生態與進化研究中的分子方法

⑴ 如何從分子生物學水平討論生物進化

從分子水平來研究生物進化通常有兩個途徑：蛋白質序列的比較和DNA序列的比較。
蛋白質序列比較常見到的是細胞色素C的氨基酸序列在不同物種之間的差異。因為幾乎任何生物體的細胞內都存在細胞色素C。例如人的細胞色素C與黑猩猩的差異為0，與獼猴的差異為1，與馬的差異為12，與果蠅的差異為27，與向日葵的差異為38。可以根據各種生物的細胞色素C氨基酸一級結構的差異導出一個生物進化樹，這個進化樹要比傳統的靠外觀分析描述出的進化樹更具科學性。
隨著各種生物的DNA序列逐步被破譯，通過DNA序列進行生物進化研究是近些年來更加盛行的，一個非常重要的比較是人類與黑猩猩的DNA序列比較分析：美國加州大學伯克利分校的進化生物學家Allan Wilson和他的研究生Mary-Claire King認為，人類和黑猩猩的基因差異僅有1%。在一片質疑聲中，最終DNA測序研究支持了他們的觀點，這也成了人們的普遍認識。這一研究甚至導致了對人類的生物學分類的挑戰，認為黑猩猩應當歸於人屬，這是不是分子水平對生物進化的研究成果呢？
更有意義的是：人類與黑猩猩相比所具有的高度只能只是由於這1%的DNA序列不同導致的！這些差異到底表現在哪裡，是那幾個基因引起了如此巨大的差異呢？這個問題是不是很令人興奮？
進一步的研究表明，雖然DNA的變化總體只有1%，但在黑猩猩第22染色體和對應得人類第21染色體的比較，差異達到1.44%，表現為68000個鹼基對，約400多KB的差別，但這些差別導致了83%的蛋白質表達出現差異，而蛋白質氨基酸序列的差別造成活性和功能有了差別，於是差異便被放大了。還有研究表明人類的染色體中比黑猩猩多處很多重復片斷，是否由於這些好似沒有功能的重復片斷影響到智力的差異呢？這些問題還有待研究。

⑵ 生態學的研究方法

生態學的研究方法如下：

野外的研究方法是生態學研究的基本方法。很多理論和生產實踐都來自於野外或田間的實際觀察攜讓棗與調查。實驗的研究方法能夠進一步完善來自於野外或田間的實際觀察與調查的結果。

實驗研究的優點是條件控制嚴格，對結果的分析可靠，重復性很強，但也有缺點，也就是在實驗室環境中得到的實驗數據和自然環境中得到的數據可能會有差別。

生態學重要性

人類生態學是研究人滑核與生物圈相互作用，人與環境，人與自然協調發展的科學。人類生態學是研究人類與其環境間的關系的學科。人類生態學是研究人類在其對環境的選擇力，分配力和調節力的影響下所形成的在空間和時間上的聯系的科學。

人類生態學就是運用生物學、地理學、人類學、人口學、經濟學、社會學和其他學科的相關理論和方法，探討人與環境相互關系的一門科學。

⑶ 研究生物進化過程所用的科學方法

學習研究生物進化的方法：
（1）化石
比較生物的化石及生物化石在地層中存在的情況，是運用古生物學上的證據對生物進化研究的方法，化石是生物進化最直接和最有力的證據。
①化石是生物的遺體、遺物或生活痕跡，由於種種原因被埋藏在地層中經過若千萬年的復雜變化形成的。
②科學家發現，越簡單、越低等的生物化石總是出現在越古老的地層里，越復雜、越高等的生物化石則出現在越新近形成的地層里。
③1861年，在德國發現的「始祖鳥」化石，是爬行類進化成鳥類的典型證據。始祖鳥既具有鳥類的一螻特徵，又具有與爬行動物相同的身體結構特徵，說明它是一種從爬行類到鳥類的過渡類群。

（2）對植物、動物的器官和系統進行解刨和比較研究的方法
比較解剖學為生物進化提供的最重要的證據是同源器官。同源器官是指外形、功能不同，但來源相同、在解剖結構上具有相同性或相似性的器官。同源器官的存在，證明凡是具有同源器官的生物，都是由共同的原始祖先進化而來的，只是在進化的過程中，由於生活環境不同，同源器官適應於不同的生活環境，逐漸出現形態和功能上的不同。

（3）比較和研究動植物胚胎形成和發育過程的方法
比較和研究動植物的胚胎形成和發育也為生物進化提供了重要證據。一切高等動物的胚胎發育都是從一個受精卵開始的，這說明高等動物起源於低等的單細胞生物。

（4）比較分子生物學證據
證明生物進化還可以通過對不同種生物的同一種蛋白質(如細胞色素C) 的分子結構或DNA分子的結構的研究。研究表明：親緣關系越近的生物，其DNA或蛋白質分子具有越多的相同性；親緣關系越遠的生物，其DNA或蛋白質分子的差別就越大。