发布时间 : 星期二 文章陈阅增普通生物学第3版课后答案更新完毕开始阅读8d59c15db307e87101f69694
测哪一种杂交DNA将会在最低的温度下分开，为什么？
答案：DNA—DNA分子杂交判定动物亲缘关系的远近的原理和方法：首先从不同生物的细胞中提取可比较的DNA片段。第二步，加热使DNA双链解旋。再将来自不同物种的DNA单链混合，并冷却重新形成双链DNA，这时的双链已经是杂交DNA双链。一个物种的DNA单链和另一物种的互补单链能结合多斤，取决于两个物种DNA序列的相似程度。两个物种的DNA越是相似，在杂交的双链分子中形成的氢链越多，结合得越紧，再加热使杂交分子分开时所需的温度也越高。
加拉帕戈斯地雀统属地雀亚科，从大地雀到仙人掌地雀6个中属地雀属，食芽雀到啄木鸟雀属树雀属，刺嘴雀属莺雀属，从分之进化上可知刺嘴雀与大地雀亲缘关系较远，杂交DNA将会在最低的温度下分开。
2、根据分支顺序和化石记录，鸟类和鳄鱼的关系较近而同蜥蜴和蛇的关系较远，这个现象为什么会给分类学带来难题？
答案：用谱系分类方法时，分析的特征是有方向性的。最早的分支发生在龟、鳖与其他各类之间，然后是蛇和蜥蜴先后分支出来，而恐龙、鳄鱼和鸟类在最后才陆续分支出来。鸟类与恐龙、鳄鱼的亲缘关系最近，他们又最近的共同祖先。而按表型分类分析，鸟类因其特化的体形、飞翔器官、有羽毛及恒定体温而与恐龙、鳄鱼、蛇、蜥蜴、鱼、鳖差别很大。恐龙和鳄鱼不是更接近鸟类，而是更接近蜥蜴和蛇。这一现象给分类学带来难题，鸟类到底是相对于爬行类的独立一类，还是和鳄鱼以及已灭绝的恐龙构成爬行类中的一小群？
对这个问题有两种不同的主张。分支分类学主张，构建系统树所依据的是系统发育谱系的分支顺序，不需要考虑表型分其程度等因素。在分支分类学家看来，鸟是恐龙的一支。经典的进化分类学则认为鸟类因适应于飞翔，在体形、前肢构造、皮肤附属物等方面发生了很大变化。从恐龙到鸟类，表型适应进化的速率很快。鸟类和鳄鱼虽然有较近的共同祖先，但在某些表型特征上已经相距甚远，在分类系统中硬把他排除在爬行类职位，成为和爬行类并列的一类。
28、生命起源及原核和原生生物多样性的进化
1、你怎么理解生命起源是一个自然的、长期的进化过程？第一个原核细胞出现可能经历了哪些重大系列时间（化学进化过程包括的几个阶段）？每一阶段的关键产物和作用是什么？
答案：生命起源是一个自然的历史事件。生命是在宇宙进化的某一阶段（地球先经历约10亿年进化史），在特殊的环境条件下由无生命的物质经历一个自然的、长期的化学进化过程而产生的。在生命起源前，经历过地球进化、生命化学进化和生物进化。
生命发生的最早阶段是化学进化，即从无机小分子进化到原始生命的阶段、原始生命即是细胞的开始、细胞的继续进化，从原核细胞到真核细胞，从单细胞到多细胞等，则是生物进化阶段。化学进化的全过程又可分为4个连续的阶段：（1）有机小分子的非生物合成。无机分子生成有机分子的过程，关键产物有氨基酸、核苷酸、单羧酸、核糖、脂肪酸等，使合成生物分子的结构单元。（2）从有机小分子生成生物大分子，关键产物是蛋白质和核酸，生命物质的最主要的两个基石。（3）核酸—蛋白质等多分子体系的建成。各种生物大分子在单独存在时，不表现生命的现象，只有在它们形成了多分子体系时，才能显示出生命现象。这种多分子体系就是非细胞形态原始生命的萌芽。关键产物是遗传物质的复制、原始界膜的形成，有了界膜，多分子体系才有可能和外界介质（海水）分开，成为一个独立的稳定的体系，也才有可能有选择的从外界吸收所需分子，防止有害分子进入，而体系中各类分子才有更多机会互相碰撞，促进化学过程的进行。（4）原始细胞的起源。关键产物是密码，转录翻译的完整装置的建成，表现生命的基本特征。
3 ．原核生物的多样性表现在哪些方面？你能否从其多样性的特点解释为什么现今的原核生物是地球上数量最多、分布最广的一类生物？
原核生物是一类由无细胞核的细胞组成的单细胞或多细胞的低等生物。最早发现的化石表明原核生物繁衍于35 亿年前，在没有真核生物之前，原核生物独领风骚15 亿年。太古宙和元古宙是原核生物的世界。原核生物进化分为两个主要分支― 古细菌和真细菌，真细菌的多样性包括遗传多样性、物种多样性，由于进化的原因，其营养和代谢类型的多样性更为突出，分光能自养型、光能异养型、化能自养、化能异养4 种。根据165 rRNA 序列分析古生菌可分为4个亚群：泉古菌界、广古菌界、初古菌界、纳古菌界。从原核生物的多样性表现，我们不难理解原核生物是自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。
4、大多数学者认为真核生物细胞是怎样由始祖原核生物细胞起源的？有什么证据支出这些论点？
答案：根据16SrRNA分子生物学的研究，多数学者认为30亿年前真核生物从始祖原核生物进化为独立分支。真核细胞进化包括两个方面：膜内折和内共生。膜内者认为真核细胞的内膜系统都是从原核细胞的质膜内折进化而来的。内共生认为真核生物的线粒体和叶绿体是以内共生方式发展起来的。推测线粒体的祖先可能是进行有氧呼吸的、较小的化能异养型原核生物，它们在较大的化能异养型始祖宿主细胞内寄生或被较大的异养型始祖宿主细胞吞噬，若这种小细胞难被消化，就可能在大的宿主细胞内存活并进行呼吸，于是形成了线粒体。叶绿体也通过类似的途径进化，即是在比较大的宿主细胞中逐渐存活下来的较小的始祖光合原核生物。小细胞从宿主细胞获得所需的营养成分，大宿主细胞则从进行光合作用和呼吸作用的小细胞获得大量ATP和光合细胞所制造的食物。不难设想，有两种生物共同好生活相互依存的共生体，在自然选择中是可以突然发展成一种在细胞水平上进一步复杂化、并划分出不同功能区域的单细胞的真核生物。
支持内共生学说的一个主要依据是，现代真核细胞的线粒体和叶绿体都具有自主性的活动，他们的DNA为环状，它们的核糖体为70S，这些都适合细菌、蓝藻相似的。
29、植物和真菌多样性的进化
1、为什么在苔藓植物中没有高大的植物体？
答案：苔藓植物是一群小型植物，一般不超过20cm高，大多生于阴湿处，苔藓植物没有维管系统，并且它们有鞭毛的精子需要水环境才能找到卵子，所以没有高大的植株体。
2、维管植物是如何适应陆地生活的？
答案：维管植物是植物界最高级的类群，维管植物可分为蕨类和种子植物两类。种子植物又分为裸子植物和被子植物两类。
维管植物是孢子体（2n）发达，孢子体有根，能深入土壤吸收水分和矿质元素；有发达的叶，能进行光合作用。由于有了维管系统，具有支持的功能和远距离运输的功能，使枝叶内的光合产物能快捷的被输送到根部，同时根部吸收的水分和矿质营养物能源源不断供应枝叶，这些特征都使维管植物能较好的适应陆地生活。
30、动物多样性的进化
1、请解释什么是假体腔，它是如何形成的？环节动物的真体腔是如何形成的，与假体腔有什么区别？
答案：假体腔是动物界中最先出现的体腔形式。在假体腔中，中胚层只形成了体壁的肌肉层，而动物的肠壁没有中胚层形成的肌肉层。假体腔动物的肠壁仍然是单层细胞。假体腔内也没有体腔膜，其管系统均游离在假体腔内。假体腔是一种初级的原始体腔形式，它不是由于中胚层
包围形成的空腔，而是胚胎的囊胚腔持续到成体形成的体腔，但是体壁有了肌肉层。
真体腔是由中胚层分化出来的，由壁体腔膜和脏体腔膜围绕而成，因而体壁和肠壁都有发达的肌肉。真体腔的出现，是动物结构上一个重要发展；消化管壁有了肌肉层，增加了蠕动，提高了消化机能；同时消化管与体壁为次生体腔隔开，这就促进了循环、排泄等器官的发生，使动物体的结构进一步复杂，各种机能更趋完善。
6、为何说文昌鱼在动物进化上游重要地位？有哪些进步特征、特化特征和原始特征？
答案：文昌鱼是头索动物的代表种类，共约25种。头索动物在动物进化上有重要地位：（1）祖先可能是原始的无头类，与无脊椎动物有共同祖先；（2）由于适应不同生活方式而演变为两支，一支演变为原始有头类，导向脊椎动物进化之路，另一支转化为旁支，演变成头索动物的鳃口科动物；（3）认为头索动物是当前脊椎动物的原始类群，是脊椎动物的姐妹群。在动物学上占有重要地位。
进步特征：呼吸在水流经咽部的鳃裂时进行；中空的神经管是文昌鱼的中枢神经系统，但是尚没有脑和脊椎明显的分化；脊索纵贯全身并伸到身体最前段。
转化特征：口部有一套特化的取食和滤食器官；无成对附肢；无心脏，循化系统属于闭管式，血液无色。
原始特征：无头，仍有分节现象存在；生殖、排泄器官多对（无集中的肾），各自开口。
3、详述羊膜卵的结构、功能和羊膜卵出现的进化意义。羊膜卵和无羊膜卵动物在泄殖系统上有何重要的不同？
答案：胚胎在发育期间，发生羊膜、绒毛膜和尿囊等一系列胚膜，，即胚胎发育到原长期后，在胚体周围发生向上隆起的环状皱褶一羊膜绒毛膜褶，不断生长的环状皱褶由四周逐渐往中间聚拢，彼此愈合和打通后成为围绕着整个胚胎的2层膜，即内层的羊膜和外层的绒毛膜，两者之间是一个宽达的胚外体腔。羊膜将胚胎包围在封闭的羊膜腔内，腔内充满羊水，使胚胎悬浮于自身创造的一个水域环境中进行发育，能有效地防止干燥和各种外界损伤。绒毛膜紧贴于壳膜内面。胚胎在形成羊膜和绒毛膜的同时，还自消化道后部发生一个充当呼吸和排泄的器官，称为尿囊。尿囊位于胚外体腔内，外壁紧贴绒毛膜，因其表面和绒毛膜内壁上富有毛细血管，胚胎可通过多孔的壳膜和卵壳，同外界进行气体交换。此外，尿囊还作为一个容器盛纳胚胎新陈代谢所产生的尿酸。动物获得产羊膜卵的特性后，毋须到水中繁殖，使羊膜动物彻底摆脱了它们在个体发育初期对水的依赖，是脊椎动物从水到路的漫长进化历程中一个极其重要的飞跃进步。确保脊椎动物在陆地上进行繁殖。通过辐射适应向干旱地区分布及开拓新的生活环境创造了条件。
3亿年前，当具有高等和进步特征的新型爬行动物在地球上出现后，很快就得到极大的发展，成为在地球上各种生态环境中占主导地位的动物。
9 ．鸟类的器官系统及形态结构是如何适应飞翔生活的？
（l ）鸟类身体呈纺锤形，体外被覆羽毛，具有流线型的外廓，从而减少了飞行中的阻力。 ( 2 ）前肢变为翼，着生羽毛成为飞翔器官。 ( 3 ）薄而松的皮肤，便于肌肉剧烈运动。
( 4 ）羽毛着生在体表的一定区域内称为羽区。不着生羽毛的地方称裸区，羽毛的这种着生方式，有利于剧烈的飞翔运动。
( 5 ）骨骼轻而坚固，骨骼内具有充满气体的腔隙，有利于减轻体重。
( 6 ）颈椎椎骨之间的关节面呈马鞍形，称异凹型椎骨。这种特殊形式的关节面使椎骨间的运动十分灵活。第一枚颈椎呈环状，称为寰椎；第二枚颈椎称为枢椎。与头骨相联结的寰椎，可与头骨一起在枢椎上转动。这就大大提高了头部的活动范围，鸟类头部运动灵活。
( 7 ）胸椎借硬骨质的肋骨与胸骨联结，构成牢固的胸廓，保证胸肌的剧烈运动和完成呼吸。 ( 8 ）尾骨退化，最后几枚尾骨愈合成一块尾综骨，以支撑扇形的尾羽。鸟类脊椎骨骼的愈合以及尾骨退化，就使躯体重心集中在中央，有助于在飞行中保持平衡。
( 9 ）上下颌骨极度前伸，构成鸟喙。鸟喙外具角质鞘，构成锐利的切缘或钩，是鸟类的取食器官。
( 10 ）左右锁骨以及退化的间锁骨在腹中线处愈合成“V”形，称为叉骨。叉骨具有弹性，在鸟翼剧烈煽动时可避免左右肩带（主要是乌咏骨）碰撞。
( 11 ）手部骨骼（腕骨、掌骨和指骨）的愈合和消失现象，使翼的骨骼构成一个整体，扇翅才能有力。
( 12 ）后肢骨骨块愈合减少且延长，能增加起飞时的弹力。
( 13 ）使翼扬起（胸小肌）及下损（胸大肌）的肌肉十分发达。此外，不论是支配前肢及后肢运动的肌肉，其肌体部分均集中于躯干身体的中心部位，其它肌肉退化以减轻体重。
( 14 ）鸟类的直肠极短，不贮存粪便，且具有吸收水分的作用，有助于减少失水以及飞行时的负荷。
( 15 ）具有非常发达的气囊系统与肺气管相通连。气囊广布于内脏、骨腔以及某些运动肌肉之间。有助于减轻身体的比重，减少肌肉间以及内脏间的磨擦。
( 16 ）排泄尿酸减少失水，鸟类不具膀胱，所产的尿连同粪便随时排出体外，通常认为这也是减轻体重的一种适应。
( 17 ）视觉最为发达，视力调节双重调节能力，能在一瞬间把扁平的“远视眼”调整为“近视眼”。
10.哺乳动物有哪些重要进步特征？为什么说哺乳动物是最高等的脊椎动物？
哺乳动物进步性特征有：( 1 ）具有高度发达的神经系统和感官；( 2 ）出现口腔咀嚼和消化，大大提高了对能量的摄取；( 3 ）具有高而恒定的体温；( 4 ）具有在陆上快速运动的能力；( 5 ）胎生、哺乳。
大多数哺乳动物的生殖方式为胎生，胚胎在母体内发育，通过胎盘吸取母体血液中的营养物质和氧气，同时把排泄物送人母体内。胎生方式为哺乳类的生存和发展提供了广阔前景。它为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温发育条件，是保证酶活动和代谢活动正常进行的有利因素，使外界环境条件对胚胎发育的不利影响减低到最小程度。．这是哺乳类在生存斗争中优于其他动物类群的一个重要方面。哺乳是胎儿发育完成后产出，母兽以乳汁哺育幼兽。哺乳是使后代在优越的营养条胎件下迅速地发育成长的有利适应的成活率，加上哺乳类对幼仔有各种完善的保护行为，因而具有远比其它脊椎动物类群高得多成活率。哺乳类的皮肤中，表皮和真皮加厚，角质层发达。皮肤衍生物形态复杂，功能多样，在对机体的保护、体温调节、感受刺激、分泌和排泄等方面起着重要作用，如毛、皮肤腺、蹄角等。哺乳类骨骼高度简化和具有灵活性。脊椎仍然分为颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎5 部分，椎体间有软骨的椎间盘相隔，可吸收和缓冲运动时对椎体的冲击。四肢肌肉发达，以适应哺乳动物高速灵活的复杂运动。消化系统功能完善。消化管包括口腔、咽、食管、胃、小肠（十二指肠、空肠、回肠）、大肠（盲肠、结肠、直肠）和***。消化腺有唾液腺、肝、胰。根据食性，哺乳类分为食虫类、肉食类、草食类和杂食类4 种。哺乳类血管趋于简化，使血液循环速度加快，血液升高，循环效率提高，肺由复杂的支气管树和肺泡构成，气体交换面积增加。腹部具有肌肉质的横隔，隔肌的收缩和舒张协助肋间肌扩张和缩小胸腔，促进呼吸。哺乳动物的大脑特别发达，大脑表面形成沟回，神经元数量大增，感觉器官发达灵敏，行为复杂。
31、人类的进化