幻灯片 1 - 中国生物教学网

2010生物大学入学复习遣传与进化系列课件，23 生物的变异和进化，【知识联系框架】、【重点知识联系与分析】，1、遗传物质基础，1 .遗传物质主要载体染色体，染色体可在细胞有丝分裂、减数分裂和受精过程中保持一定的稳定性和连续性。 染色体的主要成分是DNA和蛋白质。 2.DNA是遗传物质的证据，DNA是遗传物质最直接的证据是噬菌体感染细菌的实验，另有细菌转化实验等。 详情见专题二。 3.DNA的结构、复制及基因调控蛋白的生物合成详见专题2。 二、遗传基本规律和自然选择、遗传基本规律主要有三个：基因分离规律基因自由组合规律基因连锁交换规律。 1、基因分离规律、基因分离规律在减数分裂的第一个分裂同源染色体相互分离时，同源染色体上的等位基因也相互分离，分别分配给两个子细胞中的遗传行为。 基因分离的学习要点，必须把握和理解其中的比例关系。 F2中高茎豌豆自交后代和随机交配后代的基因型与表型比例不同。 例如，F2的高茎豌豆是自交的，自交的概念是指基因型在同一个体之间相交，杂交一般是指基因型在不同个体之间相交。 在F2代高茎豌豆之间随机交配有4种交配方式，随机交配用上述方法计算很麻烦，用基因频率的方法计算简单。 在F2的高茎豌豆中，基因型DD为1/3，DD为2/3，基因频率： d基因的比例为2/3，d基因的比例为1/3，表现型的比例为高茎(DD.Dd )为8/9，低茎(DD )为1/9，是某种基因在某个种群中出现的比例。 基因频率：基因频率可以采样调节的方法得到。 从处于遗传平衡状态的种群中随机抽取100个个体，检测出基因型AA、AA、AA的个体分别为49、42、9个个体。 你要求这个种群的基因频率吗？ 如果完全随机交配，3种基因型的频率和基因频率不变。 遗传平衡应当满足以下条件：无基因突变； 未选择压力(生态条件适宜，空间和食物不受限制)。 种群必须足够大，完全随机交配等。 a基因的基因频率为70%，a基因的频率为30%。 2、自由组合规律、基因分离规律是研究等位基因对相对性状的问题，基因自由组合规律是研究不位于同源染色体的等位基因对或3对以上相对性状的问题。 自然选择也对性状的组合起作用。 例如，某些植物的花色有红花和白花两种性状，红花对白花显性，红花受粉昆虫的吸引力大于白花。 大蜜腺对小蜜腺显性，大蜜腺对授粉昆虫的吸引力大于小蜜腺。 这2对相对性状的组合有红花大蜜腺、红花小蜜腺、白花大蜜腺、白花小蜜腺4种。 对授粉昆虫的魅力：红花大蜜腺最大，红花小蜜腺和白花大蜜腺次之，白花小蜜腺最小。 自然选择不同性状的选择是生物进化的重要原因之一。 3 .性别决定和伴性遣返，(1)性别决定是雌雄异体的动物决定别方式。 染色体与性别决定无关的染色体称为常染色体，与性别决定有关的染色体称为性染色体。 性别决定方法、XY型性别决定，其特征在于雌性动物中有2个同型性染色体XX，雄性个体中有2个异形性染色体XY，如哺乳动物、果蝇等。 ZW型性别决定，雌性动物体内有2个异形性染色体ZW，雄性个体内有2个同型性染色体ZZ，以家蚕、鸡、鸭等为特征。 性别决定在受精过程中，低等脊椎动物(两栖类、爬行类等)的染色体决定性别并不那么强。蛙性染色体组成即使是XY，在温度高的环境下也变成雌蛙，在温度低的环境下，性染色体组成即使是XX也变成雄蛙。 (2)伴性遗传是指性染色体上的基因，其遗传方式与性别有关。 性染色体上致病基因隐性，发病率男性高于女性。 性染色体上致病基因显性，发病率女性高于男性。 致病基因位于y染色体上，该病仅发生于男性，女性无该病。 4 .人类遗传病的5种遗传方式及其特征、细胞质遗传、母系遗传(正交和反交的结果不同)没有一定的性状分离比，性遗传、常染色体上的基因控制性状在表型上是受个体性影响的现象。 伴性遗传基因位于性染色体上，从性遗传基因位于常染色体上。 三、变异、染色体组概念理解。 一个染色体组无同源染色体，无等位基因，但一个染色体组中包含的遗传信息是一个个体发育所必需的完整遗传信息，是一种常见的基因组。 染色体组数变异在育种中的应用，人工变异倍体种的倍体种，四，生物进化，一.生物进化理论达尔文的自然选择说，自然选择内容主要有四点：过渡繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。 适应是自然选择的结果。 自然选择的具体表现形式是生存斗争，生存斗争是生物进化的原动力。 生物多样性是长期自然选择的结果。 物种多样性、遗传多样性、生态环境多样性三个方面，这三个内容是相互关联的。 其中环境多样性是生物多样性存在的前提。 2、现代生物进化理论，(1)种群是生物进化的单位，种群是生物生存和生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。 基因库和基因频率，基因库是指一个种群中的所有基因。 种群越大基因库也越大，相反种群越小基因库也越小。 种群变小的话，遗传的多样性就会消失，进化的优势就会消失，有被淘汰的可能性。 基因频率是指某种群中基因出现的比例。 基因频率可以通过抽样调查的方法获得。 种群足够大，无基因突变，生存空间和食物均在无限条件下，即无生存压力，种群内个体间交配随机时，种群中基因频率不变。 基因频率变化的方向由自然选择决定。 基因频率的计算方法为，二倍体生物种群中染色体的某一同源染色体上存在一对等位基因，标记为A1和A2。 假设被种群调查的个体有n个、3种基因组成，A1A1、A1A2及A2A2分别占调查对象的个数为n1、n2及n3。 假设基因A1频率为p，A2基因的频率为q，则p=(2n1 n2)/2N，q=(2n3 n2)/2N。 (2)生物进化的原材料突变和转基因、基因突变是DNA分子结构的变化，根据突变的发生条件可分为自然突变和诱发突变两种。 染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数量的变异，非整数倍数变化：由于破坏了生物体内遗传物质的平衡，一般不利于生物的生命活动，有时是致命的，在生物进化过程中毫无意义。 整数倍数的变化：在不破坏原有遗传物质平衡的前提下，加强生物的生命活动，对生物的进化，特别是一些新物种的形成有一定意义，如自然界中多数物种的形成。 转基因包括基因自由组合规律和基因连锁和交换规律。 突变和转基因都没有方向性，有利，不利。 但是，有利和不利并不是绝对的，这取决于环境条件。 环境条件变化，原有的有利变异可能变得不利，原有的不利变异可能变得有利。(3)自然选择决定了生物进化的方向，种群产生的变异没有方向性，经过长期的自然选择，其中不利的变异被淘汰，有利的变异逐渐积累，种群的基因频率发生方向性的变化，生物向一定的方向慢慢进化。 引起基因频率变化的主要因素有三个：选择、遗传漂移和迁移。 (4)通过隔离形成物种，物种的概念，物种是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且能够在自然状态下交配繁殖，能够培育子孙的生物种群。 隔离在物种形成中的作用是，将一个种群分为多个小种群，使它们不能相互交配，从而使不同种群向不同的方向发展，可能形成不同的物种。 受精前生殖隔离：因求偶方式、繁殖期、开花季节、花形态等不同，受精后生殖隔离：胚胎发育早期死亡或后代不育发生，地理隔离是物种形成的量化阶段，生殖隔离是物种形成的变质时期。 物种的形成，不同物种之间存在生殖隔离，物种的形成必须经过生殖隔离时期，但必须经过地理隔离，如同自然地区a物种进化为b物种。 然而，由于除了地理隔离外，还选择加快生殖隔离的形成，因此通过地理隔离、生殖隔离形成新物种是物种形成的常见方式。 (5)遗传在生殖发育和种族进化中的作用在生物个体发育中，遗传使后代和亲代相似，保持种类的相对稳定性。 在一次自然选择的基础上，积累生物的微小变异，使某种变异显着，产生生物的新类型和新物种。 (6)现代生物进化理论的基本观点为“古典例题解析”，例1的纯玉米和纯玉米之间栽培，发现收获时，甘玉米穗上有非甘玉米籽粒，但甘玉米穗上没有甘玉米籽粒。 原因是() a .甜是显性性状b .非甜是显性性状c .显性的相对性d .环境引起的变异，b、例2(1998年上海大学入学考试题)是使具有一对等位基因的杂质每代自交3次，在F2代纯质的比例是() A.1/8B.7/8C.7/16D.9/16，b、例3(1997年上海大学) 已知雌雄异株草本经济植物，雌株为性杂交体，雄株为雄株，其叶片斑点受x染色体上的隐性基因(b )控制，某园艺场培育通过杂交可识别苗期雌雄的株，应选择(1)表型以_株为母本(2)表现型为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的株为父本，基因型为_ _ _ _ _ _ _。 (3)在子代中，表现为_的是雌株的子代，表现型为_的是雄株。 答案(1)无斑点的XBY(2)无斑点的XbXb(3)无斑点的例题4小麦抗锈病(t )对易感染病(t )显着，易倒(d )对易倒(d )显着。 Tt位于一对同源染色体上，Dd位于一对同源染色体上。 现在抗病易倒的纯种和易感染的纯种杂交，培育出抗病易倒的高产品种。 回答： (1)在F2代，在约为F2的() A.9/16B.3/16C.1/16D.4/16(2)抗病性和抗倒性个体中，理想基因型为() A.DTB.DtC.ddTTD.Ddtt(3)F2代，理想基因型为() A.1/3B.2/3C.1/16D.2/16(4) F2代选择后的下一步是() a .杂交b .杂交c .自交d .杂交，答案(1)B(2)C(3)C(4)C，例5基因中4种脱氧核苷酸的序列顺序发生变化时，该变化必定是() a .遗传性状发生变化，b .遗传编码发生变化，c .遗传信息发生变化将其花药体外培养，幼苗经秋水仙碱处理，得到植物染色体组成为() A.18 XYB.18 XXC.18 XX或YYD.18 XX或XY，c，例8现代达尔文主义，种群是生物的基本单位，突变是自然选择、隔离或新物种形成的基本环节， 其中新品种形成的必要条件为() a .基因突变b .选择c .生殖隔离d .品种分化，c，例9目前为两个小麦品种，一个纯小麦性状为高棒(d )，抗锈病(d )。 另一种纯小麦性状较低的杆(d，易生锈(t )。 两组基因独立遗传。 育种专家提出右图所示的、两种育种方法，获得小麦新品种。 问： (1)为了缩短育种年限，应该选择的方法是_，根据的变异原理是_ _ _ _ _，另一种方法的育种原理是_ _ _ _ _。 (2)图中和的基因组成分别为_和_ _。 (3)在(2)的过程中，d和d的分离是_ (3)工艺采用的方法，这个(4)过程中最常用的化学药品是_。 (4)(5)过程中产生的耐倒伏性耐锈菌株中的纯体，如果使_ F1在(5)、(6)的过程中连续自交，在中能够满足生产要求的稳定遗传的个体就占了_ _ _ _ _ _ _ _。 (5)方法I得到的使植物体交配，使得后代自交，后代的基因型比例为