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进化生物学课程论文 RNA的起源

进化生物学课程论文   RNA的起源
进化生物学课程论文   RNA的起源

本科生课程论文

论文题目关于生命起源于RNA 的研究

完成时间2016年1月4日 课程名称进化生物学

任课老师 赵勉 专业生物技术

年级2012级

关于生命起源于RNA的研究

摘要生命起源于RNA世界是目前生命起源的一个广为流行的观点,在现存的生命现象中存在大量的所谓“化石”证据。本文旨在综合各项从生命现象中心法则、基因组结构、RNA 的生物学功能、DNA合成等方面的研究,探讨分析RNA现存的广泛功能及作为生命起源的证据。

关键词:生命起源 RNA世界

一、RNA世界学说

关于独立的RNA生命型态概念,是在1968年由卡尔?沃斯(Carl Woese)所著的《遗传密码》(The Genetic Code)一书中所建立。此外亚历山大?里奇(Alexander Rich)也曾于1963年提出类似想法。米勒曾提出:“生命和非生命之间最基本的差别就是复制”。大多数生物细胞靠DNA的自我复制在细胞世代间传递遗传信息,DNA将遗传信息转录给RNA,以RNA为模板翻译成蛋白质,包括各种酶类。但少数RNA病毒靠RNA自我复制传递遗传信息;某些RNA也可以在一定条件下充当酶(核酶,ribozyme)的角色,催化蛋白质合成,还能催化新的RNA(rRNA、tRNA和mRNA)合成;核酶对RNA的剪切和短链RNA的聚合也有催化作用。由于RNA有多重功能,现在多数学者认为地球上出现的第一批基因和酶,不是DNA和具有催化功能的蛋白质,而是在非生物世界中能开始自我复制的短链RNA。实验也证实核苷酸单体在黏土表面可形成短链RNA分子,新合成的RNA分子还可与原始RNA分子互补配对。人们推测某些混合的核苷酸单体,,可自发结合成短链RNA,短链RNA作为第一基因,又以自身编码的信息为模板,依靠RNA的催化功能进行自我复制,这种以RNA同时作为第一个基因和唯一具有催化功能的分子的学说,被称为“RNA世界假说”。“RNA世界”一词是由诺贝尔奖得主沃特?吉尔伯特(Walter Gilbert)于1986年提出,是依据现今RNA具有各种不同型态的催化性质所做的推论。

二、生命起源于RNA世界的现存证据

1遗传信息的传递中心

中心法则阐明了现存生命形式中遗传信息传递的规律。多数生命形式特别是高等生命形式是以DNA为遗传信息载体的,通过转录将遗传信息传递给RNA,再由RNA指导蛋白质合成,蛋白质通过其特定的生物学功能,反映出特定的碱基排列顺序所编码遗传信息的物理化学意义。在某些低等的病毒中还存在从RNA到DNA的逆转录形式,中心法则因此被修正为“广义中心法则”。可以看出,在生命形式的进化发展过程中,只有RNA才具有既联系DNA同时又联系蛋白质的能力,DNA分子和蛋白质之间并不存在直接的联系,但RNA与蛋白质形成的核糖核蛋白体是最基本的细胞器,RNA作为更为古老的大分子,应当早于DNA和蛋白质分子出现于原始地球。随着生物物种的不断进化,生物多样性和物种的稳定性相互矛盾地运动,使得容易变异、结构和功能简单的RNA分子无法继续扮演原有的角色,随之将其遗传信息载体的功能赋予了具有更加稳定的分子结构和复制机制的DNA,而将其具有的催化及其他生物功能交付于更具结构多样性的蛋白质去完成。RNA通过联系DNA和蛋白质,广泛地控制着遗传信息的传递、流向以及表达,不但给自己在生命形式中留有一席之地,而且继续充当重要的角色[1]。

2简单的基因组结构

根据由简单到复杂的演化规律,作为现存生命最简单形式的病毒,可能是低等古老的生

命类群。现存病毒中RNA病毒类型众多,DNA病毒种类相对较少。比较它们的基因组结构,RNA病毒基因组比较简单,多为一个读码框,编码一个由多个蛋白单位组成前体蛋白,前体蛋白被剪切成功能蛋白;DNA病毒一般有多个读码框,往往含有基因重叠现象,而且有调控序列。这反映了RNA病毒基因组结构的简单性,编码蛋白只是满足病毒生活史的最低要求;而DNA病毒有着更为复杂的基因组结构,编码的蛋白也有了更多的功能分化。另外从分子结构上看,DNA有着更为精细的组织结构,其结构的复杂性可从染色体的四级结构上略见一斑,而RNA只是一种组成单一、结构简单的单链分子。另外,相对于RNA,DNA复制有着更加完善的复制系统和防止变异的“纠错”机制,而RNA合成的体系相对简单,RNA复制酶因没有校对功能,使RNA病毒具有更高的变异性,这种变异性正好为生物多样性的建立奠定了内在机制。从基因组结构上看,类病毒是最简单的RNA病毒,而逆转录病毒应当是高等的RNA病毒。

3广泛的生物学功能

作为古老分子,RNA功能的多样性远超过DNA。虽然RNA遗传信息载体的功能被DNA取代,生命执行功能(包括催化)“让位”于蛋白质,但其功能的多样性仍然延续到现存的生命形式中,例如:DNA合成中RNA引物保证DNA分子能够完成半保留复制;端粒酶中RNA分子保证DNA分子复制的完整性;snRNA通过参与RNA的后加工,决定外显子的完整拼接;通过mRNA, tRNA , rRNA等直接参与蛋白质表达;通过micRNA及RNAi等小分子形式调控功能性基因的表达(或沉默)[2]。此外,除了作为RNA合成的原料外,生物体中广泛存在着功能性的核昔酸小分子。令人吃惊的是,这些小分子都是以核昔酸作为原料而非脱氧核昔酸,如作为辅酶或辅基参与代谢的NADP、FAD,CoA等,能量通用货币ATP,参与代谢的GTP,UDPG,典型的细胞信号分子cGMP, cAMP等等。这间接反映出RNA及各种单体形式曾经作为占主导地位的分子形式存在于生命起源的某一时期,致使其中的一些未被替代的功能分子遗留到现在,成为从RNA世界继承下来的“活化石”。

4 DNA合成依赖于RNA

经典生物化学研究揭示,DNA合成以RNA以及核糖核昔酸的存在为前提条件。由于DNA 聚合酶没有合成的起始功能,DNA链的合成需要RNA引物提供可延长的3'-OH末端。作为DNA 合成原料dNTP(脱氧核昔三磷酸),又是经过还原酶催化,在NDP水平上(即核昔二磷酸)脱氧转化而来[3]。这与原始地球上化合物都以氧化态的形式存在的事实相吻合,先存在核糖,后出现脱氧核糖。在碱基组成上,DNA只有4种碱基,RNA却含有多种碱基形式,即使构成DNA的T,可以认为是构成RNA的U通过甲基化作用转化而来,而甲基化作用在生物界是非常普遍的现象[4],DNA的4种碱基是环境对遗传分子稳定性要求选择的结果,是从RNA多种形式的碱基进化而来。

三、关于核糖体的研究支持生命起源的“RNA世界”模型

核糖体是将所有的生命中的遗传信息翻译成蛋白质的分子工厂,首次得到的原子分辨率的一个大的核糖体子单位(ribosomal subunit)的结构图展示了一些出人意料的细节,增强了对地球上生命起源的“RNA世界”模型的支持。《科学》杂志上有两篇研究文章,一篇报告和一篇研究评述描述了这一结构,以及其深远的意义。

长期从事核糖体研究的科学家Peter B. Moore和Thomas A. Steitz以及他们的同事们报告了来自嗜盐细菌Haloarcula marismortui上的一个大的核糖体子单位的分辨率为2.4埃的完整的原子结构。这一子单位包括两个核糖体RNA(rRNA)分子和31个蛋白质。这些研究人员发现rRNA域(domain)象核糖体中的3维拼图玩具的组成部分那样互琐,从而构成一个单一的实体。伴随的球状蛋白质在核糖体外部围绕着rRNA,有些蛋白质的奇形怪状的延伸进入到核糖体的实体中。但核糖体上的活性部位(active sites)--那些催化蛋白肽链形成的地方--只包括rRNA[5]。研究人员们说,核糖体蛋白质本身似乎不参与将遗传信息变成蛋

白质的反应,它们的作用也许类似于粘土或砂浆,将关键的rRNA“砖”粘在一起。

这些研究人员的第二篇文章指出,上述结构意味着核糖体实际上是一种核酶,既一个

可以催化自身化学反应的RNA分子。这个大的核糖体子单位包括了一个从它和一个小的核糖体子单位的接触点到它后面的隧道(tunnel),这个隧道是核糖体工厂“装配线”的主要出口,在更多的氨基酸被加上去后,它将多肽链不断地送出[6]。在隧道的入口处一个深的裂缝的底部是肽链形成的活性部位,研究人员在这里仔细观察了这个全RNA域的催化性能。

这些核糖体上的部位是从哪里、怎样获得催化能力的?根据嗜盐细菌的研究者和Gregory W. Muth及其同事对大肠杆菌(E. Coli)核糖体的活性部位的相应的工作,rRNA上一个似乎所有活着的物种都保留下来的位置上的单一的核苷酸硷基,具有正合适的酸硷性质从而能做肽键形成的质子的供体和受体。这些核糖体中RNA的独立和主角的作用可能进一步支持了地球上的生命起源于RNA的观点,因为RNA是一个即能存储遗传信息又能催化反应来繁殖其它分子的分子。

Thomas R. Cech因为发现RNA的催化性能而共享了诺贝尔化学奖,他在相关的研究评述中讨论了这些发现,以及RNA世界的可能性。

四、真正的分子祖先

新研究的共同通讯作者、芝加哥大学分子遗传学和细胞生物学副教授 Jonathan Staley 博士说:“真核基因表达的三个重要过程,其中有两个——剪接和翻译现在被证实是由 RNA 催化。真核基因表达信号通路与其说是一条基于蛋白质的信号通路,不如说是一条基于 RNA 的信号通路。”

为了实现基因表达,必须将 DNA 翻译为蛋白质,这些结构和功能分子催化了生命所需的化学反应。为此,储存在 DNA 中的遗传信息首先会被复制到信使 RNA (mRNA)链中,随后这些 mRNA 被用于制造蛋白质。

在真核生物中,几乎所有的基因都进行选择性剪接, mRNA 前体按许多不同的组合进

行切割再连接到一起。这显著地增加了单个基因编码的蛋白质数量,被认为是导致高等生物体大量复杂性的原因。剪接是一个至关重要的生物学机制——至少15%的人类疾病是由于剪接错误所致。

剪接体是由蛋白质和短非编码 RNA 片段构成,其通过催化作用来完成剪接。在生物过程中催化作用通常被认为是以蛋白质为基础的酶所为。然而,以往的研究则提示对之负责的有可能是剪接体中的 RNA 。尽管经历了数十年的研究,到目前为止这一问题仍未获得答案。

为了解答这一问题,Staley 和芝加哥大学生物化学、分子生物学和化学教授 Joseph Piccirilli,与论文的共同主要作者、研究生 Sebastian Fica 及 Nicole Tuttle 展开了合作。

研究人员首先使得剪接体丧失了自我纠正剪接错误的能力。随后他们改变了剪接过程

中已知被切割的 mRNA 前体位点上的单个原子,以及被猜测对催化作用极其重要的剪接体RNA 亚基——U6 上的几个原子。其中的一些改变导致了剪接不力。他们仔细检测并系统解救了这一功能丧失,调查了个别及组合位点。由此探究了对于剪接功能至关重要的位点,确定了U6和 mRNA 前体之间的联系[7]。

研究小组发现,U6 RNA 亚基直接控制了催化功能——有效地发挥了剪接体的刀片作用。这是第一个实验证据证明, RNA 是这一关键生物机制的重要功能组件。

他们还发现剪接体 RNAs 与II型内含子(一种进化上古老的自剪接、催化 RNA 类型,存在于生命的所有主要分支中)在结构和功能上存在显著的相似之处。他们认为这表明了这两种以 RNA 为基础的剪接催化因子共享了共同的进化起源,提供了进一步的证据表明,包括剪接体和核糖体在内的重要现代 RNA -蛋白质复合体都从 RNA 世界进化而来[8]。

Piccirilli 说:“在现代生命中,蛋白质酶催化了大多数的生物反应。这一研究结果发现像剪接体这样的,蛋白质组成多于 RNA 的系统利用了 RNA 进行催化作用,其分子祖先完全是由 RNA 构成,表明剪接体的反应中心有可能是来自‘ RNA 世界’的一个分子化石。”[9]

生命起源于RNA世界,这里的RNA世界应当包括非生命形式的RNA分子和生命形式的RNA分子。生物大分子的起源开始于RNA分子,而生命的进化则建立在生命形式的RNA分子基础上。小分子RNA的易重组性和RNA复制的高变异性,为原始生命多样性的形成奠定了物质基础,而生物物种的稳定性要求和生命现象的精确性又为生物大分子从RNA过渡到DNA

和蛋白质提供了选择压力,让生命从低等到高等的生物进化成为可能,由此古老的RNA世界最后进化到DNA和蛋白质主导的世界。

参考文献

1赵玉芬,卢奎分子进化的基本化学规律.厦门大学学报(自然科学版)2001,40(2):360-365. 2金奇.医学分子病毒学.北京:科学出版社,2001:350-356,328一330.

3王镜岩,朱圣庚,徐长法.生物化学.第3版.北京:高等教育出版社,2002:398- 401.

4 Zhao Y. F,Cao P.S.. Phosphoryl amino-acids-common origin for nucleic-acids and protein J.BioI.Phys.,1994,20:283.

5 重克中.基因及其表达(第二版)[M].北京:科学出版社, 2001, 1.

6. Nilsen, T. W. & Graveley, B. R. Expansion of the eukaryotic proteome by alternative splicing. Nature 463, 457–463 (2010).

7. Anokhina, M. et al.RNA structure analysis of human spliceosomes reveals compact 3D arrangement of snRNAs at the catalytic core.EMBO J.32,2804–2818

(2013).

8. Schellenberg, M. J. et al. A conformational switch in PRP8 mediates metal ion coordination that promotes pre-mRNA exon ligation. Nature Struct. Mol.

Biol.20,728–734 (2013).

9. Bonnal, S. & Valca′rcel, J. RNAtomy of the spliceosome’s heart. EMBO J. 32,2785–2787 (2013).

生物进化论文

进化生物学论文 学院:生命科学与技术学院 姓名:赵永强 学号:2010041224 班级:10生科(2)班

生物进化研究 提要生物进化是自然科学的永恒之迷。随着历史的发展和科学的进步, 生物进化思想从早期的萌芽, 到自然选择学说、新达尔文主义, 从现代综合理论, 到分子进化的中性学说, 再到新灾变论和点断平衡论等。当前, 由于生物学各分支学科的飞速发展, 它们就各自的研究对象在宏观和微观上不断地拓展和深入, 并在不同的层次上形成了广泛的交叉、渗透和融合, 现代的进化生物学研究从宏观的表型到微观的分子, 从群体遗传改变的微进化到成种事件 以及地史上生物类群谱系演化的宏进化, 从直接的化石证据到基于形态性状、分子证据和环境变迁的综合推理, 从基于遗传基础的比较基因组学到演化机理的进化发育生物学等。可以预见, 在新的世纪里, 在哲学和具体方法论( 如系统论、控制论和信息论) 的指导下, 在生命科学、其他自然科学乃至社会科学工作者的通力合作下, 综合遗传、发育和进化等研究领域的各种理论成果, 生物进化理论即将出现也一定会出现的一个新的大综合和新的大统一。 关键词生物进化生物进化论大综合和大统一 “进化论是生命科学最大的和最统一的理论”。“在自然中, 再也没有什么比生命和生命演化更有意义和更令人感兴趣的了, 撇开了进化, 一切都无从谈起”。被誉为十九世纪自然科学的“三大发现”之一的达尔文进化论的创立, 使得人们对纷繁复杂的生物界的发生和发展有了一个系统的科学认识。今天, 当我们追溯进化学说发展的长达近二个世纪的历史进程,在感叹达尔文主义这一革命思潮带给我们的冲击和启迪的同时, 我们更多感受到的是这一领域中出现的新思潮、新观点以及它们所展示的新视角和引发的新思考。 进化理论的历史回顾 1 拉马克的用进废退学说法国学者拉马克于1809 年发表了《动物哲学》一书, 详细阐述了他的生物进化思想。他认为, 自然界的各种生物都具有变异的特性, 主张生物由进化而来, 生物的进化是一个连续而缓慢的过程。其观点大体包括三

第16章《生命起源和生物进化》知识点总结苏教版

第16章《生命起源和生物进化》知识点总结 苏教版 1、化学演化学说生命起源过程 原始地球火山爆发 ↓ 第一步 第二步 第三步 原始大气──→有机小分子──→有机大分子──→原始生命──→原始单细胞生物 (氨基酸等)(蛋白质、核酸等)(能生长、繁殖、遗传)。 原始大气的成分:二氧化碳、甲烷、氮气、氨、氢气和水蒸气(注意:没有氧气) 原始生命诞生的场所:原始海洋 2、生命起源的实验证据 米勒模拟原始地球条件的实验: ①火花放电的作用:模拟原始地球的闪电 ②向装置内输入的气体主要是:甲烷、氨、氢气和水蒸气 ③米勒提出的问题是:原始地球有没有可能产生生命

④米勒作出的假设是:原始地球有可能产生生命 ⑤米勒在实验中搜集到的证据是:容器中产生了原先不存在的各种氨基酸等有机小分子 ⑥米勒得出的结论是:在一定的条件下,原始大气中各种成分能够转变为有机小分子。 3、生物进化的证据 生物进化的直接证据:化石。化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和遗迹 马的进化趋势是体型由小到大,四肢越来越长,多趾着地逐渐变成只有中趾发达并惟一着地。 在德国发现的“始祖鸟”化石就是爬行类进化成鸟类的典型证据。我国辽宁省发现的孔子鸟化石为爬行类进化成鸟类提供了新证据。 越简单、越低等的生物的化石总是出现在越古老的地层里; 越复杂、越高等的生物的化石总是出现在越新近形成的地层里。 4、生物进化的主要历 生物进化的规律:从单细胞到多细胞、从低等到高等、从简单到复杂、从水生到陆生 5、达尔文的进化学说自然选择学说(“19世纪自然科学三大发现之一”)

达尔文认为,地球上的生物一般具有很强的生殖能力,但是由于食物和生活空间等条件有一定限度,因而生物会为争夺必需的食物和生活空间等进行生存斗争。生物进化是自然选择的结果。生物多样性是生物长期进化的结果 在生存斗争中,通过激烈的竞争,适者生存、不适者被淘汰的过程称为自然选择。 尝试用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿颈长的原因:古代的长颈鹿,有颈长的和颈短的,颈的长短是可以遗传的。在环境条件发生变化,如缺乏青草的时候,颈长的可以吃到高处的树叶,就容易生存下来,并且繁殖后代。颈短的长颈鹿吃不到足够的树叶,活下来的可能性就很小,留下来的后代也更少,经过许多代以后,颈短的就被淘汰。因此,我们现在看到的长颈鹿都是颈长的。 尝试用达尔文的自然选择学说解释桦尺蛾在污染地区的黑化现象:桦尺蛾的变异会产生黑色和灰色。在污染区,黑色桦尺蛾是有利变异,在生存斗争中获胜,适者生存,并繁殖后代;灰色个体在自然选择中易被淘汰。这样在一代代的繁殖过程中,黑色个体就会越来越多,出现了在污染地区的黑化现象。 6、加拉帕戈斯雀进化的原因B 原因:自然选择

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标题:生物与文化--对达尔文物种进化论的解释以及再思考 正文: 1达尔文进化思想的浅述 1.1反驳人们对自然选择的错误理解谈起达尔文的《物种起源》,相信很多人会不由自主地想到那句名言--物竞天择,适者生存。从字面上理解,这句话为我们提供了三个信息:即生物之间存在生存竞争,自然选择会作用于这样的竞争,更适应环境的生物会在生存斗争中获胜,并得以生存。 事实上,这是对达尔文进化思想的肤浅理解。因为生存的最终目的是繁衍,仅仅说“适者生存”是错误的。郑也夫在《阅读生物学扎记》中引用威廉斯的话:斯宾塞的名言“适者生存”被广泛地认为是对自然选择过程的高度概括,然而实际上这种想法引起若干错误的理解。首先,生存并不重要,这就是为什么自然选择造就了鲑鱼和一年生植物这样的生物,它们只繁殖一次就死去。生存增加适合度(fitness),也只在它增加生存以后的繁殖时才得以体现。降低生命期中的繁殖率的基因,肯定将会被自然选择所淘汰,即令它使个体的生存期延长。 1.2人们错误理解生存比繁衍更重要的原因 那么,为什么很多人会错误的理解为生存比繁衍更重要呢?我认为主要是因为我们以人类自身为标准去衡量自然了。众所周知,人类的生命周期相对于自然中多数生物还是相当长的,而由于人口过多,生活资源相对越来越匮乏,或者其它原因,进入近代以后,越来越多的人采取节育、避孕等措施以减少后代的产生。因此,大多数人认为,对于人类个体而言,来人间的目的主要是为了生存。作为自然生物中的一员,很多人就把这一思想转嫁到其它生物上面。 1.3正确的达尔文进化思想 事实上,人们肤浅地理解达尔文的进化思想远非这一点,那么,什么才是真正的达尔文主义呢?《物种起源》究竟给我们揭示了多少东西? 自然选择是达尔文进化论的核心,其不仅是达尔文提出来的,而且能更好的解释物种进化的机制。 迈尔将自然选择的解释模式分解为五个事实和三个推论。第一个事实是群体潜在的指数增长,即繁殖过剩。第二个事实是种群的稳定性。第三个事实是资源的有限性。由这三个事实完成了第一个推论:个体间存在生存竞争,这一推论由马尔萨斯完成。第四个事实是个体的独立性。第五个事实是大部分个体的变异可以遗传。达尔文由第一个推论加上第三个和第四个事实,做出第二个推论:差异存活,即自然选择。并由此得出第三个推论:如此经过很多世代,发生了进化。 由迈尔的解释,我们大致了解了达尔文的进化思想:自然界中的物种存在变异,大部分变异可以遗传,与此同时,群体在不断扩大,但生存资源是有限的,为了生存,生物发生了激烈的竞争,产生可利变异的物种通过自然选择的剪刀,得以生存和繁衍。 2自然选择的无方向性 很多人认为自然选择是有方向的,即朝着物种更适应环境的方向进行。其实这又是片面的理解。 2.1适应环境是一个笼统的概念 自然选择没有方向可言,为什么呢?因为适应环境是一个笼统的概念,是泛指。地球是一个大环境,这个大环境又包括着无数个不同的小环境。一个环境里的强者未必可以适应另一个环境。比如鳄鱼在水中可以称得上强者,可它到了陆地上就成了弱者,甚至难以生存。因为其在陆地上活动缓慢,难以捕食,而且其属于冷血动物,不能依靠自身调节体温。类似的例子比比皆是。 事实上,绝对的同一环境是根本不存在的,一个大环境可以包括无数个小环境,小环境还可

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生物的起源和进化

八年级生物(下册)复习学案 第24章生命色起源和生物进化 备课时间:2012年3月17日主备人:刘娟学生姓名:小组 学科组成员签名: 审核:、下发时间: 一、本章知识梳理: 1、米勒实验说明什么,火花放电的作用是什么? 2、生命起源的三大步?生命起源的过程示意图? 4、原始大气的成分? 5、生物进化的证据是?生物进化的主要历程及进化规律? 6、生物进化的原因?达尔文自然选择学说。 要点透析: (一)、地球上生命的起源 1、生命起源的基本条件(原始大气、原始海洋、能量) 2、生命起源的过程 原始地球原始大气(水蒸气、甲烷、氨气、氢气等)有机小分子(氨基酸) 原始单细胞生物原始生命(能生长、生殖、遗传)有机大分子(蛋白质、核酸)3、生物进化的过程 (1)植物的进化过程 苔藓植物裸子植物 藻类植物蕨类植物种子植物被子植物 (2)动物的进化历程 单细胞动物腔肠动物----扁形动物---线形动物---环节动物---软体动物---节肢动物---- 棘皮动物---鱼类---两栖类---爬行类鸟类 哺乳类 (二)、生物进化的原因及学说 指导学生根据提纲理解记忆主要知识点并抽查 二、知识测评: 第一部分:选择题 1.原始大气的可能成分是() A.水蒸气、氨气、甲烷 B.甲烷、氧气、水蒸气 C.水蒸气、氧气、沼气 D.氧气、氨气、沼气 2.下列各项叙述中,错误的一项是() A.生物的变异是不定向的,生物的进化方向同样是不定向的 B.在自然界中,生物都有遗传和变异的特性 C.只有发生有利变异的个体才能在生存竞争中生存下来 D.变异的存在为自然选择提供了丰富的素材 3.同一种蝗虫,生活在青草中的体色呈绿色,生活在枯草中的体色呈枯黄色,以达尔文进化论的观点,这是() A.人工选择的结果 B.用进废退的结果 C.自然选择的结果 D.生存竞争的结果 4.原始生命形成的场所是() A.原始大气 B.原始海洋 C.陆地上 D.大气层中 5.下面的推测中缺乏证据的是()

进化心理学论文

进化心理学论文 题目:进化心理学的发展与应用姓名:程慧 学号:V31314006 年级:2013级 专业:经济管理试验班

目录 摘要 关键词 1、什么是进化心理学 1.1 进化与演化概念的澄清 1.2 进化心理学概念的由来 1.3 进化心理学的形成 1.4 进化心理学的思想 2、进化心理学的发展 2.1 社会生物学的基础 2.2 达尔文之前的进化论 2.3 达尔文之后的进化论 2.4 进化心理学的后续 3、进化心理学的实际应用 3.1 进化心理学在医学方面的应用 3.2 进化心理学在消费者研究领域的应用3.3 进化心理学在人格领域的应用 参考文献

摘要进化论思想源远流长,而进化心理学这个术语是90年代出现的,它从社会生物学演化而来,否定了标准社会科学模式,注重对平常问题的研究。进化心理学尝试运用进化论的思想来解释人类的心理起源和本质。它作为一种思想方法,已经渗透到心理学之外的许多领域,成就突出的是经济学领域。本文旨在介绍进化心理学从过去到现在的发展,并分析其在实际生活中的应用。 关键词进化心理学社会生物学医学消费领域人格 1、什么是进化心理学 1.1 进化与演化概念的澄清 生物的进化与演化同义,进化是指生物随着时间所发生的改变,演化则是生物从原始型向新类型变化的发展过程,两者含义基本相通,英文皆为“evolution”。有人认为,进化是有越来越进步的含义,所以避免用进化而用演化。(台湾和香港的学者喜欢用“演化”,中国大陆喜欢用“进化”这个术语。)实际上,进化并不一定进步,进化也能用在非生物的部分,如文化的进化、社会的进化等。 1.2进化心理学概念的由来 1973年,Michael Ghiselin 在《科学》杂志上第一次创造使用“进化心理学”这个术语;杰罗姆·巴科、丽达·考斯米兹和约翰·图比等人在1992年出版的《适应心理:进化心理学和文化的生成》一书中普及化了进化心理学这个术语。 1.3进化心理学的形成 进化心理学是20世纪80年代开始形成的一个心理学新流派,进化心理学是在广义进化论和社会生物学的基础上发展起来的。1975年,威尔逊著作《社会生物学:新的综合》出版,受到大多数科学家的热烈支持和社会广大群体的广泛批评。威尔逊试图说明人类社会和其他动物一样,遵从同样的生物法则,但限于当

生物学基础论文

关于物种形成的理解 摘要: 本文就物种的概念、形成方式、形成原因进行了一定的研究与思考,重点考虑了地理成种和非地理成种两种成种方式。物种形成是指由物种通过各种机制进化出新物种的过程,是进化生物学领域最基本也是最重要的问题之一。从根本上来说,物种形成是生物学多样性产生的基本机制。尽管达尔文在《物种起源》中就已经提出,自然选择是物种形成的主导因素(Darwin,1859),但一直以来,物种形成过程一般被认为是由随机过程导致的。直到生殖隔离的概念被提出,自然选择在物种形成中的作用才重新受到重视,并认为物种形成是与地理因素存在着重要的关系。本文对物种形成进行了较为详细的介绍,并就在生殖隔离与物种形成方式上进行较为详细的论述。 关键词:物种形成;生殖隔离;地理成种;非地理成种;。Abstract: In this paper, the species of the concept, form and forming reason was research and thinking, mainly considering the geography into species and geographical into two ways. Speciation refers to the process of new species evolve by species through various mechanisms, evolutionary biology is one of the most basic and most important problems. Fundamentally, speciation is a basic mechanism of biological diversity. Although Darwin has been put forward in the origin of species, natural selection is a dominant factor of speciation (Darwin, 1859), but for a long

中考生物生命的起源和进化

第十九讲生命的起源和进化 复习摘要: 地层中是不可能找到高等生物的化石的。 答案:B o 例2、开始使用杀虫剂时,对某种害虫效果显着,但随着杀虫剂的继续使用,该种害虫表现出越来越强 的抗药性。实验证明害虫种群中原来就存在具有抗药性的个体。这证明( ) (1) 害虫种群中个体抗药性的 ________ 体现了生物的变异一般是 ____________ 的。 (2) 杀虫剂的使用对害虫起了 ________ 作用,而这种作用是 _____________ 的。 (3) 害虫抗药性的增强,是通过害虫与杀虫剂之间的 _____________________ 来实现的。 解析:按照达尔文的自然选择学说,可以知道生物的变异一般是不定向的,有的产生具抗药性的变异, 有的产生不具抗药性的变异。但自然选择是定向的,这儿应理解为人工使用的杀虫剂是定向, 杀虫剂定 向地选择了具有抗药性的个体生存,而不具抗药性的个体死亡。这是害虫和杀虫剂之间生存斗争的结果。 由此可见,生物的变异为生物进化提供了原始的选择材料, 生物的遗传使有利变异在后代里得到积累和 加强。所以说,定向的自然选择决定着生物的进化方向。 答案:(1)差异 不定向 ⑵ 选择 定向(3)生存斗争 例3. 19世纪中叶,生活在英格兰曼彻斯特的桦尺蛾大多是浅灰色的,但一百年后,曼彻 斯特变成了一个工业城市,而此时生活在此地的桦尺蛾大多数是深黑色的。桦尺蛾的这种 变化是() A. 人工选择的结果 曲例解析 生命起源的化学进化:生命是由非生命物质逐渐演化而来的 /典例解析生命的起源 生命起源的探索:米勒实验,验证了生命化学进化的可能性 例命、在没有被破坏的地层中,有关石是研究生物进化不重的是据 ) 证据:同源器官反映出生物之间存在一定的亲缘关系 F 子生物学的证据:亲缘关系越近的生物其蛋白质分子的相似 起 T B 古老生层 简单低 在极古老的地层中也可以找到高等生物化石 新近地层中的生物化石复杂越多;亲缘关系越远的生物其蛋白质分子的相似性越大 由简单到复杂 新近生地层中也可历程氐等生物进化石勺总体趋势:由低等到高等 解析:各类生物化石,在地层里按一定 越早形成的地层里进化为化石的生物越然选择低等说在自然形成的生层里,通过激石的生物越斗争,高适 应 者 等。但在现代仍有低等生物生活着, 所以,在新近的生存中可以找不适应 顺序出现的事实 勺证据之一。一般来说,在 淘汰掉的过程 I;是在极古老的 自然选择的结果

进化生物学论文

进化生物学课程论文 题目:论适者生存与不适者被淘汰时间:2011年10月25日

论适者生存与不适者被淘汰 摘要: 适者生存在自然界中的定义不能简单的用于社会,在社会生活适者生存是社会对处于社会中的人的选择,适者被留下来,不适者被淘汰。在社会中适者应有他自己的定义,为了更好的适应社会,大学生应怎样丰富自己,让自己能适应社会。 关键词:适者;社会选择;博学 自然界中的适者生存 达尔文的《物种起源》中对自然选择的定义:有利于生物个体的差异或变异的保存,以及有害变异的毁灭,称为“自然选择”或“适者生存”。在自然界中,适者是身体强壮,并能在变化的自然中生存下来并能繁衍后代的个体称为适者。只有适应自然环境的个体才能生存下来,被自然“保存”。因为对自然环境的不适应,或因为一些原因没有繁衍下后代的个体,就应该叫不适者。比如恐龙,虽然种类多,体形庞大,最后因不适应环境而灭绝。 虽然达尔文的进化论跟现代综合进化论比并不十分准确,现代生物进化论的主体,也就是基本单位,是种群,其核心思想是适者繁殖。而达尔文的进化论中进化的基本单位是个体,思想是适者生存。正因为达尔文进化中是以个体为进化单位的,而人类也是自然的一部分,所以在人类进化中,适者生存对我们人类应该具有指导意义。 社会中的适者生存 随着社会的进步,人类文明的发展,适者生存中“自然选择”的方面被抑制。古人孟子有云:恻隐之心,人皆有之;羞恶之心,人皆有之;辞让之心,人皆有之;是非之心,人皆有之。人不应故意抛弃弱者。而且随着科学技术的发展,医疗设备的改进,更多的弱者被保护起来。从人类文明的角度讲,这是可喜的成果。但从人类基因的保存,人类进化的方面讲,这并不值得高兴。所以适者生存,在现实生活中,并不只指自然的选择,还应包括社会的选择。 一个问题摆在前面,适者在社会中的定义应该是什么?我认为,不能简单的用财富或权利来评定,不能说富有的或有权利的人就是适应社会的。没有权利也不富有的农民在这个社会上照样有过的开心快乐的。没有农民的辛勤劳作,即使

七年级生物下册《生命的起源和进化》知识点济南版

七年级生物下册《生命的起源和进化》知识点济南版 一、生命的起源 1.人类起源于森林古猿。这一结论的获得有许多化石证据支持。 2.地球大约形成于46亿年前,原始生命大约诞生于36亿年前。 3.原始大气成分来自于火山喷发,有水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢气体构成。原始大气中与现在大气明明的区别是没有氧气。 4.地球上生命的生存需要物质和能量。 二、生物进化的证据 化石是研究生物进化最严重的、比较全面的证据,化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,由于某种原因被埋藏在地层中,经过漫长的年代和繁复的变化而形成的.并不是生物的遗体、遗物或生活痕迹就叫化石。 三、生物进化的历程 1.比较法:根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对照,确定它们的相同和例外之处。科学家们通过对例外年代化石的纵向比较,以及对现存生物种类的横向比较等方法,推断出了生物进化的大致过程。 2.化石:是生物的遗体、遗物或生活痕迹,由于种种原因被埋藏在地层中,经过若干万年的繁复变化系形成的。化石是研究生物进化非常严重的证据。 四、生物进化的原因 在研究生物进化的过程中,化石是最直接的、比较全面的证据,化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,由于某种原因被埋藏在地层中,经过漫长的年代和繁复的变化而形成的.并不是生物的遗体、遗物或生活痕迹就叫化石。

研究发现,例外的地层中埋藏着例外类型的生物化石:埋藏于较浅地层中的化石与现代生物结构比较相似,埋藏于较深地层中的化石与现代生物结构差别较大,并且越是古老的地层中发掘的生物化石结构越简单、低等,水生生物的化石越多;越是晚期的地层中发掘的生物化石结构越繁复、高等,陆生生物化石越多.这说明生物进化的趋势是:从简单到繁复,由低等到高等,从水生到陆生.因此生物进化的证据是生物化石.

鸟类的起源 进化生物学论文

鸟类的起源 摘要:树有根,水有源,同样,鸟类也有它的起源。和其他生物的发展和进程相类似,鸟类也是则低级到高级,由简单到复杂,由原始到现代,经过漫长的过程,进化而来的。鸟类的起源问题一直以来存在着多个假说和激烈的争论,出土许多带羽毛的兽脚类恐龙化石,为鸟类兽脚类恐龙起源说提供了直接的化石证据. 关键词:鸟类起源;化石;兽脚类恐龙;带羽恐龙; 0引言 鸟类是生物界中最具特色的动物之一,它具有许多独特的形态特征,区别于其他类群的生物.鸟类具有羽毛、前肢特化成翼、中空的骨骼、角质嚎、叉骨、龙骨突的胸骨、尾宗骨、对握状的脚趾等,与其飞行生活相适应.长期以来,鸟类起源问题一直是古生物学家们研究的热门领域,支持不同假说的学派之间存在着严重的分歧.因受化石材料缺乏化石年代问题的影响,鸟类的起源问题一直是个无解之谜,困扰着人们长达100多年.近二十年来,辽西热河生物群陆续发现带羽毛的恐龙化石和早期鸟类化石,使鸟类起源的研究发生了革命性的变化,鸟类起源之谜逐渐被揭开,大量的化石为鸟类由兽脚类恐龙起源说提供了充分的证据. 1鸟类起源假说 多年来,对鸟类的起源问题人们提出了各种假说,这些假说现今主要集中在两大学派,即槽齿类起源说和兽脚类起源说. 1.1槽齿类起源说

1913年,最早由南非著名古生物学家布鲁姆提出槽齿类起源说.他认为,早三叠世的槽齿类爬行动物派克鳄是鸟类和恐龙的共同祖先,鸟类是由槽齿类爬行动物进化而来. 槽齿类是原始爬行动物主干出龙类于早三叠纪分异出的一支,这一支系是许多爬行动物如恐龙、翼龙、鳄鱼等的原祖,其标志性的特征就是头骨具槽齿团.最早的槽齿类中的假鳄类,有的体型纤细,骨骼具空腔气窦,头骨具有双颗孔,有眶前孔和下领孔、槽齿等,这些都与始祖鸟有相似之处,所以曾经一度被认为是鸟类的祖先.1926年,丹麦一位对古生物学有爱好的医生U·赫尔曼对派克鳄进行了详细的解剖学研究和描述,并与德国始祖鸟做了比较,出版了他的经典著作《鸟的起源》,相信鸟类起源于槽齿类爬行动物. 槽齿类起源假说长期以来一直被许多学者所推崇,包括我国著名古鸟类专家侯连海和美国北卡罗莱纳大学生物系主任费杜西亚.但一些似鸟的假鳄类如派克鳄均产生于三叠纪,与始祖鸟化石间隔了5000多万年,至今尚未发现从晚三叠纪至晚侏罗纪的化石.由于时间跨度大,缺少中间环节,所以说这一假说也有其不完善的地方. 1.2兽脚类恐龙起源假说 兽脚类恐龙起源假说认为,鸟类起源于晰臀类恐龙的后代兽脚类恐龙.这是一类小型的肉食性恐龙,两足行走,颈长而灵活,骨骼轻便具有空腔,属兽脚类恐龙中的虚古龙类.这是1868年英国著名科学家T"H赫青黎博士在始祖鸟化石发现几年之后第一次提出来的,他认为鸟类和恐龙之间有着非常密切的关系.这一假说在19世纪末占优势,20世纪初逐渐衰落遭到冷遇,几乎被槽齿类起源假说所淹没.直到一个世纪后的1970年,美国古生物学家奥斯特隆博士通过对北美的小型兽脚类恐龙恐爪龙和始祖鸟的对比研究,

进化生物学教学中的德育融合

进化生物学教学中的德育融合 葛荣朝(),黄占景,沈银柱,刘敬泽 河北师范大学生命科学学院,石家庄,050024 摘 要:进化生物学是生物学中的统领性学科,在本课程教学中,可以潜移默化地对学生进行唯物论的世界观教育,同时还可以将德育融入教学之中。在亲缘系数知识体系的学习中可以融合伦理道德、利他行为的教育内容;在生物集群灭绝部分可以引导学生树立起爱护环境、保护环境的意识;在人类进化章节的学习中可以引导学生意识到早期教育的重要性;在介绍人类社会文化进化过程中则可以引入爱国主义教育,使学生思考增强国家综合实力对民族和人类发展的意义。 关键词:进化生物学,德育,环境保护教育,爱国主义教育 Moral Education in Evolutionary Biology Teaching GE?Rong -chao (),HUANG?Zhan -jing,SHEN?Yin -zhu,LIU?Jing -ze College of Life Sciences ,Hebei Normal University ,Shijiazhuang 050024,China 高校生物学教学研究(电子版)2018年2月,8(1):29-32ISSN 2095-1574 CN 11-9307/R https://www.doczj.com/doc/4a2201005.html, DOI 10.3868/j.issn 2095-1574.2018.01.008 教改纵横 收稿日期:2017-06-25;修回日期:2017-12-27基金项目:河北省自然科学基金(C2016205158)通讯作者:葛荣朝,E -mail:grcgp@https://www.doczj.com/doc/4a2201005.html, 进化生物学是知识涵盖最为广泛的一个综合性学科,其理论体系来源于众多分支学科的发展,如植物学、动物学、比较解剖学、古生物学、遗传学、生态学、心理学和社会学等。正如迈尔所说:“进化 论是生物学最大的统一理论”[1]。杜布赞斯基也曾经提到“没有进化之光,生物学毫无科学意义”[2]。进 化理论以其对生物演化规律的综合反映,对其他学科的发展起着至关重要的指导作用。因此,我们现在的基础教育和中等教育生物学课程中都融入了大量进化生物学的教学内容。在高等教育课程体系中,普遍开设了“进化生物学”专业课程。 达尔文进化论提出伊始,其理论体系就是建立在大量科学依据的基础之上,是典型的唯物论观点。 进化生物学是在进化理论基础上发展起来的学科分支。在进化生物学课程的授课过程中,我们一直注重对进化理论体系大量科学证据的讲解[3]。因此,学生在理解性掌握进化理论的同时,可以潜移默化地树立起唯物论的思维方式。这有助于学生树立正确的世界观,避免迷信及邪教的迷惑。除此之外,我们在进化生物学课程教学过程中,通过对一些细节的拓展性讲解,可以将诸多方面的德育融汇到教学之中。 1 亲缘系数与伦理道德教育 亲缘系数是指生物体间具有相似基因的概率。生物的利他行为包括两类,即具有亲缘关系的利他行为和不具亲缘关系的互惠利他行为[4]。此部分教学中对“亲缘系数”概念的引入,可使学生定量地理解生物间实施有亲缘关系利他行为的根本原因。

生命起源和生物进化练习题.doc

第三章生命起源和生物进化练习题 1 、原始大气成分:。现在地球中大气主要成分:。对比原始大气和现在的大气成分,主要的区别 是。 2、阅读 P52页资料 2,思考下面的问题: 右图是米勒关于原始地球的模拟实验装置,根据下图所 示,填写出该装置中的一些名称,并回答下面的问题。 (1).米勒在图中所示的A装置中泵入了甲烷、氨、氢、 水蒸气等气体。该装置模拟了的条件 和的成分。 (2).这个实验通过进行火花放电模 拟为其提供能量。 (3). 图中B里为。 (4). C中为含有的溶液。 (5).米勒的实现说明: 3. 原始地球上尽管不能形成,但能产生构成生物体的,最初简单的有机物形成的场所,有机物不断的相互作用最终在形成原始生命。 4. 根据地质学研究,地球形成大约是在() A.50 亿年前 B.35 亿年前 C.100 亿年前 D.46 亿年前 5. 地球上原始大气的成分是() A. 一氧化碳和二氧化碳 B. 水蒸气、氢气、氨气、甲烷、二氧化碳和硫化氢 C.氮气和氧气 D. 氮气和二氧化碳 6.1953 年,美国青年学者米勒模拟原始地球的条件和大气成分,合成了一些有机 物,他使用的是() A. 火花放电 B. 紫外线照射 C. 加热气体 D.日光照射 7.1969 年,人们发现坠落在澳大利亚启逊镇的陨石中含有并非来自地球的 () A. 糖类 B. 氨基酸 C. 蛋白质 D. 核酸 8. 米勒和其他学者的化学合成实验说明,原始地球上() A. 能形成生命 B. 能形成构成生命的有机物 C.原始生命诞生在原始大气中 D.原始大气中含有一氧化碳 9.科学家推测,原始生命的形成的时间,大约的在地球形成后的多少年()A. 10 亿年 B .15 亿年 C .20 亿年 D .30 亿年10.原始大气层里不含() A.氧气 B .氢气C.甲烷D.硫化氢 11.原始的生命起源于() A.原始的大气层B.原始的河流 C.原始的海洋D.原始的高山 12.在实验室模拟原始地球的条件和大气成分来合成氨基酸的第一位人物是 () A.斯巴兰让尼 B .巴斯德 C .米勒D.孟德尔 13.关于科学推测,正确的叙述是(A.科学推测需要确凿的证据 C ) B .科学推测需要严密的逻辑 D

生物进化 论文

生物进化 我们生活的世界生物是复杂、多样的,那么生物是如何产生的?如何进化的?如何适应环境?为何具有生、老、病、死?地球上的生命进化已经改变了对自然现象的认识。周围的起源和生物多样性的发展,并引导人们的演变,探讨各种生物之间的亲缘关系。例如,地球生物中的一员,人类究竟何时以及如何在地球上出现?什么是不同种族或不同的人之间的关系?人类和其它生物(如细菌)相关联的进化什么?而生物进化就是研究生物如何从简单到复杂,从低到高的发展过程。研究进化的原因、机制、速率、方向。生物的进化是在自然界中实现了遗传过程的一种特殊的现象。生物进化的结果导致了生物对环境的适应。生物进化论是的生物进化发展,以及如何运用这些科学规律的研究。进化是高度集成的,高度的哲学知识。显示在不同层次的生物组织进化的原因,跟踪从时间进程的演变。它与生物学的多门学科相联系,是将进化论与生态学、分类学、分子学、人类遗传学、发展学综合起来生命现象。因此,进化为我们的理论提供了科学的解释。 一.进化思想的产生 在原始社会,由于种种无法解释的现象产生了两种观点:宗教神话式宇宙观和朴素的唯物主义观念。前者认为超自然的神在控制自然,后者则认为万物变化无规可循。由此在之后的岁月形成了神创论与唯物论的争斗,亚里士多德与恩伯多利克的斗争(尊天神与反天神的战争)。于奴隶社会到封建社会是社会的进步,对于进化思想来说也经历很大的波折。奴隶社会是神学与唯物的战争,是主张世间万物皆有灵,信奉宗教与主张有就是有,无就是无的对决。封建社会是神学占主导地位,对于自然科学是一段黑暗的时期。虽然当时认为万物都是神创造的,但是物种是可变的观点一直存在。早在文艺复兴时期林奈的观点很大程度上阻碍了科学的进步。但当时有一个布丰的科学家证明了生物与气候、地理等外界环境相互影响,以及生物首先产生与原始海洋的理论,说出生物是不断演化的思想。二进化论的形成 拉马克是世界上第一个系统阐明生物进化思想的生物学家,他认为物种是可变的,不是上帝创造的,是在自然的环境条件下产生变异,适应环境产生另一种生物类型。现在进化论已由理论走向验证。化石就是验证的一种手段。拉马克的进化理论在《动物学哲学》得到完整的表述,其一是环境条件的转变能引起动物的变异,其二是环境的多样性是生物多样性的原因。在研究动物习性和器官的相互作用是得到“用进废退”,“获得性遗传”的原则。达尔文主张物种演变和共同起源。他认为物种是可变的,进化是通过物种演变而进行的。共同起源则是使生物界成为统一的整体,因此进化论才变成生物科学的核心,生命的现象才有历史可寻。 三.进化论的进展 地球上的生物经历了数亿年的演化,自然选择是生物进化的动力。在自然选择中使生物的生存和发展朝向未来,使其在大自然的进程中向进化的方向发展。自然选择就像筛子使生物的有利变异保留下来,而那些不适应自然的则被淘汰。在今天我们所看到的无论是植物还是动物都是自然选择的结果,是生物在自然选择中生存下来的然而在以后在人类世的发展中生物也会有进一步的进化,适应自然,与环境共同进化,得到发展。现今的动植物都有其各自的祖先,都是曾经生存物种的后代,都是经过物种在物竞天择,适者生存的的法则,如象的祖先是满

物种的起源与进化

物种的起源与进化 摘要:地球上丰富多彩的生物界是怎样形成的?地球上最初的原始生命又是怎样产生的?根据众多学者长期的深入的综合的研究认为,生命的起源和发展需要经过两个过程。第一个过程是生命起源的化学进化过程(发生在地球形成后的十多亿年之间),即由非生命物质经一系列复杂的变化,逐步变成原始生命的过程。第二个过程是生物进化过程(发生在三十亿年以前原始生命产生到现在),即由原始生命继续演化,从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生,经过漫长的过程直到发展为现今丰富多彩的生物界,并且继续发展变化的过程其间经历家养状态下的变异;自然状态下的变异;生存斗争;自然选择,和遵循的变异法则等一系列的过程进而演变成丰富多彩的生物系统。 关键词;分子进化,生物进化,DNA分子钟 The origin and evolution of species Abstract: rich biosphere on Earth is formed? The first primitive life on Earth is how is it? According to many scholars a comprehensive long-term in-depth study that the origin of life and development need to go through two processes. The first process is the origin of the chemical evolution of life (in the Earth more than a billion years after the formation of between), from non-living matter through a series of complex changes, and gradually turned into primitive life process. The second process is the process of biological evolution (in three billion years ago, primitive life have to now), that is, from primitive life to evolve from simple to complex, from low to high, from aquatic to terrestrial, after a long process until now a variety of biological development, and continue to develop during the process of change through variation of domesticated state; natural state variation; the struggle for existence; natural selection, and follow the rules and a series of process variation and then evolved into a rich colorful biological systems. Key words; molecular evolution, biological evolution, DNA molecular clock 关于生命起源与进化的讨论与完善历程,以及期间所发生的争论与不同学派的观点; 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,接着在星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物

进化生物学论文

课程名称:进化生物学主讲教师:吴华、赵勉 学号 2009211774 姓名赵晓乐成绩: 对进化生物学的一点看法 摘要:从研究生命的起源的现如今拥有高智商的人已有很长的历史了,很多学者认为到了当代人类已经不再进化了而最近的一些科学研究已然否定了这一结论。人类仍然在发展进化并且速度比以往任何一个时期都要迅速。随着可以的发展分子生物学的研究成为进化生物学学发展的新方向。 关键词:进化生命起源分子生物学 一、人类仍然在进化 进化生物学这门课的学习已然结束,但是人类对于生命的探索从未停滞。最近看了几篇有关进化的文章对我固有的知识有了很大的冲击。 几十年来,无论是公众还是世界最杰出的生物学家,几乎都已形成一个共识:人类的进化已经结束,自然选择已经与人类没有什么关系了,我觉得这也是不争的事实。有科学家指出,自从 5 万年前现代智人出现以来,就一直再没有发生生物学上的变化了。这一理论根深蒂固,事实上已被奉为金科玉律。 然而,一项新的研究成果却大胆地向传统理论发起了挑战。该研究认为,人类基因组内最新的适应性突变极其丰富,尤其令人吃惊的是,这些突变的产生就像雪崩一样越来越快。有关数据显示,在过去 1 万年里,人类进化的速度比人类历史上任何其他时期都要快逾百倍。科学家已发现的新的适应性基因突变有约2000 个,这些基因并不限于皮肤和眼睛的颜色等公认的种族差异的表面性状,而涉及到大脑、消化系统、寿命、免疫能力、精子生成和骨骼等,可以说关系到人体机能的每一个方面。历史学家普遍认为,将今天的人类区别开来的生活态度和风俗习惯等主要是源于文化差异,而现在一些科学家认为,几乎我们所能看到的一切特性,无不受到遗传基因的强烈影响[1]。 那究竟是什么原因使得现在人类进化的速度加快呢?1 万年前,地球上有1000 万人口;到罗马帝国时期,全球人口激增到 2000 万人;公元 1500 年之后,全球人口一直呈几何级数上升,到今天已经超过 67 亿。这为基因突变提供

生物学导论论文

人体与肠道微生物间的互惠共生关系 13103408李辉 天津科技大学计算机科学与信息工程学院,天津塘沽,300451

摘要:研究宿主与肠道微生物之间相互关系的传统方法通常建立在体外(共)培养技术之上,但现在已经证实,绝大多数肠道微生物在目前培养技术下是体外不可培养的,因此这种体外(共)培养技术存在着严重的缺陷。分子生物学技术正在该领域里迅速地渗透和广泛地运用,日益突破传统技术和方法的局限,从而有助于我们深刻地揭示宿主与肠道微生物之间互惠共生的分子机制: 人肠道向肠道微生物提供优越的栖息和繁殖环境,其中包括天然的厌氧条件,丰富的营养物质,以及适宜的温度和pH等; 肠道微生物及其代谢产物影响到人体的营养物质加工、能量平衡、免疫功能、胃肠道发育和成熟及其他多种重要的生理活动。这种互惠共生关系可能是宿主与肠道微生物之间在长期的协同进化过程中相互选择和适应的结果。 关键词:人体,肠道微生物,互惠共生。 Reciprocal symbiosis between human body and the gut microbes 13103408 Hui Li Tianjin univercity of sicence & technology 300450 Abstract: the study of the relationship between the host and gut microbes is usually based on traditional methods (total) in vitro culture techniques, but has now been confirmed that the vast majority of the gut microbes in the current culture techniques is cultured in vitro, so the (total) in vitro culture techniques there are serious defects. Molecular biology technology is rapidly infiltrate and widely used in the field, break through the limitation of the traditional technology and methods, which help us to deeply reveal the molecular mechanism of reciprocal symbiosis between the host and the gut microbes: human gut to gut microbes to provide favorable habitat and breeding environment, including natural anaerobic conditions, rich in nutrients, as well as the appropriate temperature and pH, etc.; Gut microbes and their metabolic products affect the body's nutritional material processing, energy balance, immune function, development and mature of gastrointestinal tract and other many kinds of important physiological activities. The mutual symbiotic relationship is likely to be the host and the gut microbes in the process of long-term cooperative coevolution between the result of mutual choice and adaptation. Keywords: human gut microbes, mutualism. 1、人的体表和体内状况 人的体表和体内生着许多种类和数量的正常微生物,目前仅在人肠道内就已经鉴定出500多种正常肠道微生物(以下简称肠道微生物),其数量高达1014,约是人体体细胞和生殖细胞之和的10多倍,也就是说成人体内细胞约有90%为微生物细胞,其余约10%为人体细胞,因此从某种意义上说一个完整、健康的成年人是诸多物种组成的复合体。由于众多种类和数量的微生物栖息在人肠道内,我们可以推测这些肠道微生物一定会通过宿主-微生物和微生物-微生物之间关系网显著地影响人类生物学特征。像生理学家描述人体普通器官一样,有学者建议用“微生物器官”(microbial organ)来描述肠道微生物菌群: 他由不同种类的但彼此又相互联系,并与宿主细胞之间不断地进行信息交流的细胞构成; 他消耗、存储和重新分布能量; 他生理性地调

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