进化生物学 - 课后答案(1) 联系客服

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进化生物学课后习题

频率。M的频率:错误!未找到引用源。 N的频率:错误!未找到引用源。

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三、测定了100人的PTC尝味能力,其中84人对PTC的反应为阳性。计算T和t的基因频率,Tt杂合子的人有多少?TT纯合子的人又有多少?

四、由题意可知:∵PTC阴性的基因型tt的频率错误!未找到引用源。 => 基因t的频率q=0.4 ∴ 基因T的频率p=0.6

∴H=2pq=0.48 => Tt杂合子的人数=100×0.48=48人

∴基因型TT的频率P=p=0.6=0.36 => TT纯合子的人数=100×0.36=36人

四、在300人的一个群体中,三种血型的百分比数如下:M型42.6%;MN型46.7%;N型10.7%。计算基因M和N的频率。 M的基因频率错误!未找到引用源。 N的基因频率q错误!未找到引用源。

五、在100个男人中发现了1人显示了某性状的性连锁隐性性状,计算该性状杂合子女人的频率和纯合子女人的频率。 由题意可知:∵该性状为伴X染色体隐性遗传,该性状的基因型频率错误!未找到引用源。 => q=0.01 => p=0.99 ∴该性状杂合子女人的频率H=2pq=2×0.01×0.99=0.0198 ∴该性状纯合子女人的频率 P=q=0.01=0.0001

六、在人类中,男子色盲预计约占男人总数的8%(色盲属伴性遗传)。你预期色盲女人在总人口中的比例是多少?在实际统计中测得女人色盲在总人口每一百万人中有36人,试计算男性色盲的实际频率是多少?色盲杂合子女人是多少? 1、由题意可知:q=8% => 正常女占人口为 错误!未找到引用源。 2、实际统计女人色盲的基因频率错误!未找到引用源。 ∴男性色盲实际频率为q=0.0085

∴色盲杂合子女人为2×(1-q)×q×5×10=77775(人)

七、在番茄中,某基因c的频率q0=0.5。逐代完全淘汰cc个体,问近交20代以后,基因c的频率qn是多少?如果把双亲q0=0.5作为第一代,经过多少世代后基因c的频率将减少到0.005? 1、错误!未找到引用源。

2、由题意可知:错误!未找到引用源。 => 错误!未找到引用源。 => n=198(代)

八、假定基因A突变为a的突变率u=5×10,若忽略其他因素的作用,在平衡情况下,基因A和a的频率各为多少? ∵p=1-q => U(1-q)=Vq => U-Uq=Vq => U=Uq+Vq ∴A的频率: 错误!未找到引用源。 ∴同理a的频率:错误!未找到引用源。 一、 试述微观进化和宏观进化的关系(179) 二、 如何理解自然选择在微观进化中的作用

(一)自然选择可理解为随机变异的非随机淘汰与保存,变异提供选择的材料,变异的随机性是选择的前提,选择作用于表型,如果突变不影响表型,不影响适合度,则选择不会发生。

(二)自然选择可定向改变种群的基因频率,自然选择对基因频率的改变也是通过有性生殖的种群来完成的。也就是说一个个体如果产生了有利于生存的可遗传的变异,那么决定这种变异的基因必然在种群里逐渐扩散,逐渐取代原有基因,才能形成新生物类型

三、 适应在生物进化中意义(P138)

适应在进化中的作用:

①适应与种内进化有非常密切的关系,它可以导致物种分化,使之产生一些新类型。

②适应必然带来种的繁荣和物种分布范围的扩大,同时又因为环境变化的随机性、不定向性,生物必须及时地对变化了的环境快速适应。

四、 有人认为达尔文学说过时了。谈谈你的看法

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答:达尔文的生命树理论有问题。用互联的“生命网”比喻来代替。但其仍然是一项伟大的成就, 用“生命榕树”比喻可能比较恰当,因为榕树的根部存在大量交叉互联的情况,而上部大多是单向分枝的。 进化并不意味着进步,进化只是局部适应。达尔文理论反对人类中心论、反对进化即进步的看法,

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研究生物进化的主流科学共同体仍然是在达尔文范式下工作。但这并不意味着个别人没有不同的看法。 且现在对达尔文理论的解释很多都有偏差。 我认为达尔文学说不能算完全过时了。

五、 微观进化的意义是什么?

微观进化在生物进化中的意义:

①微观进化的实质是通过突变、选择、迁移和遗传漂变定向地改变基因频率。可见,微观进化是进化的基础,多种微观进化汇集的结果即表现为宏观进化。

②微观进化小进化是生物体保持连续性所必需的。生物体必须通过微观进化来适应多变的环境,使物种的基因库更加丰富。 ③微观进化是构成生物多样性的原因之一。

第七章 物种与物种的形成 一、名词解释

1、物种:是进化的单位,又是生态系统中的功能单位。是指生命存在的主要形式,体现了生物界统一性中的多样性,连续中的不连续性,不稳定中的相对稳定性。

2、生殖隔离(广义的生殖隔离):是指在自然界中生物间彼此不能自由交配或交配后不能产生正常可育后代的现象。生殖隔离机制是指生物防止杂交的生物学上的特性和机理。

3、种群:也叫居群,是指生活在一定群落里的一群同种个体。(与P112的种群定义相联系。)

4、亚种:是物种以下的分类单位。亚种是种内个体在地理和生态上充分隔离后所形成的群体,它有一定的形态生理、遗传特征,特别有不同的地理分布和不同的生态环境,所以也称为“地理亚种”。

5、姐妹种:种与种之间在外部形态上极为相似,但相互间又有完善的生殖隔离,这样的物种关系叫做姐妹种,又称为隐种,是亚种与种之间存在的形态之一。

6、非时向种:只对现在存活的生物进行分门别类,不考虑时间因素,所涉及的物种就是非时向种。

7、时向种:指一个物种在其生存时间内所包含的所有生物个体。考虑时间向度,识别和区分不同物种的概念。

8、量子种形成:骤变式物种形成方式(量子物种形成),种群内部分个体由于遗传因素或随机因素(基因突变或遗传漂变)相对快速地获得生殖隔离,并形成新种。 二、举例说明隔离在物种形成中的作用。

物种的形成一般是通过隔离实现的,因为只有隔离才能导致遗传物质交流中断,防止因基因交流而将彼此间的差异淹没,保证群体向各自方向发展,使歧化不断加深,直至新种形成。

另一方面,生物学上差异造成的隔离,也是随着物种的形成而获得的。以美洲棉尾兔分布为例,在美国东部棉尾兔有8个种,而在西部多山地区则有23个种,说明在多山地理隔离在物种形成中起了重要作用。又如蚊子中至少有6个物种之间的隔离属于生态隔离,一些种生活在盐水中,另一些生活在活水中,还有一些生活在静水中。 三、为什么说环境的不稳定性是物种形成的基本条件之一?

因为生存环境具变化性和异质性。环境随时间的变化导致生物的适应进化,环境在空间上的异质性导致生物的分异(性状分歧),分异的结果是不同类型的生物,即物种的形成。所以说环境的不稳定性是物种形成的基本条件之一。 四、以染色体畸变为例,简述物种形成的量子种形成方式。(P157) 五、简述物种形成在生物进化中的意义。 1、物种形成是生物对不同生存环境适应的结果。

生物的不连续性使生物对环境的异质性的适应对策,物种的形成不但表示生物类型的增加,而且它还为新的生物类型提供新的进化起点。

2、物种间的生殖隔离保证了生物类型的稳定性。

物种的存在使生物既保持遗传的相对稳定性,又使进化不致停止,成为进化的基本途径。 3、物种是生物进化的基本单位。

物种具有可变性以适应环境的变化,但这只是相对的,一个物种不能永远适应变化着的环境。

当环境变化的速度超出了旧物种的适应能力,旧种的灭绝就会发生,这时新的环境有待新的物种去占领。 4、物种是生态系统中的功能单位。

物种是生态系统中物质与能量转移和转换的环节,是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。 一、随着研究的深入,物种的概念将有怎样的发展?(P143~) 二、人类活动是如何影响物种形成的?怎样才能保护物种?(P158 )

第八章 生物的宏观进化 10 / 18

进化生物学课后习题

一、名词解释 11

1、宏观进化:宏观进化研究的是种以上的高级分类群在长时间(地质时间)尺度上的变化过程。物种是宏观进化的基本单位。

2、复式进化:又称为全面进化,这是一种由简单到复杂、由低等到高等的进化,是生物体形态结构、生理机能的综合地、全面地进化过程,其结果是生物体各个主要方面比原有的水平都要高级和复杂。 3、表型趋异:是指后裔的平均表型相对其祖先表型的偏离。

4、谱系趋异:是指一个单源群内代表不同进化方向的线系之间因种形成速率和绝灭速率的差异而造成的谱系不对称性。 5、绝灭:绝灭就是物种的死亡,物种总体适合度下降到零,是种形成的负面。

6、集体绝灭:指生命史上发生的大范围,高速率的物种绝灭事件,即在较短的地质时期内,一些高级分类单元所属的大部分或全部物种的消失,从而导致生物圈多样性的显著降低。

7、常规绝灭:指在各个时期不断发生的绝灭,它以一定的规模经常发生,表现为各分类群中部分物种的替代。 8、重演律(P180):生物发生律也叫生物重演津, 二、举例说明特化式进化的主要类型。(P164)书上找例子 特化式进化的主要方式

(1)分歧(divergence , 趋异)由一个祖先物种适应于不同的环境,向着两个或两个以上方向发展的进化过程。北极熊是从棕熊发展而来的

(2)辐射(radiation)由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种,以适应不同环境或生态位,从而形成一个同源的辐射状进化系统 。哺乳类在历史上发生的三次适应辐射,最后一次发生在新生代,从原始的食虫类分化出包括灵长类在内的胎盘哺乳类。

(3)趋同(convergence) 指亲缘关系较远的生物在条件相同的环境中,在同样的选择压力下,有可能产生功能相同或十分相似的形态结构,以适应相同的环境条件,这种现象称为趋同。化石爬行类中的翼龙很像哺乳类的蝙蝠,这就是生物进化中的趋同作用

(4)平行(parallelism) 指源于一个共同祖先,但后来适应不同条件产生分歧,之后又遇到了相同的条件,产生了对相似环境的相同适应。澳大利亚的鹅袋类与大陆的真兽类在形态和生活习性等方面是非常相似的,从一个共同祖先为了适应各种不同条件中,进行了平行进化

三、试述渐变型式与间断平衡型式的异同点。

相同点:都是以时间和表型改变量来描述物种进化的宏观进化型式。 不同点:

(1)在线系上,渐变型认为新种主要是通过线系进化产生,而间断平衡型式认为新种主要通过线系分支产生,古生物学中的“时间种”是不存在的。

(2)渐变型认为新种的产生是一个缓慢、渐变、匀速的过程,而间断平衡型式认为新种的产生是跳跃式、快速地形成。 (3)渐变型强调进化的连续性和缓慢性,而间断平衡式认为进化是跳跃与停滞相间作用。

(4)渐变型认为适应进化是在自然选择作用下的线系进化,而间断平衡型式认为适应进化只能发生在种形成过程中。 四、简述灭绝的生物学意义(P178)

1、灭绝是生物圈在更大的时空范围内的自我调整,是生物在与环境相互作用过程中,生物不能适应环境的剧变而必然付出的代价。

2、只有旧的类型不断消失,新的物种才能不断产生。灭绝推动了生物的进化。 3、灭绝给人类敲响了警钟

一、你是如何理解进化的不平衡性的?(P168) ①镶嵌进化(mosaic evolution)

镶嵌进化是指进化过程中生物体性状的各个部分独自地进行变化。镶嵌进化是由于生物在身体构造、机能等方面的发展、进化不平衡引起的。 ②生物进化速度的不平衡 A. 低速进化 B. 中速进化

C. 高速进化(有袋类5千万年 )(人类的进化200-300万年 )

二、通过本章的学习,请你谈一谈保护野生动植物资源的必要性。(自己组织~) 通过进化的不可逆性,谈一谈保护野生动植物资源的必要性。

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生物进化,从总的说来是不可逆的。已经演变的物种不可能回复祖型;已经灭亡的种类,不能再重新出现。也就是说,不论是前进的进化,或是减退的进化,凡进化了的生物,就不会复原了。这是一个规律性的现象。

古生物学的材料证明,生物进化是不可逆的。由爬行类进化成的鸟类,不可能重新变成爬行动物;同样,人类的祖先是猿类,猿类的祖先是猴类,人类可否回到猿类甚至猴类的时代呢?绝对不可能。

必要性:物种的进化是不可逆的,也就是说,现在的物种不可能退化成过去的物种,物种一旦消失就不可

再现。这样破坏了物种的多样性,所以我们需要保护野生动植物资源。

三、试述微观进化与宏观进化的关系(P179)

微观进化过程是宏观进化现象的基础,微观进化过程在一定程度上可以解释宏观进化现象,不存在与微观进化无关的独立的宏观进化过程。

微观进化的速率有快有慢,在一定情况下,微观进化速率也会很快。说明在一定条件下,微观进化和宏观进化是统一的,微观进化通过选择、隔离分化同样可以导致高速率的进化。

微观进化与宏观进化是不同层次上的进化,二者是相互关联的。

第九章 生物遗传系统的进化 一、名词解释

1、选择性剪接:指从一个基因转录出来的RNA前提,通过不同的剪接方式形成不同的成熟mRNA,产生不同的蛋白质。 2、基因共享:是基因及其产物虽然在进化中没有变化,但却在保持原有功能的情况下,又被用于生命体系的其他方面,也就是说获得了多种功能。

3、基因延长:是通过基因内部重复等而造成的基因长度增加,它是简单基因进化为复杂基因的一种重要途径。

4、外显子改组:对于有内含子的断裂基因来说,内含子的重组可使外显子在不同基因之间进行交换组合,这种交换组合就是外显子改组。

5、基因组倍增:是指基因组进行整体扩增,复制出一个或多个拷贝的现象。

6、致同进化:即一个基因家族的成员通过遗传上的相互作用,使得所有成员可以作为一个整体一起进化。

7、基因转换:是两序列通过相互作用,其中一序列被另一序列转变,机制包括同源重组过程中错配修复的不对等,或在DNA缺口修复石,以另一序列的部分区域作为模板进行修复。

8、假基因:是基因组中与某一功能基因的序列高度同源但却没有功能的DNA片段。 9、蛋白质组:一个基因组所表达的蛋白质,是一个动态的概念,本身也是一个动态的实体。 10、基因水平转移:指遗传物质在不同物种基因组之间的转移,为水平转移。 11、结构域:是指蛋白质亚基结构中明显分开的紧密球状结构区域,又称为辖区 12、进化基因组学:研究生物进化过程中基因组的动态变化和基因的变异,揭示生物类群的亲缘关系和进化规律的学

科。

二、染色体的进化有什么方式和途径? 1.

染色体数目进化

① 基本染色体组整倍的增减,形成整倍体。

② 染色体组内个别染色体的增减,使细胞内染色体的数目不成基数的完整倍数,导致非整倍体的产生。 2.

染色体结构进化 ① 缺失 ② 重复 ③ 倒位 ④ 易位 3.

染色体功能进化

随着有性生殖在进化中的出现,在很多生物的性别决定上就产生了染色体功能的分化,即产生了与性别有关的性染色体和与性别无关或关系不大的常染色体。

性染色体是逐渐从一对原始的同源染色体分化而来。

三、简述原核基因组与真核基因组的结构差异(P194~195) 四、基因家族的进化有什么特点和机制?

基因家族中各个成员之间存在着“致同简化”,即一个基因家族的成员通过遗传上的相互作用,使得所有成员可以作为一个整体一起进化。

致同简化的机制主要有不等交换和基因转化。

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