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進化生物學可以學到什麼時候

發布時間:2022-08-28 20:51:18

『壹』 進化生物學的介紹

進化生物學(evolutionary biology) 研究生物進化過程和生物群落特徵的綜合學科,包括生態學、行為學和分類學等。進化生物學是生物學最基本的理論之一,由查爾斯·達爾文提出的進化論。他第一次提出自然選擇是進化的一個機制。進化生物學,包括進化遺傳學、進化基因組學(evolutional genomics),進化論是實驗生物學的理論依據,基於系統論的生物系統泛進化論建立系統生物學的理論基礎,遺傳學與基因組研究是進化生物學的方法體系,尤其是系統遺傳學開創了對基因組自組織進化與生物體發育自組織化及其相互關系的細胞發生系統動力學研究,為進化生物學的發展開拓了新的途徑。

『貳』 生物進化的主要歷程

一切生命形態發生、發展的演變過程。「進化」一詞來源於拉丁文evolutio,原義為「展開」,一般用以指事物的逐漸變化、發展,由一種狀態過渡到另一種狀態。1762年,瑞士學者邦尼特最先將此詞應用於生物學中。

進化思想的發展 古代人們在栽培植物和馴養動物的生產實踐中,積累了關於生物的形態、構造和生活習性的知識,注意到生物機體的變化以及生物與環境的關系,逐步形成了樸素的生物進化思想。古希臘的亞里士多德通過對他那個時代有關動物的知識的系統整理,把540種動物按性狀的異同分為有血的和無血的兩大群,每群之下又分為若干類。他進一步提出生物等級即生物階梯的觀念,認為自然界所有生物形成一個連續的系列,即從植物一直到人逐漸變得完善起來的直線系列。中國戰國時期匯集的《爾雅》一書記載了生物類型的變化;漢初的《淮南子》一書,不僅對動植物作了初步分類,而且提出各類生物是由其原始類型發展而來的。

近代科學誕生以前,進化思想發展緩慢,當時廣為流行的是神創論和物種不變論。這種觀點直到18世紀仍在生物學中占統治地位,其代表人物是瑞典植物學家C.von 林耐(1707~1778)。他所提出的分類系統雖然有助於揭示生物物種之間的歷史聯系,但他卻把物種看作是上帝創造的不可改變的產物。隨著生產和科學的發展,積累了許多新的與物種不變相矛盾的事實。在大量事實的影響下,甚至象林耐這樣堅定的神創論者,在晚年也不得不承認由於雜交的結果能產生新種。和林耐的觀點相反,法國學者G.L.L.布豐(1707~1788)相信物種是變化的,現代的動物是少數原始類型的後代。他把有機體與居住環境聯系起來,認為氣候、食物和人的馴養等因素可引起動物性狀的變異。1809年,另一位法國學者J.-B.de拉馬克(1744~1829)在其《動物學哲學》中,用環境作用的影響、器官的用進廢退和獲得性的遺傳等原理解釋生物進化過程,創立了第一個比較嚴整的進化理論。1859年C.R.達爾文發表《物種起源》一書,論證了地球上現存的生物都由共同祖先發展而來,它們之間有親緣關系,並提出自然選擇學說以說明進化的原因,從而創立了科學的進化理論,揭示了生物發展的歷史規律。

19世紀80年代以來,以A.魏斯曼(1834~1914)為代表的新達爾文主義,把種質論和自然選擇學說相結合,豐富了達爾文的進化理論。20世紀30年代以來,以T.杜布尚斯基(1906~1975)等人為代表的綜合進化論綜合了細胞遺傳學、群體遺傳學以及古生物學等學科的成就,進一步發展了以自然選擇為核心的進化理論。60年代末,日本學者木村資生等人提出中性學說,又在分子水平上揭示了進化的某些特徵,補充、豐富了進化論。

進化的進步性 地球上的生命,從最原始的無細胞結構生物進化為有細胞結構的原核生物,從原核生物進化為真核單細胞生物,然後按照不同方向發展,出現了真菌界、植物界和動物界。植物界從藻類到裸蕨植物再到蕨類植物、裸子植物,最後出現了被子植物。動物界從原始鞭毛蟲到多細胞動物,從原始多細胞動物到出現脊索動物,進而演化出高等脊索動物——脊椎動物。脊椎動物中的魚類又演化到兩棲類再到爬行類,從中分化出哺乳類和鳥類,哺乳類中的一支進一步發展為高等智慧生物,這就是人。

生物界的歷史發展表明,生物進化是從水生到陸生、從簡單到復雜、從低等到高等的過程,從中呈現出一種進步性發展的趨勢。一般說來,進化過程的進步具有如下特徵:①在生物界的前進運動中,可以看到不同層次的形態結構的逐步復雜化和完善化;與此相應,生理功能也愈益專門化,效能亦逐步增高。②從總體上看,遺傳信息量隨著生物的進化而逐步增加。③內環境調控的不斷完善及對環境分析能力和反應方式的發展,加強了機體對外界環境的自主性,擴大了活動范圍。

生物進化的道路是曲折的,表現出種種特殊的復雜情況。除進步性發展外,生物界中還存在特化和退化現象。特化不同於全面的生物學的完善化,它是生物對某種環境條件的特異適應。這種進化方向有利於一個方面的發展卻減少了其他方面的適應性,如馬由多趾演變為適於奔跑的單蹄。當環境條件變化時,高度特化的生物類型往往由於不能適應而滅絕,如愛爾蘭鹿,由於過分發達的角對生存弊多利少,以至終於滅絕。對寄生或固著生活方式的適應,也可使機體某些器官和生理功能趨向退化。如有一種深海寄生魚,雄體寄生在雌體上,雄體消化器官退化,唯有精巢特別膨大,以保證種族繁衍。

有些研究者對進化的進步性表示懷疑,認為進步性不是進化的基本特徵,也不是進化的本質。科學研究證明,進化不全都引起進步,進化過程中也有退化,但從有機界總的進化過程看,進步性發展是進化的主流和本質。

進化的方式 生物界各個物種和類群的進化,是通過不同方式進行的。物種形成(小進化)主要有兩種方式:一種是漸進式形成,即由一個種逐漸演變為另一個或多個新種;另一種是爆發式形成,即多倍化種形成,這種方式在有性生殖的動物中很少發生,但在植物的進化中卻相當普遍,世界上約有一半左右的植物種是通過染色體數目的突然改變而產生的多倍體。物類形成(大進化)常常表現為爆發式的進化過程,從而使舊的類型和類群被迅速發展起來的新生的類型和類群所替代。

漸進進化是達爾文進化論的一個基本概念。達爾文認為,在生存斗爭中,由適應的變異逐漸積累就會發展為顯著的變異而導致新種的形成。因為「自然選擇只能通過累積輕微的、連續的、有益的變異而發生作用,所以不能產生巨大的或突然的變化,它只能通過短且慢的步驟發生作用」。與達爾文的主張相反,早期遺傳學家如荷蘭的H.de弗里斯等相信,新種可由大的不連續變異即突變直接產生,並把這種方式看作是進化變化的主要源泉,認為自然選擇對生物的進化不起積極作用。現代進化論堅持達爾文的漸變論思想和自然選擇的創造性作用,強調進化是群體在長時期的遺傳上的變化,認為通過突變(基因突變和染色體畸變)或遺傳重組、選擇、漂變、遷移和隔離等因素的作用,整個群體的基因組成就會發生變化,造成生殖隔離,演變為不同物種。20世紀70年代以來,一些古生物學者根據化石記錄中顯示出的進化間隙,提出間斷平衡學說,代替傳統的漸進觀點。他們認為物種長期處於變化很小的靜態平衡狀態,由於某種原因,這種平衡會突然被打斷,在較短時間內迅速成為新種。

生物的進化既包含有緩慢的漸進,也包含有急劇的躍進;既是連續的,又是間斷的。整個進化過程表現為漸進與躍進、連續與間斷的辯證統一。

『叄』 生物學及其發展歷程

生物學
即生命科學(life science/biology),概括地說,生物是研究生命現象和生命活動規律的科學。作為繼物理、化學之後又一高速發展的學科,正朝著宏觀和微觀兩個方向發展。宏觀觀方面已經發展到全球生態系統的研究;微觀方面則向著分子方向發展。生物學與眾多科學結合形成了種類繁多的邊緣科學,呈輻射狀發展。

生物學從最開始就有2個學派,一個叫博物學派,一個是實驗學派。博物學派以生態學為代表,實驗學派以遺傳學和分子生物學為代表。

目前國內外尚無明確一致的生命科學的定義。特別是對生命科學的范疇,即生命科學包括哪些學科沒有明確一致的說法。但一般認為,生命科學是將生命世界(living world)作為一個整體來研究的一個科學分支,研究活著的生物(living organisms)和生命過程(life processes),包括生物科學(biological science)--即生物學(biology)及其分支即醫葯學、農林牧漁業、人類學、社會學等。生物學的分支有動物學、植物學、微生物學、解剖學、生理學、生物物理學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、神經生物學、發育生物學、社會生物學等。生命科學中生物學及其分支是生物科學的基礎科學(basic science)或純科學(pure science),醫葯學和農林牧漁業等是生物科學的應用科學(applied science);很顯然,生物科學屬於自然科學,而人類學和社會學則屬於人文社會科學。所以生命科學的范疇是比較大的,包括了自然科學和社會科學兩大科學領域。但是,我國教育部1998年頒布的新的高等學校本科專業目錄的理工科部分中與上述生命科學自然科學部分有關的專業有生物學、生物學技術、醫學、葯學、農學等等,分別屬於基礎生物科學或應用生物科學范疇。

生物學是研究生物各個層次的種類、結構、功能、行為、發育和起源進化以及生物與周圍環境的關系的科學。人也是生物的一種,也是生物學的研究對象。

20世紀40年代以來,生物學吸收了數學、物理學和化學的成就,逐漸發展成一門精確的、定量的、深入到分子層次的科學。

人們已經認識的生命是物質的一種運動狀態。生命的基本單位是細胞,它是由蛋白質、核酸、脂類等生物大分子組成的物質系統。生命現象就是這一復雜系統中物質、能和信息三個量綜合運動與傳遞的表現。

生命有許多無生命物質所不具備的特性。比如:生命能夠在常溫常壓下合成多種有機化合物;能夠以遠遠超出機器的效率來利用環境中的物質和製造體內的各種物質;能以極高的效率儲存信息和傳遞信息;具有自我調節功能和自我復制能力;以不可逆的方式進行著個體發育和物種的演化等等。揭示生命過程中的機制具有巨大的理論和實踐意義。

生物學的研究對象

地球上現存的生物估計有200萬~450萬種;已經滅絕的種類更多,估計至少也有1500萬種。從北極到南極,從高山到深海,從冰雪覆蓋的凍原到高溫的礦泉,都有生物的存在。它們具有多種多樣的形態結構,它們的生活方式也變化多端。

從生物的基本結構單位——細胞的水平來考察,有的生物還不具備細胞形態;在已經具有細胞形態的生物中,有原核細胞構成的、有由真核細胞構成的;從組織結構看,有單細胞生物、多細胞生物。而多細胞生物又根據組織器官的分化和發展而分為多種類型;從營養方式來看,有光和自養、吸收異養、腐蝕性異養、吞食異養;從生物在生態系統的作用看,有生產者、消費者、分解者等等。

生物學家根據生物的發展歷史、形態結構特徵、營養方式以及它們在生態系統中的作用等,將生物分成若干界。現在比較通行的認識是將地球上的生物界劃分為五界:細菌、藍菌等原核生物是原核生物界;單細胞的真核生物是原生生物界;光和自養的植物界;吸收異養的真菌界;吞食異養的動物界。

病毒是一種非細胞生命形態,它由一個核酸長鏈和蛋白質外殼構成,病毒沒有自己的代謝機構,沒有酶系統。因此病毒離開了宿主細胞,就成了沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學物質。一旦進入宿主細胞後,它就可以利用細胞中的物質和能量以及復制、轉錄和轉譯的能力,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒。

病毒基因同其他生物的基因一樣,也可以發生突變和重組,因此也是可以演化的。因為病毒沒有獨立的代謝機構,不能獨立的繁殖,因此被認為是一種不完整的生命形態。近年來發現了比病毒還要簡單的類病毒,它是小的RNA分子,沒有蛋白質外殼,但它可以在動物身上造成疾病。這些不完整的生命形態的存在說明無生命與有生命之間沒有不可逾越的鴻溝。

原核細胞和真核細胞是細胞的兩大基本形態,它們反映了細胞進化的兩個階段。把具有細胞形態的生物劃分原核生物和真核生物,是現代生物學的一大進展。原核細胞的主要特徵是沒有線粒體、質體等模細胞器,染色體只是一個環狀的DNA分子,不含組蛋白及其它蛋白質,沒有核膜。原和生物主要是細菌。

真核細胞是結構更為復雜的細胞。它有線粒體等膜細胞器,有包以雙層膜的細胞核把核內的遺傳物質與細胞質分開。DNA是長鏈分子,獄卒蛋白以及其他蛋白合成染色體。這核細胞可以進行有絲分裂和減數分裂,分裂的結果是復制的染色體均等地分配到子細胞中。原生生物是最原始的真核生物。

植物是以光和自養為主要營養方式的真核生物。典型植物細胞都含有液泡核以纖維素為主要成分的細胞壁。細胞質中由進行光合作用的細胞器—葉綠體。植物的光合作用都是以水為電子供體的,光合自養是植物的主要營養方式,少數的高等植物是寄生的,還有更少數的植物能夠捕捉小昆蟲,進行異養吸收。

植物從單細胞綠藻到被子植物是沿著適應光合作用的的方向發展的。高等植物中發生了植物的根(固定和吸收器官)、莖(支持器官)、葉(光和器官)的分化。葉柄和眾多分支的莖支持片狀的葉向四面展開,以獲得最大的光照和吸收面積,細胞也逐漸分化成專門用於光合作用、輸導和覆蓋等各種組織。大多數植物的通過有性生殖,形成配子體和孢子體世代交替的生活史。植物是生態系統中最主要的生產者,也是地球上氧氣的主要來源。

真菌是以吸收為主要營養方式的真核生物。真菌有細胞壁,細胞壁含有幾丁質,也含有纖維素。幾丁質是一種含氨基葡萄糖的多糖,是昆蟲等動物骨骼的主要成分,植物細胞不含幾丁質。真菌沒有質體和光合色素。真菌的繁殖能力很強,繁殖方式多樣,主要是以無性或有性生殖產生的各種孢子作為繁殖單位。真菌分布非常廣泛,在生態系統中,真菌是重要的分解者。

動物是以吞食為營養方式的真核生物。吞食異養包括捕獲、吞食、消化和吸收等一些列復雜的過程。動物體的結構是沿著適應吞食異養的方向發展的。單細胞動物吞入食物後形成食物泡。食物在食物泡中被消化,然後透過膜而進入細胞質中,細胞質中溶酶體與之融合,就是細胞內消化。

多細胞動物在進化過程中,細胞內消化逐漸為細胞外消化所取代,食物被捕獲後在消化道內由消化腺分泌酶而被消化,消化後的小分子營養物經過消化道吸收,並通過環系循統輸送到身體的各種細胞中。

與此相適應,多細胞動物逐步形成了復雜的排泄系統、外呼吸系統以及復雜的感覺系統、神經系統、內分泌系統和運動系統等。在全部生物中,只有動物的身體構造發展到如此復雜的高級水平。在生態系統中,動物是有機食物的消費者。

在生命發展的早期,生態系統是由生產者和分解者組成的兩環系統。隨著真核生物特別是動物的產生和發展,兩環生態系統發展成有生產者、分解者和消費者所組成的三環系統。出現了今日豐富多彩的生物世界。

從類病毒、病毒到植物、動物,生物擁有眾多特徵鮮明的類型。各種類型之間又有一系列的中間環節,形成連續的譜系。同時由營養方式決定的三大進化方向,在生態系統中呈現出相互作用的空間關系。因而,進化既是時間過程,又是空間發展過程。生物從時間的歷史淵源和空間的生活關繫上都是一個整體。

生物的特徵

生物不僅具有多樣性,而且具有一些共同的特徵和屬性。

組成生物體的生物大分子的結構和功能,在原則上是相同的。比如各種生物的蛋白質的單體都是氨基酸,種類不過20種左右,它們的功能對所有的生物都是相同的;在不同生物體內基本代謝途徑也是相同的等等。這就是生物化學的同一性。同一性深刻的揭示了生物的統一性。

生物具有多層次的結構模式。對於病毒以外的一切生物都是由細胞組成的,細胞是由大量原子和分子所組成的非均質的系統。

從結構上看,細胞是由蛋白質、核酸、脂類、多糖等組成的多分子動態體系;從資訊理論觀點看,細胞是遺傳信息和代謝信息的傳遞系統;從化學觀點看,細胞是由小分子合成的復雜大分子;從熱力學上看,細胞是遠離平衡的開放系統……

除細胞外,生物還有其他結構單位。細胞之下有細胞器、分子、原子,細胞之上有組織、器官、器官系統、個體、生態系統、生物圈等等。生物的各種結構單位,按照復雜程度和逐級結合的關系而排列成一系列的等級,這就是結構層次。較高層次上會出現許多較低層次所沒有的性質和規律。

其他的還有很多,比如生物的有序性和耗散結構、生物的穩定性,生命的連續性,個體發育,生物的進化,生態系統中的相互關系等等。

這些都說明,盡管生物世界存在驚人的多樣性,但所有的生物都有共同的物質基礎,遵循共同的規律。生物就是這樣一個統一而有多樣的物質世界。

和其他學科一樣,生物學依據自己所研究的對象,也有一些基本的研究方法——觀察描述的方法、比較的方法、實驗的方法等等,也都具有自己的特點。對於生物學來說,既需要有精確的實驗分析,又需要從整體和系統的角度來觀察生命,生物學積累了大量關於各種層次生命系統及其組成部分的資料。今天對於生命系統的規律作出定量的理論研究已經提到日程上來,系統論方法將作為新的研究方法而受到人們的重視。

生物學的分支

早期的生物學主要是對自然的觀察和描述,是關於博物學和形態分類的研究。所以生物學最早是按類群劃分學科的,如植物學、動物學、為生物學等。由於生物種類的多樣性,也由於人們對生物學的了解越來越多,學科的劃分也就越來越細,一門學科往往在劃分為若干學科。

按生物類群劃分學科,有利於從各個側面認識某一個自然類群的生物特點和規律性。但無論研究對象是什麼,都不外乎分類、形態、生理、生化、生態、遺傳、進化等等。

生物在地球歷史中有著很長的發展歷史,大約有1500萬種生物已經滅絕,它們的遺骸保存在地層中形成化石。古生物學專門通過化石研究歷史上的生物;

生物的類群是如此的繁多,需要一個專門的學科來研究類群的劃分,就產生了分類學;

形態學是生物學中研究動植物的形態結構的學科;隨著顯微鏡的使用,形態學又深入到超微結構的領域,組織學和細胞學也就相應的建立起來了;

生理學是研究生物機能的學科,生理學的研究方法是以實驗為主;

遺傳學是研究生物性狀的遺傳和變異,闡明其規律的學科;

胚胎學是研究生物個體發育的學科;

生態學是研究生物與生物之間以及生物與環境之間的關系的學科。研究范圍包括個體、種群、群落、生態系統以及生物圈等層次。揭示生態系統中食物鏈、生產力、能量流動和物質循環的有關規律;

生物化學是研究生命物質的化學組成和生物體各種化學過程的學科,是進入20世紀以後迅速發展起來的一門學科。生物化學的成就提高了人們對生命本質的認識。生物化學側重於生命的化學過程、參與這一過程的物質、產品以及酶的作用機制的研究。分子生物學是從研究生物大分子的結構發展起來的,現在更多的仍是研究生物大分子的結構與功能的關系、以及基因的表達、調控等方面的機制;

生物物理學是用物理薛的概念和方法研究生物的結構、生命活動的物理和物理化學過程的學科。早期生物物理學的研究是從生物發光、生物電等問題開始的。隨著生物學、物理學的發展,新概念的產生和介入,生物物理的研究范圍和水平不斷加深加寬。產生了量子生物學、生物大分子晶體結構以及生物控制論等小分支;

生物數學是數學和生物學結合的產物,它的任務是研究生命過程中的數學規律。

生物界是一個多層次的復雜系統,為了揭示某一層次的規律以及和其他層次的關系,出現了按層次劃分的學科並且越來越受人們的重視。比如:分子生物學、細胞生物學、個體生物學、種群生物學等等。

總之,生物學中一些新的學科在不斷的分化出來,另一些學科又在走向融合。生物學分可的這種局面,反映了生物學極其豐富的內容,也反映了生物學蓬勃發展的景象。

研究生物學的意義

生物與人類生活的許多方面都有著非常密切的關系。生物學作為一門基礎科學,傳統上一直是農業和醫學的基礎,涉及種植業、畜牧業、養殖業、醫療、制葯、衛生等等。隨著生物學理論與方法的不斷進步,它的應用領域也在不斷擴大。現在,生物學的影響已經擴展到食品、化工、環境保護、能源、冶金等方面。如果考慮仿生學的因素,它還影響到了機械、電子技術、信息技術等等諸多領域的發展。

生物學分支學科

植物學、孢粉學、動物學、微生物學、細胞生物學、分子生物學、生物分類學、習性學、生理學、細菌學、微生物生理學、微生物遺傳學、土壤微生物學、細胞學、細胞化學、細胞遺傳學、免疫學、胚胎學、優生學、悉生生物學、遺傳學、分子遺傳學、生態學、仿生學、生物物理學、生物力學、生物力能學、生物聲學、生物化學、生物數學

與生物學相關的基礎學科:化學,自然地理學,物理學,數學

『肆』 請介紹下進化生物學evolutionary biology

研究生物進化過程和生物群落特徵的綜合學科,包括生態學、行為學和分類學等。

進化生物學是生物學最基本的理論之一,由查爾斯·達爾文提出的進化論。他第一次提出自然選擇是進化的一個機制。研究一個物種的進化歷史以及他與其它物種間的關系的學科叫做系統分類學(phylogeny)。研究生物進化史的方法很多,例如現在使用分析生物高聚物例如DNA序列和蛋白質序列的方法,以及在通過與古生物學化石的比較進行研究。生物學家通過很多方法來分析生物進化的關系,包括利用分子生物學建立親緣關系樹,利用動植物種類史、表現型分類法和遺傳分類學等等。就目前生物學家所了解的生物進化的主要事件,已經總結成生物進化時間表。

『伍』 生物學的發展分為哪幾個階段各個階段有和特徵 跪求答案 好人幫忙 謝謝

嚴格意義上的現代生物學,是從西方傳到我國的。生物學是現代自然科學的一個重要分支,它的發展具有悠久的歷史,大致可以分為以下四個階段。

第一,實驗生物學階段。這個時期生物學知識主要是來自人們的日常生活和勞作經驗,直到義大利文藝復興時期(14~16世紀),生物學才開始有個重大的突破。

第二,經典生物學時期。從17世紀到19世紀中期,隨著歐洲工業革命的蓬勃發展,生物學逐漸從博物學中獨立出來。經典生物學時期以分門別類、觀察描述為主要特點,人們從多樣性的生物世界尋找統一性的理論概括,這是生物學發展過程中第一次從分析到綜合的階段。1859年11月24日,偉大的生物學家達爾文的《物種起源》一書出版,生物進化成為整個科學界討論的中心話題和全社會共同關注的焦點,對生物學及其他有關學科的發展產生了巨大影響。

第三,從19世紀中期到20世紀中期大約100年的時間里,隨著數學、物理學、化學等學科的發展及其與生物學的交叉滲透,相繼取得一系列引人注目的成就。

第四,20世紀中期至今,隨著分子生物學的研究的確立和研究領域的拓展,生物學的發展從此進入了一個嶄新的、迅猛發展的分子生物學階段,一些列令人驚嘆的新成就接踵而來。以基因工程為核心的生物技術顯現出強大的生命力,成為當今世界最令人矚目的高新技術之一,是許多國家產業結構調整的戰略重點。1990年啟動的「人類基因組計劃」,於2000年宣告人類基因組工作框架已經測序完成,這部「生命天書」的破譯及其隨後的各種「組學」研究,使人類首次在分子水平上全面認識自我,無疑對生命科學的發展產生巨大的推動作用。

『陸』 進化生物學專業知識點總結

進化生物學專業知識總結
第一章 緒論
一、廣義進化:是指事物的變化發展,它包含了宇宙的演化即天體的消長,生物的進化,以及人類的出現和社會的發展。
二、生物進化:生物在於其生存環境相互作用過程中,其遺傳系統隨時間而發生一系列不可逆的改變,並導致相應的表型改變,在大多數情況下這種改變導致生物總體對其生存環境的相對適應。
第二章 生命及其在地球上的起源
一、生命的本質:作為生命實際是由核酸和蛋白質組成的,具有不斷自我更新的能力,以及多方向發生突變並可復制自身的多分子體系。可見,生命就其本質而言也是物質的,它是物質存在和運動的一種形式。
二、生命活動的基本特徵:
1、自我更新:生物體的自我更新是一個具有同化與異化兩種作用的新陳代謝過程。
2、自我復制:生物體內生物大分子的自我復制是生命活動的另一個基本特徵。
3、自我調控:生命是一個復雜的自我調控的開放體系。
4、自我突變:突變常常使一個基因變成它的等位基因,並引起一定的表型變化。
三、熵:所謂熵就是用來表示某個體系混亂程度的物理量。
四、生命起源的過程:
1、從無機小分子生成有機小分子。
2、從有機小分子發展成生物大分子。
3、由生物大分子組成多分子體系。
4、由多分子體系發展成原始生命。
第三章 細胞的起源與進化
一、超循環組織模式:所謂超循環組織就是指由自催化或自我復制的單元組織起來的超級循環系統。
二、階梯式過渡模式:在上述超循環的基礎上,逐漸發展出一個綜合的由非細胞到細胞演化的過渡理論。由原始的化學結構過渡到原始的細胞學說需六個步驟。
1、由不同的小分子聚合為雜聚化合物,這些雜聚化合物是進一步形成生物大分子的材料。
2、從無序的雜聚合物到多核苷酸,分子之間的選擇作用有助於渡過復雜性危機。
3、多核苷酸進一步自組合成為一種較為復雜的分子系統,這時的多核苷酸還沒有成為遺傳載體。
4、蛋白質合成被納入多核苷酸自我復制系統中。
5、分割結構的形成,是細胞演化的關鍵一步。
6、最後一步是原核細胞生命(微生物)的形成。
三、真核細胞的起源途徑:
四、真核細胞起源的意義:
1、為生物性分化和有性生殖打下基礎。
2、推動生物向多細胞化方向發展。
第四章 生物發展史
一、化石的概念及其形成的條件和原因
概念:化石就是經過自然界的作用保存於地層中的古生物遺體、遺物和它們生活的遺跡。 條件原因:1、生物死亡種群的大小。2、生物體組成部分的堅硬程度。3、生物屍體被掩埋的速度。4、掩埋的環境。5、石化的程度和速度。
二、生物界系統發展的規律:
縱觀生物界系統發展的歷史,不難看出生物進化的總趨勢是:進步性、階段性和多樣性。
1、生物進化的進步性,表現出由低級到高級、由簡單到復雜的進化趨勢。
2、生物進化的階段性,生物進化是一個連續發展的過程,在這一過程中又表現出明顯的階段性。
3、生物進化的多樣性,生物在進化過程中,多樣性是不斷增加的,特別是每次重大滅絕之後生物多樣性增加都很迅速。
第五章 生物表型的進化
一、形態結構進化的兩個方向:復雜化和簡化
復雜化和簡化是形態結構進化的兩個主要方向。復雜化是指形態結構由簡單到復雜、由低級到高級的進化方向。進化的結果使形態結構越來越復雜、精密,功能也越來越完善,完成特定功能的效率越來越高。
簡化是由結構復雜化向簡化的一種演變過程。
二、新功能起源的基本方式
1、功能的強化,功能強化按結構水平,分為兩種,即細胞與組織的功能強化和器官的功能強化。
2、功能的擴大:指結構和功能范圍的擴大,某一器官原來僅有一種或少數幾種功能,在進化過程中,該器官的功能得到擴大,由一種功能發展成具備多種功能。
3、功能的更替:指動物在進化過程中,由於環境的改變,原先次要的功能逐漸轉化為主要的功能,隨著功能更替,器官也發生相應的變化。
三、行為的進化:行為在這里主要指動物行為,行為的進化經歷了趨性、發射、本能、低級學習行為、高級學習行為等發展環節,動物越低等,低級行為成分佔的比例越大;反之,動物越高等,高級行為(學習行為)所佔行為總量的比例越高。
四、利他行為的進化
利他行為也稱利他主義,指的是一個個體的行為對接受者帶來好處的同時,對行為完成者帶來損失。利他行為在給行為表達者帶來眼前不利的同時也帶來了親緣選擇的好處,即幫助傳遞自身基因的好處,從而提高了自身內在適合度。利他行為給行為接受者所帶來的最直接的好處就是幫助其提高了存活能力和繁殖後代的能力。
第六章 生物的微觀進化
一、微觀進化:微觀進化是無性繁殖系或種群在遺傳組成上的微小差異導致的微小變化。微觀進化是進化的基礎,多種微觀進化匯集的結果即表現為宏觀進化。
二、種群:種群是隨機互交繁殖的個體集合,又稱為孟德爾種群,種群是有性繁殖的基本單位。
三、基因頻率:是指群體中某一等位基因在該位點上可能出現的基因總數中所佔的比例。
四、基因型頻率:是指某種基因型的個體在群體中所佔的比例。
五、遺傳平衡:指在一個大的隨機交配的群體里,基因頻率和基因型頻率在沒有遷移、突變和選擇等條件下,世代相傳,不發生變化的現象。
六、改變基因頻率的因素
1、突變對基因頻率的影響;2、在選擇作用下基因頻率的變化;3、遷移對基因頻率的影響;
4、遺傳漂變對基因頻率的影響
七、自然選擇的類型
1、正態化選擇;2、單向性選擇;3、分裂性選擇;4、平衡性選擇;5、性選擇
八、自然選擇的意義
1、自然選擇是一個創造性過程。
2、自然選擇是一個決定性過程。
九、適應:生物適應是指生物的形態結構和生理機能與其賴以生存的一定環境條件相適合的現象。
十、適應在進化中的作用
1、適應與種內進化有非常密切的聯系,他可以導致物種分化,使之產生一些新類型。
2、適應必然帶來種的繁殖和物種分布范圍的擴大,同時又因為環境變化的隨機性、不定向性,生物必須及時地對變化了的環境快速適應。
十一、微觀進化在生物進化中的意義
1、生物進化意味著基因頻率的改變。微觀進化正是通過基因頻率的變化積累產生的,這種累積的結果即導致種內進化。
2、微觀進化是生命體保持其連續性所必須的。
3、微觀進化使物種的基因庫更加豐富。
第七章 物種與物種的形成
一、物種:物種是生命存在的基本形式,體現了生物界統一性中的多樣性,連續性中的不連續性,不穩定性中的相對穩定。
二、物種形成的三個基本環節
1、可遺傳的變異是物種形成的原材料。
2、選擇影響物種形成的方向。
3、隔離是物種形成的重要條件。
三、物種形成的方式(詳見課本157頁)
1、漸進的物種形成。2、驟變式的物種形成。
第八章 生物的宏觀進化
一、特化式進化:特化式進化又稱特異適應,是指由於生物對各種不同生活環境的適應,從而出現的多方向的分化,表現在生物體形態結構、生理功能等方面並沒有質的提高和改變,其進化水平屬於同一等級。
二、表型趨異:是指後裔的平均表型相對其祖先表型的偏離。
三、譜系趨異:是指一個單源群內代表不同進化方向的線系之間,因種形成速率和滅絕速率的差異而造成的譜系不對稱性。
四、滅絕的生物學意義
1、滅絕是生物圈在更大的時空范圍內的自我調整,物種滅絕是生物在與環境相互作用的過程中,生物不能適應劇烈變化的環境而必然付出的代價。
2、滅絕對生物進化具有巨大的推動作用。滅絕在無情地將原有的一些適應類型推向滅亡的同時。又為嶄新的適應類型的誕生創造了機遇。
第九章 生物遺傳系統的進化
一、染色體數目的的進化與增減途徑
1、染色體數目的進化:染色體的數目具有種屬特異性,這種種屬特異性是進化的結果。染色體數目的變化有的表現為數目的增加,有的表現為數目的減少。前者如普通小麥的起源,後者如果蠅屬中染色體數目的進化。
2、染色體增減的途徑:一種是基本染色體組整倍的增減,形成整倍體;一種是染色體組內個別染色體的增減,使細胞內染色體的數目不成基數的完整倍數,導致非整倍體的產生。
二、染色體結構的改變及改變途徑
染色體結構的改變一方面是由於外界因子作用的結果,另一方面也可由生物體自身的生理生化過程、代謝失調、衰老以及物種間雜交等因素造成。改變途徑主要有缺失、重復、倒位和易位等。
三、新基因的起源
在進化中,一方面基因可獲得新的功能,另一方面又可有新的基因產生。形成新基因的常見途徑是基因重復、另外還有基因延長和外顯子改組。
四、結構域與進化
蛋白質中的域是蛋白質分子內的一些特定的區域,他們往往有相當明顯的邊界。具有特定功能的域稱為功能域,而三維結構上穩定且緻密的域稱為結構域。由於結構域是蛋白質的一種結構單位,有時還是一種功能單位,所以,他們就有可能作為不同蛋白質的模塊,即可在不同的蛋白質中存在並發揮其作用。結構域是研究進化的好素材。
第十章 分子進化和分子系統學
一、分子進化的特點
1、分子進化速率的恆定性。2、分子進化的保守性。
二、分子進化保守性的體現
1、生物大分子在進化過程中結構上的變化速率較慢,氨基酸的平均變化速率為10-9數量級。
2、生物大分子內部功能區結構變化較慢,而且功能越重要的區域變化速率越慢。
3、蛋白質中某些氨基酸或核苷酸的變化速率較慢,越重要的氨基酸變化越慢。
4、結構和化學性質相近的氨基酸之間的替換,比結構和化學性質不同的的氨基酸之間的替換更容易發生。
三、分子進化的中性突變理論
其主要觀點是分子水平上的進化大都不是通過達爾文的自然選擇,而是由選擇中性或近中性突變基因的隨機固定實現的。
中性突變理論的本質是分子突變從嚴格的意義上講是選擇中性的,即對生物本身來講既無利也無害,他的命運幾乎取決於遺傳上的隨機固定,所以在分子進化的過程中,突變壓和隨機固定起著重要作用。只有進一步導致形態和生理上的差異後自然選擇才能發揮作用。
四、分子系統樹的概念
生物大分子的進化速率是相當恆定的,它的變化量應該和該分子所經歷的時間呈正相關,即生物大分子的改變是進化時間的函數,其數學表達式為:Kaa=Kaa/2T.由此式可以看出,不同生物的某一同源大分子之間的差異與所比較的生物從共同祖先分歧後的時間呈正比。由此可以確定不同生物在進化過程中的地位、分歧時間以及親緣關系,建立該分子的系統樹。
第十一章 人類起源與進化
一、人類的雙重屬性
人類是生物界進化發展的結果,是自然界的產物,因而人類不可避免地具有自然屬性,即人的生物學屬性。另一方面,人的社會進化始終伴隨著人類的生物學進化。因此,人類又表現出社會性的一面,人屬於一定的社會或一定的文化系統。人的社會屬性和生物學屬性產生兩種不同的人的概念,即社會人的概念和自然人的概念。
二、從猿到人體質形態和行為特徵的主要變化
人類起源於猿類,經過一系列中間過渡類型演變成現代人。在這一過程中,人類的體質形態和行為特徵等方面發生了很大的變化。這些變化主要表現在身體結構的改變、前後肢分工、直立行走、使用和製造工具、語言的產生以及智力的產生和發展。
三、人類起源發展的幾個階段
南方古猿階段、能人階段、直立人階段、智人階段

『柒』 生物的進化過程是什麼

地球上的生命,從最原始的無細胞結構狀態進化為有細胞結構的原核生物,從原核生物進化為真核單細胞生物,然後按照不同方向發展,出現了真菌界、植物界和動物界。

植物界從藻類到裸蕨植物再到蕨類植物、裸子植物,最後出現了被子植物。

動物界從原始鞭毛蟲到多細胞動物,從原始多細胞動物到出現脊索動物,進而演化出高等脊索動物──脊椎動物。脊椎動物中的魚類又演化到兩棲類再到爬行類,從中分化出哺乳類和鳥類,哺乳類中的一支進一步發展為高等智慧生物,這就是人 。

(7)進化生物學可以學到什麼時候擴展閱讀:

生物進化差異性產生原因:

多細胞生物既有時間上的分化,又有空間上的分化。在個體的細胞數目大量增加的同時,分化程度越來越復雜,細胞間的差異也越來越大,而且同一個體的細胞由於所處位置不同而在細胞間出現功能分工,頭與尾、背與腹、內與外等不同空間的細胞表現出明顯的差別。

胚胎發育不僅需要將分裂產生的細胞分化成具有不同功能的特異的細胞類型, 同時,要將一些細胞組成功能和形態不同的組織和器官,最後形成一個具有表型特徵個體。

『捌』 結合現代生物學的發展談一下對進化理論的認識!(字數盡量多一點,不懂的不要回)*^_^*

自達爾文1859年發表《物種起源》(The Origin of Species)一書以來,「進化」(evolution)已逐漸成為生物學文獻中出現頻率最高的詞彙之一,進化生物學(evolutionary biology)則成為當今生命科學中一個重要的前沿領域。

縱觀150年來,隨著科學界對生物進化現象的認識不斷深化,人們對達爾文進化論的理解也隨之不斷深入,進化論自身也走過了曲折的發展之路。除了像其他任何一種科學理論一樣需要補充和修正外,進化論還經受了來自科學領域之外的一次又一次挑戰。今天,分子水平的生物進化研究正在蓬勃興起,人們對進化論的興趣有增無減,同時也提出了更高的要求,即以進化論為核心的進化生物學研究不僅應能夠解釋各種復雜生命現象,重建生物的自然歷史,而且還應具有一定的預測性和應用潛力。因而,藉紀念達爾文(C. Darwin)誕辰200周年和《物種起源》出版150周年之際,回顧進化論與進化生物學的發展歷程,將有助於我們全面了解該領域的科學理論與知識,並用於指導21世紀生命科學的研究。

進化論的科學本質

進化論從本質上改變了人們對地球生命現象的理解。進化論圍繞生物多樣性的起源與發展,引導人們探索各種生物之間的親緣關系(或稱進化譜系)。例如,作為地球生物的一員,人類究竟何時又是如何在地球上出現的?不同人種或不同人群之間關系如何?人類與其他生物(如細菌)有何種進化上的關聯?如此等等,進化論為我們提供了科學的解釋。

在進化論中,具有有益性狀的生物存在差異的繁殖優勢被稱為自然選擇(natural selection),因為是自然來「選擇」提高生物生存與繁殖能力的性狀。如果生物的突變性狀降低其生存與繁殖能力的話,自然選擇就會減少這些性狀在生物群體中的擴散。人工選擇也是一個類似的過程,但在這種情況下是人而不是自然環境使生物交配以選擇理想的性狀。最常見的莫過於通過人工選擇來獲得人們所需的家畜品系和園藝植物品種等。

迄今為止,支持進化論的證據層出不窮,從中華龍鳥化石的發現到酵母實驗進化的分析,不勝枚舉[1]。近年來比較突出的例子有加拿大北部「大淡水魚」化石的發現。科學家們根據進化理論和化石分析預測出淺水魚類向陸地過渡階段的大致時間,隨後他們將目光投向加拿大北部努維特地區的埃爾斯米爾島,那裡有大約37 500萬年前的沉積岩。通過四年的努力,科學家們終於從岩層中發掘出命名為「Tiktaalik」(因紐特人的語言中意為「大淡水魚」)的生物化石,它既具有許多魚類特徵,又具有早期四足動物的典型特徵,而它的鰭包含骨骼,可形成類似於有肢動物的肢體,用來移動和支撐軀體[2]。「大淡水魚」的發現證實了科學家們基於進化論的預測。反過來,對於進化論預測的證實也提高了達爾文理論的可信度。的確,每一種科學理論本質上都要具備對尚未觀察到的自然事件或現象作出預測的能力。

另一個經典的例子是科學家們對特立尼達島阿立波河中的虹鱂魚進行的觀察與實驗。按照進化理論,不同時間尺度上的自然選擇可能產生全然不同的進化效應。在僅僅幾個時代的周期內,生物個體就有可能產生小規模的變異,可稱之為微進化(microevolution)。科學家們發現,生活在阿立波河中的虹鱂魚無論是其幼體還是成體均遭受較大魚類的捕食,生活在河流上游小溪中的虹鱂魚只有其幼體會被較小魚類捕食,因而長期的進化過程導致該河流中的虹鱂魚個體較小(更易於躲避捕食者),而溪流中的虹鱂魚則個體較大(不易被較小的魚類捕食)。科學家們將河流中的虹鱂魚置於原來沒有虹鱂魚種群的溪流中,發現它們僅僅在20代後就進化出了溪流中虹鱂魚的特性[3]。

毋庸諱言,在科學上,我們不可能絕對肯定地證明某種解釋是完美無缺的,或者是終結性的。然而,迄今為止,許多科學解釋已經被人們反復檢驗,不斷增添的新觀察結果或新的實驗分析很難對其作出重大改變。換言之,科學界已廣泛接受這些解釋,它們是以觀察自然世界獲得的證據為基礎的。進化理論就是其中一個代表。從這一點出發,我們可以明確地將從科學上補充和完善進化論與從宗教上反對進化論的證據區分開來。

綜合進化論

達爾文之後的進化論經過魏斯曼(A. Weismann)等人的「過濾」,去除了拉馬克(J. B. Lemarck)「獲得性狀遺傳」等學說的影響,形成了「新達爾文主義」。然而,更為重要的修正來自於20世紀的遺傳學革命以及多學科的綜合作用。

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