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1、高中生物必修二遗传与进化知识点汇总第一章 遗传因子的发现第1、2节 孟德尔的豌豆杂交实验一、基本概念:(1)性状是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。(2)相对性状同种生物的同一性状的不同表现类型。(3)在具有相对性状的亲本的杂交实验中,杂种一代(f1)表现出来的性状是显性性状,未表现出来的是隐性性状。(4)性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。(5)杂交具有不同基因型的亲本之间的交配或传粉(6)自交具有相同基因型的个体之间的交配或传粉(自花传粉是其中的一种)(7)测交用隐性性状(纯合体)的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉,来测定该未知个体能产生的配子类型和

2、比例(基因型)的一种杂交方式。(8)表现型生物个体表现出来的性状。(9)基因型与表现型有关的基因组成。(10)等位基因位于一对同源染色体的相同位置,控制相对性状的基因。 非等位基因包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。(11)基因具有遗传效应的dna片段,在染色体上呈线性排列。二、孟德尔实验成功的原因:(1)正确选用实验材料:豌豆是严格自花传粉植物(闭花授粉),自然状态下一般是纯种具有易于区分的性状(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究(3)分析方法:统计学方法对结果进行分析(4)实验程序:假说-演绎法观察分析提出假说演绎推理实验验证三、孟德尔豌豆杂交实验(一)一对相对性状的

3、杂交:基因分离定律 p:高茎豌豆×矮茎豌豆 p:aa×aa 杂交 杂交 f1: 高茎豌豆 f1: aa 自交 自交 f2:高茎豌豆 矮茎豌豆 f2:aa aa aa 3 : 1 1 :2 :1孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本杂交,无论 正交 还是 反交 ,结出的种子(f1)都是 黄色圆粒 。这表明 黄色 和 圆粒 是显性性状, 绿色 和 皱粒 是隐性性状。1.对分离现象的解释: (1)生物的性状是由 遗传因子 决定的,其中决定显性性状的为 显性遗传因子 ,用 大写字母 表示,决定隐性性状的为 隐性遗传因子 ,用 小写字母 表示。(2)体细胞中的 遗传因子 是

4、成对存在的, 遗传因子 组成相同的个体叫做 纯合子 , 遗传因子 组成不同的个体叫做 杂合子 。(3)生物体在形成生殖细胞配子时, 成对的遗传因子 彼此分离,分别进入 不同的配子 中,配子中只含有 每对遗传因子 的一个。(4)受精时, 雌雄配子 的结合是随机的。2.分离定律的内容:孟德尔第一定律又称 分离定律 。在生物的体细胞中,控制同一性状的 遗传因子 成对存在的,不相融合,在形成配子时,成对的 遗传因子 发生分离,分离后的 遗传因子 分别进入不同配子中,随 配子 遗传给后代。3.基因分离定律实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的 等位基因 ,具有一定的 独立性 ,在分裂形成配子的过

5、程中, 等位基因 会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。(二)两对相对性状的杂交:基因自由组合定律 p: 黄圆×绿皱 p:aabb×aabb 杂交 杂交 f1: 黄圆 f1: aabb 自交 自交 f2:黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 f2:a-b- a-bb aab- aabb 9 :3 : 3 : 1 9 :3 : 3 : 1在f2 代中:4 种表现型: 两种亲本型:黄圆9/16 绿皱1/16 两种重组型:黄皱3/16 绿皱3/16 9种基因型: 完全纯合子aabb aabb aabb aabb 共4种×1/16 半纯合半合aabb a

6、abb aabb aabb 共4种×2/16 完全杂合子aabb 共1种×4/16 1纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是yyrr和yyrr,它们产生的f1遗传因子组成是 yyrr ,表现为 黄色圆粒 。孟德尔让黄色圆粒的f1自交,在产生的f2中发现了黄色圆粒和绿色皱粒,还出现了亲本所没有的性状组合 绿色圆粒 和 黄色皱粒 。2孟德尔两对相对性状的杂交实验中,f1(yyrr)在产生配子时,每对遗传因子彼此 分离 ,不同对的遗传因子可以 自由组合 。f1产生的雌配子和雄配子各有4种: yr、yr、yr、yr ,数量比例是: 1:1:1:1 。受精时,雌雄配子的结

7、合是 随机 的,雌、雄配子结合的方式有 16 种,遗传因子的结合形式有 9 种: yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr 。性状表现有 4 种: 黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒 ,它们之间的数量分比是 9:3:3:1 。3让子一代f1(yyrr)与隐性纯合子(yyrr)进行杂交,无论是f1作 母本 ,还是作 父本 ,后代表现型有 4 种: 黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒 ,它们之间的比例是 9:3:3:1 ,遗传因子的组合形式有 9 种: yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr、yyrr

8、。4自由组合定律的内容孟德尔第二定律也叫做 自由组合定律 ,控制不同性状的遗传因子的 分离 和 组合 是互不干扰的,在形成配子时,决定 同一性状 的遗传因子彼此分离,决定 不同性状的遗传因子 自由结合。5基因自由组合定律的实质位于非同源染色体上的 非等位基因 的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,同源染色体上的 等位基因 彼此分离的同时,非同源染色体上的 非等位基因 自由组合。第二章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用一、基本概念:1、减数分裂:减数分裂是进行 有性生殖 的生物在产生 成熟生殖细胞 时,进行的染色体数目 减半 的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制 一次 ,

9、而细胞分裂 两次 ,减数分裂的结果是 成熟生殖细胞 中的染色体数目比 原始生殖的细胞 的减少一半。 二、有性生殖细胞的形成:1、 部位:动物的精巢、卵巢;植物的花药、胚珠2、 精子的形成: 3、卵细胞的形成 1个精原细胞(2n) 1个卵原细胞(2n) 间期:染色体复制 间期:染色体复制 1个初级精母细胞(2n) 1个初级卵母细胞(2n) 前期:联会、四分体、交叉互换(2n) 前期:联会、四分体(2n) 中期:同源染色体排列在赤道板上(2n) 中期:(2n) 后期:配对的同源染色体分离(2n) 后期:(2n)末期:细胞质均等分裂 末期:细胞质不均等分裂(2n)2个次级精母细胞(n) 1个次级卵母

10、细胞+1个极体(n) 前期:(n) 前期:(n) 中期:(n) 中期:(n)后期:染色单体分开成为两组染色体(2n) 后期:(2n)末期:细胞质均等分裂(n) 末期:(n)4个精细胞:(n) 1个卵细胞:(n)+3个极体(n)变形 4个精子(n)3、减数分裂过程中染色体的变化减分裂(初级精(卵)母细胞)减分裂(次级精(卵)母细胞)染色体间前中后前中后末2n2n2n2nn2nnn三、受精作用及其意义: 1、受精作用:受精作用是 卵细胞 和 精子 相互识别,融合成为 受精卵 的过程。经受精作用受精卵中的染色体数目又恢复到 体细胞 中的数目,其中有一半的染色体来自 精子(父方),另一半来自 卵细胞(

11、母方) 。 2、受精作用的意义: 减数分裂形成的配子多样性及精卵结合的随机性导致后代性状的多样性。 减数分裂和受精作用对于维持生物细胞染色体的数目恒定有重要意义。四、细胞分裂图像的鉴别:1、细胞质是否均等分裂:不均等分裂减数分裂卵细胞的形成均等分裂 有丝分裂、减数分裂精子的形成2、细胞中染色体数目:若为奇数减数第二分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞)若为偶数有丝分裂、减数第一分裂、减数第二分裂后期3、 细胞中染色体的行为:联会、四分体现象减数第一分裂前期(四分体时期)有同源染色体有丝分裂、减数第一分裂无同源染色体减数第二分裂同源染色体的分离减数第一分裂后期姐妹染色单体的分离 一侧有同源染色体减数

12、第二分裂后期 一侧无同源染色体有丝分裂后期第2节 基因在染色体上一、萨顿假说:基因由染色体携带从亲代传递给下一代。即基因就在染色体上。研究方法:类比推理基因与染色体行为存在着明显的平行关系,基因在染色体上呈现线性排列(1)基因在杂交过程中保持 完整性 和 独立性 ,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的 形态结构 。(2)在体细胞中基因 成对 存在,染色体也是 成对 的。在配子中基因只有 一个 ,同样,染色体也只有 一条 。(3)体细胞中成对的基因一个来自 父方 ,一个来自 母方 ,同源染色体也是。二、基因在染色体上的实验证据:摩尔根果蝇眼色的实验:(a红眼基因 a白眼基因 x、y果蝇的

13、性染色体) p:红眼(雌) × 白眼(雄) p: xaxa × xay f1: 红眼 f1 : xaxa × xay f1雌雄交配 f2:红眼(雌雄) 白眼(雄) f2: xaxa xaxa xay xay 第3节 伴性遗传概念:伴性遗传此类性状的遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。类型:x染色体显性遗传:抗维生素d佝偻病等 x染色体隐性遗传:人类红绿色盲、血友病 y染色体遗传:人类外耳道多毛症一、x染色体隐性遗传:如人类红绿色盲1、致病基因xa 正常基因:xa 2、患者:男性xay 女性xaxa 正常:男性xay 女性 xaxa xaxa(携带者)

14、 3、遗传特点: (1)隐性致病基因及其等位基因只位于 x 染色体上。 (2)男性患者 多于 女性患者。 (3)往往有 隔代 遗传现象。 (4)女患者的 儿子 一定患病。(母病子必病)二、x染色体显性遗传:如抗维生素d佝偻病1、致病基因xa 正常基因:xa 2、患者:男性xay 女性xaxa xaxa 正常:男性xay 女性xaxa 3、遗传特点: (1)显性的致病基因及其等位基因只位于 x 染色体上。 (2)女性患者 多于 男性患者。 (3)具有世代连续性。 (4)男患者的 女儿 一定患病。(父病女必病)三、y染色体遗传:人类外耳道多毛症遗传特点:基因位于y染色体上,仅在男性个体中遗传四、性

15、别类型:xy型:xx雌性 xy雄性大多数高等生物:人类、动物、高等植物zw型:zz雄性 zw雌性鸟类、蚕、蛾蝶类五、遗传病类型的鉴别:(一)先判断显性、隐性遗传: 父母无病,子女有病隐性遗传(无中生有) 隔代遗传现象隐性遗传 父母有病,子女无病显性遗传(有中生无)连续遗传、世代遗传显性遗传(二)再判断常、性染色体遗传: 1、父母无病,女儿有病常染色体隐性遗传 2、已知隐性遗传,母病儿子正常常染色体隐性遗传 3、已知显性遗传,父病女儿正常常染色体显性遗传(三)在完成(一)的判断后,用假设法来推断第三章 基因的本质第1节 dna是主要的遗传物质1、 格里菲思、艾弗里肺炎双球菌转化实验实验材料菌落菌

16、体毒性s型细菌表面光滑有荚膜有r型细菌表面粗糙无荚膜无格里菲思实验过程及结论无毒性的r型活细菌注射到鼠体内,鼠不死亡;有毒性的s型活细菌注射到鼠体内,鼠死亡;加热杀死的s型细菌注射到鼠体内,鼠不死亡;将无毒性的r型活细菌与加热杀死后的s细菌混合后,注射到鼠体内,鼠死亡结论:已加热杀死的s型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质-转化因子艾弗里实验过程及结论s型活细菌dna+ r型细菌r和ss型活细菌多糖或脂类+ r型细菌rs型活细菌dna+dna酶+ r型细菌r结论:dna是遗传物质2、 噬菌体侵染细菌的实验过程:用35s标记了一部分噬菌体的蛋白质,并用32p标记了另一部分噬菌体的dna;

17、用被标记的两种噬菌体分别去侵染细菌; 当噬菌体在细菌体内大量增殖时,对被标记物质进行放射性测试。  结果:用35s标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32p标记dna的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性结论:dna是遗传物质3、 大多数生物的遗传物质是dna,少数病毒(烟草花叶病毒,车前草病毒,艾滋病毒)的遗传物质是rna-dna是主要的遗传物质。4、绝大多数生物的遗传物质是 核酸 , dna 是主要的遗传物质。5、为了证明s型细菌的dna是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,科学家在实验中是将s型细菌的dna和蛋白质分离,得到纯净的 dn

18、a和 蛋白质,然后分别加入到培养r型细菌的培养基中,分别观察它们的转化作用。第2节 dna 分子的结构1dna是一种 高分子 化合物,每个分子都是由成千上百个 4 种脱氧核苷酸聚合而成的长链。2结构特点:由两条脱氧核苷酸链 反向 平行盘旋而成的 双螺旋 结构。 外侧:由 脱氧核糖 和 磷酸 交替连接构成基本骨架。 内侧:两条链上的碱基通过 氢键连接 形成碱基对。碱基对的形式遵循 碱基互补配对原则 ,即a一定要和 t 配对(氢键有 2 个),g一定和 c 配对(氢键有 3 个)。3根据碱基互补配对原则相关计算公式l a=t;g=c;l (a+g)/(t+c)=1 ;a+c=t+g=t+c=a+g

19、 l 一条链中a+t与另一条链中的t+a相等,一条链中的c+g等于另一条链中的g+cl 如果一条链中的(a+t)/(c+g)=a,那么另一条链中其比例也是a l 如果一条链中的(a+c)/(g+t)=b,那么另一条链上的比值为1/b l 两个非互补碱基之和占dna碱基总数的50% 第3节 dna的复制1dna的复制概念:是以 亲代dna 为模板合成 子代dna 的过程。2时间:dna分子复制是在细胞有丝分裂的 间期 和减数第一次分裂的 间期 ,是随着 染色体 的复制来完成的。3场所: 细胞核(主要) 。4过程: (1)解旋:dna首先利用线粒体提供的 能量 在 解旋酶 的作用下,把两条螺旋的双

20、链解开。 (2)合成子链:以解开的每一段母链为 模板 ,以游离的四种脱氧核苷酸为原料 ,遵循 碱基互补配对 原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。 (3)形成子代dna:每一条子链与其对应的 模板 盘旋成双螺旋结构,从而形成 2 个与亲代dna完全相同的子代dna。5特点: (1)dna复制是一个 边解旋边复制 的过程。 (2)由于新合成的dna分子中,都保留了亲代dna的一条链,因此,这种复制叫 半保留复制 。6条件:dna分子复制需要的模板是 dna两条链 ,原料是 游离的脱氧核糖核苷酸 ,需要能量atp和有关的酶。7准确复制的原因: (1)dna分子独特的 双螺旋结构 提供精

21、确的模板。 (2)通过 碱基互补配对 保证了复制准确无误。8功能:传递 遗传信息 。dna分子通过复制,使亲代的遗传信息穿给子代,从而保证了 遗传信息 的连续性。9有关复制的计算:(1)一个双链dna分子连续复制n次,可以形成2n个子代dna分子,且含有最初母链的dna分子有2个,占所有子代dna分子的比例为1/2n-1(2)所需游离的脱氧核苷酸数m×(2n1),其中m为的所求的脱氧核苷酸在原来dna分子中的数量。第4节 基因是有遗传效应的dna片段1一条染色体上有 1 个dna分子,一个dna分子上有 许多 个基因,基因在染色体上呈现 线性 排列。每一个基因都是特定的 dna 片段

22、,有着特定的 遗传效应 ,这说明dna中蕴涵了大量的 遗传信息 。2概念:dna分子上分布着多个基因,基因是具有 遗传效应的dna 片段,是决定生物性状的 遗传单位 。3结构:基因的 脱氧核苷酸 排列顺序,即碱基对的排列顺序。不同的基因含有不同的 遗传信息 。4dna能够储存足够量的遗传信息,遗传信息蕴藏在 4种碱基的排列顺序 之中,构成了dna分子的 多样性 ,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个dna分子的 特异性 。第四章 基因指导蛋白质的合成第1节 基因指导蛋白质的合成1、 rna有三种: 信使rna(mrna) , 转运rna(trna) , 核糖体rna(rrna) 。为什么rn

23、a适于做dna的信使?(1)rna也是由核糖核苷酸连接而成,也能储存遗传信息。(2)rna一般为单链,比dna短,能通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。2、转录场所:细胞核条件:模板(解旋的1条单链)、原料(4 种游离的核糖核苷酸)、酶(解旋酶)和能量(atp)碱基配对原则:au、cg产物:mrna3、翻译场所:细胞质的核糖体上条件:模板(mrna)、原料(20种氨基酸)、酶和能量(atp)产物:一条多肽链注:一种密码子对应一种反密码子(trna上),一种trna只能转运一种氨基酸,一种氨基酸可以被一种或多种密码子所决定,即可被一种或多种trna转运密码子存在于mrna上,密码子种类有64种(其

24、中与氨基酸相对应密码子有61种,终止密码子有3种)数量关系:dna上的碱基=2倍mrna上的碱基=6倍的氨基酸(即6:3:1)第2节 基因对性状的控制1、中心法则:遗传信息可以从dna流向dna,既dna的自我复制;也可以从dna流向rna,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录翻译。但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向dna或rna。近些年还发现有遗传信息从rna到rna(即rna的自我复制)也可以从rna流向dna(即逆转录),也在疯牛病毒中还发现蛋白质本身的大量增加(蛋白质的自我控制复制)2、基因、蛋白质与性状的关系:基因对性状的控制 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进

25、而控制生物体的性状 如:人的白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状如:囊性纤维病是因为编码跨膜蛋白(cftr)的基因缺失了3个碱基所引起的基因型与表现型的关系:基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。3、生物体性状的多基因因素:基因与基因;基因与其产物;与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细的调控生物性状。4、细胞质基因:线粒体和叶绿体中的dna中的基因都称为细胞质基因。其主要特点是母系遗传。(母病子病,父病子不病)第五章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组1、镰刀型贫血症的原因dna的碱基对发生变化m

26、rna分子中的碱基对发生变化aa改变蛋白质改变性状改变2、基因突变的概念:dna分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。3、基因突变的原因和特点: 原因:物理因素、化学因素、生物因素。 特点:a、普遍性 b、随机性 c、低频性 d、多害少利性e、不定向性4、基因突变的意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料。5、基因重组的概念:是指在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。6、类型:a、非同源染色体上的非等位基因的自由组合。b、同源染色体上等位基因间的交叉互换7、基因重组的意义:基因重组产生新的基因型,也是生物变

27、异的来源之一,对生物的进化的进化也具有重要的意义。8、应用:诱变育种、杂交育种。第2节 染色体变异 结构变异1、染色体变异 个别增减 数目变异 成倍增减染色体结构变异:染色体中某一片段缺失-缺失染色体中增加某一片段-重复染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上-易位染色体中某一片段位置颠倒-倒位染色体数目的变异:细胞内个别染色体的增加或减少细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。2、染色体组(1)概念:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物发育的全部遗传信息,这样的一组染色体,叫染色体组。(2)特点:不含同源染色体,但含有每对同源染色体中的一条。3、二倍体(

28、1)概念:由受精卵发育来的个体,体细胞中含有两个染色体组的个体。(2)举例:人、水稻4、多倍体(1)概念:指由受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(2)成因:有丝分裂的过程中,染色体完成复制,但不分开(3)特点: 多倍体在植物中广泛存在,而在动物中则较少见茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较大;糖类、蛋白质等含量增高.发育延迟,结实率低。(4)应用:人工诱导多倍体育种(具体见第6章 第一节)5、单倍体(1)概念:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体(2)成因:由配子发育而成(3)特点:单倍体植株长得弱小,而且高度不育(4)应用:单倍体育种(具体见第6章 第一节)第3节 人类遗

29、传病1、 概念:通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病,类型:主要可以分为单基因遗传病,多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。 显性遗传病:并指、多指、软骨发育不全 常染色体 单基因 隐性遗传病:白化病、苯丙酮尿症、侏儒症 显性:抗维生素d佝偻病 x 性染色体 隐性:红绿色盲、血友病、进行肌营养不良人类遗 y 毛耳病(只有男性患者)传病 多基因遗传病:原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病、唇裂 数目异常 原因 染色体异常遗传病 结构异常 类型 常染色体:21三体综合症、猫叫综合症 性染色体:性腺发育不良(如:特纳氏综合症) 2、 人类遗传病的检测与预防(1)遗传病的产前诊断与优生的关系产前诊

30、断:羊水检查、b超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断(2)遗传咨询与优生的关系医生对咨询对象进行身体检查,了解家庭病史,对是否患有某种疾病作出诊断,进过分析遗传病的遗传方式推算出后代的再发风险率,并且提出防治政策和建议。(3)禁止近亲结婚:三代以及三代以内的直系和旁系血亲原因:近亲之间携带相同隐性致病基因的概率较大。3、人类基因组计划及其意义概念:是测定人类基因组的全部dna(22x+y)序列,解读其中包含的遗传信息。意义:通过人类基因组计划,可以了解与癌症、糖尿病、老年性痴呆、高血压等疾病有关的基因,对这些目前难以治愈的疾病进行及时有效的基因诊断和治疗。第六章 从杂交育种到基因工程第1节 杂交

31、育种与诱导育种1杂交育种是将两个或多个品种的 优良性状 通过 交配 集中在一起,再经过 选择和培育 ,获得新品种的方法,它依据的主要遗传学原理是 基因重组 。2诱变育种是利用 物理因素 (如 x射线 、 射线 、 紫外线 、 激光 等)或 化学因素 (如 亚硝酸 、硫酸二乙酯 等)来处理生物,使生物发生 基因突变 。3、四种育种比较杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种方法杂交、自交选优用物理、化学因素处理生物用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养原理通过基因重组,把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中,从而产生符合要求的新类型用人工方法诱发基因突变,产生新性状,创造新品种或新类型。抑制细胞

32、分裂中纺锤体的形成,使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞。诱导精子直接成植株,再用秋水仙素加倍成纯合子。优缺点方法简单,容易操作,不能创造新的基因,育种进程缓慢,过程烦琐。能提高变异的频率,大副度的改良某些性状,变异性状较稳定,可加速育种进程。有利的少,需要大量处理供试材料,诱发突变的方向难以掌握,突变体难以集中多个理想性状器官较大,营养物质含量高。发育延迟,结实率底。自交后代不发生性状分离,可缩短育种年限(2年)。方法复杂,成活率底。实例小麦高(易倒伏)抗锈病的纯种与矮茎(抗倒伏)易染病的纯种进行杂交,培育出矮茎抗锈病小麦品种。青霉素经x射线、紫外线照射以及综合处理,培育出青霉素产量很高的菌

33、种。三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦抗病植株的育成。第2节 基因工程及其应用1基因工程基因工程的概念基因工程:又叫做基因拼接技术或dna重组技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另外一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。基因工程的基本内容(1)基因的操作工具与工具酶 基因的剪刀:限制酶或限制性核酸内切酶(作用是切割dna分子基本骨架的磷酸二酯键) 基因的针线:dna连接酶(作用是连接dna分子基本骨架的磷酸二酯键) 基因的运载体:常用的运载体是质粒,噬菌体和动植物病毒(2)基因操作的基本步骤: 提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导

34、入受体细胞 目的基因的检测和表达2、转基因生物和转基因产品的安全性安全观点: 1、转基因食品与非转基因食品的构成是一样的; 2、减少农药使用、减少环境污染; 3、节省生产成本,降低粮食售价; 4、增加食品营养、提高食品产量等。不安全观点: 1、可能产生抗除草剂的超级杂草; 2、可能使疾病的散播跨越物种障碍; 3、可能损害农作物的生物多样性; 4、认为创造新物种,可能干扰生态系统的稳定性;5、可能产生新毒素和新过敏源。第七章 现代生物进化理论第1节、现代生物进化理论的由来一、 拉马克进化学说:1历史上第一个提出比较完整的进化学说的是法国的博物学家 拉马克 。他的基本观点是地球上所有的生物都不是

35、神造的 ,而是由 更古老的生物进化 来的;生物是由 低等 到 高等 逐渐进化的;生物的各种适应性特征的形成都是由于 用进废退 和 获得性遗传 。 用进废退和获得性遗传 ,这是生物不断进化的主要原因。二、 达尔文自然选择学说:1、 主要内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存2、 自然选择:在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程。自然选择是一个缓慢的长期的历史过程。3、 意义:自然选择学说能够科学地解释生物进化原因以及生物的多样性和适应性。4、 不足:对遗传和变异本质,不能做出科学的解释。对生物进化的解释局限在个体水平。5、 达尔文自然选择学说的内在联系过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者

36、生存作为达尔文自然选择学说的基本内容,是相互联系的。过度繁殖是前提,为自然选择提供较多的原料,也提供了较多的变异个体;而且使生存斗争更加剧烈。生存斗争推动着生物的进化,是生物进化的动力;自然选择就是通过生存斗争来进行的。生物普遍具有的遗传性和变异性是自然选择的基础;没有变异就没有个体之间的差异,就没有选择的原材料;没有遗传,适应环境的变异就无法积累,生物就不可能进化。变异一般是不定向的,为生物进化提供了大量的原始选择材料。遗传使有利变异在后代中得到积累和加强,所以说遗传和变异是生物进化的内在因素。适者生存是自然选择的结果,包括保存和淘汰,在生存斗争中,具有有利变异的生物能适应环境而容易生存;具

37、有不利变异的生物,将因不能适应环境而被淘汰,也就是说适者生存,不适者被淘汰。第2节 现代生物进化理论的主要内容一、种群基因频率的改变与生物进化1、 种群是生物进化的基本单位种群生活在一定区域中的 同种生物的全部个体种群基因库该种群中 全部个体所含有的全部基因 。基因频率群体中某特定等位基因数量占该基因座全部等位基因总数的比率。2基因频率的计算(1)遗传平衡定律可以表示为:(p+q)2=p2+2pq+q2=1. p是显性基因的频率, q是隐性基因的频率, p2是显性纯合体的基因型频率,q2是隐性纯合体的基因型频率, 2pq是含有一对等位基因的杂合体的基因型频率。(2)某基因频率=纯合子个体数&#

38、215;2+杂合子个体数/种群总个体数×2(3)某基因频率=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率3、突变和基因重组产生进化的原材料(1) 生物可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变和染色体变异统称为突变。(2) 突变和重组是随机、不定向的,只为进化提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。4、 自然选择决定生物进化的方向在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。二、隔离与物种的形成1、 基本概念:隔离不同种群 的个体,在自然条件下 基因不能自由交流 的现象。常见的隔离有 生殖隔离 和 地理隔离 。物种能够在自然状态下

39、 相互交配 并且 产生可育后代 的一群生物。生殖隔离不同物种之间一般是 不能相互交配 的,即使 交配成功 也不能 产生可育后代 。地理隔离同一种生物由于 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 的现象。2、 隔离在物种形成中的作用-必要条件三、共同进化与生物多样性的形成1、 共同进化不同物种之间、生物与无机环境之间要相互影响中不断进化和发展2、 生物多样性主要包括三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性四、现代进化理论应用的相关问题1. 运用自然选择学说解释实际生物进化现象时应该注意的问题在自然选择过程中,变异是不定向的,既存在着有利变异,又存在着不利变异。自然选择是

40、定向的,当生物出现变异,由自然选择来决定其生存或淘汰,从而使有利变异不断积累、加强,推动生物新类型的产生和生物进化。定向的自然选择决定着生物进化的方向。运用自然选择学说去解释某一种物种的形成和进化时,一般按照下列顺序分析:首先是该物种的祖先由于不定向变异使个体之间产生不同的差异;因为变异后代经受不同环境因素选择,保存某些类型,淘汰某些类型;经过长期的选择和遗传使有利变异在后代中逐代积累和加强,久而久之才形成某一种物种或使物种进化。具体分析时,不能陷入“生物目的论”的沼泽,就是不能说“某生物为了适应某种环境,某器官就变成了某种形态”。2 正确理解种群是生物进化的基本单位种群就是生活在同一地点,同

41、种生物的群体;是否是同一个种群的最重要的依据就是看能否交配并繁殖后代。种群的基因库就是一个种群所含有的全部基因。种群的生命是有限的,但基因库却一代一代传递、保持和发展。基因频率由于基因突变而不断发生变化;不同生物的基因频率是不同的;突变和基因重组是产生进化的原材料,当生物遗传物质发生改变,其控制的生物性状才能遗传下去,才能产生新的变异类型,生物才能发展进化。突变产生新的基因(等位基因),而基因重组只是原来基因的重新组合,突变的基因多数是有害的而且突变是不定向的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。同学们在理解一个种群时,要注意理解其时空条件、组成、数量、生殖和遗传组成上的共同的关键特征,从而形成正确的种群、基因库和基因频率的概念。5正确理解隔离与生物物种形成之间的关系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,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生出可育后代的一群生物个体;不同物种之间一般是不能交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代。隔离就是将一个种群分隔成许多个小种群,使彼此之间不能交配。分为地理隔离和生殖隔离。地理隔离是由于地域原因,使同种生物相互隔开,是生殖隔离的必要先决条件。各种隔离,实质都是使群体之间不能基因交流,时间长了,各种种群就发生各种遗传、变异,形成新的物种。隔离是形成新物种的必要条件。6学会比较现代

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