在地质中学贴一个故事
具体:
1遗传物质的变异是进化的内因。
自然界有数以亿计的物种，形态多样，种类繁多，而生物的多样性主要是由不同的遗传物质造成的。同一物种遗传物质的相对稳定性保证了这个物种的稳定性和连续性。遗传物质的变异为生物进化提供了可能。
1.1基因突变和染色体畸变
生物大分子定量分析后，中性理论认为基因随时会产生大量的中性突变。对于编码蛋白质的结构基因，三联体密码中的1个核苷酸(尤其是第三位)被替换时，氨基酸类型往往不变。蛋白质的保守替代也指出，即使单个氨基酸残基发生改变，残基也在可变区，这种改变并不影响生命体的生存价值。另外，结构基因只是整个DNA序列的一小部分，还有大量不编码蛋白质的序列，如调控基因、重复序列、内含子、假基因、简并基因等。因此，木村元夫等人得出结论，生物进化在分子水平上的主导因素是那些对生物生存既无益处也无危害的“中性”基因。但是如何定义“绝对的”中性突变仍然是一个复杂的问题。调控基因、内含子、重复基因、假基因等非编码蛋白基因并不直接指导蛋白质的合成，而是与各种环境因素结合，通过调控转录和翻译的过程发挥作用。研究表明，从猿到人的变化主要是调控基因的变化，而不是结构基因的变化[1]。许多实验证据也支持Gilbert关于内含子功能的假说，认为结构基因是通过内含子序列之间的重组，由外显子组合产生的，即内含子是原基因重组过程的残基。另外，就目前人们所知，内含子还具有调节基因表达的功能；调节RNA剪接；编码特定的蛋白质；保护基因家族和其他功能[2]。rRNA和tRNA都属于重复基因，在蛋白质翻译中也有各自的功能。假基因可以通过接受相邻功能基因的片段或移动功能基因来获得功能。假基因和功能基因之间的外显子交换的例子已经在小鼠ψ a3中发现[3]。某些单个核苷酸被取代后可能无法改变氨基酸的类型，但其通过化学键对相邻核苷酸的影响不容忽视。它可以改变相邻核苷酸的替换率。所以，我认为把某些基因突变定义为绝对中性是不合适的。
染色体畸变包括染色体结构和数量的改变，它和基因突变一样在进化中占有重要地位。染色体畸变涉及DNA分子的广泛变化，影响基因间的连锁和交换，改变基因表达方式，产生生殖隔离机制，加速物种分化进程。
1.2基因重组
病毒的进化很难用渐进式的突变积累来解释，病毒与宿主或其他病毒的基因重组导致的跳跃性突变起了很大的作用[4]。事实上，微生物间的转化、接合和转导所引起的基因重组的频率比基因突变高一万倍[5]。因此，基因重组是病毒和微生物进化的主要方式。对于高等生物来说，外源核酸也可以通过摄食、有性繁殖和微生物介导获得，为基因重组提供必要的物质元素。张光明等[6]提出微生物可以有效地介导基因重组，原核生物向真核生物的广泛转座可能是微生物介导基因重组的重要方式。微生物先感染一种生物，并携带该生物的遗传物质，再感染另一种生物，将携带的遗传物质转移到另一种生物的基因组中。因为另一种生物本身具有完善稳定的遗传机制，这种基因重组被表达和固定的概率并不大，但不可否认基因重组在生物进化中的重要作用。
2环境对遗传物质变异的诱导和筛选作用
从生态学的角度来看，任何生物都存在于一个整体稳定且不断变化的生态环境中，与环境存在着物质、能量和信息的交换。环境是生物进化的外因，诱导遗传物质发生变异并对其进行筛选，通过时间积累实现生物进化。这里的环境包括生物环境和非生物环境，宏观环境和微观环境是指所有对研究主体产生影响的外部因素。
2.1环境诱导的遗传物质变异
就化学环境而言，生物从环境中摄取各种物质，分解吸收后送入细胞。这些物质中的某些化学成分和元素可能会与遗传物质的组成发生反应，或者改变遗传物质的结构。有些化学物质直接作用于生物体表面，也可能造成表面细胞的破坏，使遗传物质发生变异。
物理环境能引起遗传物质变异的最重要因素是辐射。生物生活在地球上，无时无刻不受到宇宙射线和地球上放射性物质的辐射。科学家曾做过统计，一个人平均每年在人体内受到的辐射可以打开大约十亿个分子的化学键。DNA分子在人体中所占的比例非常小。计算的结果是，每个人平均每年会破坏大约200个DNA分子[7]。如果一个有机体意外暴露在更高能的射线下，它更有可能引起突变。
现在很多科学家利用基因工程技术，人为改变DNA的一些片段，培育出有利于生产经济的新品种。如果转基因动植物和微生物得到推广，将为这种生物的进化提供一定的物质可能。新品种与相关野生种的杂交，可能会传播和固定人工修饰的基因片段。这在植物中更常见。也可以说这是人为环境对生物进化的影响。微生物介导的基因重组使生物进化，自然生物环境使遗传物质发生变化。
后天性状能否遗传一直是生物进化研究中争论的焦点。如果获得的性状是可遗传的，则可以进一步说明环境可以引起遗传物质变异。生物学家已经发现了许多后天遗传的例子。比如枯草芽孢杆菌的细胞壁被一种酶去除后，它们可以在一定的生长条件下继续繁殖，它们的后代是无边界的，这种状态可以稳定遗传。只有将它们置于另一种生长条件下，细胞壁才会再次生长[8]。逆转录酶的发现也证实了遗传获得的可能性。“生命-环境平衡论”的学者认为，如果生命的环境条件发生变化，生命就会发生变化，那么动物和植物就会采用适应其生命的性状，而在这种性状永远存在的情况下，遗传因素也会相应发生变化。但它必须经历地质年龄这样一个漫长的时间单位。越来越多的证据证明占有欲是可以遗传的，但不能认为占有欲是生物进化的主要方式。因为在环境条件没有发生巨大变化的情况下，生物进化的步伐并没有完全停止很久。生物进化是多种因素* * *的结果，归根结底一定是遗传物质发生了变化，只有这样变异才能代代相传。环境只能是进化的外因。
另外，也有科学家认为大多数突变是自发的，完全随机的，这是不全面的。DNA链在细胞内，所以它必须生活在细胞内环境中。氨基酸残基的脱落、置换和添加都伴随着肽键的断裂，需要能量和物质的交换，而这些变化与细胞内环境密切相关。
2.2遗传物质的环境筛选
在分子水平上，环境在遗传物质的自然选择中起着建设性的作用。DNA链上的一个位点被其他基因位点包围，如果这个位点发生突变，就会受到这个位点周围其他基因的约束和干扰。此外，还受核环境中各种化学物质和染色体上组蛋白(仅真核生物)和非组蛋白的调节。简而言之，在新基因型进化的早期，将选择有利的突变来提高个体的适应度。日本的太田(Ohta，1979)说，自然选择在分子水平上的主要作用是维持一个分子的现有功能，保护其免受有害的突变[8]。
当遗传物质的变异在分子水平上通过了自然选择，就要在更高的水平上进行检验。无论DNA上的突变位点是直接指导蛋白质合成，还是间接调控和影响转录和翻译的过程，大多数遗传物质的变异最终都体现在蛋白质的变化上。多肽链中一个或多个氨基酸残基的改变会影响蛋白质的空间构象和功能。肽链折叠时追求能量最小原则，完全折叠的肽链要使其空间构象有利于其更好的发挥功能。如果氨基酸残基的改变引起蛋白质功能的改变，改变后的蛋白质所发挥的功能会使机体更好地适应环境，提高生存能力。这些包括细胞水平的自然选择和与蛋白质功能相关的组织和器官水平的自然选择。这些选择将筛选由遗传物质变异引起的蛋白质变化。
当遗传物质的变异最终体现为表型差异时，环境的作用就类似于达尔文的自然选择理论。只是根据现代生物进化论，自然选择的对象不是个体，而是群体。自然选择的价值在于群体基因库中基因频率的变化。
如前所述，有些突变似乎是中性的，无意义的。但当环境条件发生变化时，很有可能这些突变不再是“中性的”[9]。这些储备突变只有在环境条件改变时才能表现出来。近年来有实验表明，存在以热休克蛋白HSP90为代表的一些分子机制，可以在一定程度上隐藏基因突变引起的表型变化[10]。换句话说，环境可以选择一些突变，让他们表达，让其他的暂时隐藏。通过这些隐藏的备份突变，个体有更大的机会适应变化的环境。
3生物进化后对环境的反应
大约27亿年前，出现了原始藻类，如燧石藻、蓝绿藻等，它们含有叶绿素，能进行光合作用，属于自养生命。这些藻类光合作用释放的氧气进入大气后开始改变大气的成分[11]。大气中游离氧的出现和浓度的增加对生物学具有重要意义。生物的代谢模式开始发生根本性的变化，从厌氧生活转变为有氧生活。代谢方式的改变对生物的进化和发展起了作用。单细胞真核生物大约出现在10 ~ 15亿年前，之后逐渐形成多细胞生物，有性生殖开始出现。可见生物的进化对环境有着强烈的反应，引起环境的改变。变化的环境条件对生物进化的方向具有指导意义。人类有很强的改造和利用自然的能力。人类对自然环境的影响比任何其他生物都大。
起源和灭绝也是生物不适应环境，被环境淘汰的结果。
其实和进化是一回事，只是结果不一样。
希望对你有帮助。