变异和进化

null 第4单元 第4单元变异和进化null一、生物的变异不可遗传的变异可遗传的变异 （结果）（内因）（外因）分析镰刀型细胞贫血症病因 分析镰刀型细胞贫血症病因 谷氨酸缬氨酸蛋白质性状DNA正常血 红蛋白镰刀型细 胞贫血症mRNAGAAGUADNA复制转录翻译根本 原因直接 原因null （1）碱基对的改变 由于密码的简并性，密码子中，多个密码子对应一种氨基酸null （2）碱基对的增添、缺失遗传信息改变遗传密码改变氨基酸种类、数目、排序改变性状改变基因突变基因突变概念 :由于DNA分子中发生的碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。 基因突变一般发生在什么时候？病毒或原核生物是否会发生基因突变？可能导致基因突变的原因可能导致基因突变的原因外界环境条件变化（如：温度骤变、射线、化学物质污染、病毒等） 生物内部因素（如异常的新陈代谢等）作用。基因突变有什么特点基因突变有什么特点普遍性 随机性－个体发育任何时期、任何细胞 不定向性 低频性基因突变的结果---- 等位基因 产生多个基因突变的意义基因突变的意义是新基因产生的途径 是生物变异的根本来源 是生物进化的原始来源：来源：（1）减Ⅰ中，非同源染色体上的非等位基因间自由组合 （2）减Ⅰ前（四分体），同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，单体上的基因重组。 原核生物能发生以上基因重组吗？基因重组null①、减数分裂过程中，非同源染色体自由组合，非等位基因也自由组合。null同源染色体非姐妹染色单体交叉互换，导致其上的等位基因Bb发生了交换。1 3 2 4 最终导致单体上的非等位基因Ab、aB发生了重组。（2）交叉互换null2、基因重组的结果 产生了新的基因型3、基因重组的意义： 基因重组可以产生多样化的基因组合的子代。基因重组是生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。染色体变异染色体变异染色体结构的变异 缺失、增加、倒位、易位 染色体数目变异 个别染色体数目变异以染色体组形式 成倍变异1、染色体组1、染色体组 细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。如何理解染色体组的概念？如何理解染色体组的概念？1、从本质上，组成一个染色体组的所有染色体互为非同源染色体。2、从形式上，一个染色体组的所有染色体形 状、大小各不相同。3、从功能上，一个染色体组携带着一种生物 生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。4、每种生物一个染色体组中染色体的数目、 大小、形态是一定的。但与其它物种的生物不同。null例：判断下列细胞或基因型生物细胞中的染色体组数？3个1个2个4个1个3个null二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含 有两 个染色 体组的个体。 例如：人、果蝇、玉米等大多数生物。 多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含 有三 个或三个以上的染色 体组的个体。 例如：香蕉三倍体、马铃薯四倍体。 2、二倍体和多倍体多倍体的形成原因和特点：多倍体的形成原因和特点：1、有丝分裂或减数分裂过程中，纺锤体不能形成，导致染色体加倍，形成多倍体 2、染色体加倍，即基因加倍，导致茎杆粗壮、叶片果实种子较大营养物质含量多。人工获得多倍体的方法秋水仙素能够抑制纺锤体的形成应在植物生长的什么时期使用秋水仙素？3、单倍体3、单倍体（1）概念：指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。即由某物种配子直接发育来的个体。称为某物种的单倍体。 （2）单倍体生物的特点和产生 特点：单倍体植株弱小，且高度不育。 人工获得单倍体方法： －－花药或子房的离体培养null基因重组基因突变染色体变异染色体变异集中亲本 优良性状矮杆抗 病小麦提高变异频率 大幅改变性状青霉素 高产菌株三倍体 无子西瓜转基因抗 虫棉等茎杆粗壮果实 种子大，营养 丰富；结实率低缩短育种年限 自交后代无 性状分离基因重组定向改变 生物性状二、人类遗传病和优生二、人类遗传病和优生单基因遗传病 多基因遗传病 染色体变异遗传病单基因遗传病：由一对等位基因控制的遗传病单基因遗传病：由一对等位基因控制的遗传病多基因遗传病:受两对以上等位基因控制的遗传病多基因遗传病:受两对以上等位基因控制的遗传病较常见的有唇裂（俗称兔唇）、冠心病、哮喘病、原发性高血压、青少年型糖尿病等。 染色体遗传遗传病21－三体综合症null遗传病的危害 P92 优生措施 P92 人类基因组计划 P93 基因诊断和治疗 P92三、生物的进化三、生物的进化null1、达尔文的“自然选择”学说1、主要内容过度繁殖遗传变异生存斗争适者生存nullA、自然选择是通过生存斗争实现的。 B、变异是不定向的。在生存斗争中，生物有利变异定向积累，就产生了与环境相适应的新类型。所以，遗传变异是生物进化的内在因素。 C、自然选择只保留与环境相协调的变异类型,所以说自然选择是定向的，自然选择决定着生物进化的方向,适应是自然选择的结果。（1）自然选择学说有关观点null（2）学说的意义：科学的解释了生物进化的原因生物的多样性和适应性（3）学说的局限性：不能科学的解释遗传和变异的本质null2、种群、物种、基因库、基因频率的概念 同一地点、同种生物个体间彼此交配，通过繁殖将 自己的基因传递给后代。（1）、种群：　种群是生物进化和繁殖的基本单位。null一个种群的全部个体所含有的全部基因（2）、基因库：某基因在某个种群中出现的比例（3）、基因频率：随机抽样调查法？测定种群的基因频率null 从某个种群中随机抽出100个个体，测定基因型为AA、Aa、aa的个体分别是50、30、20个,计算A和a基因的频率?(1)通过基因型数目计算null在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占26％， Aa的占68％、 aa的占6％，基因A和a的频率分别是？ A 26％ 74％ B 60％ 40％ C 52％ 48％ D 88％ 12％（B）A基因频率＝26%＋1/2 ×68%=60%a基因频率= 6%＋ 1/2 ×68%= 40%(2)通过基因型频率计算 null不定向变异自然选择微小有利变异多次选择和积累有利变异显著有利变异种群基因 频率改变生物定向进化自然选择是这些随机的不定向的变异的 非随机的保存和淘汰自然选择通过对表型性状的选择而实现 对基因的选择?本质3、种群基因频率的改变是生物进化的实质null4、自然选择决定生物进化的方向 5、隔离导致物种的形成物种：是由分布在不同区域的同种生物的 种群组成的。进化=新物种形成5、隔离导致物种的形成地理隔离、生殖隔离null同一种群不同种群不同的突变和基因重组不同的自然环境选择种群的基因库改变不同物种生殖隔离新物种的形成都要先经过地理隔离吗？量变质变null 1、核心： 2、进化的基本单位： 3、实质： 4、物种形成过程的三个基本环节： 5、新物种形成的标志：自然选择学说种群种群基因频率定向的改变突变和基因重组；自然选择；隔离生殖隔离现代生物进化理论的基本观点nullnull节水、低产 aabb不节水、高产 AABBPF1不节水、高产 AaBbF2不节水高产 、节水高产 、不节水低产 、节水低产 A_B_ aaB_ A_bb aabbaaBBnull萌发的种子或幼苗诱变育种三倍体西瓜培育图解三倍体西瓜培育图解null节水、低产 aabb不节水、高产 AABBP×F1不节水、高产 AaBb配子AB aB Ab ab 单倍体幼苗正常植株不节水高产 、节水高产 、不节水低产 、节水低产 AABB aaBB AAbb aabbAB aB Ab ab 秋水仙素诱导染色体加倍null目的基因与运载体结合新品种基因的操作过程