2011学年进化生物学期末考试-A答案-1219

云南大学2011至2012下学期《进化生物学》期末考试（闭卷）试卷Ａ参考答案满分100分考试时间：120分钟任课教师：虞泓学院：＿＿＿＿＿专业：＿＿＿＿＿学号：＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿一、术语解释（10 小题, 每小题2分，共计20分）1、基因型频率：居群中某一性状的各种基因型间的比率叫做基因型频率。

由于基因型频率是一个相对的比率，是以百分率表示的。

2、基因型：指生物体的遗传组成或生物体全部基因的组合。

3、孟德尔居群：占据同一生境包含在同一基因库内的同一物种的所有个体，称为一个居群；居群内遗传物质的传递遵循孟德尔定律，叫孟德尔居群。

4、多态现象：居群内的不同个体在形态、生理、生化、遗传等方面具有两种或多种变异类型，如花色这一性状，可有红色和白色等变异类型。

5、随机遗传漂变：是指取样漂变，即取样事故造成的误差。

6、生态型：适应于特定环境生活的居群。

生态型是具有进化意义的单位，是居群对一个特定生境的遗传性反应。

7、差别繁殖：就是某些类型比其它类型产生更大比例的后代。

造成差别繁殖的任何因素都是自然选择因素，只要这种差别能够遗传。

8、相对适合度：某一基因型跟其它基因型相比时，能够存活并留下子裔的相对能力。

将每种基因型的存活率除以最高的基因型的存活率，所得的商数就是该基因型的相对适合度。

9、存活率：居群中每种基因型的存活率(λ)，将该基因型发生选择后的个体数目除以该基因型原来的数目。

10、进化：居群中基因种类和基因频率的逐代改变。

二、简答题（共6小题, 任选2小题，每小题10分，共计20分）1、简答生态型与生态渐变群的区别。

参考答案：生态型和生态渐变群是种内地理变异的不同方式。

它们不一定互相排斥，两者都倾向于强调观察到的变异的适应意义。

生态型概念强调地理变异中的不连续性，而生态渐变群概念则强调逐步改变。

生态渐变群的概念在强调这样两个方面：一是种内的地理变异可能是逐步的和连续的；二是种常常不一定能分成独立的生态型或地理小种等单位。

然而，生态渐变群的研究也有某些局限。

一个生态渐变群通常是指沿某一地理样条件就某一特定性状的梯度变化，而不是指一个居群。

如果同时研究若干个性状，它们之间的变化可能有很大的相关性。

可是有时候生态渐变群的性状变异可能是彼此独立地改变的，所以，有多少个研究性状就可以有多少个生态渐变群，生态渐变群不与任何自然的生物实体相一致，而且对于某一性状而言可能是一个生态渐变群，而对于另一性状而言则可能是随机变异，或者没有变异。

生态渐变群概念在分类学中并非特别有用，然而，在处理个体特征的地理变异方面它又是一种很有用的概括。

2、简答R对策及其生物学意义。

参考答案：r 指的是内禀自然增长率，在临时性的生境中，选择的作用是把 r 值提高到最大的程度，在这种生境中快速生产大量的种子和短的寿命是很适应的。

把沙漠短命植物归入 r －k 谱系接近 r 这一极端。

在动物中，青蛙、鱼类鸟类等多属于r-对策者。

r-对策的生物，通常出生率高、寿命短、个体小，一般缺乏保持后代的能力，竞争力弱，但一般具有很强的扩散能力，一有机会就入侵新的生境，并通过提高r值而迅速增殖。

他们大多数是机会主义物种，通常生活在气候不稳定、多灾害的环境。

r-对策居群是在不能预料或临时性的生境中具有使适合度提高至最大限度的生活史式样，常经历显著的环境和居群波动。

幼体和成体的大量死亡通常由外部因素如干旱、霜冻和其它物理伤害引起，是非密度制约的。

因为幼体的大量死亡是非密度制约的，即生产愈多存活愈多，所以生产大量小型幼体能使适合度达到最大。

小型幼体（或种子）可以散布到更多潜在的安全地点，从而增大新世代存活到生殖阶段的可能性。

这种散遍有临时性生境的广阔地区的能力具有很大重要性。

某些灾变性的、非密度制约的因素可导致成体的大量死亡。

这种生活史式样生殖的特点是早熟的和爆发性的。

按照经济学观点，这就意味着很少或没有能量分配给生长和存活，r-选择的物种是小型的，且寿命和世代时间短。

因为生境常常是不能预料的，r-选择居群的种子概率寿命非常长。

短寿、早生殖和很少由于种内竞争而死亡等导致萌发后的死亡率低。

存活曲线通常是Deevey 的I型或II型。

3、简答中性学说。

参考答案：中性学说，是日本遗传学家木村资生1968年首先提出的。

该学说认为分子水平上的大多数突变是中性或近中性的，自然选择对它们不起作用，这些突变全靠一代又一代的随机漂变而被保存或趋于消失，从而形成分子水平上的进化或种内变异。

生物在分子水平上的进化是基于基因不断产生“中性突变”的结果，也是在居群中产生的，不像综合进化理论所主张的突变有好有坏那样，这种“中性突变”既无好处也无坏处，并不受自然选择的作用，而是通过居群内个体的随机交配以及突变基因随同一些基因型固定下来或消失不见，新种的形成主要不是由微小的长期有利变异积累而成，而是由那些无适应性的、无好坏利害之分的中性突变积累而成。

即生物在分子水平的大多数突变是中性的或近似中性的，它们既没有好坏利害之别，又没有适应和不适应之分，因此自然选择对它们不起作用。

中性学说的出发点是中性突变，在中性突变过程中，哪一种变异能够保存下来，哪一种变异趋于消失，全靠机遇，而不是达尔文的自然选择，这个过程叫做“遗传漂变”。

4、简答间断平衡理论。

参考答案：生物的进化并不像达尔文及其新达尔文主义者认为的那样，是一个缓慢的渐变积累过程，而是长期的稳定（甚至是不变）与短暂的剧变交替的过程，从而在地质记录中留下许多空缺。

该理论认为达尔文主义的核心是自然选择理论，而不是生物渐变论。

5、简答大陆漂移学说。

参考答案：解释地壳运动和海陆分布以及演变的学说。

大陆彼此之间以及大陆相对于大洋盆地间的大规模水平运动，称为大陆漂移。

大陆漂移说认为，地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块，称之为泛大陆或联合古陆，中生代开始，泛大陆分裂并漂移，逐渐达到现在的位置。

大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关，向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。

较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上，由于潮汐力和离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离，而向西、向赤道作大规模水平漂移。

6、简答动物睡眠的生物学意义。

参考答案：任何运动都需要休息，而睡眠是最重要的休息方式。

野生鸟类和哺乳动物，并非整日都处于运动之中。

为了节约能量，它们每日也大约有一半或3/4以上的时间处于休息状态，其中包括必要的睡眠。

睡眠是动物的共性，即使在睡眠时最容易受到食肉动物的攻击，但是睡眠对动物仍然是必不可少。

想必睡眠对动物机体是很大好处的，一是提高机体的免疫力，不易感染疾病；二是提高生命活力，促进捕捉食物的能力和逃避天敌的能力。

在睡眠期间，动物机体制造蛋白质的速度远远高于觉醒期。

蛋白质是一种大分子，为维持结构所必需，又是体内所有细胞，包括神经元发挥功能的基础。

睡眠不足会使许多器官的功能逐渐减退，严重的会影响对能量的有效储存，变得精疲力竭，萎靡不振。

据近期的一些研究称，海豚和虎鲸的新生幼兽在一个月内只活动，不睡眠。

据推测这也是一种适应。

新生幼兽不睡眠，能更好地逃生，而且在脂肪堆积起来前，保持警觉可以使体温维持在较高水平，可刺激脑部迅速发育。

三、计算题：（共3小题，任选1小题，每小题10分，共计10分）1、假设二倍体生物居群某一座位上有一对等位基因A和a，完全显性、选择对隐性纯合体不利，即W AA = W Aa = 1时，ΔP≌s p q2，请计算ΔP的最大值，并说明其意义。

参考答案：当p = 1/3，q = 2/3 时，ΔP有极大值即，ΔPmax= 4 s / 272、假设二倍体生物居群某一座位上有一对等位基因A和a，不完全显性、选择对隐性基因不利的选择模型，即W AA = 1，W Aa = 1- S/2，W aa = 1- S时，ΔP请计算ΔP的最大值，并说明其意义。

参考答案：当 p = q = 1/2 时， ΔP 有极大值即，ΔP max = s / q – 4s3、假设有一对等位基因，A 基因的频率为p 0, a 基因的频率为q 0，并且p 0> q 0；又设突变率和反突变率分别为u 和v ，当突变到达up - vq = 0的动态平衡时，证明下列方程式：v u v p +=ˆ参考答案：居群中产生遗传变异的根本来源是基因突变，突变能增加居群中遗传变异的总量。

频发突变本身就能改变居群的基因频率，因此，突变是一种独立的进化动力。

频发突变怎样引起居群基因频率的改变呢？以一对等位基因为例，设A 基因的频率为p 0, a 基因的频率为q 0，并且p 0>q 0；又设突变率和反突变率分别为u 和v ，并且u>v ，即A −−←−→−V U a下一代居群的基因频率为p 1=p 0-up 0+vq 0q 1=q 0-vq 0+up 0频率的改变量为Δp =p 1-p 0 =vq 0-up 0 (1.1)Δq =q 1-q 0 =up 0-vq 0 (1.2)平衡时Δp =Δq =0即u pˆ-v q ˆ=0 (p ˆ和q ˆ分别代表A 和a 这对等位基因平衡时的频率) 进而pˆ=v q ˆ/u 等式两边同时加qˆ p ˆ+q ˆ=q u q v ˆˆ+ q u u v u q u q v ˆ)(ˆˆ1+=+= 因此v u u q +=ˆ (1.3) 同样可以求得v u vp +=ˆ (1.4)因为突变大于反突变率,所以如果没有其他因素的影响,突变型终将成为多数。

而平衡时频率只取决于u 和v 的值,与起始频率的高低无关。

四、简述题（共4小题，任选1小题，每小题10分，共计10分）1、简述人工选择和人工杂交是不是进化的一种形式。

参考答案：现代达尔文进化论的基础是，孟德遗传学、基因的随机突变理论和自然选择理论。

要弄清楚“人工选择是不是进化”这个问题，只要弄清楚人工选择是不是属于自然选择的一部分，就可以回答了。

生命在地球上已存在 38 亿年之久，而人类的历史如果以智人的出现计算，那么人类在宇宙中存在了仅仅10－20万年。

地球上的生命自从诞生起，甚至在诞生前的孕育中就受到了自然选择的作用，而且生命自从诞生后，就从未停止过对自然的斗争、适应、生存及改造！人类诞生后，对自然的改造能力有了质的飞跃，发展到现在人类已经具备了毁灭地球以及创造新物种、新生命的强大能力。

然而笔者认为，尽管如此，人类仍然属于自然的一部分，不能独立或超脱于自然之上。

虽然人类具备了主动改造自然的能力，但是简单说来，这与其它生命被动改造自然没有什么区别，只不过人类意识到了这点而已。

从这个意义上讲，人工选择在本质上仍然属于自然选择,因此人工选择也是一种进化。

自然界中的进化是物种适应自然的生存需要，人工选择是为了更好的为人类服务。

“人工选择是不是进化”只是纯粹的理论探讨，而更具有实际指导意义的是人类如何克服自身的欲望，怀着敬畏天地之心，有节制的利用改造自然的能力，为了人类生存的地球、为了地球上的其它生命、为了人类自身更好的生存下去。