之,種群間的差異越來越明顯。(2〉隨著演化的深入,各種群間陸續(xù)出現(xiàn)生理、生態(tài)的隔離和生殖隔離,最終形成各自獨立、平行發(fā)展的新人種。
25.答:雖然人類的生物學(xué)進化(包括體質(zhì)和行為特征的進化〉已發(fā)展到了一個相當(dāng)高的水平,但這種進化并未停止過,人類的自然進化仍在繼續(xù),例如,某些正在進行中的變化,如智齒、小趾和闌尾可能逐漸消失,身高增加、壽命逐漸延長,運動功能逐漸降低,對環(huán)境的適應(yīng)能力逐漸退化等,人種的界線也在逐漸縮小,特別是進入3C時代的今天,即 Computer(計算機—腦)、Communication(通訊—神經(jīng)系統(tǒng))、和 Control(控制—效應(yīng)器),隨著外界信息源的豐富將促進人腦的發(fā)展,借助光、電、聲的現(xiàn)代科技,將使人的肢體和感官在體外延伸,智能計算機將補充人的智力不足,機器人將進入人類生活的各個領(lǐng)域。事實上,自從人類誕生的那一天起,社會文化進化就伴隨著人類的生物學(xué)進化。社會文化進化是生物學(xué)進化的繼續(xù)和發(fā)展。在社會進化過程中,自然選擇的作用將受到社會選擇的制約。社會文化進化的結(jié)果必將導(dǎo)致人類智力水平的不斷提高和發(fā)展。因此,人類未來的進化將在很大程度上依賴于智力水平的進化。毋庸置疑,社會文化選擇壓力是智力進化的動力。