备课卡片

脊椎动物起源前推５０００万年　　最近出版的《自然》期刊,发表了我国西北大学舒德干等专家在地球早期动物进化研究上取得的重大突破性成果——《华南早寒武世脊椎动物》。该文报道的两种地球上已知最古老的脊椎动物分别命名为昆明鱼和海口鱼。这两条早寒武世鱼的发现,不仅是揭示寒武纪生命大爆发全貌的重大突破,而且为生物学中关于脊椎动物及其重要器官构造的起源及深化提供了关键性的可靠依据,将脊椎动物的记录至少提前了５０００万年。学术界认为,这是我国本世纪继北京猿人头盖骨之后关于生命演化的又一重要发现。昆明鱼和海口鱼是…     

脊椎动物基因组与基因复制研究进展

脊椎动物的出现是动物进化历史上一次质的飞跃.由于所有的脊椎动物在其胚胎发育中都呈现连续的解剖学特征,因此过去很多学者都根据现存脊椎动物的形态特征和在其发育过程中的解剖学特征假想原始脊椎动物,并推导其进化过程和起源.近年来的研究表明,通过对脊椎动物和与之亲缘关系接近的物种之间进行基因家族、染色体结构分析,可以对脊椎动物进化提供很多线索和证据.更多的研究表明,脊椎动物在进化过程中很可能发生过整体基因组的复制, 基因和/或基因组的复制可能是引起脊椎动物形体结构复杂性增加的根本原因.因此,基因和基因组的复制正在成为生物进化研究的热点问题.但这两种复制方式中哪一种是产生动物形体结构和功能复杂性增加最重要的原因尚有争论.     

无颌类脊椎动物适应性免疫系统的进化

适应性免疫系统的起源与进化问题一直是人们研究的热点, 以七鳃鳗为代表的无颌类脊椎动物, 被普遍认为处在进化出适应性免疫系统的边缘。因此, 研究无颌类脊椎动物适应性免疫的机制, 对揭示适应性免疫系统的起源与进化具有重要意义。研究表明, 无颌类在一定范围内具有高等脊椎动物特有的适应性免疫特征, 并发现了一些在结构或功能上与高等脊椎动物免疫相关基因同源的免疫因子。文章就近年来对无颌类脊椎动物适应性免疫系统机制的研究进展作一概述, 为进一步深入研究脊椎动物适应性免疫系统的起源与进化提供有益的参考。     

脊椎动物史——第一章 绪论

近五亿年前,地球上生命历史的进程中发生了一次重大的飞跃,出现了最早的鱼形动物,揭开了脊椎动物史的序幕。动物界的发展,从此进入了一个新的历史时期。脊椎动物是自然界长期的历史发展的产物。在悠久的地球历史时期里,生物的发展,从三十多亿年前少数简单的原始单细胞生物开始,经历漫长曲折的道路,进化到脊椎动物。脊椎动物的历史,即各类脊椎动物的起源和逐渐发展到今天这个样子的历史,是整个自然界历史发展的一个重要组成部分。脊椎动物的发生和进化的过程,体现了自然界矛盾发展的规律。     

脊椎动物基因组进化原因的争论

脊椎动物基因组进化原因的争论马德如（南开大学生命科学学院分子生物学研究所,天津３０００７１）关键词基因组进化７０年代以来,Ｂｅｒｎａｒｄｉ等发现在温血脊椎动物（鸟类和哺乳类）与冷血脊椎动物（鱼类、两栖类、爬行类）间基因组的结构特点有明显不同。温血脊椎...     

文昌鱼—研究脊柱动物起源和进化的模式动物

长久以来,文昌鱼一直被认为和生活在约5亿年前的脊椎动物的直接祖先相似。由于文昌鱼在进化上的重要性,它在动物学研究史上发挥着关键作用,近100多年来,文昌鱼作为研究对象曾数次受到动物学界青睐或冷落,大约10年前,随着分子生物学技术应用于文昌鱼研究,又激发了动物学家对文昌鱼的研究兴趣,又一次出现在文昌鱼研究的高潮,并且一直持续至今,分子生物学研究结果表明,文昌鱼样生物可能是环节动物样动物和最早的脊椎动物之间的进化中间体,因此,文昌鱼在动物学研究史上好像绕了个大圈又回到了原处,在被忽视一段时间之后,又重新占据脊椎动物起源和进化研究中心舞台的位置,成为研究脊椎动物起源和进化的模式动物。     

血红蛋白与脊椎动物高海拔适应进化

高海拔环境是研究脊椎动物对极端环境适应进化过程的典型范例之一.血红蛋白在脊椎动物呼吸和氧化能量代谢中的核心作用决定了其无论在进化生物学还是高原医学研究领域都有着极其重要的意义.然而,如果不清楚研究对象的系统进化地位和机体本身的适应进化特点,就无法对各个水平的适应进化机制作出全面诠释.因此,对脊椎动物的低氧适应进化研究首先从机体生理需求的差异出发.此外,血红蛋白的功能适应性还表现在物种或种群间的空间分布差异导致不同程度的低氧需求.因此,本文从个体和系统发育水平评述了血红蛋白的分子进化及功能适应研究,深入比较了长期定居和短期移居物种间的适应机制区别,系统分析了鸟类及其他脊椎动物适应高海拔低氧环境的趋同和趋异进化特征.最后通过评价不同研究方法的优缺点,结合功能蛋白和物种进化相似的分子遗传规律,为未来高海拔低氧适应进化及高原医学研究提出一些新的思考.总之,本文支持功能验证在适应性进化相关基因研究中的必要性,强调整合分子、细胞和系统水平确定研究方案的重要性,以及系统发育背景和种群进化历史在研究对象选择中的重要意义.     

我在美国所见到的动物学教学

在美国加州大学(伯克力)的一年期间,我有意识地对脊椎动物学教学的各个环节作了一些了解,并亲自参加了两门课(脊椎动物进化和机能形态学、兽类学)教学的全过程,包括听课,参加实验课和野外实习。仅就下面几个问题作些介绍,对我们的教学改革可能有所启发。 (一)讲课、实验课和讨论课以脊椎动物进化和机能形态学这门课为     

七鳃鳗：生物进化和疾病研究的重要模式动物

七鳃鳗是现存的无颌类脊椎动物代表之一,距今已有5亿多年的历史,素有"活化石"之称。古老的七鳃鳗凭借独特的功能特征和进化地位吸引了众多学者的注意:在免疫系统方面,七鳃鳗具有不同于有颌类脊椎动物的适应性免疫系统和免疫分子;基于进化地位,七鳃鳗作为一种重要的发育进化模式动物可以解析脊椎动物进化保守性和衍生的特点,七鳃鳗大脑皮层为哺乳动物大脑皮层的进化提供蓝图;在疾病研究中,七鳃鳗作为脊髓损伤功能再生和胆道闭锁病理模型取得了阶段性成果。本文结合国内外相关报道,详细介绍了七鳃鳗的免疫分子、发育进化以及生理结构的研究进展,以期为深入开展七鳃鳗在动物遗传发育和生物医学领域的研究产生积极地推动作用。     

脊椎动物的大脑皮层

脊椎动物的大脑皮层历经由无到有,由简单到复杂的进化过程。简要概述了脊椎动物的大脑皮层的发生,以及在各类群的差异和演化情况。     

基于基因家族大小的比较研究脊椎动物的适应性进化

同源基因家族的拷贝数在不同物种间普遍存在差异,这种差异是由不同的基因得失速率引起。众所周知,基因拷贝数变异是特定物种表型创新的可能原因。本研究选取具有代表性的脊椎动物主要类群并跨约6亿年进化时间的64个物种,鉴定了它们的同源基因家族,揭示了脊椎动物基因家族大小的进化模式。结果表明:在推断的存在于脊椎动物最近共同祖先的6857个基因家族中,有6712个都在至少一个种系中发生了大小的变化,而且基因家族在大多数种系中都是收缩的;其中,霍氏树懒(Choloepus hoffmanni)中有最高的基因家族收缩水平,而在斑马鱼(Danio rerio)中则相反。基于脊椎动物基因家族大小进化的高度动态性,本研究从基因家族大小变化的角度鉴定了一些可能与特定脊椎动物类群进化有关的基因组信号。结果观察到在现存真骨鱼类最近共同祖先基因组中出现了可能因全基因组复制所导致的高比例的基因家族扩增现象,随后在后裔物种中发生基因收缩事件。此外,本研究还发现了硬骨鱼特异性的orphan基因可能对这些鱼类在水生环境中的适应性进化有所贡献的证据,如在有些硬骨鱼中orphan基因与鳍、尾巴、肾脏等发育有关。本研究结果有助于深入了解脊椎动物基因家族大小的进化,同时为理解脊椎动物基因组进化与表型多样性的联系提供了理论证据。     

鱼和两栖动物之间还有什么?

经过百余年的研究与探寻 ,人们似乎已经查明了地球上生物的进化历程 :所有的陆生脊椎动物 ,包括人类 ,都是从鱼类的一个小分支中沿袭进化而来的。鱼类的这个分支于大约３ ６５亿年前从水中爬上了陆地 ,继续进化 ,形成了今天种群繁多的陆生脊椎动物。古生物学家与生物学家们对这一进化极为重视 ,因为第一个陆生脊椎动物的出现 ,不仅是我们的祖先再次获得进化的一个重要步骤 ,更完全改变了陆地的生态系统。根据传统的观点 ,两栖动物是从鱼类进化而来的。但迄今为止 ,人们所找到的进化得最为“先进”的鱼与最初等的两栖动物之间依然存在着明显…     

高等脊椎动物Toll样受体基因分子进化模式研究进展

Toll样受体是高等脊椎动物(包含无颌类到哺乳类)先天性免疫防卫系统中的必要元件,它们负责识别病原微生物,并最终引起宿主动物体内的免疫应答反应。通过研究TLR家族基因的遗传多样性是如何被保留和维持的,有利于了解动物免疫系统在病原微生物选择压力下的适应性进化。第2代测序技术的发展为TLR基因的分子进化模式提供了更丰富的资源。介绍TLR家族基因的结构及功能,着重于该受体基因在高等脊椎动物中的进化模式,从而揭示TLR家族基因在脊椎动物先天性免疫系统的适应性进化中的重要性,并进一步阐明宿主与病原微生物之间的协同进化模式。     

2012年第4期《遗传》封面说明

七鳃鳗(Lampetra japonica)属无颌类脊椎动物,是现存脊椎动物中最古老、最原始的物种之一。其化石记录可以追溯到志留纪及寒武纪,有现存的"活化石"之称,它印记了从无脊椎动物到脊椎动物的进化历史,同时作为脊椎动物的祖     

学习自然辩证法的一点体会——谈谈爬行动物的起源

“自然界也总是不断发展的,永远不会停止在一个水平上。”“发展是对立面的‘斗争’。”(《列宁选集》第二卷)脊椎动物的进化史,也和其他一切事物一样,雄辩地反映了自然界进化发展和对立面斗争的事实。它们从鱼类进化为两栖动物,又从两栖动物进化为爬行动物,爬行动物又进化出两支,一支到鸟类,另一支到包括我们人类在内的哺乳动物。这是脊椎动物五大类间的进化,此外还有本类动物中的小分支的进化。每一进化,都是矛盾斗争的结果,是新陈     

文昌鱼sfy1基因的克隆及其在早期发育中的表达

文昌鱼是公认现存最接近于脊椎动物的一种头索动物,具有与脊椎动物相似但简单得多的身体图式[1],因而是研究脊椎动物发育机制起源和进化的宝贵材料,也是发育生物学的经典实验模型之一.近年来,人们在对果蝇和脊椎动物发育分子机制的研究取得了一系列重大突破之后,利用发育调控基     

不同脊椎动物骨骼肌的解剖结构与动物进化程度的关系

目的:依据发育重演律的理论,比较进化程度不同的脊椎动物骨骼肌是否存在结构层次的差异。方法:选取进化程度不同的脊椎动物,如哺乳动物、鸟类、两栖动物及鱼类,选择各类有代表性并容易取材的动物,通过苏木精伊红染色(HE染色)的方法对健康的昆明白小鼠、家兔、家鸽、牛蛙、鲫鱼背部及腿部肌肉横切面进行观察。结果:昆明白小鼠、家兔、家鸽、牛蛙、鲫鱼的骨骼肌都有相类似的层次结构,即每块骨骼肌由数个肌束构成,骨骼肌外被肌外膜,肌束由肌束膜包绕,每个肌束又由众多肌纤维构成,肌纤维由肌内膜包绕。骨骼肌的层次结构与动物的进化程度和实验取材部位无关。结论:表明进化程度不同的脊椎动物骨骼肌的进化程度相近。表明骨骼肌的3层结构并非在脊椎动物阶段进化完成的。     

人类Y染色体长臂异染色质区与鱼类基因组的比较分析

脊椎动物有一些共同特征,这些共有性状都是在漫长的进化历程中保留下来的,因而极具保守性.这种进化上性状的保守性反映了它们的基因组结构存在一定的保守性.人类和硬骨鱼类在进化地位上相差甚远,正因如此,它们基因组之间的保守结构才真实代表了脊椎动物进化的最本质特征.因此,以斑马鱼( Dario rerio )和河豚等鱼类模式物种与人类之间直接开展比较基因组研究是近年来的国际学术探讨热点之一(Amores et al .,1998; Meyer et al .,1998).     

《微孢子虫:机会性病原体》

正出版:高等教育出版社出版时间:2018年4月ISBN:978-7-04-047765-8定价:160.00元微孢子虫是一种典型而又引人关注的寄生虫,是一种对全球的农业和水产养殖业有重要影响的病原体。《微孢子虫:机会性病原体》阐述了脊椎动物和无脊椎动物中寄生的微孢子虫,并且第一次系统性地内容简介综述了微孢子虫的分子生物学和系统发育学相关进展。全书共25章,包含了从事微孢子虫研究的进化生物学家、分子生     

封面说明

正文昌鱼隶属脊索动物门,头索动物亚门,是无脊椎动物向脊椎动物过渡的中间类群,同时也是现存脊索动物中最为原始的类群。由于文昌鱼特殊的进化地位,以及与脊椎动物相似的身体构筑方式、基因组成和胚胎发育模式,是进化发育生物学、比较基因组学和胚胎学研究的理想模式物种。