第一章 化石与古生物学的基本概念1. 什么是化石？从化石的定义可分为哪三类？ 答：化石是保存在岩（地）层中的古代生物的遗体、活动痕（遗）迹 和生命有机成分的残余。根据化石的定义，化石可以分为：实体化石、遗迹化石和化学化石。2. 影响化石保存的主要因素？ 答：生物本身因素、沉积环境因素、后期地质作用影响3. 从化石的保存方式上可有哪些类型？各有什么特点？ 答：未变实体化石（保存在岩层中的古代生物全部遗体(软体和硬体)没有发生明显变化。在极其特殊的条件下才可形成。）、变化实体化石（多数化石是在遗体被沉积掩埋以后经明显变化才形成化石的）、模铸化石（在埋藏和成岩过程中生物体本身可能会由于某种原因全部或部分消失，在围岩中留下或形成印痕、印模和铸型）4. 化石的石化作用有哪几种类型？ 答：炭化作用(升溜作用)、填充作用、交代作用5. 西伯利亚冻土中发现的猛犸象是化石吗？ 答：是6. 硅化木是如何形成的？ 答：硅化木是古代树木经过硅化形成的，即硬体的原来成分，逐渐被地下水溶解，同时逐渐被新物质硅置换7. 模铸化石中的印模化石可有哪些类型？ 答：印痕化石（软体）、印模化石（硬体）8. 什么是标准化石？什么是指相化石？ 答：“标准化石”是指数量丰富、特征明显、演化迅速、地理分布广泛的化石、我们把能够指示环境特征的化石称为指相化石9. 地层层序律和化石层序律的概念，以及化石层序律的科学内涵？ 答：地层层序律：层状岩石的原始形成序列总是新岩层叠覆在老岩层之上，即“下老上新”。化石层序律：很古老的地层只存在简单原始的化石类型，而比较年青的地层含有较高级、较复杂的生物化石。地层时代愈老，所含化石的生物群面貌与现代生物群面貌的差别愈大；反之，就愈接近现代生物群的面貌。同种生物绝不会重复出现于不同时代的地层中。不同时代的地层中含有不同种类的化石；同一时代的地层则含有相同种类的化石。化石层序律的科学内涵是生物进化的不可逆性10.生物化石有什么用途？ 答：生物进化、地质年代确定 古地理环境和古气候 的恢复 沉积矿产成因的确定天文学方面的应用化石研究在构造地质学上的应用第二章 生物分类系统与生物进化1. 生物界的分类级别单位答：界、门、纲、目、科、属、种2. 生物界的主要类群及划分(亚界或门级以上)答：古菌超界原核生物超界原始生物界：病毒无核生物界细菌门蓝藻门真核生物超界植物界叶状体植物亚界：各种藻类真菌亚界茎叶植物亚界：苔藓植物门：无根、维管蕨类植物门：裸蕨、石松、节厥、真蕨种子植物门：裸子植物、被子植物动物界原生动物亚界侧生动物亚界：古杯、海绵真后生动物亚界：腔肠、栉水母、蠕虫类、软体、节肢、腕足、棘皮、脊索动物等3. 进化的定义，达尔文进化论包括哪些主要内容？答：进化的定义：生物进化主要是由于与环境相互关系的改变，使得居群的基因组成产生一系列部分的或全部的、并且不可逆转的变化。分化，退化，特化均属于进化达尔文：主要内容包括变异和遗传、自然选择及性状分歧，认为生物的进化速度主要是渐变的。4. 物种的概念答：生物种是指在自然状况下所有潜在地能够相互交配的群体，并能产生能育的后代。上述种的定义包括了两个方面，一是在自然条件下，二是产生能生育的后代。这一进化概念对于无性生殖类群是最不实用的。地理亚种，时间亚种，姊妹亚种5. 名词术语：双名法、间断平衡、适应辐射、平行演化、趋同与趋异、自然选择答：双名法：由林奈建立，用两个拉丁字（或拉丁化形式）构成动物、植物或微生物某一物种的名称。澄清了过去命名的混乱现象。间断平衡：是宏进化的一种方式，即一个系谱长期所处的静止或平衡状态被短期的、爆发性的大进化所打破，伴随着大量新物种的产生。对古生物化石缺少中间演化类型进行了新的、系统的解释。适应辐射：在较短时期内，单一世系成员的演化趋异和大规模多样化，并因此而占据了一系列不同的生态位或适应带的现象平行演化：具有共同祖先的两个或多个不同种系的生物，因生活在相似环境而分别独立地进化出相似的性状。趋同：由于生活习性或环境相似，导致亲缘关系较远的生物获得形态相似或功能相同的特征的演化现象。趋异：与“趋同”相对应，指生物在形态和生理上发生分化，以适应不同环境的分歧演化现象。如中生代的恐龙、鱼龙和翼龙便是趋异演化的结果。自然选择：自然选择的含义是群体不同基因型有差别地延续。所谓适者生存真正的含义应该是能留下后代的才是最适者。6.动物界机体的阶段性发展第3章 生命的起源1. 生命的基本特征？答：化学成份的同一性、结构的组织化、新陈代谢作用、应激性、生长发育特性、繁殖生育特性、适应特性2. 生命的结构定义有那两种观点?这样的定义在研究生命起源问题上有什么意义?答：特殊的生物大分子：蛋白质、DNA、RNA特殊的形态结构-细胞3. 目前发现的涉及生命起源的直接证据有哪些?答：地质学证据-生命起源的环境背景和时间尺度生命的生存极限RNA的催化和自我复制功能发现（分子生物学）生命和非生命的界限地外有机分子和火星陨石上细菌的发现4. Urey-Miller实验在生命起源研究中的科学意义?答：验证了前生命化学进化的可能性 了解化学进化的各种可能途径5. 探测太空生命的意义？答：可以帮助分析研究地球上生命的起源6. 你是如何看待今天的地球环境与金星和火星环境之间的差异?答:原始生命经历了极其漫长的进化历程，无数危机和难关，延续至今，形成了今日地球上的繁荣强大的生物圈，并将地球表面改变得和它的早期状态截然不同了。7. 名词解释: 化学进化、生物学进化、蛋白质、DNA、RNA、新陈代谢、化能自养和光合自养答：化学进化：在原始地球条件下由无机物逐渐演变为原始生命体的过程。生物学进化：种群里的遗传性状在世代之间的变化蛋白质：蛋白质是由氨基酸以“脱水缩合”的方式组成的多肽链经过盘曲折叠形成的具 有一定空间结构的物质。DNA：脱氧核糖核酸（英语：Deoxyribonucleic acid，缩写为DNA）是一种分子，双链结构，由脱氧核糖及四种含氮碱基组成。可组成遗传指令，引导生物发育与生命机能运作。RNA:核糖核酸（缩写为RNA，即RibonucleicAcid），存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体新陈代谢：新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称，是生物体和周围环境之间进行物质交换和能量流动的过程化能自养：利用无机物氧化时释放的化学能进行生长、发育及繁殖等活动光合自养：利用光合作用获得能量来进行生长、发育及繁殖等活动第四章 后生生物的起源和寒武纪生命大爆发1. 多细胞化发生的可能原因和基础，以及其在生物进化上的意义？答：原因：地球大气组成的改变（释氧光和作用）。 20多亿年前真核生物的出现加速了大气组成的改变，由原始还原大气向现代氧化大气转变。 臭氧层的形成，太阳紫外线辐射强度大幅降低，生境范围的扩大。 雪球地球（Snowball Earth）和超级大陆的解体 为生物的隔离分化创造了条件 为生物分化提供了丰富多样的小生境。基础：真核细胞生物的出现奠定了多细胞化的基础：有氧代谢使真核生物的能量利用率大大提高；遗传调控机制的专门化有性繁殖；混合两种DNA ，增加遗传多样性；帮助修复被环境压力损坏的DNA。意义：体积显著增大-组织组织和器官形成的必要条件。生物结构及其功能的复杂化：形成功能专化的器官系统，提高生物的适应能力并扩大对环境的适应范围。个体发育过程中的遗传调控机制复杂化：单细胞生物只涉及细胞内调控，而多细胞生物涉及了细胞间的调控；生物体内环境的相对稳定；延长个体寿命。2.什么是“寒武纪生命大爆发” ？答：从寒武纪开始，突然出现了大量具有复杂结构、多样性异常丰富的后生动物类型，其面貌与艾迪卡拉动物群迥然不同。这种现象称为“寒武纪生命大爆发”。后生动物的快速辐射演化，出现了所有绝灭和现生动物门类的代表，包括原口动物和后口动物（具真体腔的高级后生动物的两大主干类群）3. 寒武纪生命大爆发的证据。答：小壳化石在前寒武纪最晚期-寒武纪地层中发现的个体微小（12mm）的、各种形状的动物骨骼和骨片化石的统称。体现了生物多样性、生物的矿化作用以及生态系统和生物之间关系的复杂性 伯吉斯页岩型化石宝库特异的埋藏保存条件下形成的、可保留有生物生前未矿化软体部分的化石生物群。包含了化石生物个体的完整信息（硬体和软体）比较解剖学；是化石生物群落的完整记录生态群落的缩影。典型的有：伯吉斯页岩生物群和澄江生物群4. 试述寒武纪大爆发的原因答：1）收成原理说（Stanley，1973） 在一个群落中，捕食与被捕食的关系会迫使“生产者”和“掠食者”不断调整自己的性状和进化速度，从而使群落中产生出更多类型的产生者，以及更多、更高层次的掠食者，乃至最上层的肉食者。 小型植食性动物的出现是“寒武纪生命大爆发”的主要诱导因素。在“寒武纪生命大爆发”之前海洋中可能已经出现了以藻类为食的小动物单细胞的原生生物。捕食与被捕食关系的出现加速了生物的演化过程，而产生了寒武纪的生命大爆发。 2）氧含量上升说（由美国两位物理学家Berkner和Marshall 1964年提出） 大气中的氧气含量是直接导致“寒武纪生命大爆发”的最重要因素。前寒武纪时期大气中的 氧气含量可能偏低，这对多细胞动物的演化来说是一个天然障碍。在前寒武纪晚期，由于大气中的氧气含量达到了某一临界值，使多细胞生物摆脱了这一障碍，而快速演化，形成了“寒武纪生命大爆发”的现象3） 细胞说和发育调控机制说（Valentine 19911994，1996） 生物形态的复杂化必需在细胞多样性的基础上才可能发生。细胞类型的多样性显示了大量构造基因的存在和基因调控机制复杂性的提高。多细胞动物构型体制的突发性出现与发育机制的革新密切相关。多细胞动物的躯体分区和分形的确立主要受控于同源异形基因簇。同源异形基因簇所包含的基因数量与生物构型的复杂性成正相关的关系。 在前寒武纪末期，调控基因的复杂性可能已经达到了某一临界值，因调控基因的重新建构而产生“栅形辐射”现象，导致大量高等无脊椎动物出现，形成“寒武纪生命大爆发”。 4） 重组生殖说 所有真核生物都是从早期的共生起源演化而来。因此真核生物的基因中存在许多共生基因。这些共生基因的重组很可能会推动生物多样性的发生。而且，前寒武纪末-寒武纪初大型动物的突发性出现可能与生物的共生有关，尤其是钙化细菌与软躯体动物共生基因的重组有密切联系，这可能导致带硬壳动物的出现。5） 雪球地球假说 环境因素造成的长期隔离分化是生物多样性和遗传多样性积累的重要过程，随着正常生态环境条件的恢复而使得生物出现快速的适应辐射6. 名词解释：艾迪卡拉动物群、后生动物、原口动物、后口动物、小壳化石、伯吉斯页岩型化石宝库答：1）艾迪卡拉动物群：最初在澳大利亚Ediacara地区发现的，保存在寒武系之下的庞德砂岩中的后生动物软躯体印痕化石组成的化石生物群。由于类似的化石后来在世界其他地方的前寒武纪最晚期地层中也有发现，故现在也泛指Ediacaran时期的后生动物化石组合。广泛的地理分布和奇怪的形态令许多学者相信，艾迪卡拉动物群代表了后生动物出现后的一次不成功的适应辐射。它们采取了不同于现代大多数动物的身体构型扁平的身体构型：不