导图社区 遗传与进化
高中生物必修二,是新版教材哦!随着生物科学的发展,人们对遗传和进化的认识已经深入到基因水平,遗传从本质上说是基因的代代相传。
编辑于2022-02-20 17:55:05遗传与进化
遗传因子的发现
遗传因子就是基因
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
孟德尔发现生物遗传的规律
孟德尔不只是种了豌豆,还种了山柳菊和玉米
融合遗传?(错误的观点)
双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状
红花和白花杂交后,呈现的是粉色
为什么用豌豆?(用豌豆的好处?)
两性花,自花传粉
未开放时,花粉就会落到雌蕊的柱头上
好处?
避免了外来花粉的干扰,豌豆保持纯种
性状易于区分
性状:特征。 相对性状:一种生物的同一性状的不同表现类型。 举例:猫的长毛与猫的短毛
好处?
容易观察和分析
人工异花传粉?
去雄(开花前)——套袋(避免外界花粉干扰)——传粉——套袋
父本母本,杂交自交
显性性状与隐性性状?
显性性状
F1(子一代)中显现出来的性状
隐性性状
F1中未显现出来的性状
性状分离
杂种后代中同时显现出显性性状和隐性性状
高茎与矮茎杂交,子一代是高茎(显性性状),矮茎(隐性性状) 子二代同时出现高茎和矮茎,这是性状分离 子二代的高茎和矮茎是3:1
孟德尔假说
(1)生物的性状由遗传因子决定的
遗传因子既不会融合也不会在传递中消失
遗传因子决定特定的性状
显性性状为显性遗传因子
用大写字母表示
隐性性状为隐性遗传因子
用小写字母表示
(2)在体细胞中,遗传因子是成对出现的
纯合子
字母相同
举例?
DD或dd
杂合子
字母不同
举例?
Dd
(3)配子中只含有每对遗传因子中的一个
配子:生殖细胞(雌性和雄性)
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的
自交=相同类型的杂交
测交?
让F1与隐性纯合子杂交
分离定律(孟德尔第一定律)
一对相对性状的实验结果和解释
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对出现,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的配子中,随配子遗传给后代
假说——演绎法
1.观察和分析
2.提出问题
3.提出解释问题的假说
4.演绎推理
5.实验检验
纯合子自交不会出现性状分离
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
种子形状的遗传因子的遗传与控制子叶颜色的遗传因子的遗传互不干扰
先分析一对相对性状
黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=9:3:3:1
验证:测交实验(子一代和隐性纯合子杂交)
自由组合定律(孟德尔第二定律)
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,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合
遗传学之父孟德尔
为什么会成功?
1.用豌豆去实验
2.对实验结果进行统计学分析
3.设计测交实验进行验证
4.大学进修过数学有严谨的逻辑思维
约翰逊给遗传因子命名叫基因
表型:生物个体表现出来的性状(基因型和环境)
举例?
豌豆的高茎和矮茎
基因型:与表型有关的基因组成
举例?
高茎:DD或Dd;矮茎:dd
等位基因:控制相对性状的基因
举例?
D或d
孟德尔遗传规律的应用
杂交育种
医学实践
自由组合定律是以分离定律为基础的
分离定律能用于分析两对等位基因的遗传;自由组合定律不能用于分析一对等位基因的遗传
实验材料是否为纯合子对实验结果没有影响
无中生有,有中生无为隐性
孟德尔发现的遗传规律只适用于细胞核的遗传,细胞质的遗传不适用
基因和染色体的关系
减数分裂和受精作用
减数分裂
魏斯曼从理论上预测
在精子与卵细胞成熟的过程中,必然会有一个特殊的过程使染色体数目减少一半
受精时,精子与卵细胞融合,染色体数目恢复
魏斯曼所说的特殊的过程,其实是一种特殊方式的有丝分裂,叫减数分裂
什么是减数分裂?
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
精子的形成过程
精子是在睾丸的曲细精管中形成的
曲细精管中有大量的精原细胞
什么是精原细胞?
原始的雄性生殖细胞
通过什么增值?
通过有丝分裂
每个精原细胞的染色体数目与体细胞的相同
通过什么去形成精细胞?
通过减数分裂
当雄性动物性成熟的时候,睾丸里一部分精原细胞开始进行减数分裂
减数分裂的过程?
减数分裂前
每个精原细胞的染色体复制一次
减数分裂过程中
细胞连续分裂两次,最后形成四个精细胞
这两次分裂分别叫做减数分裂I(减数第一次分裂)和减数分裂II(减数第二次分裂)
精细胞再经过变形,就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子
减数分裂间期
部分精原细胞体积增大,DNA,染色体复制,蛋白质合成
成为初级精母细胞
减数分裂I(染色体数目减半,后期——II的前期)
(前期)联会(初级精母细胞)
什么是联会?
同源染色体两两配对
什么是同源染色体?
配对的两条染色体,形状大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方
联会后的每对同源染色体都含有四个染色单体,叫做四分体(2个同源染色体,4个DNA分子)
四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,交换相应的片段
(中期)各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧(初级精母细胞)
(后期)同源染色体彼此分离,分别向两级移动,一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞(初级精母细胞)
减数分裂II(无同源染色体)
(前期)两个次级精母细胞(同源染色体消失)(次级精母细胞)
(中期)染色体整齐的在赤道板上排列(次级精母细胞)
(后期)染色体向两级移动(次级精母细胞)
(末期)两个次级精母细胞分裂成四个精细胞(精细胞)
精细胞经过变形成为精子
变形不属于减数分裂
精子呈蝌蚪状,分头部和尾部
头部含有细胞核
尾长能摆动
怎样判断有无同源染色体?
大小相同,颜色不同
三看法判定细胞时期
一看染色体数
奇数
减数分裂II
偶数
二看有无同源染色体
有
三看有无特殊行为
有(联会,分离,四分体)
减数分裂I
无
有丝分裂
没有
减数分裂II
卵细胞的形成过程(和精子的形成过程基本相同)
人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的
卵巢位于?
卵巢在腹腔内,内有发育程度不同的卵泡,卵泡中央的一个细胞会发育为卵细胞
卵原细胞通过有丝分裂进行增殖;通过减数分裂形成卵细胞
减数分裂前的间期(卵原细胞)
卵原细胞增大,染色体复制
形成初级卵母细胞
减数分裂I和减数分裂II形成卵细胞
卵原细胞
卵细胞与精子形成过程的区别(不均等分裂,一个卵细胞,不变形)
不均等分裂
初级卵母细胞经过减数分裂I进行不均等分裂,形成大小不同的两个细胞
大的叫次级卵母细胞
小的叫极体
减数分裂I中的极体分裂成两个极体
次级卵母细胞经过减数分裂II进行不均等分裂
大的卵细胞
小的极体
一个初级卵母细胞经过减数分裂形成一个卵细胞和三个极体
卵细胞
极体会消失,最后形成的是一个卵细胞;精子的形成过程是形成四个精细胞
变形
卵细胞不需要变形,精细胞需要
减数分裂的结果
成熟生殖细胞(精子,卵细胞)的染色体数目比原始生殖(精原细胞,卵原细胞)细胞的染色体数目减少一半
不良环境会影响原始生殖细胞的减数分裂,从而影响生殖细胞的形成
举例
气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂
措施
灌深水
吸烟会影响男性精子的数量和质量
受精作用
经过减数分裂的精子和卵细胞,相互结合形成受精卵,才能发育成新的个体
配子中染色体组合多样性
人有23对染色体
什么是受精作用?
卵细胞和精子相互识别,融合成为受精卵的过程
受精作用进行时,精子头部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应,阻止其他精子进入
精子头部进入卵细胞后,精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合,染色体会合在一起
受精卵中的染色体数目恢复
好处?
保证了物种染色体数目的稳定
一半染色体来自父方,一半染色体来自母方
未受精时,卵细胞的细胞呼吸和物质合成十分缓慢;受精过程中卵细胞非常活跃
减数分裂和受精作用的好处?
保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性
后代多样性
有利于适应多变的环境,有利于进化,体现了有性生殖的优越性
有性生殖继承父母双方的遗传物质;无性生殖只能继承单亲的遗传物质
基因在染色体上
萨顿的假说
推论
基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代遗传给下一代
基因在染色体上
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
摩尔根
通过研究果蝇说明基因在染色体上
为什么是果蝇?
果蝇容易饲养,繁殖快
果蝇染色体少
果蝇有4对染色体,3对常染色体,1对性染色体
雌果蝇性染色体同型
表示
XX
雄果蝇性染色体不同型
表示
XY
果蝇杂交实验分析图解
一条染色体有许多基因
基因在染色体上呈线型排列
非等位基因可以位于非同源染色体上,也可以位于同源染色体上
染色体是基因的主要载体
非同源染色体自由组合,使所有非同源染色体上的非等位基因自由组合
伴性遗传
什么是伴性遗传?
决定的基因在性染色体上,在遗传上总是与性别有关
红绿色盲
红绿色盲的患者男性多于女性
伴X染色体的隐形基因
男性患者的基因只能从母亲哪里传来,以后只能传给女儿
道尔顿
第一个发现色盲的人
女性的性染色体是同型的
用XX表示
男性的性染色体是异型的
用XY表示
许多位于X染色体上的基因,在Y染色体上没有相对应的等位基因
Y染色体右上角什么都不写
正常男性用正方形表示
正常女性用圆圈表示
男性患者用带颜色的正方形表示
女性患者用带颜色的圆圈表示
男性的患病率1/2,女性的患病率1/3
色觉正常的女性纯合子和男性红绿色盲患者结婚,儿子的色觉正常,女儿是红绿色盲基因的携带者,但表现正常
图解
女性红绿色盲的携带者和色觉正常的男性结婚,儿子有1/2正常,1/2是红绿色盲,女儿都不是色盲,但有1/2是色盲基因的携带者
图解
女性红绿色盲基因携带者和男性红绿色盲结婚,儿子和女儿各有1/2为红绿色盲
图解
女性红绿色盲患者和色觉正常的男性结婚,儿子均为色盲,女儿均为携带者
图解
抗维生素D佝偻病
抗维生素D佝偻病的患者女性多于男性
伴X染色体上的显性基因
XDXD,XDXd,XDY都是患者
男性患者与正常女性结婚后,女儿都是患者,儿子都正常
图解
应用
指导优生
育种工作
基因的本质
DNA是主要的遗传物质
染色体主要是由蛋白质和DNA组成的
脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸,碱基和脱氧核糖
格里菲斯研究肺炎链球菌
材料
菌体有多糖类的荚膜,菌落表面光滑
S型细菌
致病性(败血症)
菌体没有多糖类的荚膜,菌落表面粗糙
R型细菌
无致病性
过程
注射R型活细菌(无)
小鼠不死亡
注射S型活细菌(有)
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
注射加热致死的S型细菌
小鼠不死亡
注射R型活细菌和加热致死的S型细菌混合液
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
已经加热致死的S型细菌含有将R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子
这个转化因子是什么?
艾弗里
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
赫尔希和蔡斯
利用T2噬菌体,和同位素标记法
T2噬菌体(DNA病毒)的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的;头部含有DNA
分别标记
放射性同位素35S标记大肠杆菌
主要在上清液中
蛋白质
放射性同位素32P标记大肠杆菌
主要在沉淀物中
DNA
DNA是遗传物质
搅拌:使吸附在细菌上的噬菌体与细胞分离
离心:让上清液中析出的质量较轻的T2噬菌体颗粒
烟草花叶病毒(RNA病毒)
绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数是RNA
DNA是主要的遗传物质
DNA的结构
沃森和克里克构建DNA双螺旋结构
DNA双螺旋结构的特点
DNA是由两条单链组成的,这两条链反向平行盘旋成双螺旋结构
DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架;碱基排列在内侧
两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,碱基配对有一定的规律(碱基数量相等,但并不是都有AGCT这四种碱基)
A与T配对,G与C配对(A=T,C=G)
A+C=T+G
碱基互补配对原则
保证遗传信息传递的准确性
3跟5相连
CG之间三个氢键,AT之间两个氢键
DNA的复制
半保留复制(沃森和克里克)
一条链是新的,一条链是旧的
全保留复制
完全保留,再合成新链
假说
梅塞尔森和斯塔尔
以大肠杆菌为材料,用同位素标记法实验
15N的DNA密度大14N的DNA
DNA是以半保留方式复制
DNA有两条链
两条都是14N
轻带(最上面)
一条14N和一条15N
中带(中间)
两条15N
重带(最下面)
实验过程
15N中培养再到14N中培养
推测
DNA半保留复制
用到同位素标记法的有那些?
T2噬菌体检测DNA是主要的遗传物质
分泌蛋白
DNA的复制
光合作用释放氧气的氧全部来自与水
复制过程
什么是DNA复制?
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
真核生物中,在分裂间期复制,伴随染色体复制而完成的
有丝分裂
减数分裂I
场所
真核
细胞核,线粒体,叶绿体
条件?
模板
DNA的两条母链
原料
游离的4种脱氧核苷酸
酶
解旋酶(氢键断裂),聚合酶(使磷酸二脂键粘连)
能量
ATP
除了DNA在噬菌体中,其他条件都来自细菌
边解旋边复制
DNA精准复制的原因?
DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板
碱基互补配对,保证了复制能准确的进行
意义
DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞遗传传递给子代细胞,保持了遗传信息的连续性
顺序
解旋——断裂——配对——合成——盘旋
基因通常是有遗传效应的DNA片段
基因与染色体的关系
基因在染色体上(一条染色体有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列)
染色体和DNA的关系
染色体是由DNA和蛋白质构成的(染色体是DNA的主要载体,DNA是染色体的主要成分)
基因和DNA的关系
一个DNA分子有许多个基因
每个基因都是一个特定的DNA片段
基因不是连续分布在DNA上的,而是有碱基序列将其分隔开
基因是什么?
基因通常是有遗传效应的特定的DNA片段
基因是控制生物性状的基本功能,结构单位
有些病毒的遗传物质是RNA,基因就是有遗传效应的RNA片段
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中
碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性
碱基特定的排列顺序,构成了每个DNA分子的特异性
基因的表达
基因指导蛋白质的合成
遗传信息(基因中脱氧核苷酸排列顺序)的转录
DNA主要在细胞核中
蛋白质的合成在细胞质中
RNA的组成
核糖核苷酸
五碳糖
含氮碱基
AGCU
磷酸
RNA的结构
一般是单链,比DNA短
通过核孔,从细胞核转移到细胞质中
RNA的种类
信使RNA
mRNA
转运RNA
tRNA
核糖体RNA
rRNA
什么是转录?
主要发生在细胞核中
通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程
场所
细胞核,线粒体,叶绿体
条件
模板
DNA的一条母链
酶
RNA聚合酶
能量
ATP
原料
4中游离的脱氧核苷酸
遗传信息的翻译
什么是翻译?
游离在细胞质中各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质
mRNA上的碱基序列变成蛋白质上的氨基酸序列
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸
一个密码子只能对应一个氨基酸,一个氨基酸有多个密码子
几乎所有生物共用这些密码子
密码子绝对没有T
场所
细胞质中的核糖体
条件
模板
mRNA
原料
氨基酸
转运工具
tRNA
识别,转运一种氨基酸
产物
多肽链
翻译具有高效性
少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
中心法则
克里克提出中心法则
遗传信息从DNA流向DNA,DNA的复制
遗传信息从DNA流向RNA再流向蛋白质,遗传信息的转录和翻译
少数生物的遗传信息从RNA流向RNA或从RNA流向DNA
DNA,RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物
生命是物质、能量、信息的同一体
基因表达与性状的关系
基因表达产物与性状的关系
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,再控制生物体的性状
举例
豌豆的圆粒皱粒(皱粒豌豆是基因突变而来的);白化症
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
举例
囊性纤维化病
基因选择性表达与细胞分化
细胞分化的实质
基因选择性表达,与基因表达的调控有关
不同类型的细胞中,表达的基因可以分为两类
在所有细胞中都表达的基因
指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的
举例
核糖体蛋白基因;ATP合成酶基因
只在某类细胞中特异性表达的基因
举例
卵清蛋白基因;胰岛素基因
表观遗传
什么是表观遗传?
生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象
举例?
DNA甲基化;构成染色体的组蛋白甲基化和乙酰化
表观遗传的分子生物学基础是DNA甲基化等
基因与性状的关系
一个性状可以受到多个基因的影响
举例
身高
一个基因可以影响多个性状
生物体的性状不完全由基因决定,还受到环境的影响
基因突变及其他变异
基因突变和基因重组
基因突变
什么是基因突变
DNA分子中发生碱基的替换,增添,缺失,而引起的碱基序列的改变
基因突变发生在配子中,会遗传给后代
基因突变发生在体细胞中,不会遗传给后代
有些植物体细胞中的基因发生突变,可以通过无性生殖遗传
基因突变的实例
镰状细胞贫血(遗传病)
正常人的红细胞
中间微凹的圆饼状
镰状细胞贫血患者的红细胞
弯曲的镰刀状
原因是什么?
直接原因(蛋白质,氨基酸)
组成血红蛋白分子的肽链上,发生了氨基酸的替换
根本原因(遗传物质,DNA,基因)
编码血红蛋白基因的碱基序列发生改变
正常是谷氨酸,异常为缬氨酸
细胞癌变
人和动物的DNA分子上本来就存在与癌变相关的基因(原癌基因,抑癌基因)
致癌因子是导致癌症的重要因素
癌细胞的特征
无限增殖
形态结构改变
细胞膜上糖蛋白等物质减少
细胞之间的黏着性降低
容易在体内分散和转移
基因突变的原因
缪勒和其他科学家发现了外因
物理因素
紫外线,X射线
化学因素
亚硝酸盐,碱基类似物
生物因素
某些病毒
内因
DNA在复制过程中出现错误
基因突变的特点
普遍存在
随机性
发生在生物个体发育的任何时期
发生在不同的DNA分子上,相同DNA分子的不同部位
不定向性(少利多害)
一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因
自然条件下,基因突变频率低
基因突变的意义
基因突变可能是有利的,可能是有害的
基因突变可能是中性的,没有出现新性状
基因突变是产生新基因的途径
基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料
诱变育种
利用化学因素或物理因素,提高基因突变率,创造新品种
基因重组
什么叫基因重组?
生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合
发生的时期
减数分裂I前期
减数分裂过程中的四分体时期,基因会随着非姐妹染色单体之间的互换而交换
减数分裂I的后期
生物体通过减数分裂形成配子时,非同源染色体自由组合,非等位基因自由组合
基因重组的意义
生物变异的来源之一
对生物进化有重要意义
生物种类多样化
染色体的变异
什么是染色体变异?
体细胞或生殖细胞中染色体数目或结构变化
染色体数目变异
分类
细胞内个别染色体增加或减少
细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或者成套的减少
染色体组
每套非同源染色体(同源染色体分开)
单倍体
体细胞中染色体数目与配子染色体数目相同
举例
蜜蜂的雄蜂
单倍体植株矮小并且高度不育
单倍体植株培育新品种
优点
缩短年限
方式
花药(花粉)离体培养,人工有道染色体数目加倍
二倍体
由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有两个染色体组
多倍体
体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体
三倍体有三套非同源染色体,联会时会出现紊乱,不可以形成可与配子
举例
香蕉,三倍体无籽西瓜
染色体结构变异
四种类型
染色体某一片段缺失引起变异
举例
果蝇的缺刻翅
染色体某一片段位置颠倒引起变异
举例
果蝇卷翅
染色体增加某一片段引起变异
举例
果蝇棒状眼
染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上一起变异
举例
果蝇花斑眼
举例
猫叫综合症
人的5号染色体部分缺失
人体遗传病
遗传病的根本原因
遗传物质的改变
人类常见遗传病类型
单基因遗传病
受一对等位基因控制的遗传病
常染色体显性基因引起
多指,并指,软骨发育不全
常染色体隐性基因引起
镰状细胞贫血,白化病,苯丙酮尿症
多基因遗传病
受两对或两对以上等位基因的遗传病
原发性高血压,冠心病,哮喘,青少年糖尿病
染色体异常遗传病
染色体变异引起
唐氏综合症(21三体综合症)
遗传病的检测和预防
遗传咨询
诊断——分析——推算——对策和建议
产前检测
在胎儿出生之前,医院用专门的检测手段确定胎儿是否患有遗传病或先天性疾病(初步诊断)
举例
羊水检查,B超检查,孕妇血细胞检查
基因检测
通过检测人体细胞中的DNA序列,了解人体的基因状况
好处
精确的诊断病因
基因治疗
用正常的基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因
生物的进化
生物有共同祖先的证据
达尔文的两大学说
共同由来学说
地球上所有生物都是由原始的祖先进化而来
自然选择学说
揭示生物进化的机制,适应的形成,物种的形成
地层中陈列的证据——化石
什么是化石?
通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物、生活痕迹等
化石的用途?
确定地球上曾经生活过的生物种类及其形态、结构、行为
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
大部分化石发现于沉积岩的地层中
大量的化石证据证实生物是由原始的共同祖先进化而来,揭示了生物由简单到复杂,低等到高等,水生到陆生的进化顺序
当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
比较解刨学
比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以看到有共同特点
胚胎学
比较不同动物以及人的胚胎发育过程,可以看到进化的蛛丝马迹
举例
人的胚胎早期会出现鳃裂和尾,和鱼很相似;但是随着发育鳃裂和尾消失
细胞和分子水平
代谢、生长和增殖的细胞,细胞都有共同的物质基础和结构基础
化石为研究生物进化提供直接证据
自然选择与适应的形成
适应的两方面含义
生物的形态结构适合于完成一定功能
生物的形态结构功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖
适应形成的必要条件
群体中出现有利可遗传变异
环境的定向选择
适应的特点
普遍性
相对性
原因
遗传的稳定性和环境不断变化之间的矛盾
拉马克否定了物种不变论,提出当今所有的生物是由更古老的生物进化而来的
用进废退和获得性遗传(错误)
达尔文提出自然选择学说
认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
自然选择学说4点内容
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
自然选择学说的局限性
不能科学的解释遗传和变异的本质
种群基因组成的变化与物种的形成
种群基因组成的变化
什么是种群?
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合
举例
一片树林的所以猕猴
什么叫做种群基因库?
一个种群中全部个体所含有的全部基因
什么叫做基因频率?
在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值
举例
在某昆虫种群中,决定翅色为绿色的基因是A,决定翅色为褐色的基因是a
从这个种群中随机抽取100个个体,测得基因型为AA,Aa,aa的个体分别有30,60,10个
100个个体一共有200个基因
A的基因数量是2❌30+60=120
a的基因数量是2❌10+60=80
A的基因频率为120➗200=60%
a的基因频率为80➗200=40%
种群基因频率的变化
种群的基因频率怎么才能变化?
基因突变产生新基因
可遗传变异来源于基因突变,基因重组,染色体变异
只有可遗传变异才能对生物进化产生影响
哪些是可遗传变异?
基因突变在配子中,有些植物基因突变在体细胞中,可以通过无性生殖遗传
基因突变和染色体变异称为突变
突变的有害还是有利取决于环境
突变和重组都是随机的,不定向的
自然选择对种群基因频率变化的影响
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变化
进化的实质
种群的基因频率会发生定向变化
隔离在物种形成的作用
物种?
能够在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物
一个物种可以包括若干个种群
隔离
意思
不同群体间的个体,在自由条件下基因不能自由交流的现象
分类
地理隔离
同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使种群间不能发生基因交流
地理隔离形成新物种
举例
加拉马戈斯群岛的地雀
生殖隔离
不同物种之间一般不能相互交配,即使可以但也不会产生可育后代
举例
马和驴交配产生的骡是不育的
生殖隔离是物种形成的标志
隔离是物种形成的必要条件
协同进化与生物多样性的形成
最早出现的生物都是厌氧的
协同进化
不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展
生物多样性的形成
内容
遗传多样性(基因多样性)
物种多样性
生态系统多样性
最早的生物化石是古细菌化石
寒武纪大爆发之前生态系统中只有生产者和消费者
寒武纪大爆发后出现了第三极生态系统——消费者
生物进化理论在发展
以自然选择学说为核心的现代生物进化论对自然界生命史做出解释
适应是自然选择的结果
种群是生物进化的基本单位
突变和基因重组提供进化的原材料
自然选择导致种群基因频率的定向改变
隔离形成新的物种
生物进化的过程实际上是生物与生物,生物与无机环境协同进化的过程
生物多样性是生物协同进化的结果
对种群基因频率没有影响的是随机交配