理科生物进化

基因工程的基本步骤（一）

、提取目的基因（二）目的基因与运载体结合（三）将目的基因导入受体细胞（四）目的基因的检测和表达

1、要想获得目的基因必须用限制酶切几个切口？目的基因目的基因黏性末端黏性末端GCTATAGCTATA

2、会产生几个黏性末端？思考与讨论:目的基因基因的运载体GC

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GGC

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G用同种限制酶切割G

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GDNA连接酶作为运载体必须具备哪些条件？1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3.对宿主细胞无毒害作用。

4.具有某些标记基因，便于进行筛选。1、常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细胞等2、常用微生物作受体细胞的原因：微生物增殖快、代谢快、目的产物多。3、若运载体是质粒，受体细胞为细菌应作何处理：应用CaCl2处理目的是：增大细胞壁的通透性DNA聚合酶和DNA连接酶的比较不同点相同点DNA聚合酶DNA连接酶连接DNA片段不需要模板连接的是游离的单个脱氧核苷酸需要模板连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键运载体分布载体成分相同点蛋白质细胞膜上作为物质运输的工具主要在微生物中DNAWelcometostudybiology!现代生物进化理论

世界上到底是先有鸡还是先有蛋？这个问题困扰了人类几千年！

对于这个问题，首先是神学家们作出了“解释”：先有鸡，因为上帝创造了鸡，然后让鸡下蛋！

随着科学的发展人们不相信上帝了！没了上帝，上帝创造了鸡的“解释”也就没人相信了。

于是关于生物起源的种种猜测又被提了出来，其中最被人认可的是“进化论”！拉马克关于进化的用进废退学说

拉马克是进化论的奠基者，他在18世纪初提出了用进废退的进化学说：环境的改变是导致生物进化的原因。环境改变了，生物的生活方式也要跟着变，有的器官由于经常使用而发达起来，有的器官则由于长期不使用而萎缩退化了。

拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后要吃树叶，当然颈长的有优势，它们想要长颈，于是天天使劲地将颈伸长，终于形成了现在的长颈鹿。拉马克关于进化的用进废退学说生物是由低等到高等逐渐进化的；生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。生物进化的主要原因：用进废退获得的性状可以遗传给后代。达尔文自然选择学说

拉马克的用进废退学说虽有一定道理，但事实上由于使用而发达起来的器官特征并不能遗传给后代。达尔文通过几十年的观察分析，终于在1859年出版了《物种起源》一书，提出了自然选择学说。

达尔文自然选择学说的内容有四方面：

１、过度繁殖；

２、生存斗争；

３、遗传变异；

４、适者生存。过度繁殖：

各种生物都具有很强的繁殖能力，产生很多的后代。远远超过环境的承爱能力。荚迷鱼群

人可能是繁殖能力最小的！一对夫妻最多的能产生十几个子女。若以每对夫妻平均生三个子女，平均30年传递一代计算，每隔50年人口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人，显然，这是不可能的！

动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍！若全部后代都能成活下来，只要很短时间就会超出环境的承受能力！生存斗争：

生物的生存资源有限，要生存就必须与无机环境、异种及同种的其他个体进行斗争！

一个物种要生存下去，就必须不停地与环境中的各种因素进行斗争！遗传变异：

生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状！

生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境！

达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。适者生存达尔文自然选择学说意义局限性现代生物进化理论

达尔文的自然选择学说很好地解释了生物的适应性。但限于当时的科技水平无法解释遗传变异的原因，而且仅限于对生物进化个体的分析，因而对于生物的多样性尤其是高等生物和低等生物并存的现象无法作出圆满的解释。

现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说的精华部分，运用现代遗传学、生态学、物理、化学方法对生物的进化进行分析，提出了现代的生物进化理论。现代生物进化理论的主要内容（一）种群是生物进化的单位

种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体，是生物繁殖的基本单位。个体间彼此交配，通过繁殖将自己的基因传递给后代。

生活在这里的每一种动物、植物和微生物都构成一个种群。生物个体通过繁殖将自己的基因传递给后代。１、种群的概念（一）种群是生物进化的单位基因库基因型频率基因频率导学导练

P66：课堂练习1-6

教材P115的思考与讨论用数学方法讨论基因频率的变化遗传平衡定律若一个种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配并能产生后代，则该种群就达到了遗传平衡。在该种群中，各种基因的频率不再改变。

若A的频率为P，a的频率为q则：(p+q)2=p2+2pq+q2AA=P2Aa=

2pqaa=q2

导学导练P67：课堂练习8-12现代生物进化理论的主要内容（一）种群是生物进化的单位（二）突变和基因重组产生进化的原材料

生物在繁殖的过程中会产生基因重组、基因突变及染色体变异等可遗传的变异。其中基因突变和染色体变异都可称为突变。突变和基因重组使生物个体间出现可遗传的差异。

某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型

由于突变和基因重组，桦尺蠖形成了不同的体色。

教材P116的探究自然选择对种群基因频率变化的影响（三）自然选择决定生物进化的方向

在一定的环境条件下，具有不同性状的生物个体的适应能力是不同的。不适应环境的性状及控制该性状的基因会因个体死亡或难以繁殖而减少（频率降低）；反之，适应环境的基因其频率会升高。

在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向的改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。导学导练P67：课堂练习7P67：4.生物进化的原材料和方向导学导练P68：巩固练习现代生物进化理论的主要内容（一）种群是生物进化的单位（一）种群是生物进化的单位基因库基因型频率基因频率一个种群中全部个体所含有的全部基因该基因型个体数该种群个体总数在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率遗传平衡定律若一个种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配并能产生后代，则该种群就达到了遗传平衡。在该种群中，各种基因的频率不再改变。

若A的频率为P，a的频率为q则：(p+q)2=p2+2pq+q2AA=P2Aa=

2pqaa=q2

现代生物进化理论的主要内容（一）种群是生物进化的单位（二）突变和基因重组产生进化的原材料（三）自然选择决定生物进化的方向种群的基因频率发生定向改变（四）隔离导致物种的形成

物种的概念

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互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。

同一物种必定可以互相交配且产生出可育后代

隔离：指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括：

地理隔离：由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配。

生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代。

如东北虎(上)和华南虎(下)都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，现在即使人为让它们交配，也不能产生可育的后