问答题 概述生物进化的实验学证据。
【正确答案】生物进化的实验学证据包括:(1)生理、生化的证据:一切生物都具有新陈代谢、应激性、生长、发育、遗传、变异等基本特征,构成它们身体的基本化学成分在各种生物体内也是基本一致的。另一方面植物几乎都含有纤维素,而绝大多数动物都没有;植物几乎都含有淀粉,而动物则常含糖原。脊椎动物的血液里有含铁的血红蛋白,而在一些无脊椎动物中则是含铜的血蓝蛋白。所有这些相同与相异,足可说明所有生物具有共同的祖先,但有不同的亲缘关系和进化历程。
   ①免疫学的例证:血清免疫实验,即用某种动物的血清作为抗原给另一种动物作免疫注射,经多次注射后,过一段时间在接受血清注射的动物体内就会产生抗体,用其血液制备的血清中即含有此种抗体,名为抗血清。将此种抗血清与作为抗原的血清混合则会产生不同程度的沉淀现象,亲缘关系愈近,产生的沉淀愈多,由此可判断动物之间的亲缘关系的远近。例如用人的血清经一定时间的间隔给家兔注射多次,制成含有抗人抗体的血清,用此种血清与人的血清混合后即可出现100/%的沉淀现象。如用此兔血清与其他一些动物的血清混合,则会产生不同量的沉淀,据此可判定各种动物与人之间的亲缘关系。试验表明黑猩猩与人的关系最为密切,其次是长臂猿与狒狒,最原始的灵长类狐猴与人的亲缘关系在灵长类中最远,但比食虫类近,而食虫类刺猬比偶蹄类的猪距离人为近。
   ②蛋白质分子进化例证:生物进化是以生物大分子进化为基础的。所有生物的基因都一直以稳定的速率积累着突变。在漫长的生物进化史中,有的物种进化了,有的物种灭绝了,但它们的遗传物质,即编码蛋白质的基因却大量的保存至今。尽管基本的遗传变异发生在DNA上,但由于蛋白质是构成生物形态和发挥生物功能的基础,因此比较同源基因产物的差异,即比较同源蛋白质中氨基酸顺序的差异,从中可获取分子进化的信息。例如对细胞色素C的氨基酸顺序进行测定,在104个氨基酸中,黑猩猩与人的差异为0;猕猴与人的差异为1,差异在第66位的氨基酸,人是异亮氨酸,而猕猴为苏氨酸;猕猴与马之间有11个氨基酸的差别。细胞色素C的氨基酸顺序资料除可用以核对各物种之间的分类学关系和绘制进化树,而且可用以粗略估计各类生物的进化分歧时间。
   ③核酸分子进化例证:蛋白质是基因表达的产物,真正的遗传物质是DNA。在生物进化过程中,DNA复制时的随机突变和这种突变的积累才导致蛋白质分子中氨基酸残基的突变,从而最终造成物种的改变形成新种。测定不同生物之间的核苷酸差异对了解生物间的亲缘关系很有帮助,DNA杂交技术是常用的方法。它可直接计算两个物种之间的遗传相似程度,适于研究亲缘关系较近的种。
   (2)遗传学的例证:不同生物有不同的染色体组型,生物种之间染色体组型的类似性程度可反映生物进化的亲缘关系。一个种群的所有个体的染色体核型基本保持一致性与稳定性,但同时又是可变的,一致性与稳定性反映了该物种在进化过程中的一定位置。可变性则造成了物种的变异,使进化成为可能。可以说,生物进化是源于染色体进化,而染色体进化是经过一系列的染色体突变进行的。如研究大熊猫与一种杂交熊的染色体带型,认为大熊猫从原始食肉类中分化出来的时间早于小熊猫、犬、灵猫和浣熊;有人发现大熊猫的染色体是21对,黑熊与其他熊均为37对,小熊猫为18对,三者的染色体数相差较远,故根据研究认为大熊猫应单列一科。后又有人用分子遗传学方法研究了大熊猫的染色体重组,因此,认为大熊猫的祖先很晚才从古熊类中分出。后又有人研究大熊猫染色体的G带型,发现多数大熊猫的染色体与熊的染色体相同,均由共同的着丝点将染色体对的头连接起来,从而认为大熊猫与熊有共同祖先。
【答案解析】