分子系统学

分子系统学
分子系统学

分子系统学

分子系统学是指通过对生物大分子(蛋白质、核酸等)的结构、功能等的进化研究,

来阐明生物各类群(包括已绝灭的生物类群)间的谱系发生关系.

相对于经典的形态系统分类研究,由于生物大分子本身就是遗传信息的载体,含有庞

大的信息量,且趋同效应弱,因而其结论更具可比性和客观性.尤为重要的是,一些缺乏形态性状的生物类群(如微生物和某些低等动、植物)中,它几乎成为探讨其系统演化关系的唯一手段.

由于分子系统学的上述特点,自其诞生之日起,就逐渐在各种生物类群的系统发生研

究中得到了广泛的应用.总的说来,迄今分子系统学的研究所获得的生物类群间亲缘关系的结果,大多都和经典的形态系统树相吻合.但是,在一些生物进化谱系不明或模糊关键环节上,它得出的结果却往往和形态系统学的推测大相径庭.

1研究步骤

分子系统学研究的主要方法是根据分子生物学数据构建生物类群的谱系发生树.它一

般包括以下程序:

1.首先确定所要分析的生物类群,选择该类群中相关亚类群的一些代表种类;确定所

要分析的目的生物大分子(包括DNA序列、蛋白质序列等)或它们的组合;

2.设法获得它们的序列数据或其它相关数据(如限制性内切酶(I LP)、随机扩增多态

DNA( )、DNA序列等),DNA序列的数据可以通过GenBank获得,也可以通过实验室的研究(设计特异引物进行PCR扩增和序列测定)而获得;

3.对获得的相关数据进行比对(pairwisealignment)或其它的数学处理,如转变成遗传距离数据矩阵;通过一些遗传分析软件(常用的计算机软件如:PHYLIP J、PAI J、MEGA[J 等)对这些处理后的数据,并基于一定的反映DNA序列进化规律的数学模型构建分子系统树;

4对构建的系统树做相应的数学统计分析以检验系统树的可靠性等.

值得注意的是,在分析具体的研究对象时,上述各个环节是紧密联系的一个整体,要获得一个正确的结论,必须综合考虑每一环节之间的内在联系.比如目的基因的选择、数据处理和分析的分类群之间、构树方法和分析软件的选择之间都有密切的联系.

2涉及议题

基因树和物种树

分子系统学的目的就是通过基因树来推测物种树.基因树是根据生物大分子的序列数据(主要为DNA序列数据)构建的谱系树,物种树则是反映物种实际种系发生的谱系树.人们期待着得到的基因树和物种树相一致,然而实际情况往往并非如此.

Nei(1987)描绘了二种谱系树之间所有可能的关系,认为二种谱系树之间至少存在二个方面的差异:

一是基因树的分化时间早于物种树,

二是基因树的拓扑结构可能与物种树不一致(二个或多个基因树之间存在着差异)

如何将由多个基因或基因组建立的基因树综合成一个物种树,是分子系统学面临的一个主要难题.Maddison(1997)认为:基因重复所导致的并源而非直源关系的产生,不同生物类群问基因的水平转移,系统演化分歧事件发生后产生的分子性状的多型性引起的谱系选择等生物学因素是造成二者不一致的主要原因.

相应地,分子系统学研究中一定要选择直源基因而非并源基因,选择水平转移事件较少的树,采用基于大量独立进化的基因位点进行分析等等,都不失为一种行之有效的方法,更有利于获得一个可靠的树.

分类群的选择

分子系统学研究中如何选择所研究的对象——内类群的选择是一个非常值得注意的

问题.

内类群选择(内类群的数目及选择依据等)的科学性与否直接影响到所得结论的可靠性.关于内类群的数目,目前大多数分子系统学家认为,当所分析的序列长度一定时,尽量选择较多的分类群有助于获得更准确的结论,而内类群选择的依据主要体现在:

(1)结合古生物学,形态学等各方面证据,尽量保证所选择的分类群确为一个单系发生的类群;

(2)分类群的选择并非是随机的,尽量使其在所研究的生物类群中具有代表性;

(3)在某些因具有明显长枝效应(或短枝效应)而导致的系统关系不确定的分支间增加分类群有助于减弱或消除这种效应.

另外,在构建分子系统树中,同样需要选择外类群以确定系统发生树的基部位置,从而确定进化的方向.外类群的选择可以是单个(单一外类群),也可以是多个(复合外类群).在所研究的内类群数目不多且二者之间的极性关系十分确定的情况下,单个外类群足以说明问题.而在较为复杂的分析中,通常选择复合外类群以保证所得结论的可靠性[11].随机选择的外类群,极有可能因为亲缘关系较远,导致所得结果的不确定性增大.因此,在选择外类群时,必须结合其它分类学上的证据,或者在做详细的系统发育研究之前,首先对所研究的内、外群的关系进行初步探讨,以便于选择较为理想的外类群.最理想的外类群应该是该内群的姐妹群,因为二者间拥有较多的共近裔性状.

目的基因的选择

分子系统学研究中目的基因的选择也是一个至关重要的问题.一般来说,要根据所研究的具体分类群选择适宜的基因:

在高级分类阶元(科级以上)间的系统发生分析中,选择一些在进化中较为保守的基因或基因片段(如核编码的蛋白质(酶)基因、核糖体基因(18S rRNA基因、28S rRNA基因)等);

在较低级的分类阶元间,可以选择进化速率较快的基因或基因片断(如某些核编码基因的内含子或转录间隔区(ITS)以及一些细胞器基因(线粒体基因和叶绿体基因)等).当然,每一个具体的研究对象,可以选择的基因数目可以是多个的,至于哪些是最有效的,这通常要依据具体情况做比较分析后才能得出结论.条件允许的话,可以作多基因或多基因组合分析后寻求一致树来加以解决.有时针对某些涉及到多种层次分类阶元的复杂分类群时,还可以采取组合分析的方法:即推断位于系统树基部的深层次的谱系发生时,运用较保守的基因作为目的基因;推断位于系统树中段的谱系发生时,采用进化速率较为适中的基因;在系统树顶端的终端分类单元时,采用进化速率较快的基因.这样可以在不同阶层的演化关系中都获得可信的结果.

基因序列数据的比对

选择了适宜的目的基因并通过基因的扩增(PCR技术)和序列测定后,就获得了各个目标生物类群的DNA序列数据,对所获得的同源DNA序列进行比对是分析中的关键环节.

所谓比对是指通过插入间隔(gaps)的方法,使不同长度的序列对齐达到长度一致,并确保序列中的同源位点都排列在同一位置.其中间隔的处理对后续的系统学分析有明显的影响.序列比对目前通常基于以下二种原理:点标(dot plot)法和记分距阵(scoring ma仃ix)法.

基因树的构建方法

目前,构建基因树的方法很多,常用的主要有二大类:

距离法(distancemethod):是将序列数据转变成数据(遗传距离)矩阵,然后通过此数据矩阵构建系统树、

具体性状法(dis—cretecharacter method):直接分析序列上每个核苷酸位点所提供的信息构建系统树,它又包括最大简约法(MP)和最大似然法以及由ML法延伸的贝叶斯法(Bayesianmetl-,od).

距离法

该方法基于这样一种假设,即只要获得一组同源序列间的进化距离(遗传距离),那么就可以重建这些序列的进化历史.距离法中以邻接法(NJ)最为常用.邻接法是由Saitou和Nei(1987)提出,其原理是逐步寻找新的近邻种类(序列),使最终生成的分子树的遗传距离

总长度为最小.该法虽并不检验所有可能的拓扑结构,但在每阶段诸物种(序列)聚合时都要应用最小进化原理,故而被认为是ME的一种简化方法.

最大简约法

该方法源于形态学的分支系统学研究,而最早被Fitch(1971)用于核苷酸数据研究.它是一种最优化标准,遵循“奥卡姆剃刀(Ockharn’S razor)原理,即假设由一祖先位点替换为另一位点时,发生的替换数目最少的事件为最可能发生的事件.在实际应用中,由于MP法只考虑所谓的“信息位点”,所得的进化树是最短的、也是变化最少的进化树.因而,简约法的“最小核苷酸替换数目”原则也意味着“异源同型事件(homoplastic event)(即平行替换、趋同替换、同时替换和回复突变等)最少.

最大似然法

该法最早由Felsenstein(1981)提出,其原理是以一个特定的替代模型分析一组既定的序列数据,使获得的每一个拓扑结构的似然率均为最大,再挑出似然率值最大的拓扑结构作为最终树这里所分析的参数是每个拓扑结构的枝长,并对似然率的最大值来估算枝长.迄今的研究表明,在分类群数目较大、序列长度较长的复杂分析中,ML法的分析结果优于其它任何方法。

名词解释:

系统发生树:(英文:phylogenetic tree或evolutionary tree)是表明被认为具有共同祖先的各物种相互间演化关系的树,又被译作系统发育树、系统演化树、系统进化树、种系发生树、演化树、进化树、系统树。它用来表示系统发生研究的结果,用它描述物种之间的进化关系。

基因树:表示一组基因或一组DNA顺序进化关系的系统发生树。和进化树相似,揭示各基因的亲缘关系远近。

“长枝吸引”(长枝效应):是指在用系统发育分析方法分析一个有限数据集时, 由于高频率的相似变化(如趋同、平行进化)和加速的进化速率等因素的存在使序列达到相同状态而人为地将这些不是来自于共同祖先的序列的代表分类元聚在一起, 使这些分类元之间相互“吸引”。因此, 在进行系统发育分析时, 应尽可能避免“长枝吸引”假象的产生, 从而构建出可靠的系统发育树。

短枝效应:

基因同源性:许多不同的物种间都具有同源性。现代分子生物学中的同源性描述的是基因与基因之间相似关系,它表明的是两个相比较的序列之间的匹配程度。一般来说,如果两条基因序列相似性达80%,就可以把它们称为“同源基因(homologousgene)”。为了便于研究,Fitch又把同源基因分为直向同源基因、横向同源基因和异源同源基因

直向同源基因(orthologous gene):又译为“垂直同源基因”、“正同源基因” 或“定向进化同源基因”、“直系同源基因”,是指从同一祖先垂直进化而来的基因。或者说,一个祖先物种分化产生两种新物种,那么这两种新物种共同具有的由这个祖先物种继承下来的基因就称为直向同源基因。直向同源基因通常是编码生命必需的酶、辅酶或关键性的调控蛋白的基因,具有功能保守,进化缓慢,变化速度可覆盖整个进化历史,且序列变化速度与进化距离相当等特征。

横向同源基因(paralogous gene):又译为“旁系同源基因”、“并系同源基因”或“平行进化同源基因”,是指由于基因重复而产生的同源基因例如人γ一珠蛋白基因和β一珠蛋白基因。基因重复后,进化选择压力变小、其中一条基因丢失或发生沉默都是促使横向同源基因分化产生新特性或新功能的原因。然而,虽然某些横向同源基因转录区序列相似度不高,但它们的操纵子却仍然具有较高的保守度

异源同源基因(xenologous gene):是由于基因在不同物种间的横向转移(horizontal transfer)而产生的。异源同源基因在原核生物中研究比较多。最近研究表明,异源同源基因的原位取代xenolo—gous gene displacement in situ)是细菌进化的强大推动力。另外,在比较真核基因组和原核生物基因组时发现,小部分脊椎动物基因在细菌中有同源序列,而在其他真核生物中却没有发现同源序列。一种解释认为,这些基因从细菌直接水平地转移到脊椎动物的祖先,也是异源同源基因;另外一种解释则认为,是由于其他的真核生物丢失了这些基因

自然地理学复习题

2009 自然地理考试习题 一、不定向选择3*5=15 1、矿物硬度:矿物受到刻划、研磨等作用时所表现出来的机械强度,称硬度。 矿物硬度大小主要取决于内部结构质点间连接力的强弱,连接力越强,抵抗外力作用的强度就越大,硬度也就越高,反之硬度越低。德国莫氏选择了10种常见矿物,将硬度从小到大排列,分为10级,这就是莫氏硬度计。通常,可将矿物硬度分为软、中、硬和极硬。 2、植物首先出现于哪个地质年代?太古代晚期,海洋里出现了一些原始单细胞 细菌和藻类生物;元古代开始后,藻类植物大发展,海洋中出现了最原始动物。 3、中生代:许多地方气候变干燥,喜湿润的孢子植物出于不适应这种干燥、冷 热多变的环境而逐渐衰退,而更能适应各种环境的裸子植物迅速发展,因此中生代又称裸子植物时代。裸子植物以种子繁殖,但种子裸露没有果实包裹,苏铁、银杏和松柏类是其代表。 4、大气层:大气层不均匀,尤其在垂直方向上,其分子组成、化学和物理性质、 温度和运动状况、荷电等分布不均匀,所以根据大气在垂直方向上的温度、成分、密度、电离等物理性质和运动状况,可以把大气分为5层,对流层、平流层、中间层、暖层、外层。 5、水汽凝结:具备两个条件,一是空气要达到饱和或过饱和状态,二是要有凝 结核。 6、辐射类型:太阳辐射为短波辐射,地面辐射和大气辐射为长波辐射。 7、气压系统:低气压、高气压、低压槽、高压脊、鞍型气压区统称为气压系统。 8、雪线:终年积雪区的下部界限,称为雪线。雪线的高度与气温成正比,与降 水量成反比,受地形影响,一是坡度影响,二是坡向影响。 9、流水地貌的沟谷:是沟谷流水侵蚀所成的槽形洼地,小的仅长10余米,大的 可达数十公里。按期发育程度可分为细沟、切沟、冲沟、坳沟。 10、植物土壤:酸性土植物(ph<6.5),生长在酸性较大的土壤上的植物,如我 国南方红壤、黄壤上的芒箕、马尾松、垂穗石松。碱性土植物(ph>7.5),如生在我国荒漠的珍珠猪毛菜,戈壁藜、尖叶盐爪爪。中性土植物(ph6.5~7.5),如红叶草、猫尾草等以及阔叶林的许多植物。

土壤地理学课后答案

1 怎样理解土壤在地理环境中的地位和作用,以及土壤和人的关系?地位及作用:土壤是地球表层系统的组成部分,处于人类智慧圈、大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的界面和相互作用交叉带,是联系有机界和无机界的中心环境节,也是结合地理环境各组成要素的纽带。P6~P7 土壤与人的关系: 为绿色植物光合作用提供协调水分、养分、温度、空气等营养条件,向人类和陆生动物提供食物、纤维物质,故土壤是人类发展的重要自然资源; 通过土壤形成发育过程分解和净化人类生存环境中的污染物和废弃物,因而土壤即是陆地生态系统食物链的首端,又是维持生存环境质量的净化器。 2 解说土壤剖面中的新生体和侵入体,并说明研究它们的意义。 新生体:在土壤形成过程中新产生的或聚积的物质称为新生体。新生体是判断土壤性质,土壤组成和发生过程等非常重要的特征。 侵入体:位于土体中,但不是土壤形成过程中聚积和产生的物体。一般常见耕作土壤,是判断人为经营活动对土壤层次影响所达到的深度,以及土层的来源等的重要依据。

3 土壤形态是怎样形成的,研究土壤形态的意义是什么?、 土壤形态指土壤和土壤剖面外部形态特征上,包括土壤剖面构造、土壤颜色、质地结构、土壤结持性、孔隙度、干湿度、新生体和侵入体。 4 人类应该以什么样的态度来看待和利用土壤? 5 土壤的基本组成是什么?如何看待它们之间的关系? 土壤由固相、液相和气相物质组成。 土壤的三类基本物质构成了一个矛盾的统一体,它们互相联系、互相制约,为作物提供必需的生活条件,是封肥力的物质基础。 6 结合我国土壤粒径分级系统,简述进行土壤粒径分级的意义和作用? 中国土壤料径分级系统为 <0.001mm为黏粒 0.001mm~0.005mm为粗黏粒 0.005~0.01为细粉粒 0.01~0.05为粗粉粒 0.05~0.25为细砂粒 0.25~1.0为粗砂粒 1.0~3.0为细砾 3.0~10.0为粗砾 >10.0为石块。

细菌性传染病分子发生学

山东农业大学 细菌性传染病分子发生学绿脓杆菌研究现状 学院动物科技学院 专业兽医硕士 学生姓名冯柳柳 学号2013120181 指导老师胡敬东老师

绿脓杆菌研究现状 摘要:绿脓杆菌存在于环境以及正常畜禽体内,是一种条件致病菌。近年来,随着动物疾病研究的深入,其中有关绿脓杆菌感染的报道也越来越多。本文从病原学、流行病学、发病机理、临床学等方面对绿脓杆菌的研究进展进行了综述,期望为控制绿脓杆菌的感染奠定基础。 关键词:绿脓杆菌;条件致病菌;血清型 Abstract: Pseudomonas aeruginosa is a conditional pathogenic bacteria existing in environment and normal livestock and poultry body. In recent years ,with the deepening of animal disease research, more and more infections have been reported .In order to lay the foundation for the control of infection, research advances on were reviewed from some aspects of etiology, epidemiology, pathogenesis and clinical in this paper. Key words: Pseudomonas aeruginosa;conditional pathogenic bacteria; serotypes 绿脓杆菌是1882年首先由Gersard 氏从伤口脓液分离得到。该菌在自然界广泛存在于水、土壤、空气以及动物肠道和皮肤中,为一种条件性致病菌,在特定的情况下能引起动物及人感染发病,如规模化养狐场母狐的流产、羊群的化脓性肺炎,雏鸡的败血症和绿脓杆菌感染鸽子、鹧鸪和人等。养殖业规模的不断扩大使绿脓杆菌引起的疫病也呈现上升的趋势。绿脓杆菌对禽属条件性致病性菌,常从正常禽的肠道、呼吸道和卵中分离出来,能引起各种年龄的禽发病,致死率在1% 90%以上,应激是幼禽暴发绿脓杆菌病的主要原因。该菌给规模化养殖场和人类的健康造成了很大威胁.在人医上,绿脓杆菌能引起术后和伤口的感染还能引起人的关节炎和角膜炎等疾病免疫力下降是重要的发病诱因,绿脓杆菌的毒素残留还能引起食物中毒为了探讨有效控制和治疗绿脓杆菌病的方法,对绿脓杆菌的生物学特性及其致病性的研究也越来越多。 1病原学 1.1 形态和培养特性绿脓杆菌属假单胞菌属,中等大小的革兰氏阴性杆菌,单在、成双或成短链。所有菌株均能运动。电子显微镜下可以见到菌体一端有一根很长的鞭毛和很多绒毛。 该菌最适宜的生长温度为30~37℃,41℃可生长,4℃不生长。该菌在普通培养基上生长良好,菌落为圆形,光滑带蓝绿色荧光。可以产生2种类型的菌落,一种为大而光滑、边缘平坦、中间凸起(煎蛋样)的菌落,另一种为小而粗糙、隆起的菌落。临床材料多见大菌落,而环境分离的常为小菌落,大菌落易变为小菌落,但极少发生回变。呼吸道和尿道排泄物中还可见到黏液型菌落。大多数菌株能产生水溶性的绿脓素(蓝色)和荧光素(带绿色荧光)。蓝绿色素向菌落周围扩散,使培养基带有颜色,某些菌株也分泌一些暗红色素。而有些菌株不产生色素,或只在特定的培养基上才产生色素。该菌在麦康凯生长良好,但菌落不呈红色。在血平板上,菌落稍变大,菌落周围有明显的溶血环。 绿脓杆菌纯培养物的保存,传统的方法是保存于普通斜面上。该方法需要1个月移种1次,保存到半年则会出现存活率低。复苏后色素不明显,长期保存容易变异等缺点。有报道了用超低温甘油保存的方法,试验结果表明,菌种保存2年多其活力高达100%,且细菌的生物特性未发生变异,这为实验室保存菌种提供了一种新方法。

综述:进化论与进化生物学的发展

综述:进化论与进化生物学的发展自达尔文1859年发表《物种起源》(The Origin of Species)一书以来,“进化”(evolution)已逐渐成为生物学文献中出现频率最高的词汇之一,进化生物学(evolutionary biology)则成为当今生命科学中一个重要的前沿领域。 纵观150年来,随着科学界对生物进化现象的认识不断深化,人们对达尔文进化论的理解也随之不断深入,进化论自身也走过了曲折的发展之路。除了像其他任何一种科学理论一样需要补充和修正外,进化论还经受了来自科学领域之外的一次又一次挑战。今天,分子水平的生物进化研究正在蓬勃兴起,人们对进化论的兴趣有增无减,同时也提出了更高的要求,即以进化论为核心的进化生物学研究不仅应能够解释各种复杂生命现象,重建生物的自然历史,而且还应具有一定的预测性和应用潜力。因而,藉纪念达尔文(C. Darwin)诞辰200周年和《物种起源》出版150周年之际,回顾进化论与进化生物学的发展历程,将有助于我们全面了解该领域的科学理论与知识,并用于指导21世纪生命科学的研究。 进化论的科学本质 进化论从本质上改变了人们对地球生命现象的理解。进化论围绕生物多样性的起源与发展,引导人们探索各种生物之间的亲缘关系(或称进化谱系)。例如,作为地球生物的一员,人类究竟何时又是如何在地球上出现的?不同人种或不同人群之间关系如何?人类与其他生物(如细菌)有何种进化上的关联?如此等等,进化论为我们提供了科学的解释。 在进化论中,具有有益性状的生物存在差异的繁殖优势被称为自然选择(natural selection),因为是自然来“选择”提高生物生存与繁殖能力的性状。如果生物的突变性状降低其生存与繁殖能力的话,自然选择就会减少这些性状在生物群体中的扩散。人工选择也是一个类似的过程,但在这种情况下是人而不是自然环境使生物交配以选择理想的性状。最常见的莫过于通过人工选择来获得人们所需的家畜品系和园艺植物品种等。 迄今为止,支持进化论的证据层出不穷,从中华龙鸟化石的发现到酵母实验进化的分析,不胜枚举[1]。近年来比较突出的例子有加拿大北部“大淡水鱼”化石的发现。科学家们根据进化理论和化石分析预测出浅水鱼类向陆地过渡阶段的大致时间,随后他们将目光投向加拿大北部努维特地区的埃尔斯米尔岛,那里有大约37 500万年前的沉积岩。通过四年的努力,科学家们终于从岩层中发掘出命名为“Tiktaalik”(因纽特人的语言中意为“大淡水鱼”)的生物化石,它既具有许多鱼类特征,又具有早期四足动物的典型特征,而它的鳍包含骨骼,可形成类似于有肢动物的肢体,用来移动和支撑躯体[2]。“大淡水鱼”的发现证实了科学家们基于进化论的预测。反过来,对于进化论预测的证实也提高了达尔文理论的可信度。的确,每一种科学理论本质上都要具备对尚未观察到的自然事件或现象作出预测的能力。 另一个经典的例子是科学家们对特立尼达岛阿立波河中的虹鳉鱼进行的观察与实验。按照进化理论,不同时间尺度上的自然选择可能产生全然不同的进化效应。在仅仅几个时代的周期内,生物个体就有可能产生小规模的变异,可称之为微进化(microevolution)。科学家们发现,生活在阿立波河中的虹鳉鱼无论是其幼体还是成体均遭受较大鱼类的捕食,生活在河流上游小溪中的虹鳉鱼只有其幼体会被较小鱼类捕食,因而长期的进化过程导致该河流中的虹鳉鱼个体较小(更易于躲避捕食者),而溪流中的虹鳉鱼则个体较大(不易被较小的鱼类捕食)。科学家们将河流中的虹鳉鱼置于原来没有虹鳉鱼种群的溪流中,发现它们仅仅在20代后就进化出了溪流中虹鳉鱼的特性[3]。 毋庸讳言,在科学上,我们不可能绝对肯定地证明某种解释是完美无缺的,或者是终结性的。然而,迄今为止,许多科学解释已经被人们反复检验,不断增添的新观察结果或新的实验分析很难对其作出重大改变。换言之,科学界已广泛接受这些解释,它们是以观察自然世界获得的证据为基础的。进化理论就是其中一个代表。从这一点出发,我们可以明确地将

分子生物学的研究及发展

分子生物学的应用及发展 摘要:本文在文献检索的基础上,对分子生物学的发展简史,基本原理,研究领域等作了简单介绍,阐述了分子生物学在人们日常生活中的应用并结合药学专业着重讨论了其在药学及中药开发发面的应用,并进一步对分子生物学未来的研究技术、方向和前景做了展望。 一前言 生物以能够复制自己而区别于非生物。生命现象最基本的特征是进行“自我更新”。进行“自我更新”体现了一种最高级和最复杂的运动状态。这种运动就是生物机体从环境中摄取物质和能量,以更新本身的物质组成,而山现生长、繁殖,在这样的过程中保证了将自身的特征传给历代;同时也不断地向环境输送一些物质和释放能量。在生物机体的组成物质中,防水分外,有各种无机盐类和各种有机化合物。其中生物大分子——核酸和蛋白质在进行自我更新运动中,以其功能的重要性占第一位。为探索生命现象的本质问题,产生了分子生物学这一学科[1]。 分子生物学(molecular biology)是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科,它是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域[2]。 分子生物学的最终目标是远大的,从产生基本细胞行为类型的各种分子的角度,来理解这五类行为类型:生长、分裂、分化、运动和相互作用。即分子生物学力图完整地描述细胞大分子的结构、功能和相互联系,从而理解细胞为什么要采取这种方式[3]。 分子生物学作为一门新兴的边缘学科。它的迅速发展及其在整个生命科学领域的广泛渗透和应用,促使人们对生物学等生命科学的认识从细胞水平进入分子水平。在农业、畜牧、林业、微生物学等领域发展十分迅速,如转基因动植物等。在医学领域,为医学诊断、治疗及新的疫苗、新药物研制等开辟了新的途径,使医学科学中原有的学科发生分化组合,医学分子生物学等新的学科分支不断产生,使医学科学发生了深刻的变革,不认识到这一点就很难跟上科学发展的步伐。 分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。 二分子生物学发展简史 分子生物学的发展大致可分为三个阶段[4-7]:

《土壤地理学》试题集整合版(附答案)解析

《土壤地理学》模拟试卷(一) 一.选择题(每小题2分,共20分。请将答案填在下面的表格内) 1.能源和环境问题已经威胁人类生存的时候“低碳经济”已经成为最热门的话题,在发展低碳农业中提倡发展的“白色农业”是指农业生产中的() A.微生物利用 B.太阳能利用 C.化学合成物利用 D.水能利用 2. 建立世界上第一个土壤系统分类为首的美国土壤科学家是() A.史密斯 B.詹尼 C.马伯特 D.道库恰耶夫 3. 18世纪以后,西欧地理学派的三个代表学派中,农业化学学派最主要的代表人物是() A.李比希 B.法鲁 C.李希霍芬 D.库比纳 4. 土壤中最主要的原生矿物是() A.氧化物类 B.硅酸盐和铝硅酸盐类 C.硫化物类 D. 磷灰石类 5. 土壤粘土矿物中膨胀性能最强的是() A.伊利石 B.高岭石 C.蒙脱石 D.绿泥石 6. 土壤毛管空隙和非毛管空隙的孔径界限是() A.0.1mm B.0.01mm C.0.1um D.0.01um 7. 泰安地区土壤水分类型属于() A.淋溶型与周期淋溶型 B.非淋溶型 C.渗出型 D.停滞型 E.冻结型 8. 土壤返潮现象是土壤吸收作用的哪种类型() A.机械吸收 B.物理吸收 C.化学吸收 D.生物 9. 控制土壤形成方向及其地理分布,尤其是地带性分布规律因素是() A.气候 B.生物 C.母质 D.地形 10. 聚合土体相当于中国土壤系统分类基层分类单元中的() A.土族 B.土纲 C.土类 D.土系 二、填空题(每空0.5 分,共 10分) 1.土壤的本质特征是和。 2. 水解作用的三个阶段是、和。 3.世界上有关土壤分类和肥力评价的最早专著是。 4.土水势主要包括、压力势、和重力势。

植物分子亲缘地理学研究以樱亚属植物为例

植物分子亲缘地理学研究 以樱亚属植物为例 1.植物分子亲缘地理学的概况 植物亲缘地理学(Phylogeography)是A vise等提出的有关历史性植物地理学观念,是研究物种及种内居群形成现有分布格局的历史原因和演化过程的一门学科,着重于对过往历史重建、探讨物种演化关系与地质事件之间的相关性并推测物种传播路径等问题(A vise,1987)。作为植物地理学的一个分支,亲缘地理学已不局限于解释现有种群的分布状况,而是进一步探究其分布的起因,阐述其进化历程,分析区域类群在时间上和空间上的发展变化,从而重建生物区系的历史。 1.1植物分子亲缘地理学的产生 传统植物地理学主要研究生物随时间变化形成的空间分布式样,并解释这种分布式样形成的原因,可分为历史植物地理学和生态植物地理学两部分内容。历史植物地理学处理大范围尺度、跨越百万年的进化过程,生态植物地理学处理短时间内、小空间范围的生态过程,两者之间的时间界限是更新世冰期及其产生的效应。植物地理学强调高分类阶元的地理分布模式,相对地,亲缘地理学的研究则偏重于近缘物种或种内居群间的研究(王静,2001)。 在不同时代的地层中遗留下来的植物化石和孢粉,是我们对第四纪不同时期植被迁移模式进行研究的有力证据(邓德山,2002)。然而,能够说明问题的孢粉和化石资料较少,不能对物种及整个植物区系的植物地理历史做出正确、完整的解释,因此需要用其它类型的证据和方法去更准确、客观地研究生物冰期避难所及其在冰期后的迁居路线。随着植物亲缘地理学研究方法上的拓展和分子生物学实验技术的渗透,出现了一门新的交叉学科一植物分子亲缘地理学。植物分子亲缘地理学主要采用分子生物学技术,在分子水平上探讨种内的系统地理格局的形成机制,它融入了分子遗传学、种群遗传学、系统发育学、统计学、行为学、古地理学和历史生物地理学等学科的精髓,将种内水平上的微进化和种及种上水平的大进化有机结合起来(Brown,1974)。植物分子亲缘地理学研究的核心是探讨居群分化的历史,研究导致居群现有分布格局形成的历史原因,系统发育关系以及现有分布特征,同时结合种群的地理分布状况发现、验证与其相关的地质历史事件、追溯和解释种群的进化历程(A vise,1987)

进化生物学试题

一:名词解释 1、进化:一切物质的发展规律,是指物质的无序到有序,从同质到异质,从简单到复杂的过程。 2、生物进化:是指物质有趋势的变化,这种变化包括了复杂性和有序性增长的趋势,适应生存环境的趋势,与无方向的循环往复的变化不同,演化更多的应用于非生物学领域。 3、进化论:是研究生物进化的科学,不仅研究进化的过程,更重要的是研究进化的原因,机制,速率和方向,是追究事物或过程的因果关系的科学。 4、化石:就是经过自然界的作用保存与地质中的古生物遗体,遗物和他们生活的遗迹,从时间上看,必须是全新世之前的地层中挖掘出来的才可以成为化石。 5、利他行为:指对其他动物有利而对本身不利,甚至有害的行为,发生在亲缘关系上的叫双亲行为,发生在没有亲缘关系的社群成员之间的利他行为,称为互惠互利的行为 6、大进化:指种和种以上分类的进化 7、小进化:指种内的个体和种群层次的进化改变,以现存的生物种群和个体为对象,研究其短时间内的改变 8、种群:是随机互交繁殖的个体的集合,又称孟德尔种群,杂合是种群的基本属性之一,杂合性可以保证种群的多样性 9、基因库:一种群在一定时间内,其组成成员的全部基因的总和被称为该种群的基因库 10、基因频率:指种群中某一等位基因在该位点上可能出现的基因总数中所占的比例 11、基因型频率:指某种基因型的个体在种群中所占的比率 12、遗传平衡(基因平衡):指在一个大的随机交配的群体中,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择、遗传漂变等条件下世代相传,不发生变化的现象,也称哈迪—温伯格定律 13、适合度:指某一基因型个体与其他基因型个体相比能够存活并把它的基因传给下一代的能力 14、选择系数:表示某一基因型在群体中不利于生存的程度,是表示相对选择强度的数值 15:、遗传漂变:把由于群体太小引起的基因频率随机增减甚至于丢失的现象称为遗传漂变,又称莱特效应。 16、适应:生物的适应是指生物的形态结构和生理功能与其赖以生存的一定环境条件相适应的现象,是生物界普遍存在的现象,也是生命特有的现象。 17、生物圈:是地球上最大的生态系统,指地球上的全部生命和一切适合于栖息的空间。 18、生态系统:是由生物群落与其环境组成的复合体 19、宏观的生物进化:应是指在自然生态系统中“生物逐渐演变,向前发展的过程”。这种进化过程的最直观效果就是通过近40亿年物质的不断演化,生物从原始的无机环境中产生,直至形成了包括病毒和人类在内的、包含各种层次的进化物种。 20、微观的生物进化:则是指在特定的地质历史时期,对于特定的生物群体,为了应付特定的生存压力,生物有机体所表现出的适应性变化过程,它体现在生物个体或特定群体在形态、结构、功能特性等方面的不断改进和完善,以与其所处的生态环境相适应。 21、动物行为:是指动物体感受信息后的有规律的适应性活动,包括我们直接观察到的一切动物的状态。应激性即能对外界刺激作出应答性反应。应激性是行为产生的重要基础。 22、谱系进化:就是通过种形成和种绝灭而表现出来的进化改变,包括平均表型的改变和分类学多在样性的变化;而线系进化只涉及一个线系,只包含平均表型的进化改变。 23、大进化型式(pattern of macroevolution)是指在一定时间,一组线系通过线系进化、种形成和绝灭过程所表现出来的谱系特征。简单地说,就是谱系进化(系统发生)的时、空特征。 24、辐射:一个单源群的许多成员在某些表型性状上发生显著的歧异,它们具有较近的共同祖先,较短的进化历史,不同的适应方向,因而能进入不同的适应域,占据不同的生态位。在系统树上则表现为从一个线系向不同的方向密集地分支,形成一个辐射状枝丛(线系丛),叫做辐射 25、趋同:属于不同单源群的成员各自独立地进化出相似的表型,以适应相似的生存环境;不同来源

分子生物学前沿技术

分子生物学前沿技术 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

激光捕获显微切割Laser capture microdissection (LCM) technology是在不破坏组织结构,保存要捕获的细胞和其周围组织形态完整的前提下,直接从冰冻或石蜡包埋组织切片中获取目标细胞,通常用于从中精确地分离一个单一的细胞。 背景:机体组织包含有上百种不同的细胞,这些细胞各自与周围的细胞、基质、血管、腺体、炎症细胞或相互粘附。在正常或发育中的组织器官内,细胞内信号、相邻细胞的信号以及体液刺激作用于特定的细胞,使这些细胞表达不同的基因并且发生复杂的分子变化。在状态下,如果同一类型的细胞发生了相同的分子改变,则这种分子改变对于疾病的发生可能起着关键性的作用。然而,发生相同分子改变的细胞可能只占组织总体积的很小一部分;同时,研究的目标细胞往往被其它组织成分所环绕。为了对疾病发生过程中的组织损害进行分子水平分析,分离出纯净的目标细胞就显得非常必要。1996年,美国国立卫生院(NIH)国家肿瘤研究所的[2]开发出激光捕获显微切割技术(Laser capture microdissection , LCM ),次年,美国Arcturus Engineering公司成功研制激光捕获显微切割系统,并实现商品化销售。应用该技术可以在显微镜直视下快速、准确获取所需的单一细胞亚群,甚至单个细胞,从而成功解决了组织中细胞异质性问题。这项技术现已成为美国“肿瘤基因组解剖计划”的一项支撑技术[1]。 原理:LCM的基本原理是通过一低能脉冲激活热塑膜———乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinylacetate,EVA)膜(其最大吸收峰接近

进化生物学教学大纲

《进化生物学专题》课程教学大纲 Evolutionary Biology 一、课程的性质和目的 课程性质:《进化生物学专题》是野生动植物保护专业硕士研究生学位课。 课程目的:进化论是生命科学中最大的统一理论,是在生命科学的基础上进行生物种类、种群及生物类群的演化及进化研究的一门学科,对于生命科学各个分支学科和各个水平层次的学习和研究均具有指导意义。通过对生物进化的历史过程、进化原因、进化机制、进化速率、进化趋向、物种的形成和绝灭、系统发生以及适应的起源机制等内容的学习,使学生认识生命进化的基本历程,进化的动力机制,同时融会贯通各分支学科知识,在已有的各学科领域知识的基础上学会对生物的进化现象进行正确的理论分析,从而培养学生的创新意识和创新思维。 二、预修课程 进化理论是生物学中最大的统一理论。因此,植物学、动物学、动植物生理学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等课程是进化生物学的预修课程。 三、课程内容及学时分配 专题一概论(4学时) 1、进化、生物进化、生物进化论与进化生物学等基本概念; 2、进化思想与进化学说的产生与发展; 3、当代进化生物学的研究领域和研究方法。 专题讨论:生活中的生物进化现象。 专题二生物发展史――多细胞生物的进化历史(4学时) 1、地球上生命的起源 2、地质年代和生物化石 3、生物界的系统进化历史及其规律 专题讨论:澄江动物群和寒武纪生命大爆发 专题三小进化――生物的微观进化(4学时) 1、微观进化的概念及对象——无性繁殖系和种群 2、种群的遗传结构及改变基因频率的因素 (1)突变对基因频率的影响; (2)在选择作用下基因频率的变化; (3)迁移(基因流动)对基因频率的影响; (4)遗传漂变引起基因频率的变化。 3、自然选择的作用 (1)自然选择的概念及类型; (2)自然选择的意义。 4、自然选择下的适应进化。

鹅掌楸属群体遗传结构及分子系统地理学研究

鹅掌楸属群体遗传结构及分子系统地理学研究作为被子植物中最原始的类群,木兰科植物对研究有花植物的起源、分布和系统发育有重要价值。木兰科(Magnoliaceae)鹅掌楸属(Liriodendron)为第三纪孑遗树种,现仅存两个种,即鹅掌楸(L. chinense Sarg.)和北美鹅掌楸(L. tulipifera Linn.)。 鹅掌楸和北美鹅掌楸是典型的东亚-北美间断分布“种对”。是植物群体遗传学和分子系统发育地理学的理想材料。 本研究以北美鹅掌楸、鹅掌楸31个自然群体及5个子代群体为研究对象,利用SSR分子标记检测鹅掌楸属树种天然群体的遗传结构及子代遗传多样性,分析种内不同群体的遗传分化及亲缘关系,比较鹅掌楸种间遗传多样性及遗传分化,以及鹅掌楸及其子代的遗传多样性和群体间分化。检测群体、家系及个体三层次的遗传变异分配程度。 同时,通过对特定基因序列(cpDNA的psbA-trnH和trnT-trnL基因片段及nrDNA ITS序列)的克隆测序,推测鹅掌楸属植物第四纪冰期的避难所,以探讨鹅掌楸属群体地理分布形成的原因。主要研究结果如下:鹅掌楸天然群体遗传结构。 利用14对SSR引物对12个鹅掌楸天然群体的318个个体的遗传多样性进行扩增检测,发现鹅掌楸天然群体有较高的遗传多样性(He=0.7385)。鹅掌楸群体之间存在中等的遗传分化(Fst=0.1956)以及低水平的基因流 (Nm=1.0283)。 此外,在其中6个群体中检测到显著的瓶颈效应。Mantel检验结果表明, 鹅掌楸天然群体遗传距离和地理距离存在极显著相关性(r=0.5011, P=0.002)。

进化生物学试题(全章节)

第一章绪论 —、选择题 1拉马克提出的法则除获得性状遗传外还有____________ 。 A用进废退 B 一元论C多元论D动物的内在要求 2 ?在生物学领域里再没有比—A—的见解更为有意义的了。 A进化B变化C辨证统一D生物与环境的统一 3. ____________________________________ 生物体新陈代谢自我完成的动力在于。 A种内斗争B遗传与变异的对立统一 C同化与异化作用的对立统一D生物与环境的统一 4?表现生物遗传特征的生命现象是—__。 A自我调控B自发突变C自我完成D自我复制 5 ?在人类进化过程中—起着愈来愈重要的作用。 A生物学进化B社会文化进化C环境的变化D基因的进化 二、填空题 1 进化生物学的研究内容括 _________ , , _ , ______ , _________ 。 2 ?达尔文进化论的主要思想包括: _____________ , _________________ , _______________ 。 三、名词解释 1生物进化:2 .进化生物学:3?广义进化:4.中性突变:5.同工突变: 四、简答题 1什么是进化?2 ?什么是生物进化生物学?3 ?进化生物学的研究的内容 4 ?进化生物学研究的水平与方法5?简述拉马克学说的创立及其主要内容 五、论述题 1试述达尔文与拉马克学说的异同 2 ?学习进化生物学的意义 3?试述生物进化论与进化生物学的关系 第二章生命及其在地球上的起源 一、选择题1活着的有机体需要不断从环境吸取负熵以克服自身的—。 A、熵流 B、熵变 C、熵 D、熵产生 2 ?生命现象最基本的特征是_____ 。 A、自我复制 B、自我更新 C、自我调控 D、自我突变 3 ?团聚体和—均为多分子体系的实验模型。 A、类蛋白质 B、类蛋白质微球体 C、微芽 D、微粒 4. 构成生物体的有机分子,包括核酸、蛋白质、糖类、脂类和 A维生素B无机盐C ATP D氨基酸 5 ?生命现象的本质特征是不断地与环境进行物质和能量的交换,作为原始生命体必然是一个— A开放系统B封闭系统C半开放系统D半封闭系统 6?关于核酸和蛋白质起源的三大分支学说是陆相起源说、海相起源说和— A氨基酸起源学说B核酸起源学说 C RNA起源学说D深海烟囱学说 7 ?关于地球的起源,科学界普遍公认的是_ A地心说B日心说C星云说D宇宙说&生命活动的基本特征是自我复制、自我调控、自我更新和____________________________________________________________ 。

第十五期分子生物学常用技术与研究进展学习班

第十五期分子生物学常用技术与研究进展学习班 分子生物学实验技术是当今生命科学领域应用最广泛和最重要的手段之一,为推广分子生物学实验技术,满足临床医技人员、教学科研人员、在读研究生及其它有需要人员的要求,北京市理化分析测试中心已举办了十四期“分子生物学常用技术与研究进展学习班”,并得到了全体学员的一致好评。应广大学员的强烈要求,理化中心将于2016年11月19日至11月22日在北京开办本年度唯一一期分子生物学常用技术学习班,欢迎各位学员前来参加。本期学习班包括理论讲座与实验操作两部分内容,力求使每位学员在4天时间内都能学有所值、学有所用。 一、培训单位: 主办单位:北京市理化分析测试中心 协办单位:华斯泰生物医学科技有限公司 二、培训日程:

三、培训安排 时间:2016年11月19日-22日 地点:北京市海淀区永丰产业基地丰贤中路7号孵化楼B座四层 报到:北京康复瑞假日酒店西山店2016年11月18日14:00-18:00

四、住宿安排 1、交通、住宿、午餐及晚餐费用自理。如需会务组预定午餐,请各位学员在回执表内注明(午餐均为快餐,发票均为手撕发票)。 2、酒店预订:会务组协助提供协议酒店,但培训人员需自行预定,预定时请说明“百欧美生公司预定”即可享受协议价。 协议酒店:北京康福瑞假日酒店西山店(北京市海淀区北青路与永丰路交叉口往南800米路东),房间优惠价:单人间298元/天/间,双人标准间380元/天/间,均含早餐,电话:。 五、注册方式 1、报名时间 报名从即日起至2016年11月14日截止。为了保证教学质量,本次培训班限额40人,招满为止。 2、注册费 共计3200元/人,同一单位两人以上参会优惠至3000元/人。 3、缴费方式(电子汇款) 账户名称:北京市理化分析测试中心 账户号: 开户行:工商行紫竹院支行 汇款用途处务必请标明:学员姓名+分子培训班 4、联系人 姓名:马老师联系电话: E-mail:网站: 报名者请填写以下回执,并于2016年11月14日前E-mail至联系人邮箱。如有其它需要,请在备注中说明。

土壤地理学第一章

土壤地理学绪论/第一章 1.土壤剖面:自地表直至母质的土壤纵切面 2.单个土体:它是土壤剖面的立体化,是土壤类型基层单元的最小体积单位。 3.聚合土体:有两个或两个以上的单个土体所组成的群体。 4.土壤:是覆盖在地球表面能够生长植物的疏松层。 5.土壤肥力 是指土壤为植物生长供应和协调水肥气热的能力。(是土壤的基本属性)6.土壤生产力 土壤在一定的管理系统下能生长某种植物或植物系列的能力。 原生矿物 是指土壤中各种岩石只受到不同程度的物理风化而未经化学风化的碎屑物,其原来的化学组成和结晶结构均未改变的矿物。 次生矿物 定义:原生矿物在风化和成土过程中新形成的矿物称为次生矿物,它包括简单盐类、次生氧化物和铝硅酸盐类 次生矿物的分类: 1)简单盐类:碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、氯化物等。 2)次生氧化物(类型及其特性) 氧化硅类:土壤新生体(蛋白石-玉髓)。 氧化锰类:土壤新生体,使土壤具有金属光泽。 氧化铁类(包括氢氧化铁):种类较多,使土壤染色:红色、砖红色、棕色、黄色氧化铝类(包括氢氧化铝):调节土壤的酸碱平衡,起到“两性胶体”的作用。2)次生铝硅酸盐类矿物 包括伊利石、蒙脱石、高岭石等。它们是构成土壤粘粒的主要成分。 结构:晶体是由硅氧四面体片和铝氧八面体片是由四个氧原子围绕一个硅原子,形成具有四面构造而得名。一系列的硅氧四面体通过共同氧原子联结成平面,形成一个片状的四面体层,或称硅氧片。两种基本晶片连接而成的薄片层状结晶体。 根据晶层结构分类为: 1∶1型非胀塑性矿物典型代表是高岭石和埃洛石。 2∶1型膨胀性矿物典型代表是蒙脱石和蛭石。 2∶2型膨胀性矿物典型代表是伊利石、蛭石。 土壤有机质 定义:是泛指土壤中以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。 分类: 普通土壤有机质:糖类、蛋白质、脂肪类等。 土壤腐殖质: 胡敏酸、富里酸等,60-70

汪晓云:人文科学发生学:意义、方法与问题

汪晓云:人文科学发生学:意义、方法与问题 2006-05-05 19:26:45来自: GTY 近年来,发生学作为观念与方法在人文科学领域运用日渐频繁,使用范围日渐广泛。然而,一些人在使用这一概念时存在着误解,最常见的是将发生理解为起源,将发生学理解为起源学。之所以出现这样的误解,是由于混淆了观念的发生与事件的发生。观念的发生与事件的发生是两个不同的概念,前者强调主观认识,后者强调客观现象,因此,发生学研究人类知识结构的生成,而起源学研究事件在历史中的出现;发生是逻辑推理概念,而起源是历史时间概念。 由于起源研究的是事件在历史中出现的源头,因此,起源研究在方法论上具有实证主义倾向,在认识论上具有经验主义倾向。但是,任何事情的起源从来就没有绝对的开端,以事件的发生作为起源,必然导致起源的绝对化,并且无法解释知识结构的生成机制。而发生学研究观念的发生恰恰能弥补起源学研究事件发生的不足。观念的发生强调知识结构生成的过程,也就是事物从一个阶段过渡到另一个阶段,这一阶段性的过渡不以事件和时间进行实证,而以观念进行推理,从而有效解决了起源研究将起源绝对化以及无法解释知识结构生成机制的问题。与起源研究的实证主义与经验主义相反,发生学研究通过探究认识的结构生成把握主客体的相互作用及其内在的本质与规律,从而解决了起源研究忽略主体性、只注重事

件形式而不注重功能的不足。与起源研究相比,发生学研究具有客观性与历史性。 因此,作为人文科学研究的新方法与新视角,发生学强调的是对主客体共同作用的发生认识论原理的运用,这样,发生学就与我们日常所说的事件的发生以及相关的起源概念明显地区分开来。正是由于观念发生与事件起源的不同,严格意义上的发生学就具有认识论与方法论的意义,作为认识论,它有别于强调认识结果的经验主义;作为方法论,它有别于研究事件起源的实证主义。 发生学作为一种研究方法与范式,是从自然科学“嫁接”到人文科学的。如果说自然科学发生学研究应归功于达尔文的生物进化论,那么,人文科学发生学研究则应该归功于皮亚杰的发生认识论。发生认识论的主要问题是解释新的事物是怎样在知识发展过程中构成的,其前提是,知识是不断构造的结果,在每一次理解中,总有一定程度的发明被包含在内;知识从一个阶段向另一个阶段过渡,总是以一些新结构的形成为标志,而发生认识论的中心问题就是关于新结构的构造机制问题。因此,发生学探究与认识相关的结构生成,不仅研究认识如何发生,也研究认识为何发生。 从某种程度上说,发生学从自然科学“嫁接”到人文科学标志着人文科学学术范式的转变。这一转变体现为从静态的现象描述到动态的历史—发生学分析,从注重外在形式要素的研究到注重整体内容与功能的研究,从对主客体相互作用的结果的研究到主客体相互

地理学科发展前沿专题_考试答案

一 地球表层各种自然现象和人文现象以及它们之间相互关系和区域分异 二 地球科学传统——强调自然要素在地球表层的相互作用; 区位传统——强调人类活动在地球表面的空间组织; 人地关系传统——强调人类活动与自然环境的相互作用; 区域传统——是第二和第三个传统在特定区域的结合。 三 (1)空间表达(2)认识自然系统与过程(3)认识人文系统与过程(4)认识环境演变与污染过程(5)认识地方与区域 四 可持续发展是既满足当代人的需求,而又不危及后代人满足其需求的发展。它是一个综合概念,其内涵包括生态持续发展、经济持续发展和社会持续发展三个方面,生态持续发展是基础,经济持续发展是条件,社会持续发展是目的。 五 地理学的基本理论包括地域分异理论、空间结构和组织理论及人地互动理论等。地域分异理论鉴别、表达和解释地理要素在区域分布上的差异性以及要素之间的因果关系,是地理分析的基础;空间结构和组织理论把多个要素的地域分异在不同的空间尺度上组织起来,运用空间分析的方法解释这些要素在一定区域乃至全球尺度上的相互作用及其变化过程;人地互动理论包含了地理学家关于人类对地球的适应性、改变以及地球的反馈等方面的研究。 六 七 (主要由人类活动引起的)可能改变地球系统生命支撑能力的全球性环境变化。 冰川退缩:高山生态系统对全球变暖十分敏感,一些冰川出现减少或退缩现象,如天山乌鲁木齐河源1号冰川、乞里马扎罗山。 湖泊水位下降与面积萎缩:青海湖近百年来水文下降了约12米。 世界多个国家水资源进一步短缺,由丰水国转向缺水国。 海平面上升50 cm将使受灾(淹没和风暴潮)人口增加到9200万;上升100cm,受灾人口将达到11800万(没有考虑人口增长的因素)。 作物产量:中高纬地区为正效应,低纬地区为负效应;产量变化的区域差异较大;因CO2的肥料效应,某些国家和地区初期增产,而后期由于高温胁迫而减产。对中国全国平均水平来讲气候变化对作物产量的影响是正效应。

马建华版现代自然地理学复习思考题答案++

绪论 简答题 1、现代自然地理学发展的特点。 研究管理和保护地球的问题,解决人类面临的人口、资源、环境和发展问题,前沿领域包括全球环境变化及其响应。相比于传统的定性描述,现代自然地理学更强调认识变化过程、揭示变化原因、提出管理对策,运用定性和定量相结合的系统分析,运用遥感与地理信息系统等新兴技术手段。 2、简述自然地理学的研究对象。 自然地理学的研究对象包括天然的和人为的自然地理环境,它具有一定的组分和结构,分布于地球表层并构成一个地理圈。 第一章地球 名词 1、经线:通过地轴的平面和地球表面相交成为圆,其中连接南北两极的半圆弧为经线。 2、经度:某地所在经线与本初子午线之间的角距,即这两个经线平面在地轴上的夹角。 3、岛屿:被海洋所环绕,但面积远比大陆小的小块陆地。 简答题 1、地球表面有哪些基本特征? 1)太阳辐射集中分布于地表,太阳能的转化亦主要在地表进行。 2)固态、液态、气态物质同时并存于地表,各界面上的物质相互渗透,三相物质相互转换,形成多种多样的胶体物质和溶液系统。 3)地球表面具有其特有的、由其本身发展形成的物质和现象。 4)相互渗透的地表各圈层之间,进行着复杂的物质、能量交换和循环。 5)地球表面存在着复杂的内部分异。 6)地球表面是人类社会发生、发展的环境。 2、简述地球自转的地理意义。 1)地球自转是确定地理坐标的基础。 2)地球自转决定昼夜更替,并使地表各种过程具有昼夜节奏。 3)地球自转使所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转,在南半球则向左偏。 4)地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间。 5)月球和太阳的引力使地球体发生弹性形变,在洋面上则表现为潮汐,而地球自转又使潮汐变为方向与之相反的潮汐波。 6)地球的整体自转运动同它的局部运动如地壳运动、海水运动、大气运动等,都有密切的关系。 3、简述地球的圈层分化并着重介绍地球的外部构造。 原始地球是一个接近均质的物体,没有明显的分层现象。地球圈层的分化过程同整个地球的温度变化密切相关。放射性

进化生物学基本原理和方法 复习题

1.分类学在达尔文进化论发表前后有何变化? 2.综合进化论的要点是什么?代表人物有哪些? 3.生命进化过程中经历了哪几个重要的阶段? 4.变异的来源有哪些?哪些变异在进化中最有意义,为什么? 5.遗传漂变有哪些效应/变现形式?其与选择的主要区别是什么? 6.找一个例子,论证自然界确实存在选择。 7.物种形成有哪几种主要方式?物种形成的核心问题是什么? 8.系统发育重建中,最主要的学派是什么?简述构建系统发育树的主要方法及其原理。1.达尔文进化论发表前,分类学是建立在自然分类途径之上的,人们以植物性状的相似性来决定植物的亲缘关系和系统排列,在这样的思想指导下逐渐建立的分类系统,就叫做自然系统(natural system)。达尔文进化论发表后,分类学者重新估价已建立的系统,认识到要创立反映植物界客观进化情况的系统。他们建立起了体现出植物界各类间的亲缘关系,这样的系统叫做系统发育系统。 2.代表人物:Dobzhansky, Mayr, Simpson, Stebbins。综合进化论的基本要点(课件):用孟德尔定律来解释遗传变异的性质和机制;用群体遗传学方法来研究进化的机制(理论和实验群体遗传学),通过对微观进化过程和机制的研究来认识宏观进化; 接受了达尔文进化论的核心部分—自然选择,并有所发展。现代综合进化论的基本观点是(网络):(1)基因突变、染色体畸变和通过有性杂交实现的基因重组合为生物进化提供了原材料。(2)进化的基本单位是群体而不是个体;进化是由于群体中基因频率发生了重大的变化。(3)自然选择决定进化的方向;生物对环境的适应性是长期自然选择的结果。(4)隔离导致新种的形成;长期的地理隔离常使一个种群分成许多亚种,亚种在各自不同的环境条件下进一步发生变异就可能出现生殖隔离,形成新种。进化= 遗传变异+ 变异的不均等传递+ 物种形成 3.生命史中最重要的进化事件(大繁荣与大萧条);单细胞生命—35亿年前(最晚);真核生物-19~20 亿年前;多细胞植物(海生藻类)-6~7 亿年前;陆生植物(苔藓植物)和陆生无脊椎动物- 4.5 亿年前;生命史中的多次灭绝事件(如白垩纪末)。值得一提的是5.5亿年前的寒武纪大爆发。 4.遗传变异的来源:1、突变(根本来源;染色体畸变、基因突变、表观遗传变异);2、重组(主要成分);3、基因流 5.岛屿效应;遗传瓶颈;建立者效应。选择有方向,遗传漂变是基因型的随机变化。6.可以白桦蛾为例子介绍。 7.(1)以植物物种形成为例,植物物种的形成可分为原发性物种形成和杂种式物种(两个不同物种杂交形成新的物种)形成,其中,原发性物种形成又可分为地理式物种形成(Evolution of two or more species from a single species following geographic isolation.)和量子式物种(种群内一部分个体,因遗传机制或随机因素的变化,如突变、遗传漂变等,而相对快速地产生生殖隔离,并形成新种的方式。)形成。地理式物种形成的式样可分为异域物种形成、领域物种形成、近域物种形成、同域物种形成。而杂种式物种形成则可分为有性生殖化物种形成和无融合生殖化物种形成。(2)物种形成研究的核心问题如下:形成方式:地理和空间距离、杂交、多倍化——异域、同域,杂交和多倍化的意义(地理隔离的重要性);形成速率:逐渐(慢速) -- 突发(快速)——不同速率的原因及其影响因素(间断平衡说、线性渐变说、适应性辐射);遗传基础——多基因(小突变) -- 少基因(大突变) ;影响因素:遗传、生态、随机——本身是适应性的还是适应的后果。 8.最主要的学派是分支学派。以分支学派为例,构建系统发育树的基本原理和方法依次如

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