基因的概念演变及其发展

网上科普有关“基因的概念演变及其发展”话题很是火热,小编也是针对基因的概念演变及其发展寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。(...

网上科普有关“基因的概念演变及其发展”话题很是火热,小编也是针对基因的概念演变及其发展寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

(中生代,距今2.51亿~0.65亿年)

2.51亿年前,有一颗超级小行星撞击地球,撞开了恐龙时代的“大门”,从此地球跨入了恐龙时代。恐龙时代即中生代,它包含3个纪:三叠纪(距今2.51亿~2.05亿年)、侏罗纪(距今2.05亿~1.37亿年)和白垩纪(距今1.37亿~0.65亿年)。这次撞击事件,可能要比0.65亿年前造成恐龙集群灭绝的撞击事件大千百倍,因为这次事件造成了地球上80%的物种完全灭绝(海洋生物90%,陆地生物70%)。这次非凡的撞击事件,带来了巨量的外星物质,有些外星物质可能以极其微量的形式(如离子),通过食物链进入了地球生物体,嵌入了某些生物的基因链,造成基因排序突变,促使某些生物(如原始爬行类)变成了一代“天怪”——恐龙,地球进入了恐龙时代。所以,恐龙时代也可以说是基因突变的时代。如果不是这样,我们又怎么能够解释下面的这些现象呢?

6.5.1 震龙为什么会长得那么大

震龙有多大,您能想象出来吗?它竟是一条长52米、高18米、重130吨的超级恐龙。它有两节火车车厢那么长,比现代海洋中最大的动物蓝鲸还要长22米(最大的蓝鲸长30米左右),比6层楼还高(楼高以3米计),比16头大象还要重(最大的大象重8吨)。它们一跺脚,大地都要颤三颤,所以叫它震龙。震龙生活在距今1.62亿~1.36亿年的晚侏罗世。其体型较大的还有梁龙,它发现于美国科罗拉多州,生活于侏罗纪时期,长25~30米,重30吨;腕龙,生活于侏罗纪,长24.4米,重55吨;雷龙,生活于侏罗纪,长24米,重30吨;马门溪龙,首次发现于四川,生活于侏罗纪晚期,长22米,宽3米,高6米,重约20吨。您如何解释它们为什么长得这么大?您能发现比它们还要大的动物吗?

震龙

马门溪龙

6.5.2 伊氏西爪龙为什么会长得那么小

最小的恐龙是什么龙呢?它应是由龙到鸟的过渡类型,个体应该比较细小,身上可能披有“羽毛”。所以,有时可能会被误称为龙鸟,其实它们是像鸟的龙。因此,正确的称谓应是鸟龙。209年3月,加拿大古生物学家,发现了一只世界上最小的、如小鸡一般的“迷你”恐龙。它形似鸟,颌如钳,臂短,腿细,爪大,被命名为伊氏西爪龙。伊氏西爪龙食昆虫,会爬树,与我国发现的带有羽毛的恐龙中华龙鸟等可能有亲缘关系。伊氏西爪龙可能还没有震龙一个爪子那么大。在恐龙这个庞然大物的时代,它为什么会长得如此小呢?

伊氏西爪龙

6.5.3 迅猛龙为什么那么凶残

迅猛龙的个子虽然很小,只有火鸡那么大,但其脑容量大,是当时智商最高的龙。它的牙如铡刀,呈锯齿状,锋利无比;四爪弯弯,比镰刀还快。它比饿狼还凶残,在逮住猎物的瞬间就用锋利无比的前爪,钩断猎物的喉管和颈部的静脉血管,一爪使猎物毙命。它是恐龙时代最凶猛的肉食恐龙,所以被称为迅猛龙。在那时,恐龙们一听到迅猛龙的叫声,腿都发颤。稍一定神,立即拼命逃亡。但谁都逃不掉,因为迅猛龙跑得比狼还快,它的奔跑速度高达每小时60多千米。迅猛龙发现于蒙古、北美洲,生活于晚白垩世。除了迅猛龙之外,比较凶猛的恐龙还有恐爪龙。恐爪龙发现于北美洲,生活于早白垩世。恐爪龙的四爪,如高速的切割机,故名恐爪龙。恐爪龙的个子虽比迅猛龙大,但它的智商比迅猛龙低,速度也没有迅猛龙快,所以稍逊一筹。但它像狼一样,采用群攻战术,谁被它们围住,谁就等于被阎王爷画上了死亡的圈圈。所以,它是个二级“杀手”。另外,南方巨兽龙也很凶狠,它生活于早白垩世时的阿根廷,长13米,重7吨,齿如刀,长20厘米;鲨齿龙长11米,重7吨,齿利如鲨牙,长20厘米;霸王龙生活于白垩纪末期的美国、加拿大、中国、蒙古等地,长17米,高6米,重7吨,齿长20厘米,极其锋利。那时,凶残无比的恐龙怎么会这么多?

迅猛龙

霸王龙

6.5.4 寐龙为什么那么温顺

寐龙发现于中国辽宁省,生活于早白垩世,发现时像只正在熟睡的天鹅,长53厘米,但它是肉食恐龙。它似小猫般喜睡,像狗似猫般可爱。

寐龙

6.5.5 包头龙怎么能够把自己保护得如此严实

包头龙生活于晚白垩世的北美洲,长约6米,重2吨,植食。它从头至尾包有厚甲,长有尖刺,肉食恐龙对它很难下嘴。更妙的是,它的尾端还有一把重锤,像流星锤一样,谁要是被击中,不死则伤。所以,很多肉食恐龙见到它,晃晃脑袋就走了。包头龙还有个“兄弟”叫甲龙,它生活于晚白垩世的北美洲,长8米,重4.5吨,植食。它一旦遇到敌人,就立即趴在地上,整个身体就像一座刀山,让强敌生畏。其防卫功能较强的植食性恐龙还有剑龙,它生活于侏罗纪时的北美洲、欧洲、中国等地,长12米,高7米,重4吨,背有短剑状骨板,尾部4根针状骨刺可以击打来犯之敌;角龙生活于晚白垩世时的美洲等地,长2~3米,重约300千克,头上的角和颈上的骨质“披巾”均可用于防卫;蜀龙生活于侏罗纪中期的我国四川,长12米,重8吨,犹如儿童足球大的尾锤是其独特的防身武器。为什么,恐龙们有那么多的保护自己的先进武器?

包头龙

甲龙

角龙

剑龙

6.5.6 为什么会有那么多奇形怪状的陆生恐龙

除了上述恐龙以外,还有许许多多怪模怪样的恐龙。如头上长角的野牛龙,被冤枉偷蛋的窃蛋龙,头似鸟的鸟面龙,似鸸鹋的似鸸鹋龙,鼻上长角头上长刺的戟龙,头上戴有“皇冠”的青岛龙,头上长有两排“鸡冠”的异特龙,只有4根美丽的尾羽而身上其他地方却没有一根羽毛的胡氏耀龙和怪模怪样的中国猎龙等。它们的怪样从何而来?

野牛龙,生活于白垩纪晚期,长6米,高1米,头上长三只大角脖上有一颈盾,盾边有齿状骨质突起,原产于美国蒙大拿州

鸟面龙,肉食,长1米左右,原产于蒙古,像一只长着长尾巴的鸵鸟

窃蛋龙,生活于白垩纪晚期,肉食,长约2.4米,重约35千克,原来认为它会偷吃其他恐龙的蛋,其实不是

似鸸鹋龙,生活于白垩纪晚期,肉食,长3.5米,重约125千克,原产于加拿大艾伯塔省

戟龙,长5.5米,重2.7吨,植食,其鼻角可攻击来犯之敌,颈盾可防敌人撕咬,生活于晚白垩世,原产于加拿大艾伯塔省和美国蒙大拿州

异特龙,长12米,生活于晚侏罗世—早白垩世,牙齿如匕首,肉食,特凶残,跑速8千米/小时,原产于中国、澳大利亚、非洲、北美洲等地

胡氏耀龙,体长20厘米,尾羽长20厘米,大小如鸽子,肉食,兽脚类恐龙,可能是最接近鸟类的一支恐龙,但还没有飞行能力,没有长出飞行的“羽毛”,生活于1.76亿~1.46亿年前的中晚侏罗世

中国猎龙,长1米,重5千克,肉食,身上可能披有“羽毛”,具龙—鸟过渡特征,生活于早白垩世的中国辽宁

青岛龙,长约9米,植食,生活于晚白垩世的中国山东青岛

6.5.7 现生的爬行类都不长羽毛,为什么有的恐龙会长羽毛

1996年,中国辽宁西部一位农民发现了一块极其精美的化石。它把化石分成两瓣:一瓣是正模,一瓣是负模,然后分别交给古生物学家。这块化石似龙(恐龙),但又长有“羽毛”,所以又像鸟,因此被命名为中华龙鸟。龙鸟长1米、重13千克,肉食。化石中的龙鸟,后脚蹬地,尾首朝天,恰似公鸡正在打鸣,栩栩如生。它的发现引起全球的轰动。因为,它若是鸟,便是最老、最原始的鸟,应该是始祖鸟的“爷爷”。始祖鸟是1861年在德国巴伐利亚州发现的,至1996年已整整135年了,全世界所有的地方,再也没有找到第二个始祖鸟或类似动物的产地,因此有人怀疑它是假的。中华龙鸟的出现,不但为始祖鸟“清道正名”,而且还为它找到了“祖宗”。中华龙鸟使“鸟是由恐龙演化而来的理论”复活。正当主张“龙—鸟”理论的科学家们击掌相庆、彻夜难眠时,获得该化石正模的科学家却发表文章认为,它不是鸟,而是龙,是条属于兽足类的货真价实的恐龙。因为,它的体态和大小与德国产的一种小型的兽脚类恐龙“美颌龙”非常相似,是靠两足奔走的恐龙,那“羽毛”也不是羽毛,而是其表皮的衍生物——角质刚毛。既然是龙,那么能不能改改名字,改成中华鸟龙呢?不行,因为在古生物学界,有个“国际命名法规”,法规规定:谁先命名,就听谁的,任何人都不能改,连命名者本人也不例外,改了就乱了,就找不到“根”了。

这一场不期而遇的龙鸟之争,相当激烈,但成果颇丰,它使我国的古生物学家们在祖国的大地上找到了很多带“羽毛”的恐龙、找到了很多龙—鸟过渡类型的化石,也发现了许许多多真正的鸟类化石,使我国有关鸟类起源的研究跃居世界前列,还使论战的双方都成了全球恐龙和鸟类研究领域中的****,这是中国古生物学家的百年之梦。

中国古生物学家发现的带羽毛的恐龙,个个都是佼佼者,令全球瞩目。它们除了中华龙鸟外,还有原始祖鸟、尾羽鸟、北票龙、中国鸟龙、小盗龙和奔龙等。这些带羽毛的恐龙,到底是鸟还是龙?古生物学家们会竭尽全力去继续研究。但是,这里还有一个重要的问题:为什么这些恐龙会突然长羽毛,而现生的爬行动物都不长羽毛?

中华龙鸟,不是鸟,而是龙,是个长有“羽毛”的兽脚类恐龙,可能是恐龙至鸟类的过渡类型,会跑,不会飞,长1米,重13千克,肉食,生活于1.45亿~0.99亿年前早白垩世的中国辽宁热河

带有羽毛的恐龙——北票龙,长2.2米,高0.8米,重85千克,植食,生活于1.25亿年前早白垩世的中国辽西

中华龙鸟化石(陈丕基供稿)

带有羽毛的恐龙——原始祖鸟,体长1米,重10千克,如火鸡大,肉食,生活于早白垩世的中国辽西

带有羽毛的恐龙——尾羽鸟,两翼长1米左右,肉食,生活于早白垩世的中国辽西

带有羽毛的恐龙——小盗龙,长40厘米左右,体娇小,肉食,生活于早白垩世的中国辽西

带有羽毛的恐龙——奔龙,长80多厘米,亿年前的白垩纪

体细小,肉食,生活于1.3

6.5.8 恐龙的种类为什么会那么多

你知道恐龙有多少种吗?据古生物学家粗略统计,现已发现的大概有1000多种。恐龙专家估计,当时生活在地球上的恐龙,最少也有50万种,只不过现在我们还没有都发现。这么多的恐龙,这么高的物种多样性,这么丰富的基因多样性,为什么?

6.5.9 翼龙是恐龙吗,翼龙的祖先为什么找不着

翼龙是继昆虫之后,第二个飞上天空的动物,是第一个在蓝天中翱翔的脊椎动物。

翼龙是恐龙时代的空中霸王,它常被误认为是空中恐龙,其实不是。它只是一种会飞的爬行动物,具有如鸟类翅膀功能的翼膜,像蝙蝠一样靠翼膜飞行。翼龙的种类很多,至少有120多种。大的有美国的F-16战机那么大,如两翼长12米的披羽蛇翼龙;小的如麻雀,隐居森林翼龙羽长才25厘米。翼龙与恐龙一样同生同灭,出现于2.28亿年前的晚三叠世,灭绝于6500万年前的白垩纪末。

但是,翼龙与恐龙有亲缘关系吗?翼龙在进化链条中又属于哪一环?有它的位置吗?翼龙从哪里来?它的祖先是谁?

隐居森林翼龙

披羽蛇翼龙

喜马拉雅鱼龙,长10米,重3吨,肉食,生活于三叠纪晚期的中国西藏

6.5.10 鱼龙是恐龙吗,它的祖先是谁

鱼龙也被很多人误认为是恐龙,其实它是海洋中生活的爬行动物。但是,它们中有些类群,与现今的海鬣蜥不同,现在的海鬣蜥必须隔段时间就要爬到岸边晒太阳,以保持其体温;而鱼龙不需要,它们像鱼类一样游弋在海水中,游速每小时4千米,潜深可达500米。鱼龙一般长2~4米,最大可达15米,如晚三叠世的喜马拉雅鱼龙;最小的70厘米,如早三叠世的龟山巢湖龙。鱼龙重几千克至几十吨,肉食。出现于2.45亿年前的中三叠世,比恐龙早0.2亿年出现;9000万年前灭绝,比恐龙早2500万年消失。鱼龙是由陆生的爬行动物变来的吗?怎么突然间就脱胎换骨,从“蜥蜴形”变成了“鱼形”?又怎么从卵生突变成了胎生?它的祖先到底是谁?

6.5.11 蛇颈龙是恐龙吗,它为什么会有胃石,它是鸟类的远祖吗

蛇颈龙和鱼龙一样,也常被误认为是海中的恐龙,其实它们都是生活在海里的爬行动物,都不是恐龙。但蛇颈龙和鱼龙有些不同,鱼龙很彻底,下海以后,就再也不回陆地了;而蛇颈龙却有点“藕断丝连”,时不时还爬上岸边休息,还要回到陆地上产卵繁殖。蛇颈龙肉食,吃鱼、虾、螃蟹、海贝和鹦鹉螺等。它们出现于2.28亿~1.99亿年前的晚三叠世,灭绝于0.70亿~0.65亿年前的晚白垩世。

蛇颈龙有一点和鱼龙很不一样,它的胃和鸡、鸭、鹅、鸟一样,也藏有胃石。所以,有人推测它们可能是鸟类的远祖,因为龙—鸟的过渡类型和原始鸟类都有胃石。有人认为这根本不可能,因为蛇颈龙是由陆生爬行动物演变而来的海生爬行动物。因此,它绝对不会是鸟类的远祖。它吞食鹅卵石到胃中是为了压重,以便能潜入海底寻食。有人认为,鱼类不可能像潜水艇下潜压舱、上浮减舱,潜入海底时吞鹅卵石、浮到海面上时吐出鹅卵石。那么蛇颈龙胃里为什么会有鹅卵石——胃石呢?这个谜团如何解开?

蛇颈龙

6.5.12 娇小的贵州龙为什么那么短命

贵州龙也不是恐龙,它是海生爬行动物,有时可能会爬进陆缘沼泽地转转。贵州龙的个体很小,体长只有15~30厘米,一般20厘米左右,而最大的恐龙震龙长52米,是贵州龙的260倍,贵州龙可能只有它的一个脚趾那么大。所以,贵州龙在当时是个非常娇小的爬行动物。贵州龙杂食,但以鱼为主。2002年2月发现了一块贵州龙标本,其胎儿还藏在体内腰部两侧,说明贵州龙是卵胎生的爬行动物,可直接产下幼年个体。贵州龙出现于2.30亿年前的中三叠世晚期,至2.20亿年前的中三叠世末期就全部灭绝,只延续了0.10亿年,而其他中生代的爬行动物,一般都持续了1.80亿年,为什么贵州龙的“命”会这么短呢?

贵州龙

6.5.13 恐龙时代怎么会出现那么多鸟

地球从46亿年前诞生,直至1.61亿年前止,历时44.39亿年漫长的时间里,天空无鸟影,林中没鸟鸣,那是个听不到“音乐”的世界,虽是充满生机,但却少了许多情趣。到了1.61亿年前的晚侏罗世时,大量的鸟类如泉涌般突现,如始祖鸟、孔子鸟、锦州鸟、雁荡鸟、辽西鸟等,它们飞舞、鸣叫,奏响了地球诞生以来的第一乐章。那时候一共有多少种鸟类?我们现在还不清楚,因为鸟儿们飞在天上,它们要落地成为化石,实在是千载难逢。但是,我们知道,现在全世界总共有9000多种鸟(我国有1300多种),它们都是侏罗纪鸟类的后代,它们的“歌”一直唱到现在,唱了1.61亿年。可是,44亿多年过去了都一直没有鸟,为什么到了恐龙时代却突然涌出这么多鸟来?

圣贤孔子鸟

长尾雁荡鸟

印板石始祖鸟

娇小辽西鸟

孙氏孔子鸟(据侯连海,2003)

以上种种问题,如果不是因为基因大突变而引发的“焰火”式的演变而引起,那么还有什么理论能够去解释呢?你看,最大的恐龙震龙有两节火车车厢那么长,而最小的恐龙伊氏西爪龙却只有小鸡那么大,最多可能也只有0.5千克重。就质量而言,震龙是伊氏西爪龙的26万倍。同一类物种,差别如此之大,真是绝无仅有,匪夷所思。我们再来看看差别也很大的鸟类,最大的鸟——鸵鸟重160千克;最小的鸟——蜂鸟重2克,鸵鸟的质量(重量)也只有蜂鸟的8万倍。震龙和伊氏西爪龙这个天渊之别,难道不是基因大突变引起的吗?

还有震龙和其他大型的恐龙,都是植食性的动物,这些庞然大物一天要吃掉多少东西?植物不会被它们吃光吗?不会的。因为,那时候也是植物异常发展的时代,如裸子植物(苏铁、银杏、松柏等)、蕨类植物和草本植物等都很茂盛,森林成片,沼泽成群,足够恐龙们吃。所以,当时还是重要的成煤期,世界上许多煤田都是那时候形成的。其他宏观动物如海星、菊石、鱼类和昆虫,微观动物如有孔虫和介形虫等都有很大发展。

如何理解生物学的发展历史?

1944年,美国学者埃弗里等首先在肺炎双球菌中证实了转化因子是脱氧核糖核酸(DNA),从而阐明了遗传的物质基础。1953年,美国分子遗传学家沃森和英国分子生物学家克里克提出了DNA分子结构的双螺旋模型,这一发现常被认为是分子遗传学的真正开端。

1955年,美国分子生物学家本泽用基因重组分析方法,研究大肠杆菌的T4噬菌体中的基因精细结构,其剖析重组的精细程度达到DNA多核苷酸链上相隔仅三个核苷酸的水平。这一工作在概念上沟通了分子遗传学和经典遗传学。

关于基因突变方面,早在1927年马勒和1928年斯塔德勒就用 X射线等诱发了果蝇和玉米的基因突变,但是在此后一段时间中对基因突变机制的研究进展很慢,直到以微生物为材料广泛开展突变机制研究和提出DNA分子双螺旋模型以后才取得显著成果。例如碱基置换理论便是在T4噬菌体的诱变研究中提出的,它的根据便是DNA复制中的碱基配对原理。

美国遗传学家比德尔和美国生物化学家塔特姆根据对粗糙脉孢菌的营养缺陷型的研究,在40年代初提出了一个基因一种酶假设,它沟通了遗传学中对基因的功能的研究和生物化学中对蛋白质生物合成的研究。

按照一个基因一种酶假设,蛋白质生物合成的中心问题是蛋白质分子中氨基酸排列顺序的信息究竟以什么形式储存在DNA分子结构中,这些信息又通过什么过程从DNA向蛋白质分子转移。前一问题是遗传密码问题,后—问题是蛋白质生物合成问题,这又涉及转录和翻译、信使核糖核酸(mRNA)、转移核糖核酸(tRNA)和核糖体的结构与功能的研究。这些分子遗传学的基本概念都是在20世纪50年代后期和60年代前期形成的。

分子遗传学的另一重要概念——基因调控在1960~1961年由法国遗传学家莫诺和雅各布提出。他们根据在大肠杆菌和噬菌体中的研究结果提出乳糖操纵子模型。接着在1964年,又由美国微生物和分子遗传学家亚诺夫斯基和英国分子遗传学家布伦纳等,分别证实了基因的核苷酸顺序和它所编码的蛋白质分子的氨基酸顺序之间存在着排列上的线性对应关系,从而充分证实了一个基因一种酶假设。此后真核生物的分子遗传学研究逐渐开展起来。

用遗传学方法可以得到一系列使某一种生命活动不能完成的突变型,例如不能合成某一种氨基酸的突变型、不能进行DNA复制的突变型、不能进行细胞分裂的突变型、不能完成某些发育过程的突变型、不能表现某种趋化行为的突变型等。不过许多这类突变型常是致死的,所以各种条件致死突变型,特别是温度敏感突变型常是分子遗传学研究的重要材料。

在得到一系列突变型以后,就可以对它们进行遗传学分析,了解这些突变型代表几个基因,各个基因在染色体上的位置,这就需要应用互补测验,包括基因精细结构分析等手段。

抽提、分离、纯化和测定等都是分子遗传学中的常用方法。在对生物大分子和细胞的超微结构的研究中还经常应用电子显微镜技术。对于分子遗传学研究特别有用的技术是顺序分析、分子杂交和重组DNA技术。

核酸和蛋白质是具有特异性结构的生物大分子,它们的生物学活性决定于它们的结构单元的排列顺序,因此常需要了解它们的这些顺序。如果没有这些顺序分析,则基因DNA和它所编码的蛋白质的线性对应关系便无从确证;没有核酸的顺序分析,则插入顺序或转座子两端的反向重复序列的结构和意义便无从认识,重叠基因也难以发现。

分子遗传学是从微生物遗传学发展起来的。虽然分子遗传学研究已逐渐转向真核生物方面,但是以原核生物为材料的分子遗传学研究还占很大的比重。此外,由于微生物便于培养,所以在分子遗传学和重组DNA技术中,微生物遗传学的研究仍将占有重要的位置。

分子遗传学方法还可以用来研究蛋白质的结构和功能。例如可以筛选得到一系列使某一蛋白质失去某一活性的突变型。应用基因精细结构分析可以测定这些突变位点在基因中的位置;另外通过顺序分析可以测定各个突变型中氨基酸的替代,从而判断蛋白质的哪一部分和特定的功能有关,以及什么氨基酸的替代影响这一功能等等。

生物进化的研究过去着眼于形态方面的演化,以后又逐渐注意到代谢功能方面的演变。自从分子遗传学发展以来又注意到DNA的演变、蛋白质的演变、遗传密码的演变以及遗传机构包括核糖体和tRNA等的演变。通过这些方面的研究,对于生物进化过程将会有更加本质性的了解。

分子遗传学也已经渗入到以个体为对象的生理学研究领域中去,特别是对免疫机制和激素的作用机制的研究。随着克隆选择学说的提出,目前已经确认动物体的每一个产生抗体的细胞只能产生一种或者少数几种抗体,而且已经证明这些细胞具有不同的基因型。这些基因型的鉴定和来源的探讨,以及免疫反应过程中特定克隆的选择和扩增机制等既是免疫遗传学也是分子遗传学研究的课题。

将雌性激素注射雄鸡,可以促使雄鸡的肝脏细胞合成卵黄蛋白。这一事实说明雄鸡和雌鸡一样,在肝脏细胞中具有卵黄蛋白的结构基因,激素的作用只在于激活这些结构基因。

激素作用机制的研究也属于分子遗传学范畴,属于基因调控的研究。个体发生过程中一般并没有基因型的变化,所以发生问题主要是基因调控问题,也属于分子遗传学研究范畴。

分子遗传学研究的方法,特别是重组DNA技术已经成为许多遗传学分支学科的重要研究方法。分子遗传学也已经渗入到许多生物学分支学科中,以分子遗传学为基础的遗传工程则正在发展成为一个新兴的工业生产领域。

演变是什么意思

生物学是从分子、细胞、机体乃至生态系统等不同层次研究生命现象的本质、生物的起源进化、遗传变异、生长发育等生命活动规律的科学。其包含的范畴相当广泛,包括形态学、微生物学、生态学、遗传学、分子生物学、免疫学、植物学、动物学、细胞生物学、环境化学等。生物学随着人类认识世界及科学技术的发展,大概经历了四个时期:萌芽时期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。

1.萌芽时期

指人类产生(约300万年前)到阶级社会出现(约4000年前)之间的一段时期。这时人类处于石器时代,这一时期的人类还处于认识世界的阶段,原始人开始栽培植物、饲养动物,并有了原始的医术,这一切成为生物学发展的启蒙。

2.古代生物学

到了奴隶社会后期(约4000年前开始)和封建社会,人类进入了铁器时代。随着生产的发展,出现了原始的农业、牧业和医药业,有了生物知识的积累,植物学、动物学和解剖学进入搜集事实的阶段。在搜集的同时也进行了整理,被后人称为,古代生物学。古代生物学在欧洲以古希腊为中心,著名的学者有亚里士多德(研究形态学和分类学)和古罗马的盖仑(研究解剖学和生理学),他们的学说整整统治了生物学领域1000年。其中亚里士多德没有停留在搜集、观察和纯粹的自然描述上,而是进一步作出哲学概括。在解释生命现象时,亚里士多德同先辈们一样,认为有机体最初是从有机基质里产生的,无机的质料可以变成有机的生命。中国的古代生物学,则侧重研究农学和医药学。贾思褫(约480—550年)著有《齐民要术》,系统地总结了农牧业生产经验,提出了相关变异规律,首次提到根瘤菌的作用。沈括(1031—1095年)著有《梦溪笔谈》,该书中有关生物学的条目近百条,记载了生物的形态、分布等相关资料。

3.近代生物学

从15世纪下半叶到19世纪,这一时期科学技术得到巨大发展,特别是工业革命开始后,生物学进入了全面繁荣的时代。如细胞的发现,达尔文生物进化论的创立,孟德尔遗传学的提出。巴斯德和科赫等人奠定了微生物学的科学基础,并在工农业和医学上产生了巨大影响。17世纪建立起来的动物(包括人体)生理学到19世纪有了明显的进展,著名学者有弥勒、杜布瓦·雷蒙、谢切诺夫和巴甫洛夫等。由于萨克斯、普费弗和季米里亚捷夫的努力,植物生理学在理论上达到了系统化。胡克改进了显微镜的使用方法,发表了《显微镜学》,内载生物学史上最早的细胞结构图,并命名为“cell”。达尔文以博物学家的身份乘英国海军勘探船“贝格尔”号,经历了5年的环球旅行,之后出版了震动当时学术界的《物种起源》。该书从变异性、遗传性、生存竞争和适应性等方面论述了生物界的进化现象,提出了以自然选择、适者生存为基础的进化学说。孟德尔多年从事植物杂交试验研究,并在自然科学学会杂志发表了论文《植物杂交试验》,文中提出了遗传单位因子(现在称为“基因”)的概念,阐明了生物遗传的基本规律,即分离规律和自由组合定律(亦称独立分配定律),使生物学研究逐渐集中到分析生命活动的基本规律上,生物学的发展进入“实验生物学阶段”。巴斯德在实验中严格控制无菌条件,并用长曲颈瓶净化与无菌肉汁接触的空气,证实了肉汁腐败的原因是来自外界的微生物污染,澄清了“自然发生说”谬论,为微生物学奠定了基础。

4.现代生物学

20世纪的生物学属于现代生物学的范畴,随着科学技术的进一步发展,生物学向理论(包括生物进化)和实践((主要是植物育种)两个方面深入发展。与此同时,由于物理学、化学和数学对生物学的渗透及许多新的研究手段的应用,一些新的边缘学科如生物物理、生物数学应运而生,随着分子生物学和分子遗传学的发展及形态研究的深入,细胞学也进入分子水平,出现了细胞生物学。现代生物学正向微观和综合方向深入。宏观方面,从研究生物体的器官、整体到研究种群、群落和生物圈,生态学为典型代表。现代生态学是研究生物有机体与生活场所的相互关系的科学,亦有人称之为研究生物生存条件、生物与环境相互作用过程及规律的科学,其目的是指导人与生物圈,即自然资源与环境的协调发展。第二次世界大战以后,人类社会经济与科技飞速发展,工业废物、农药化肥残毒、交通工具尾气、城市垃圾等造成了环境污染,破坏了自然生态系统的自我调节和相对平衡。全球变暖、臭氧层破坏、水土流失、沙漠扩大、水源枯竭、气候异常、森林消失等生态危机都是人类不适当的活动造成的。根据生态学中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以人与自然协调关系为基础、高效和谐为方向,将生态应用于废水污水资源化处理、湖泊富营养化控制、作物种植、森林管理、盐场管理、水产养殖、土地改良、废弃地开发和资源再生等方面,收到了显著的效果。微观方面,如“细胞生物学”“分子生物学”“量子生物学”的发展,分子生物学为其中典型代表。现代分子生物学是通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面阐明各种生命现象本质的科学。其目的是在分子水平上,对细胞的活动、生长发育、消亡、物质和能量代谢、遗传、衰老等重要生命活动进行探索。分子生物学的研究关系到人类的方方面面。如不同种类生物间的亲缘关系,过去主要根据不同种类生物在形态构造上的异同确定,这对形态结构较为简单的生物如细菌就很困难。通过对不同种类生物的蛋白质或核酸分子的测定,可以克服上述困难,并能更客观地反映生物间的亲缘关系。分子生物学与医学、农业、生物工程等方面的关系十分密切。分子生物学的研究成果使不同生物体之间的基因转移成为可能,在农业上开辟了育种的新途径,在医学上有可能治疗某些遗传性疾病,在工业上形成了以基因工程为基础的新兴工业,从而有可能生产出许多用常规技术从天然来源无法得到或无法大量得到的生物制品。目前的克隆技术只是分子生物学的一个应用,可以想象未来随着研究的深入及分子生物学的进一步发展,人类的生活必将更美好。

综上所述,生物学发展经历了四个主要时期,即萌芽时期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。21世纪不但要认识世界、改造世界,而且要保护世界,对生物学的深层探讨和研究必将会带来丰厚的社会、经济和生态效益,生物学正成为新的科技革命的重要推动力。然而无论累积了多少生物学知识,已知的与未知的相比,不过是沧海一粟。时代在演变,科学技术在发展,人类对世界的认识亦不断前进,随着历史的发展,生物学必将迎来崭新的篇章。

演变的意思指事物在时间或历史进程中的逐渐变化和发展。

演变通常涉及到一个事物或现象在一段时间内发生的某些重要或显著的变化和发展,这些变化和发展可能涉及形态、功能、性质、规模等方面。演变通常是一个连续的、渐进的、有规律性的过程,它不是突然的或跳跃式的变化。

在自然界和社会中,演变的例子非常普遍。例如,生物物种在漫长的进化过程中不断发生着基因和环境的变化,从而导致新的物种和生物形态的出现;人类社会在经济、政治和文化等方面也在不断演变,逐渐出现新的制度、观念和技术等。

在历史上,许多重要的概念、理论和思想也是通过不断演变而逐渐发展起来的。例如,达尔文的进化论经历了长期的演变和发展,从最初的基本原理到后来的现代生物学理论,不断发展出新的概念和观点;再比如,近现代的物理学理论也经历了许多演变,从经典力学到量子力学再到相对论物理学,不断推动着人类对自然界的理解和认识。

社会演变的过程:

1、社会分化:社会演变过程中,原本相对同质的社会开始出现不同的阶层、职业和文化的分化。这些分化可能源于不同的原因,如生产技术的发展、地理环境的差异、文化传统的差异等。

2、社会分层:随着社会分化的加剧,社会开始出现分层现象。不同阶层之间在财富、权力、声望等方面的差距越来越大,导致社会结构的不平等。

3、社会互动:在社会分层的基础上,不同阶层之间开始进行互动和交流。这包括经济交换、政治互动、文化传播等。这些互动中,有的有利于社会的稳定和繁荣,有的则可能带来矛盾和冲突。

4、社会制度化:为了解决社会互动中出现的矛盾和冲突,社会需要建立一定的制度和规范。这些制度和规范可以是法律、道德、文化等方面的,它们对社会成员的行为和思想起着指导和约束作用。

关于“基因的概念演变及其发展”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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    2025年02月02日
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评论列表(4条)

  • admin
    admin 2025年01月09日

    我是知识号的签约作者“admin”!

  • admin
    admin 2025年01月09日

    希望本篇文章《基因的概念演变及其发展》能对你有所帮助!

  • admin
    admin 2025年01月09日

    本站[知识号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • admin
    admin 2025年01月09日

    本文概览:网上科普有关“基因的概念演变及其发展”话题很是火热,小编也是针对基因的概念演变及其发展寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。(...

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