1、遗传与变异遗传与变异 专题复习八专题复习八 【知识联系框架知识联系框架】 【重点知识联系与剖析重点知识联系与剖析】 一、遗传的物质基础一、遗传的物质基础 1 1遗传物质的主要载体遗传物质的主要载体染色体染色体 染色体的主要成分是染色体的主要成分是DNADNA和蛋白质。染色体是遗传物质和蛋白质。染色体是遗传物质 的的主要主要载体，因为绝大部分的遗传物质（载体，因为绝大部分的遗传物质（DNADNA）是在染）是在染 色体上的。也有少量的色体上的。也有少量的DNADNA在线粒体和叶绿体中，所以在线粒体和叶绿体中，所以 线粒体和叶绿体被称为遗传物质的线粒体和叶绿体被称为遗传物质的次次要载体。要载体。 2
2、 2DNADNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据 DNADNA是遗传物质最直接的证据是噬菌体侵染细菌的是遗传物质最直接的证据是噬菌体侵染细菌的 实验实验，此外还有细菌转化实验等此外还有细菌转化实验等。详见专题二详见专题二。 3 3DNADNA的结构的结构、复制及基因控制蛋白质的生物合成复制及基因控制蛋白质的生物合成 详见专题二详见专题二 1.图片对齐 在我们插入PPT图片或是输入文字的时候，为了整齐都需要将插入的文本框对齐 ，但是又不想一个一个的进行操作，这时按住Ctrl键将需要进行对齐的文本选中 ，点击开始排列对齐垂直居中即可； 2.巧用格式刷 在制作PPT的时候为了保证PPT风格的统一，很
3、多任通常会使用复制粘贴来确保 每一页PPT格式相同，这样对于少页数来说可以进行操作，但是碎玉多页面的话 就有点麻烦了，其实我们可以巧用格式刷：首先，在开始菜单栏下方有一个格式 刷，点击格式刷，很快就能看到效果； 3.去除所有动画效果 很多人在制作PPT的时候都是直接在模板库里下载模板进行使用的，但是下载的 模板大多数都是有幻灯片的，这样在演讲的时候很不方便，怎样将其进行去除呢 ？单击幻灯片放映选择设置幻灯片放映，放映类型选择演讲者放映；换片方式 选择手动即可； 4.PPT快键 PPT逼格提升技巧逼格提升技巧 二、遗传的基本规律与自然选择二、遗传的基本规律与自然选择 遗传的基本规律主要有遗传的基
4、本规律主要有3 3个：基因的分离规律；基因的个：基因的分离规律；基因的 自由组合规律；基因的连锁互换规律自由组合规律；基因的连锁互换规律（不作要求不作要求）。 1 1、基因的分离规律、基因的分离规律 基因的分离规律发生在减数分裂的第一次分裂同源基因的分离规律发生在减数分裂的第一次分裂同源 染色体彼此分开时，同源染色体上的等位基因也彼此染色体彼此分开时，同源染色体上的等位基因也彼此 分开，分别分配到两个子细胞中去的遗传行为。分开，分别分配到两个子细胞中去的遗传行为。 F F2 2中的高茎豌豆自交后代和随机交配后代的基因型和中的高茎豌豆自交后代和随机交配后代的基因型和 表现型的比例是不一样的。表现
5、型的比例是不一样的。自交的概念是指基因型相自交的概念是指基因型相 同的个体之间相交，杂交一般是指基因型不同的个体同的个体之间相交，杂交一般是指基因型不同的个体 之间相交。之间相交。 如果如果F F2 2的高茎豌豆自交的高茎豌豆自交，后代表现型和基因型的比例后代表现型和基因型的比例 计算方法见表计算方法见表8 8- -1 1。 对于基因分离的学习重点要掌握和理解其中的比例关对于基因分离的学习重点要掌握和理解其中的比例关 系。其中系。其中F F2 2的基因型和表现型的比例必须熟记，并且的基因型和表现型的比例必须熟记，并且 要理解在要理解在F F2 2的高茎豌豆中的纯合体的高茎豌豆中的纯合体 DDD
6、D占占1 13 3和杂合体和杂合体 DdDd占占 2 23 3的比例关系。的比例关系。 F F2 2高茎中的基因型高茎中的基因型 DD(1/3)DD(1/3) Dd(2/3)Dd(2/3) 自交后代的基因型自交后代的基因型 及比例及比例 DDDD DD(1/4)DD(1/4) Dd(2/4)Dd(2/4) Dd(1/Dd(1/ 4)4) 各自自交后代的表各自自交后代的表 现型及比例现型及比例 高茎高茎 高茎高茎 高茎高茎 矮茎矮茎 在在F F3 3代中的例代中的例 1/31/3 1/41/4 2/32/3 2/42/4 2/32/3 1/41/4 2/32/3 归类后归类后F F3 3代中的基
7、因代中的基因 型的比例型的比例 DDDD：1/21/2 Dd:1/3Dd:1/3 Dd:1/Dd:1/ 6 6 归类后归类后F F3 3代中的表现代中的表现 型的比例型的比例 高茎：高茎：5/65/6 矮茎：矮茎： 1/61/6 如果如果F F2 2代的高茎豌豆之间随机交配，就会有代的高茎豌豆之间随机交配，就会有4 4种交配方式如图种交配方式如图8 82 2。 计算随机交配后代的基因型和表现型及其比例的常规方法如表计算随机交配后代的基因型和表现型及其比例的常规方法如表8 8- -2 2。 交配方式交配方式 基因型基因型 表现型表现型 DD(1/3)DD(1/3)DD(DD( 1/3)1/3)
8、DD(1/9)DD(1/9) 高茎高茎(1/9)(1/9) DD(1/3)DD(1/3)Dd(Dd( 2/3)2/3) DD(1/9)DD(1/9)、Dd(1/9)Dd(1/9) 高茎高茎(2/9)(2/9) Dd(2/3)Dd(2/3)DD(DD( 1/3)1/3) DD(1/9)DD(1/9)、Dd(1/9)Dd(1/9) 高茎高茎(2/9)(2/9) Dd(2/3)Dd(2/3)Dd(Dd( 2/3)2/3) DD(1/9)DD(1/9)、Dd(2/9)Dd(2/9)、 dd(1/9)dd(1/9) 高茎高茎(3/9)(3/9)、矮茎、矮茎 (1/9)(1/9) 后代基因型和表现后代基因
9、型和表现 型合计型合计 DD(4/9)DD(4/9)、Dd(4/9)Dd(4/9)、 dd(1/9)dd(1/9) 高茎高茎(8/9)(8/9)、矮茎、矮茎 (1/9)(1/9) 随机交配用上述方法计算比较烦随机交配用上述方法计算比较烦，如果用基因频率的方如果用基因频率的方 法计算就简单多了法计算就简单多了。在在F F1 1的高茎豌豆中的高茎豌豆中，基因型基因型DDDD占占1 1 3 3，DdDd占占2 23 3，所以在群体中产生的雌配子有两种所以在群体中产生的雌配子有两种D D和和 d d，其中其中D D配子的比例为配子的比例为2 23 3，d d配子的比例为配子的比例为1 13 3；雄；雄
10、 配子中配子中D D基因的配子比例为基因的配子比例为2 2/ /3 3，d d基因的配子比例为基因的配子比例为1 1/ /3 3。 雌雄配子结合是随机的雌雄配子结合是随机的，可以用一个简单的二项式表示可以用一个简单的二项式表示 即可即可，即即(D+d)(D+d)(D+d)(D+d)，展开后三种基因型所占比例为：展开后三种基因型所占比例为： DD=DD=8 8/ /9 9，Dd=Dd=4 4/ /9 9，dd=dd=1 1/ /9 9；表现型的比例为：高茎；表现型的比例为：高茎 (Dd(Dd. .Dd)Dd)为为，矮茎矮茎(dd)(dd)为为1 1/ /9 9。所以自交和随机交配是两所以自交和随
11、机交配是两 个不同的概念个不同的概念。 例：某种群中，基因型为例：某种群中，基因型为AA的个体占的个体占25%，Aa的个的个 体占体占50%。aa的个体占的个体占25%，已知基因型为，已知基因型为aa的个体的个体 在成体时失去交配繁殖能力。在该种群随机交配产生在成体时失去交配繁殖能力。在该种群随机交配产生 的后代当中，具有繁殖能力的占种群的几分之几？的后代当中，具有繁殖能力的占种群的几分之几？ 某种基因在某个种群中出现的比例，叫做基因频率。某种基因在某个种群中出现的比例，叫做基因频率。 基因频率可通过抽样调节的方法获得。基因频率可通过抽样调节的方法获得。 基因频率基因频率 A 5/6 B 3/
12、4 C 8/9 D 7/16 解析：已知成体解析：已知成体aa失去繁殖能力，所以在有繁殖能力失去繁殖能力，所以在有繁殖能力 的后代当中，的后代当中，AA占占1/3，Aa占占2/3。所以答案选。所以答案选C，详，详 见上述解析。见上述解析。 如：从某个处于遗传平衡状态的种群中随机抽出如：从某个处于遗传平衡状态的种群中随机抽出100100 个个体，测知基因型个个体，测知基因型AAAA、AaAa和和aaaa的个体分别为的个体分别为4949，4242 和和9 9个。个。 按基因频率的计算方法，可确定在这个种群中，按基因频率的计算方法，可确定在这个种群中，A A基因基因 的基因频率为的基因频率为7070
13、，a a基因的频率为基因的频率为3030。如完全随机。如完全随机 交配，交配，3 3种基因型的频率和基因频率不发生变化。种基因型的频率和基因频率不发生变化。 2自由组合规律自由组合规律 基因的分离规律是研究一对等位基因控制一对相对性状基因的分离规律是研究一对等位基因控制一对相对性状 的问题，基因的自由组合规律是研究的问题，基因的自由组合规律是研究2 2对或对或2 2对以上位于对以上位于 不对同源染色体上的等位基因控制不对同源染色体上的等位基因控制2 2对或对或3 3对以上相对性对以上相对性 状的问题。状的问题。 在自然界中，一个完全处于遗传平衡状态的种群几乎在自然界中，一个完全处于遗传平衡状态
14、的种群几乎 是不存在的。因为遗传平衡必须符合下列条件：没有是不存在的。因为遗传平衡必须符合下列条件：没有 基因突变；没有选择压力（生态条件适宜，空间和食基因突变；没有选择压力（生态条件适宜，空间和食 物不受限制）；种群要足够大；完全随机交配等。这物不受限制）；种群要足够大；完全随机交配等。这 些条件是非常苛刻的，即使在实验条件下也无法满足。些条件是非常苛刻的，即使在实验条件下也无法满足。 自由组合规律的细胞学基础是：在减数分裂第一次分自由组合规律的细胞学基础是：在减数分裂第一次分 裂过程中，在等位基因分离的同时，非同源染色体上裂过程中，在等位基因分离的同时，非同源染色体上 的非等位基因表现为自
15、由组合。的非等位基因表现为自由组合。 3 3性别决定和伴性遣传性别决定和伴性遣传 性别决定是指雌雄异性的动物决定性别的方式。性性别决定是指雌雄异性的动物决定性别的方式。性 别是由性染色体决定的。性染色体一般是别是由性染色体决定的。性染色体一般是1 1对，而常对，而常 染色体为染色体为n n- -1 1对。对。 在学习基因的自由组合规律时，关键要理解基因自在学习基因的自由组合规律时，关键要理解基因自 由组合的实质由组合的实质，基因的自由组合是在等位基因分离，基因的自由组合是在等位基因分离 的基础上，非同源染色体上的非等位基因才表现出的基础上，非同源染色体上的非等位基因才表现出 自由组合。在许多对
16、性状或等位基因组合在一起时，自由组合。在许多对性状或等位基因组合在一起时， 如果逐对性状或基因考虑，肯定符合基因的分离规如果逐对性状或基因考虑，肯定符合基因的分离规 律，这是解题的关键。律，这是解题的关键。 性别决定的方式有两种：一种是性别决定的方式有两种：一种是XYXY型性别决定，特点型性别决定，特点 是雌性动物体内有两条同型的性染色体是雌性动物体内有两条同型的性染色体XXXX，雄性个体，雄性个体 内有两条异型的性染色体内有两条异型的性染色体XYXY，如哺乳动物、果蝇等。，如哺乳动物、果蝇等。 另一种性别决定的方式是另一种性别决定的方式是ZWZW型，特点是雌性动物体内型，特点是雌性动物体内
17、有两条异型的性染色体有两条异型的性染色体ZWZW，雄性个体内有两条同型的，雄性个体内有两条同型的 性染色体性染色体ZZZZ，如家蚕、鸡、鸭等。，如家蚕、鸡、鸭等。 根据性别决定的原理，不论是哪种性别决定方式，后根据性别决定的原理，不论是哪种性别决定方式，后 代的性别比例都是代的性别比例都是1111。性别决定发生在受精的过程。性别决定发生在受精的过程 中，对人类来说取决于中，对人类来说取决于X X型精子还是型精子还是Y Y型精子与卵细胞型精子与卵细胞 结合，受精作用一经完成，性别也就决定了。结合，受精作用一经完成，性别也就决定了。 哺乳动物的性别主要取决于体内性染色体的组成，环哺乳动物的性别主要
18、取决于体内性染色体的组成，环 境对性别的决定几乎没有影响。但在低等一些的动物境对性别的决定几乎没有影响。但在低等一些的动物 体内，如两栖类、爬行类等，体内，如两栖类、爬行类等，性别的决定性别的决定除与性染色除与性染色 体组成有关外，体组成有关外，与环境的变化与环境的变化有一定的关系。如青蛙有一定的关系。如青蛙 等低等脊椎动物，即使性染色体组成为等低等脊椎动物，即使性染色体组成为XYXY，但在温度，但在温度 较高的环境中也会发育成雌蛙，在温度较低的环境中，较高的环境中也会发育成雌蛙，在温度较低的环境中， 即使性染色体组成为即使性染色体组成为XXXX，也会发育成雄蛙。也就说低，也会发育成雄蛙。也就
19、说低 等的脊椎动物染色体对性别的决定不是很强烈的。等的脊椎动物染色体对性别的决定不是很强烈的。 伴性遗传是指在性染色体上的基因，其遗传方式与性伴性遗传是指在性染色体上的基因，其遗传方式与性 别存在着联系，故称为伴性遗传。在人类中，如果在别存在着联系，故称为伴性遗传。在人类中，如果在 性染色体上的致病基因是隐性的，发病率男性高于女性染色体上的致病基因是隐性的，发病率男性高于女 性。如果在性染色体上的致病基因是显性的，发病率性。如果在性染色体上的致病基因是显性的，发病率 女性高于男性。如果致病基因在女性高于男性。如果致病基因在Y Y染色体上，这种病染色体上，这种病 只在男性中发生，女性无此病。只在
20、男性中发生，女性无此病。 4 4人类遗传病的人类遗传病的5 5种遗传方式及其特点种遗传方式及其特点 人类遗传病的遗传方式主要有人类遗传病的遗传方式主要有5 5种：常染色体隐性遗传、常染色种：常染色体隐性遗传、常染色 体显性遗传、伴体显性遗传、伴X X染色体隐性遗传、伴染色体隐性遗传、伴X X染色体显性遗传和伴染色体显性遗传和伴Y Y染染 色体遗传。这色体遗传。这5 5种遗传方式的遗传特点见表种遗传方式的遗传特点见表8 8- -3 3。 遗传病的遗传方式遗传病的遗传方式 遗传特点遗传特点 实例实例 常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传 病病 隔代遗传隔代遗传，患者为隐性纯合患者为隐性纯合 体体 白化
21、病白化病 常染色体显性遗传常染色体显性遗传 病病 代代相传代代相传，正常人为隐性纯正常人为隐性纯 合体合体 软 骨 发 育软 骨 发 育 不全症不全症 伴伴X X染色体隐性遗传染色体隐性遗传 病病 隔代遗传隔代遗传，交叉遗传交叉遗传，患者患者 男性多于女性男性多于女性 色 盲色 盲 、 血血 友病友病 伴伴X X染色体显性遗传染色体显性遗传 病病 代代相传代代相传，交叉遗传交叉遗传，患者患者 女性多于男性女性多于男性 抗抗V VD D佝偻病佝偻病 伴伴Y Y染色体遗传病染色体遗传病 传男不传女传男不传女，只有男性患者只有男性患者 没有女性患者没有女性患者 人 类 中 的人 类 中 的 毛耳毛耳
22、 5、遗传系谱图类型的判定：、遗传系谱图类型的判定： 先确定系谱中的遗传病是显性还是隐性遗传。先确定系谱中的遗传病是显性还是隐性遗传。 依据：无中生有为隐性，有中生无为显性或者代代相传依据：无中生有为隐性，有中生无为显性或者代代相传 为显性，隔代相传为隐性。为显性，隔代相传为隐性。 隐性情况下，确定常染色体遗传或性染色体遗传隐性情况下，确定常染色体遗传或性染色体遗传 A 在隐性系谱中，只要出现父亲正常，女儿患病，一定在隐性系谱中，只要出现父亲正常，女儿患病，一定 是常染色体遗传是常染色体遗传 B 在隐性系谱中，只要出现母亲患病，儿子正常，一定在隐性系谱中，只要出现母亲患病，儿子正常，一定 是常
23、染色体遗传是常染色体遗传 显性情况下，确定常染色体遗传或性染色体遗传显性情况下，确定常染色体遗传或性染色体遗传 A 在显性系谱中，只要出现父亲患病，女儿有正常的，在显性系谱中，只要出现父亲患病，女儿有正常的， 一定是常染色体遗传一定是常染色体遗传 B 在显性系谱中，只要出现母亲正常，儿子有患病的，在显性系谱中，只要出现母亲正常，儿子有患病的， 一定是常染色体遗传一定是常染色体遗传 不能确定的判断类型只能从可能性大小来推测不能确定的判断类型只能从可能性大小来推测 第一，该病代代之间呈连续性，则可能是显性第一，该病代代之间呈连续性，则可能是显性 第二，该病无性别差异，男女各占第二，该病无性别差异，
24、男女各占1/2，可能是常染，可能是常染 色体基因控制遗传病色体基因控制遗传病 第三，若患者有明显的性别差异，男女患者相差较大，第三，若患者有明显的性别差异，男女患者相差较大， 可能是性染色体控制的遗传病，可分下列三种情况：可能是性染色体控制的遗传病，可分下列三种情况： A 若系谱中患者男性明显多于女性，则可能是伴若系谱中患者男性明显多于女性，则可能是伴X隐隐 性遗传。性遗传。 B 若系谱中患者女性明显多于男性，则可能是伴若系谱中患者女性明显多于男性，则可能是伴X显显 性遗传。性遗传。 C 若系谱中父亲有病，儿子全病，女儿正常，则可能若系谱中父亲有病，儿子全病，女儿正常，则可能 是伴是伴Y遗传。
25、遗传。 5 5、细胞质遗传和从性遗传。、细胞质遗传和从性遗传。 细胞质遗传细胞质遗传是由细胞质中的遗传物质控制的性状遗传是由细胞质中的遗传物质控制的性状遗传 方式。与核遗传不同，不遵循遗传的基本规律。方式。与核遗传不同，不遵循遗传的基本规律。 在研究细胞质遗传时，正交和反交的结果是不同的。在研究细胞质遗传时，正交和反交的结果是不同的。 如果假定甲品种作父本和乙品种作母本相交定为正交，如果假定甲品种作父本和乙品种作母本相交定为正交， 则以乙品种作父本和甲品种作母本相交则为反交，如则以乙品种作父本和甲品种作母本相交则为反交，如 果正反交结果不同，可判断为细胞质遗传。果正反交结果不同，可判断为细胞质
26、遗传。 细胞质基因控制的性状在遗传中，后代总是表现出细胞质基因控制的性状在遗传中，后代总是表现出 母本相似的性状。其原因是受精卵细胞质中的遗传母本相似的性状。其原因是受精卵细胞质中的遗传 物质都是来自卵细胞，即受精卵中的细胞质都是来物质都是来自卵细胞，即受精卵中的细胞质都是来 自母方，父方不提供细胞质中的遗传物质，只提供自母方，父方不提供细胞质中的遗传物质，只提供 细胞核中的遗传物质，雄配子对此性状不发生影响。细胞核中的遗传物质，雄配子对此性状不发生影响。 从性遗传从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状，在表现是指由常染色体上基因控制的性状，在表现 型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角和无角
27、受型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角和无角受 常染色体上一对等位基因控制，有角基因常染色体上一对等位基因控制，有角基因H H为显性，为显性， 无角基因无角基因h h为隐性，在杂合体（为隐性，在杂合体（HhHh）中，公羊表现为）中，公羊表现为 有角，母羊则无角，这说明在杂合体中，有角基因有角，母羊则无角，这说明在杂合体中，有角基因H H 的表现是受性别影响的。的表现是受性别影响的。 基因型基因型 公羊的表现型公羊的表现型 母羊的表现型母羊的表现型 HHHH 有角有角 有角有角 HhHh 有角有角 无角无角 HhHh 无角无角 无角无角 从性遗传和伴性遗传的表现型都同性别有着密切的联从性遗传和
28、伴性遗传的表现型都同性别有着密切的联 系，但它们是两种截然不同的遗传方式，伴性遗传的系，但它们是两种截然不同的遗传方式，伴性遗传的 基因位于性染色体上，而从性遗传的基因位于常染色基因位于性染色体上，而从性遗传的基因位于常染色 体上。体上。 三、变异三、变异 变异主要分为两类：可遗传的变异和不可遗传的变异变异主要分为两类：可遗传的变异和不可遗传的变异。 可遗传的变异是由可遗传的变异是由遗传物质的变化遗传物质的变化引起的变异；不可引起的变异；不可 遗传的变异是由遗传的变异是由环境环境引起的引起的，遗传物质没有发生变化遗传物质没有发生变化。 可遗传的变异的来源主要有可遗传的变异的来源主要有3 3个：
29、个：基因重组基因重组、基因突变基因突变 和染色体变异和染色体变异。 1 1、基因重组、基因重组 基因重组是指基因重组是指非等位基因间的重新组合非等位基因间的重新组合。能产生大量。能产生大量 的变异类型，的变异类型，但只产生新的基因型，不产生新的基因。但只产生新的基因型，不产生新的基因。 基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数分裂第一次基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数分裂第一次 分裂，同源染色体彼此分裂的时候，非同源染色体之分裂，同源染色体彼此分裂的时候，非同源染色体之 间的自由组合和同源染色体的染色单体之间的交叉互间的自由组合和同源染色体的染色单体之间的交叉互 换。换。基因重组是杂交育种的理
30、论基础。基因重组是杂交育种的理论基础。 基因突变是指基因的分子结构的改变，即基因中的脱基因突变是指基因的分子结构的改变，即基因中的脱 氧核苷酸的排列顺序发生了改变，从而导致遗传信息氧核苷酸的排列顺序发生了改变，从而导致遗传信息 的改变。基因突变的频率很低，但能产生新的基因，的改变。基因突变的频率很低，但能产生新的基因， 对生物的进化有重要意义。对生物的进化有重要意义。 2 2、基因突变、基因突变 发生基因突变的原因是发生基因突变的原因是DNADNA在复制时因受内部因素和外在复制时因受内部因素和外 界因素的干扰而发生差错。典型实例是镰刀形细胞贫界因素的干扰而发生差错。典型实例是镰刀形细胞贫 血症
31、。血症。基因突变是诱变育种的理论基础。基因突变是诱变育种的理论基础。 染色体变异是指染色体的数目或结构发生改变染色体变异是指染色体的数目或结构发生改变。重点重点 是数目的变化是数目的变化。染色体组的概念重在理解染色体组的概念重在理解。一个染色一个染色 体组中没有同源染色体体组中没有同源染色体，没有等位基因没有等位基因，但一个染色但一个染色 体组中所包含的遗传信息是一套个体发育所需要的完体组中所包含的遗传信息是一套个体发育所需要的完 整的遗传信息整的遗传信息，即常说的一个基因组即常说的一个基因组。 3 3、染色体变异、染色体变异 对二倍体生物来说对二倍体生物来说，配子中的所有染色体就是一个染配子
32、中的所有染色体就是一个染 色体组色体组。染色体组数是偶数的个体一般都具有生育能染色体组数是偶数的个体一般都具有生育能 力力，但染色体组数是奇数的个体是高度不孕的但染色体组数是奇数的个体是高度不孕的，如一如一 倍体和三倍体等倍体和三倍体等。 4、有关染色体组注意几点：、有关染色体组注意几点： 并不是每种生物的生殖细胞都含有一个染色体组并不是每种生物的生殖细胞都含有一个染色体组 （只是二倍体生物才是）。（只是二倍体生物才是）。 一个染色体组中不含同源染色体，因此判断细胞中一个染色体组中不含同源染色体，因此判断细胞中 有几个染色体组可根据细胞中形态、大小相同的染色有几个染色体组可根据细胞中形态、大小
33、相同的染色 体有几条，就有几个染色体组。体有几条，就有几个染色体组。 单倍体并不是含有一个染色体组的个体，是由本物单倍体并不是含有一个染色体组的个体，是由本物 种正常配子发育而来的，染色体组跟本物种正常配子种正常配子发育而来的，染色体组跟本物种正常配子 染色体组一样。染色体组一样。 单倍体的来源：单倍体的来源：A 未受精卵直接发育而来。未受精卵直接发育而来。 B 花花 药离体培养可得药离体培养可得 多倍体是由受精卵或合子发育而来，生物体细胞多倍体是由受精卵或合子发育而来，生物体细胞 有几个染色体组就叫几倍体。有几个染色体组就叫几倍体。 多倍体有同源多倍体（染色体组来源于同一个物种，多倍体有同源
34、多倍体（染色体组来源于同一个物种， 如四倍体的番茄和曼佗罗、三倍体香蕉和无籽西瓜）如四倍体的番茄和曼佗罗、三倍体香蕉和无籽西瓜） 和异源多倍体（染色体组来源于不同物种，如六倍体和异源多倍体（染色体组来源于不同物种，如六倍体 小麦、八倍体小黑麦、四倍体萝卜和甘蓝等）。小麦、八倍体小黑麦、四倍体萝卜和甘蓝等）。可育可育 的异源多倍体必须经过染色体加倍！的异源多倍体必须经过染色体加倍！ 在自然界中多倍体的形成主要是受外界环境条件剧烈在自然界中多倍体的形成主要是受外界环境条件剧烈 变化的影响而形成的。因外界条件的剧烈变化导致变化的影响而形成的。因外界条件的剧烈变化导致植植 物细胞有丝分裂受阻是形成多倍
35、体的关键。物细胞有丝分裂受阻是形成多倍体的关键。 多倍体育种就是依据这个原理用人工的方式使植物细多倍体育种就是依据这个原理用人工的方式使植物细 胞有丝分裂受阻，达到使其染色体数目加倍的目的，胞有丝分裂受阻，达到使其染色体数目加倍的目的， 常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 秋水仙素的作用原理是抑制有丝分裂时形成纺缍丝，秋水仙素的作用原理是抑制有丝分裂时形成纺缍丝， 结果染色体无法移动，细胞不能分裂而染色体数目加结果染色体无法移动，细胞不能分裂而染色体数目加 倍。倍。 单倍体育种是先用人工方法获得单倍体单倍体育种是先用人工方法获得单倍体，常用
36、方法是花药离体培养常用方法是花药离体培养。然后然后 经过人工诱导使其染色体数目加倍经过人工诱导使其染色体数目加倍。由于加倍的染色体是复制出来的由于加倍的染色体是复制出来的，结结 果每对染色体上的基因都是纯合的果每对染色体上的基因都是纯合的。纯合体自交后代不发生性状分离纯合体自交后代不发生性状分离，所所 以单倍体育种可以明显地缩短育种的年限以单倍体育种可以明显地缩短育种的年限。 5、关于育种方法和原理、关于育种方法和原理 原理原理 方法方法 特点特点 杂交育种杂交育种 基因重组基因重组 杂交、自交杂交、自交 集中优良基因，集中优良基因， 年限长年限长 诱变育种诱变育种 基因突变基因突变 理化因素
37、诱变理化因素诱变 提高频率，改提高频率，改 良性状良性状 单倍体育单倍体育 种种 染色体变异染色体变异 花药离体培养再花药离体培养再 诱导染色体加倍诱导染色体加倍 性状不分离，性状不分离， 缩短育种年限缩短育种年限 多倍体育多倍体育 种种 染色体变异染色体变异 秋水仙素处理秋水仙素处理 营养物质含量营养物质含量 高高 6、单倍体育种图解、单倍体育种图解 Aabb x aaBB AaBb（第一年）（第一年） F1花粉花粉 AB Ab aB ab 单倍体幼苗单倍体幼苗 AB Ab aB ab 纯二倍体纯二倍体 AABB AAbb aaBB aabb 秋 水 仙 素 处 理 花 药 离 体 培 养
38、四、生物的进化四、生物的进化 1.1.生物进化的理论生物进化的理论达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说 自然选择的内容主要有自然选择的内容主要有4 4点：点：过渡繁殖、生存斗争、遗过渡繁殖、生存斗争、遗 传变异、适者生存。传变异、适者生存。 关于自然选择的原理重点在于理解。关于自然选择的原理重点在于理解。遗传和变异是生遗传和变异是生 物进化的内在因素，变异是自然选择的原始材料。物进化的内在因素，变异是自然选择的原始材料。变变 异是不定向的，而且是普遍存在的。即使环境没有发异是不定向的，而且是普遍存在的。即使环境没有发 生变化，变异也会发生。生变化，变异也会发生。 如果环境变化剧烈，变异发生
39、的频率可能高一些，但如果环境变化剧烈，变异发生的频率可能高一些，但 不能决定变异的方向。环境只是对变异进行选择，这不能决定变异的方向。环境只是对变异进行选择，这 种选择作用是定向的，被选择的变异类型总是对环境种选择作用是定向的，被选择的变异类型总是对环境 适应的，适应的，适应是自然选择的结果。适应是自然选择的结果。自然选择的具体表自然选择的具体表 现形式是生存斗争，现形式是生存斗争，生存斗争是生物进化的动力。生存斗争是生物进化的动力。 生物多样性是长期自然选择的结果生物多样性是长期自然选择的结果。地球上的生物生地球上的生物生 存的环境是多种多样的存的环境是多种多样的，在不同的环境中生存的生物在
40、不同的环境中生存的生物， 自然选择的方向是不同的自然选择的方向是不同的。不同的选择方向形成不同不同的选择方向形成不同 的生物类型的生物类型，最后形成不同的物种最后形成不同的物种。不同的物种不同的物种，其其 基因库中的基因组成也是不同的基因库中的基因组成也是不同的，这就形成了遗传的这就形成了遗传的 多样性多样性。 所以生物多样性的内容主要包括所以生物多样性的内容主要包括3 3个方面：个方面：物种的多物种的多 样性样性、遗传的多样性和生态环境的多样性遗传的多样性和生态环境的多样性，这这3 3个内个内 容之间是互相联系的容之间是互相联系的。保护生物的多样性保护生物的多样性，首先要保首先要保 护环境的
41、多样性护环境的多样性，环境的多样性是生物多样性存在的环境的多样性是生物多样性存在的 前提前提。 2 2现代生物进化理论现代生物进化理论 (1)(1)种群是生物进化的单位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种群是生物生存和生物进化的基本单位，一一 个物种中的一个个体是不能长期生存的个物种中的一个个体是不能长期生存的，物种物种 长期生存的基本单位是种群长期生存的基本单位是种群。一个个体是不可一个个体是不可 能进化的能进化的，生物的进化是通过自然选择实现的生物的进化是通过自然选择实现的， 自然选择的对象不是个体而是一个群体自然选择的对象不是个体而是一个群体。 种群也是生物繁殖的基
42、本单位，种群也是生物繁殖的基本单位，种群内的个体种群内的个体 不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配， 并通过繁殖将各自的基因传递给后代。并通过繁殖将各自的基因传递给后代。 基因库和基因频率基因库和基因频率 基因库基因库是指一个种群所含的全部基因。每个个体所是指一个种群所含的全部基因。每个个体所 含有的基因只是种群基因库中的一个组成部分。每含有的基因只是种群基因库中的一个组成部分。每 个种群都有它独特的基因库，种群中的个体一代一个种群都有它独特的基因库，种群中的个体一代一 代地死亡，但基因库却代代相传，并在传递过程中代地死亡，但基因库却代代相传，并在传递
43、过程中 得到保持和发展。种群越大，基因库也越大，反之，得到保持和发展。种群越大，基因库也越大，反之， 种群越小基因库也越小。种群越小基因库也越小。 基因频率基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。是指某种基因在某个种群中出现的比例。 基因频率可用抽样调查的方法来获得。如果在种群基因频率可用抽样调查的方法来获得。如果在种群 足够大，没有基因突变，生存空间和食物都无限的足够大，没有基因突变，生存空间和食物都无限的 条件下，即没有生存压力，种群内个体之间的交配条件下，即没有生存压力，种群内个体之间的交配 又是随机的情况下，种群中的基因频率是不变的。又是随机的情况下，种群中的基因频率是不变的。 基
44、因频率的计算方法基因频率的计算方法 设二倍体生物种群中的染色体的某一座位上有一对设二倍体生物种群中的染色体的某一座位上有一对 等位基因等位基因，记作记作A A1 1和和A A2 2。假如种群中被调查的个体有假如种群中被调查的个体有N N 个个，三种类型的基因组成三种类型的基因组成，A A1 1A A1 1、A A1 1A A2 2和和A A2 2A A2 2，在被调在被调 查对象中所占的个数分别为查对象中所占的个数分别为n n1 1、n n2 2和和n n3 3。设：基因设：基因A A1 1 的频率为的频率为p p，A A2 2基因的频率为基因的频率为q q，则则p=p= q=q= N nn
45、2 2 21 N nn 2 2 32 (2)(2)生物进化的原材料生物进化的原材料突变和基因重组突变和基因重组 可遗传的变异是生物进化的原始材料，可遗传可遗传的变异是生物进化的原始材料，可遗传 的变异主要来自基因突变、基因重组和染色体的变异主要来自基因突变、基因重组和染色体 变异，在生物进化理论中，常将基因突变和染变异，在生物进化理论中，常将基因突变和染 色体变异统称为突变。色体变异统称为突变。 基因突变基因突变是指是指DNADNA分子结构的改变分子结构的改变，即基因内即基因内 部脱氧核苷酸的排列顺序发生改变部脱氧核苷酸的排列顺序发生改变。基因突变基因突变 是普遍存在的是普遍存在的。根据突变发
46、生的条件可分为自根据突变发生的条件可分为自 然突变和诱发突变两类然突变和诱发突变两类。不管在什么样的条件不管在什么样的条件 下发生突变下发生突变，都是随机的都是随机的，没有方向性没有方向性。 染色体变异染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数量的变包括染色体结构的变异和染色体数量的变 异，染色体数量的变异又包括个体染色体的增加或减异，染色体数量的变异又包括个体染色体的增加或减 少少( (非整倍数变化）和成倍地增加或减少（整倍数变非整倍数变化）和成倍地增加或减少（整倍数变 化）两种类型。化）两种类型。 基因重组基因重组是指染色体间基因的交换和组合。是由于减是指染色体间基因的交换和组合。是由于减
47、数分裂过程中，同一个核内染色体复制后发生重组和数分裂过程中，同一个核内染色体复制后发生重组和 互换，结果就产生了大量与亲本不同的基因组合的配互换，结果就产生了大量与亲本不同的基因组合的配 子类型。又由于在有性生殖过程中，雌雄配子的结合子类型。又由于在有性生殖过程中，雌雄配子的结合 是随机的，进一步增加了后代性状的变异类型。是随机的，进一步增加了后代性状的变异类型。 基因重组实际包括了基因的自由组合定律和基因的连基因重组实际包括了基因的自由组合定律和基因的连 锁与互换定律。锁与互换定律。 突变和基因重组都是不定向的，有有利的，也有不利突变和基因重组都是不定向的，有有利的，也有不利 的。但有利和不
48、利不是绝对的，这要取决于环境条件。的。但有利和不利不是绝对的，这要取决于环境条件。 变异是不定向的，变异只是给生物进化提供原始材料，变异是不定向的，变异只是给生物进化提供原始材料， 不能决定生物进化的方向。生物进化的方向是由自然不能决定生物进化的方向。生物进化的方向是由自然 选择来决定的。选择来决定的。 (3)自然选择决定生物进化的方向自然选择决定生物进化的方向 种群中产生的变异是不定向的，经过长期的种群中产生的变异是不定向的，经过长期的 自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有 利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率 发生定向的改变，导致生物朝着一定的方向发生定向的改变，导致生物朝着一定的方向 缓慢地进化。缓慢地进化。 引起基因频率改变的因素主要有三个：选择、遗传漂引起基因频率改变的因素主要有三个：选择、遗传漂 变和迁移。变和迁移。 选择即环境对变异的选择，即保存有
