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1、一 、生 物 的变 异 （ 1） 生 物 变 异 的 类 型 （ 2） 三 种可 遗 传 变 异 的 比 较 项 目基 因 突 变基 因重 组染 色 体变 异 适 用 范 围 生 物 种类 所 有 生 物 自 然 状 态 下 能 进 行 有 性 生 殖 的生 物 真 核 生物 生 殖 方式 无 性 生 殖 、 有 性 生 殖 有 性生 殖 无 性 生 殖 、 有 性 生 殖 （ 3） 三 种可 遗 传 变 异 的 判 断 类 型自 然 突变 、 诱发 突 变交 叉 互 换 、 自 由组 合染 色 体 结 构 变 异 、 染 色 体数 目 变 异 原 因DNA复 制（ 有 丝分 裂 间 期 、
2、减 数 分 裂 第 一 次 分 裂 的 间 期 ） 过 程 出 现 差错 减 数 分 裂 时 非 同 源染 色 体 上 的 非 等 位 基 因 自由 组 合 或 同 源 染 色 体 的 非姐 妹 染 色 单 体 间 发 生 交叉 互 换 内 外 因 素 影 响 使 染 色 体 结 构 出 现 异 常 ， 或 细 胞 分 裂 过 程 中 ， 染 色 体 的 分 开 出 现异 常 实 质产 生 新 的 基 因 （ 改 变 基 因 的 质 ， 不 改 变 基 因 的 量） 产 生 新 的 基 因 型 （不 改 变 基 因 的 质 ， 一 般 也不 改 变 基 因 的 量 ， 但 转 基因 技 术 会
3、 改 变 基 因 的 量） 基 因 数 目 或 基 因 排 列 顺 序 发 生 改 变 （ 不 改 变 基 因 的 质 ） 关 系基 因 突变 是 生物 变 异 的 根本 来 源 ，为 基 因 重 组提 供 原始 材 料 。三 种可 遗 传变 异 都 为生 物 进化 提 供 了 原材 料 （ 4） 染 色体 组 和 基 因 组 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 。 其 特点 ： 一个 染 色体 组 中 所 含 的 染
4、色 体大 小 、 形 态 和 功 能各 不 相 同 。 一个 染 色体 组 中 不 含 有 同 源 染色 体 ， 当 然 也 就 不含 有 等 位 基 因 。 一个 染 色体 组 中 含 有 控 制 该 物种 生 物 性 状 的 一 整套 基 因 。 二倍 体 生物 的 生 殖 细 胞 中 所 含有 的 一 组 染 色 体 可看 成 一 个 染 色 体 组。 不同 种 的 生物 ， 每 个 染 色 体组 所 包 括的 染 色 体 数 目 、形 态 和 大小 是 不 同 的 。 基 因组 ： 一 般的 定 义 是 二 倍 体生 物 的 单倍 体 细 胞 中 的 全套 染 色 体为 一 个 基 因
5、 组， 或 是二 倍 体 生 物 的 单 倍 体细 胞 中 的 全 部 基 因为 一 个 基 因 组 。 对 二倍 体 生物 而 言 ， 基 因 组 计 划则 为 测 定 单 倍 体 细胞 中 全 部 DNA分 子的 脱 氧核 苷 酸 序列 ， 有 性 染 色 体的 生 物 其基 因 组 包 括 一 个染 色 体 组的 常 染 色 体 加上 两 条性 染 色 体 。 没 有性 染 色体 的 生 物 其 基 因 组 与染 色 体 组 相 同 。 （ 5） 单 倍体 和 多 倍 体 的 比 较 单 倍体 是 指体 细 胞 中 含 有 本 物 种配 子 染 色 体 数 目 的个 体 。 多 倍体 由
6、 合子 发 育 而 来 ， 体 细 胞中 含 有 三 个 或 三 个以 上 染 色 体 组 。 对 于体 细 胞 中含 有 三 个 染 色 体组 的 个 体， 是 属 于 单 倍 体还 是 三 倍体 ， 要 依 据 其来 源 进行 判 断 ： 若 直接 来 自配 子 ， 就 为 单 倍 体 ；若 来 自 受 精 卵 ， 则为 三 倍 体 。 二 、生 物 变异 在 育 种 中 的 应 用 （ 1） 常 见的 几 种 育 种 方 法 的比 较 项 目 杂交 育 种诱 变 育种单 倍 体 育 种多 倍 体 育 种 原 理 基因 重 组基 因 突变染 色 体 变 异染 色 体 变 异 常 用 方 法
7、 杂 交 自 交 选 优 自 交 ； 杂 交 杂 种 辐 射 诱变 等花 药 离 体 培 养 ，然 后 用 秋 水 仙 素 处 理 使 其 加 倍 ，得到 纯 合 体 秋 水 仙 素 处 理 萌 发 的 种 子 或 幼 苗 优 点 使 位 于 不 同 个 体 的 优 良 性 状 集 中 在 一 个 个 体上 可 提 高 变 异 频 率 或 出 现 新 的 性 状 ， 加 速 育 种 进 程 明 显 缩 短 育 种 年 限器 官巨 大 ， 提 高 产 量 和 营 养 成 分 缺 点 时间 长 ，需及 时 发现 优 良性 状 有 利 变 异 少 ， 需 大 量 处 理 实 验 材 料 ， 具 有
8、不 定 向 性 技 术 复 杂 ； 与 杂 交 育 种 相 结 合 适 用 于 植 物 ，在 动 物 中 难 于 开 展 （ 2） 关 于育 种 方 案 的 选 取 单一 性 状 类型 ： 生 物 的 优 良性 状 是 由某 对 基 因 控 制 的单 一 性 状， 其 呈 现 方 式、 育 种方 式 、 原 理 及 举 例 列表 如 下 ： 项 目方 式育 种 方 法 原理举例 单 一 性 状 无 有 基 因 工 程 基 因 重 组 能产 生 人 胰岛 素 的 大 肠 杆 菌 加热 杀 死 的 S 型 肺 炎 双球 菌 对 R 型 的 转 化 有 无 诱 变 育 种 基 因 突 变 太空 椒
9、等 太空 植 物 高产 青 霉 素菌 株 少 多 多 倍 体 育 种 染色 体 变异 三倍 体 无 子西 瓜 两个 或 多个 性 状 类 型 ： 两 个或 多 个 性状 分 散 在 不 同 的品 种 中 ，首 先 要 实 现 控 制不 同 性状 基 因 的重 组 ，再 选 育出 人 们 所 需 要 的 品 种， 这 可 以 从 不 同 的水 平 上 加 以 分 析 ： a.个 体 水平 上 ：运 用 杂 交育 种 方 法实 现 控 制 不 同 优 良性 状 基因 的 重 组 。 为 了缩 短 育种 年 限 ， 可 采 用 单 倍体 育 种 的 方 法 。 b. 细 胞 水 平 上 ： 利 用
10、植 物 体 细 胞 杂 交 ， 从 而 实 现 遗 传 物 质 的 重 组 。 c.分 子 水平 上 ：应 用 转 基 因 技术 将 控制 优 良 性 状的 基 因导 入 另 一 生物 体 内， 从 而实 现 基因 重 组 。 三 、基 因 频率 及 基 因 型 频 率 的 计算 （ 1） 基 因频 率 的 计 算 方 法 定义 法 ：根 据 定 义“ 基 因 频率 是 指 某种 基 因 在某 个 种群 中 出 现 的比 例 ”， 基 因频 率 基因 位 置法 ： 若 某 基 因 在 常 染色 体 上 ， 则 基 因 频率 若 某基 因 只出 现 在 X 染 色 体 上 ， 则 基 因 频 率
11、 借助 基 因型 频 率 ：若 基 因 在 常 染 色 体 上 ，则 该 对 等 位 基 因 中 ，显（ 或 隐 ） 性 基因 的 频率 显（ 或 隐 ）性 纯 合 体 基 因型 频 率 1/2杂 合体 基 因 型频 率 。 （ 2） 由 基因 频 率 求 基 因 型 频率 的 方 法 哈 迪温 伯 格公 式 法 ： 在 一个 有 性 生殖 的 自 然 种 群 中， 当 种 群较 大 ， 种 群 内 个体 间 的 交配 是 随 机 的 ， 没 有 突 变 发 生 、 新 基 因 加 入 和 自 然 选 择 时 ，存 在 以 下 公 式 （ p q ） 2 p2 2pq q2 1。 其 中 p
12、代 表 一个 等 位 基因 的 频 率，q 代 表另 一 个 等位 基 因的 频 率 ，p2 代 表 一 个等 位 基因 纯 合 体（ 如 AA ）的 频率 ， 2pq代表 杂 合体 的 频 率 ， q2 代 表 另 一个 纯 合体 （ aa ） 的 频 率 。 四 、现 代 生物 进 化 理 论 （ 1） 基 础 理 论 ： （ 2） 物 种形 成 的 方 式 ： 物种 的 形成 主 要 为 渐 变 式 。 爆发 式 物 种的 形 成 主 要 是 以染 色 体 数目 变 化 的 方 式 形成 新 物 种， 一 旦 出 现 可以 很 快达 到 生 殖 隔 离 。 染色 体 结 构变 化 是 形 成 新 物种 的 另 一种 方 式 ， 发 生 染色 体 结 构变 化 的 个 体 和原 始 物 种杂 交 ， 可 育 性 降低 ， 形 成初 步 的 生 殖 隔 离， 以 后 经过 进 一 步 演 化形 成 新的 物 种 。