專題八遺傳變異和生物進(jìn)化

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1、學(xué)科:生物年級：高三版本：沖刺版期數(shù)：2341本周教學(xué)內(nèi)容：專題八遺傳變異和生物進(jìn)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(chǔ)1．遺傳物質(zhì)的主要載體——染色體染色體在細(xì)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(guān)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)

2、DNA是遺傳物質(zhì)最直接的證據(jù)是噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，此外還有細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗等。詳見專題二。3．DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)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(xì)胞中去的遺傳行為。對于基因分離的學(xué)習(xí)重點要掌握和理解其中的比例關(guān)系。下面舉一個例子加以說明：

3、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8-1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(guān)系。這個比例關(guān)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(jī)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。

4、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(guān)系在解有關(guān)人類遺傳病系譜的遺傳題中得到廣泛的應(yīng)用，詳見例題解析。圖8-2如果F2代的高莖豌豆之間隨機(jī)交配，就會有4種交配方式如

5、圖8－2。計算隨機(jī)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(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(

6、8/9)、矮莖(1/9)隨機(jī)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。雌雄配子結(jié)合是隨機(jī)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

7、以自交和隨機(jī)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。基因頻率可通過抽樣調(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(jī)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。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。

8、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(jī)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(jī)交配等。這些條件是非常苛刻的，即使在實驗條件下也無法滿足。當(dāng)選擇對基因發(fā)生作用時，基因頻率就開始發(fā)生變化，從而導(dǎo)致生物的進(jìn)化。如在上述例子中，假如aa的個體生存能力相對