生命起源的历程始于何处?--从化学进化到生物进化的探索

生命起源开始于从化学进化进入生物进化．然而,在原始细胞出现之前,已存在一个有蛋白质、核酸等生命要素的过渡期．那么,生命起源的历程究竞从何处开始?对这个未解之迹,进行了讨论．首先,从化学进化到生物进化要实现3个相变,即：从随机的有机化学反应相变为定向代谢途径;从消旋体环境相变为生物手性环境：从化学混沌状态相变为生命耗散结构．通过比较分析发现,由于前生命化学时期出现了丙酮酸．它的独特性质导致了这3种相变同步发生,其中起驱动作用的是定向代谢途径．它起源于以丙酮酸为基质的逆向糖酵解(糖生成途径)．     

细胞与分子进化开放研究实验室

本实验室以真核生物细胞核,特别是染色体,包括其结构和组成的起源、进化及其和物种形成的关系为研究方向,进而探讨分子进化、核型进化、表型进化的相互关系。近期鼓励下述内容的研究:①真核细胞的起源及其早期进化的研究,侧重于染色体和核骨架方面;②中国特有动物类群的细胞进化与分子进化研究;③细胞与分子进化中的若干理论生物学问题,着重于生物进化的非线性过程。     

进化基因组学

进化基因组学是一门刚刚起步的新兴学科,在诞生以来的10余年里取得了巨大的进展。通过基因组数据的比较诠释基因功能、研究生物进化,和通过分析新基因起源研究基因组本身的进化是进化基因组学研究的两大主要内容。它的诞生在生物学各分支学科都产生了巨大的影响,今后必将在人类理解生命起源和发展的过程中发挥越来越重要的作用。     

用电教手段复习高中生物第六章

教学题目生命的起源和生物的进化教学目的 1通过对45亿年前地球原始面貌的了解和观看米勒实验,使学生进一步巩固地球上的原始生命是由非生命的物质逐渐演变而来的知识。 2.通过重温生物进化的确凿证据,使学生牢固树立地球上所有的生物都是由共同的原始祖先经过漫长年代进化来的观点;通过狼捕食鹿的生动画面,使学生对达尔文进化理论的核心——自然选择学说有深刻的理解,加深对生物进化的原因和过程以及生物的多样性和适应性形成的原因的领会。同时,使学生逐渐形成     

高中生物新教材第七章、第八章、第九章内容分析及教学建议

第七章　生物的进化1　教材分析本章教材安排了“现代生物进化理论简介”、“生物的进化过程和分界”、“人类的起源和发展”三节内容。与原教材相比 ,本章在知识结构体系上作了重大调整 ,删去了“生命的起源”、“生物进化的证据”两节内容 ,只保留了“生物进化”一节的部分内容。这样处理使新教材的内容更科学、更严谨 ,更符合学生的认知发展规律。“现代生物进化理论简介”是本章教学重点 ,这节内容是在原教材“生物进化学说”基础上的“提升”。“种群是生物进化的单位”部分主要讲述了种群、种群基因库、基因频率等基本概念 ,尤其是种…     

细胞与分子进化开放研究实验室

进化生物学是生物科学综合的基础,进化的思想和方法论推动并促进了现代生物科学各分支学科的繁荣和发展。同时,在人类生产实践中一些重大问题的解决,如优良品种的选育、人类遗传病的基因诊断和治疗等,都离不开生物进化规律和进化论思想的指导。细胞与分子水平的进化研究,是当今进化生物学的新生长点这项工作的开展对理论和实践方面都有重要的意义。基于昆明动物研究所在原有细胞核起源与进化、动物核型进化以及理论生物学研究方面取得了一批有国内外影响的成就,并且是国内比较系统、完整地从事细胞与分子进化     

合成生物学在生命起源、进化、结构和功能相互关系研究中的作用

生命从何而来?生物进化的原理和分子机制是什么?生物如何组装具有特定结构的分子和细胞,又如何从一个细胞生长发育为一个有规则结构的生物体?这些古老的生物学基本问题至今仍然蒙着神秘的面纱.在过去几十年中,合成生物学这门新兴交叉学科融合了生命科学、工程学、物理学与化学等诸多学科中的内容,旨在通过设计和建造新的生物元件、功能和系统,以创建在自然界中并不存在的可控方式、生物逻辑和生命系统.合成生物学的出现或许能够克服此前的技术障碍,在回答生命起源、进化、结构与功能等问题上提供新的有趣的观点;此外,它也可能改变对生命已被广泛接受的定义,从而挑战认知生命的方式.     

病毒体内的遗传物质DNA或RNA，有的呈单链有的呈环链，单链和环链在进化地位上有何意义？

在生物起源过程中,推测最先出现的遗传物质载体是RNA。从化学结构上看,DNA比RNA稳定,双链又比单链稳定。这可能是为什么细胞生物在长期的进化历程中,最终选择了双链DNA作为遗传载体的原因。人们可以通过对进化过程中序列保守的DNA片段进行比对和分析,来了解不同物种在生物进化中的相互关系。     

“自然选择学说”教学中应讲清楚的几个问题

自然选择理论是达尔文进化学说的核心,它阐明了生物进化的原因和过程,正确解释了生物的多样性和适应性.这段内容是"生命的起源和生物的进化"一章教学的重点与难点,下面谈谈在教学中应注意的几个问题.一、关子"选择"的函义"选择"这个概念大体上是指去留的意思,即淘汰和保留之意.达尔文在从事生物进化理论的研究工作时,是从研究饲养动物和栽培植物的起源问题入     

高中生物学新课程知识释疑——“遗传与进化”模块

在普通高中生物学新课标的“内容标准”部分指出,“遗传与进化”模块选取的减数分裂和受精作用、DNA分子结构及其遗传基本功能、遗传和变异的基本原理及应用等知识．主要是从细胞和分子水平阐述生命的延续性：选取的现代生物进化理论和物种形成等知识。主要是阐明生物进化的过程和原因。本文仅就该模块教学中产生的几个疑难问题,提出一些看法供老师们参考。     

物种的起源

达尔文的《物种起源》(1859)奠定了现代进化论的基础。这部划时代的著作论证了现代生物是由进化而来的,自然选择是生物进化的主要动力。他的书虽然以物种起源来命名,可是他并没有真正讨论过任何物种的起源。他讨论的主要是生物进化的一般原理。     

生物多样性起源与进化研究进展

生物多样性的起源与进化是生命科学领域最重要的科学问题之一。多组学数据的积累和相关分析技术的发展, 极大地推动了人们对生物多样性起源与进化的理解和研究, 使得阐明生物进化事件发生的过程与机制成为可能。值此《生物多样性》创刊30周年之际, 本文简要回顾生物多样性起源与进化相关研究在近年来取得的重要研究进展, 以期帮助读者了解该研究方向的发展现状。过去10年中, 生物多样性起源与进化相关研究在生命之树重建、生物多样性时空分布格局、物种概念、物种形成与适应性进化以及新性状起源与多样化等方面取得了许多重要进展, 并在此基础上厘清了许多分类单元间的系统发育关系、揭示了生物多样性分布格局的部分历史成因、提出了新的物种概念和物种形成模型、阐明了新性状和新功能发生的部分分子机制。我们认为, 更精准地重建生命之树、深入挖掘基因组数据以及多学科交叉融合将是今后生物多样性研究的主要趋势。     

谈“生物来自生物”的假说实验

地球上的生命起源子非生命物质,经过十几亿年的化学进化,演变成原始生命(非细胞形态);再经过三十多亿年的生物进化,才出现各式各样的生物,从此打破了地球上的空寂。生物是从哪里来的?由繁殖来的即生物来自生物(但最初的生物来自非生命物质).而在历史上,人们对于生物的来源曾出现过许多不同的认识。从古代到十七世纪,无论东方还是西方都盛行一种“自然发生论”。这一观点根据简单的观察。认为生物是从非生命物质迅速而直接地产生出来的。例如;腐草化萤、白石化羊、汗水生虱,腐肉生蛆、湿土     

生命的演化——从原始非细胞到人类

人们常以“从鱼到人”来说明人类的起源。但需要弄清的是:“从鱼到人”的过程究竟如何?鱼又怎样发展而来?这里,也就是要探究从最古的生物发展到人类所经历的各个主要阶段的情况。我们知道,世界上最早的生命是一种原始非细胞,称为原生体。这就是生命的开始。原生体经过发展,成为原核单细胞。这种最原始的细胞没有细胞核和细胞器,大约在32亿年前就出现了。10多亿年前,原核单细胞又进化成具有细胞核和细胞器的真核单细胞,真核单细胞又不断分裂和增殖,向群体,多细胞生物进化。     

古生物化石保护三明宣言

幽古华夏,广袤神州,万物竞生。这片浩瀚的土地,埋藏着亿万年间沧海桑田、生物进化的实证———古生物化石。它们虽生命已逝,却依然栩栩如生,昭示着进化的历程和生命的永恒。化石是万物的精华、生命的绝唱,是破译地球与生物演化谜团的钥匙,是大自然对人类文明的慷慨赐予。中国幅员辽阔,古生物化石资源丰厚,研究成果全球瞩目,在重要生物门类的起源、重大地史时期生物的演替与灭绝、生物与环境的协同演化、人类的起源与进化等方面做出了历史性的贡献。中国的古生物化石在开展科学普及与教育,提高国民的科学与文化素养,增强民族自豪感,推动精神…     

遗传伦理问题起源的研究与对策

遗传伦理问题是生命科学领域最具争议并最难以妥善解决的问题之一。近年来, 此类问题的研究主要是围绕遗传伦理问题的种类及解决方法进行的。但关于遗传伦理问题起源的系统研究尚不多见, 这也使相应对策的提出显得缺乏理论支撑。文章从人类生物进化与文化进化的双重角度深入探讨了遗传伦理问题发生的进化根源和演化规律。人类是生物进化与文化进化的双重产物, 是地球上唯一既具有生物属性又具有文化属性的物种。通过对人类生物进化与文化进化及其生物属性与文化属性特点的比较研究, 文章提出了任何伦理问题都可以从人类的生物进化与文化进化之间相互作用所产生的冲突中找到其发生根源的观点, 其目的是为研究遗传伦理问题及其对策的提出寻求理论和实践上的依据。同时, 提出了一系列关于遗传伦理问题的对应策略。文章的最终目的并非仅仅为某种观点能被接受, 而是希望通过对遗传伦理问题及其起源的了解和认识, 使遗传学领域的决策者和研究者更具使命感与责任感, 使一般公众对遗传学研究及其应用少一些误解, 多一些理性, 从而使遗传学事业能健康、持续发展, 造福人类。     

分子进化的概念、理论和方法

严格地说,“分子进化”有两层含意。一层含意是 指生命起源时期的化学进化,即有机分子由简单向复 杂的演变〔们;另一层含意是指生物进化过程中,构成生 物体的大分子,如蛋白质、核酸的演变。由于分子生物 学研究的迅速进展,已经搞清了许多生物大分子的一 级结构。从某些同源蛋白质（或核酸）的比较中,人们发 现,不同生物之间,同源蛋白质（或核酸）结构上的差异 各不相同,亲缘关系近的差异较小,反之则差异较大, 即这些生物大分子象生物的表型一样,能反映物种间 的亲缘关系,体现物种的演化过程。现在,当提及分子 进化时,一般都是指后一层意思。     

基于生物适应进化原理论证生物进化的动力

文章从现有主流生物进化理论存在的问题入手, 以生物适应进化原理为认识基础, 讨论生物进化的动力, 以求对生物进化机制有一个新的认识。在薛定谔“生命赖负熵生存”观点的指导下, 提出了“负熵流”包括能量流、物质流和信息流, 以及负熵流是生命生存和发育的动力的观点。作者在原有生物适应进化原理基础上, 修改完善并提出了“DNA、RNA和蛋白质在环境作用下的生物适应进化调控系统”理论, 并根据系统发育是个体发育的“积分”的观点, 推论得出生物与环境的负熵差引起的负熵流也是生命进化的动力, 对生物进化机制作出了新的理解。基于这样的生物进化机制的认识, 提出了“进化是一个子系统在其上一等级系统中, 将自身全部或部分信息遗传给下一代子系统, 并在其适应上一等级系统过程中, 产生一些新质, 终止一些旧质, 从而在其上一等级系统中得以延续的变化过程”的概念, 并探讨了一些与进化有关的其他争议问题。     

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.     

生物进化的实证

生命起源和人类本身的来源应当是人类最早思考的问题之一。经过千百年的思索和探究,到目前为止,相信生物进化的人越来越多,尽管在西方仍有少部分人在相信神创论,但自从达尔文发表其《物种起源》的惊世之作后,进化论已日渐深入人心。进化论之所以越来越多地被大家接受,是因为科学家发现和积累了越来越多的证据。目前最主要的证据还是来自古生物学家的贡献。与生物进化的漫长历程相比,人类的历史是非常短暂的,对远古生物及其进化过程的了解,只能是借助于各类化石。古生物学家已经发现了大量生物化石,最早的有３６亿年左右,而很可靠…