專題八遺傳變異和生物進化

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1、學科:生物年級：高三版本：沖刺版期數(shù)：2341本周教學內(nèi)容：專題八遺傳變異和生物進化【知識聯(lián)系框架】【重點知識聯(lián)系與剖析】一、遺傳的物質(zhì)基礎1．遺傳物質(zhì)的主要載體——染色體染色體在細胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過程中能夠保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性。這是最早觀察到的染色體與遺傳有關的現(xiàn)象。染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體，因為絕大部分的遺傳物質(zhì)（DNA）是在染色體上的。也有少量的DNA在線粒體和葉綠體中，所以線粒體和葉綠體被稱為遺傳物質(zhì)的次要載體。2．DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)DNA是遺傳物質(zhì)最直接的證據(jù)是噬菌體侵染細菌的實驗，此外還

2、有細菌轉(zhuǎn)化實驗等。詳見專題二。3．DNA的結(jié)構(gòu)、復制及基因控制蛋白質(zhì)的生物合成詳見專題二。二、遺傳的基本規(guī)律與自然選擇遺傳的基本規(guī)律主要有3個：基因的分離規(guī)律；基因的自由組合規(guī)律；基因的連鎖互換規(guī)律（不作要求）。1．基因的分離規(guī)律圖8-1基因的分離規(guī)律發(fā)生在減數(shù)分裂的第一次分裂同源染色體彼此分開時，同源染色體上的等位基因也彼此分開，分別分配到兩個子細胞中去的遺傳行為。對于基因分離的學習重點要掌握和理解其中的比例關系。下面舉一個例子加以說明：豌豆的高莖對矮莖是顯性，現(xiàn)將純合的高莖豌豆和矮莖豌豆雜交，得F1全是高莖；F1的高莖豌豆自變得F2。其遺傳過程如圖8

3、-1所示。其中F2的基因型和表現(xiàn)型的比例必須熟記，并且要理解在F2的高莖豌豆中的純合體DD占1／3和雜合體Dd占2／3的比例關系。這個比例關系在解遺傳題時是非常重要的。F2中的高莖豌豆自交后代和隨機親配后代的基因型和表現(xiàn)型的比例是不一樣的。自交的概念是指基因型相同的個體之間相交，雜交一般是指基因型不同的個體之間相交。如果F2的高莖豌豆自交，后代表現(xiàn)型和基因型的比例計算方法見表8-1。表8-1F2高莖中的基因型DD(1/3)Dd(2/3)自交后代的基因型及比例DDDD(1/4)Dd(2/4)Dd(1/4)各自自交后代的表現(xiàn)型及比例高莖高莖高莖矮莖在F3代中

4、的例1/31/4×2/32/4×2/31/4×2/3歸類后F3代中的基因型的比例DD：1/2Dd:1/3Dd:1/6歸類后F3代中的表現(xiàn)型的比例高莖：5/6矮莖：1/6表8-1中的表現(xiàn)型和基因型的比例關系在解有關人類遺傳病系譜的遺傳題中得到廣泛的應用，詳見例題解析。圖8-2如果F2代的高莖豌豆之間隨機交配，就會有4種交配方式如圖8－2。計算隨機交配后代的基因型和表現(xiàn)型及其比例的常規(guī)方法如表8-2。表8-2交配方式基因型表現(xiàn)型♀DD(1/3)×♂DD(1/3)DD(1/9)高莖(1/9)♀DD(1/3)×♂Dd(2/3)DD(1/9)、Dd(1/9)高莖(

5、2/9)♀Dd(2/3)×♂DD(1/3)DD(1/9)、Dd(1/9)高莖(2/9)♀Dd(2/3)×♂Dd(2/3)DD(1/9)、Dd(2/9)、dd(1/9)高莖(3/9)、矮莖(1/9)后代基因型和表現(xiàn)型合計DD(4/9)、Dd(4/9)、dd(1/9)高莖(8/9)、矮莖(1/9)隨機交配用上述方法計算比較煩，如果用基因頻率的方法計算就簡單多了。在F1的高莖豌豆中，基因型DD占1／3，Dd占2／3，所以在群體中產(chǎn)生的雌配子有兩種D和d，其中D配子的比例為2／3，d配子的比例為1／3；雄配子中D基因的配子比例為2/3，d基因的配子比例為1/3。

6、雌雄配子結(jié)合是隨機的，可以用一個簡單的二項式表示即可，即(D+d)×(D+d)，展開后三種基因型所占比例為：DD=8/9，Dd=4/9，dd=1/9；表現(xiàn)型的比例為：高莖(Dd.Dd)為，矮莖(dd)為1/9。所以自交和隨機交配是兩個不同的概念。在自然界中的某一生物群體中，種群中每個個體所含有的基因只是種群基因庫中的一個組成部分。不同基因在種群基因庫所占的比例是不同的。某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例，叫做基因頻率?；蝾l率可通過抽樣調(diào)節(jié)的方法獲得。如從某個處于遺傳平衡狀態(tài)的種群中隨機抽出100個個體，測知基因型AA、Aa和aa的個體分別為49，42和9個

7、。就一對等位基因來說，每個個體可以看作含有2個基因。那這100個個體共有200個基因，其中A基因有2×49+42=140個，a基因有2×9+42＝60個。按基因頻率的計算方法，可確定在這個種群中，A基因的基因頻率為70％，a基因的頻率為30％。如完全隨機交配，3種基因型的頻率和基因頻率不發(fā)生變化。在自然界中，一個完全處于遺傳平衡狀態(tài)的種群幾乎是不存在的。因為遺傳平衡必須符合下列條件：沒有基因突變；沒有選擇壓力（生態(tài)條件適宜，空間和食物不受限制）；種群要足夠大；完全隨機交配等。這些條件是非?？量痰?，即使在實驗條件下也無法滿足。當選擇對基因發(fā)生作用時，基因頻

8、率就開始發(fā)生變化，從而導致生物的進化。如在上述例子中，假如aa的個體生存能力相對