2012高三生物复习 第7章《现代生物进化理论》知识整合 新人教版必修2

用心 爱心 专心 1 第七章第七章 现代生物进化理论现代生物进化理论 一 可遗传变异与不可遗传变异的比较 1 1 区别 可遗传变异不可遗传变异 遗传物质 是否变化 发生变化不发生变化 遗传情况变异能在后代中重新出现变异性状仅限于当代表现 来源 基因突变 基因重组 染色体变 异 环境条件的影响 应用价值 是育种的原始材料 生物进化的 主要原因 能从中选育出符合人 类需要的新类型或新品种 无育种价值 但在生产上可应用 优良环境条件以影响性状的表现 获取高产优质产品 2 2 联系 用心 爱心 专心 2 注意 确认是否为可遗传变异的唯一依据是看 遗传物质是否发生变化 可遗传 可育 三倍体无子西瓜 骡子 单倍体等均表现 不育 但它们均属可 遗传变异 其遗传物质已发生变化 若将其体细胞培养为个体 则可保持其变异性状 这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别 如无子番茄的 无子 原因是植株未受粉 生长素促进了果实发育 这种 无子 性状是不可保留到子代的 将无子番茄进行组织培养 时 若能正常受粉 则可结 有子果实 二 基因突变 基因重组和染色体变异的比较 基因突变基因重组染色体变异 概念 碱基对的增添 缺失或 替换 引起的基因结构 的改变 生物体进行有性生殖的 过程中 控制不同性状 的基因的重新组合 染色体结构和数目发生 变化 原因 外界环境或内部因素引 起基因结构改变 基因的自由组合或基因 的互换 转基因技术 外界环境或内部因素引 起染色体结构或数目的 改变 结果 产生新的基因 控制新 的性状 唯一产生新基 因的变异 产生新的基因型即基因 的重新组合 不产生新 基因 不产生新的基因 基因 数目增多 减少或排列 顺序改变 可在显微镜 下观察到变异 种类 自然突变 人工诱变Error 基因的自由组合 基因连锁与互换 染色体数目变异 染色体结构变异 发生时间 减数第一次分裂或有丝 分裂间期 减数第一次分裂前期 减数第一次分裂后期 染色体加倍处理的时间 为前期纺锤体形成时 实例镰刀型细胞贫血症 豌豆杂交实验 黄圆与 绿皱杂交子代出现黄皱 绿圆 果蝇杂交实验 F F1 1雌灰 身长翅进行测交 子代 猫叫综合征 用心 爱心 专心 3 出现灰身残翅和黑身长 翅两种新类型 意义 基因突变是生物变异的 主要来源 也为生物进 化提供最初原始材料 生物变异的重要来源 是生物多样性的重要原 因 生物进化的因素之一 育种诱变育种 指导杂交育种 杂交育 种 单倍体育种 多倍体育 种 三 单倍体和多倍体的比较 单倍体多倍体 概念 由配子发育而成 体细胞中含有本 物种配子染色体数目的个体 由受精卵发育而成的个体 体细胞 中含有三个或三个以上染色体组 自然形成原因由配子直接发育来 由于外界环境的影响 细胞分裂受 到阻碍 于是细胞核内染色体数目 加倍 通过减数分裂形成染色体也 相应加倍的生殖细胞 再经受精作 用形成合子而发育成多倍体 人工诱导方法花药离体培养 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 作用于正在分裂的细胞 能够抑制 纺锤体形成 导致染色体不分离 引起细胞内染色体数目加倍 植株特点植株长得弱小 高度不育 植株茎秆粗壮 叶片 果实和种子 都比较大 糖类和蛋白质等营养物 质的含量都有所增加 育种方法 实例 用烟草品种甲叶多 A A 窄叶 b b 品种 乙叶少 a a 阔叶 B B 培育出叶多阔叶 的烟草品种 用心 爱心 专心 4 方法图解 意义 单倍体幼苗 用秋水仙素处理 使 染色体数目加倍 可迅速获得纯系 植株 缩短育种年限 提高育种效 果 选用多倍体新品种 如三倍体西瓜 八倍体小黑麦 四 对进化论理论的评价 1 1 拉马克进化理论 贡献 第一个提出了比较完整的进化学说 反对神创论和物种不变论 生物都不是神创的 而是由更古老的生物繁衍来的 这对当时人们普遍信奉的神创论 造成一定冲击 因此具有进步意义 缺陷 生物是由低等到高等逐渐进化的 拉马克几乎否认物种的真实存在 认为生物 只存在连续变异的个体 对于生物进化的原因 他认为 一是 用进废退 的法则 二是 获得性遗传 的法 则 但这些法则缺乏事实依据 大多来自于主观推测 2 2 达尔文自然选择学说 贡献 达尔文自然选择学说的贡献 在于较好地解释了生物的多样性和适应性 相对系 统地解释了生物进化的原因 缺陷 达尔文自然选择学说的局限性 在于他未能对遗传和变异的本质作出科学的解释 对生物进化的解释局限在生物个体水平 随着遗传学的 基因遗传 理论的诞生 获得性遗 传被大多数学者所摒弃 物种形成的渐变过程无法解释 物种大爆发 现象 基因传衍以种 群为单位而不是以个体为单位等 使达尔文自然选择学说从诞生起就不断地被质疑 修正 这就是现代生物进化理论的由来 3 3 现代生物进化理论 1 1 贡献 以达尔文进化理论为核心 对达尔文自然选择学说的继承和发展 一是从性 状水平深入到基因水平 二是从个体水平上升到种群水平 强调种群是生物进化的基本单位 生物进化的实质是种群基因频率的改变 阐明了自然选择在进化中的作用 通过自然选择改 变种群基因频率 从而决定生物进化的方向 强调了隔离在物种形成中的作用 用心 爱心 专心 5 2 2 缺陷 关于生物进化的争论和疑点还有很多 如基因突变对生物适应性的影响并不 是非益即害或非害即益 大多数基因突变是中性的 再如根据许多物种是在短期内迅速形成 的 有人提出物种形成并不都是渐变的过程 而是种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现 的过程 科学发展过程中往往不是一个新理论的出现就完全否定了先前的理论 而是对原有理论 作出补充 修正和发展 一些理论可以应用于一定的范围 解释一定层次上的现象 但却往 往不能应用于其他层次或范围 五 现代生物进化理论 种群是生 物进化的 单位 1 1 一个种群所含有的全部基因 称为种群 的基因库 基因库代代相传 得到保持和发 展 2 2 种群中每个个体所含有的基因 只是基 因库中的一个组成部分 3 3 不同的基因在基因库中的基因频率是不 同的 4 4 生物进化的实质是种群基因频率发生变 化的过程 突变和基 因重组是 产生进化 的原材料 1 1 可遗传的变异是生物进化的原材料 2 2 可遗传的变异包括基因突变 染色体变 异和基因重组 3 3 突变的有害或有利取决于生物生存的环 境 4 4 有性生殖过程中的基因重组 可以形成 多种多样的基因型 5 5 变异的不定向性 确定了突变和基因重 组是产生进化的原材料 自然选择 决定生物 进化方向 1 1 种群中产生的变异是不定向的 2 2 自然选择淘汰不利变异 保留有利变异 3 3 自然选择使种群基因频率发生定向改变 即导致生物朝一个方向缓慢进化 隔离导致 物种形成 1 1 物种 分布在一定自然区域 具有一定 形态结构和生理功能 而且在自然状态下能 相互交配 繁殖产生可育后代的一群生物个 用心 爱心 专心 6 体 2 2 隔离 将一个种群分成若干个小种群 使彼此间不能交配 从而形成新的物种 3 3 物种形成 同一个物种间产生变异和基 因重组 经过长期的自然选择 使种群基因 频率发生定向改变 再经过隔离作用产生新 的物种 六 隔离是生物新物种形成的必要条件 隔离是指不同种群间的个体 在自然条件下基因不能自由交流的现象 但同一物种尽管 存在着地理隔离 但双方环境基本相似也不会产生生殖隔离 地理隔离与生殖隔离的比较 地理隔离生殖隔离 区 别 概 念 同一物种由于地理上的障碍而分成不同 的种群 使得种群间不能发生基因交流 不同的物种间不能相互交配 即使交配 成功 也不能产生可育后代 特 点 自然条件下基因不能交流 一定条件下 可以进行基因交流 种群间不能发生基因交流 结 果 形成不同的亚种形成不同的物种 联系 地理隔离是物种形成的量变阶段 生殖 隔离是物种形成的质变时期 长期的地 理隔离最终形成生殖隔离 生殖隔离是 物种形成的