变异与进化教材分析

自然选择基因频率的改变物种形成隔离种群基因库的差别积累碱基对原癌基因原癌基因激活激活致癌因子致癌因子(物理化学生物物理化学生物)本质本质基因突变基因突变正常细胞正常细胞癌细胞癌细胞异异常常分分化化形态结形态结构改变构改变圆球形圆球形粘连蛋粘连蛋白减少白减少无限增殖无限增殖易转移易转移特特 点点特特 点点变异的丰富来源变异的丰富来源变异的根本来源；进化变异的根本来源；进化原材料原材料意义意义有性生殖个体均可发生。有性生殖个体均可发生。重组率非常高重组率非常高所有个体均可发生。所有个体均可发生。普遍性、低频性、多害普遍性、低频性、多害少利性、不定向性、可少利性、不定向性、可逆性逆性特点特点减分四分体时期交叉互换减分四分体时期交叉互换减分后非等位基因自由组减分后非等位基因自由组合合(基因工程基因工程)间期间期(DNA复制复制)、转录、转录DNA解旋时易发生解旋时易发生发生发生时间时间原有基因之间的重新组原有基因之间的重新组合，产生新基因型合，产生新基因型基因结构改变，产生新基因结构改变，产生新基因基因本质本质 基因重组基因重组 基因突变基因突变范围范围a、一个染色体组中不含同源染色体、一个染色体组中不含同源染色体b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同各不相同c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。但不能重复。（不考虑（不考虑XY染色体差异）染色体差异）d、二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体、二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体 二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有两个染色体组两个染色体组 多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有三个或三个以上染色体组三个或三个以上染色体组 单倍体：由生殖细胞直接发育成的个体，单倍体：由生殖细胞直接发育成的个体，染色体数是本物种体细胞的一半染色体数是本物种体细胞的一半(可含可含1或多或多个染色体组个染色体组)生长期生长期长，结长，结实率低实率低器官大、产量器官大、产量高、营养丰富高、营养丰富等等秋水仙素在有秋水仙素在有丝前期破坏纺丝前期破坏纺锤体的形成，锤体的形成，使染色体数目使染色体数目加倍加倍染色染色体畸体畸变变多倍多倍体育体育种种突变大突变大多有害多有害盲目性盲目性提高了突变频提高了突变频率，出现新的率，出现新的优良基因优良基因(性状性状)物理化学病毒物理化学病毒因素诱变因素诱变基因基因突变突变诱变诱变育种育种育种育种时间时间长长有目的的将不有目的的将不同优良性状集同优良性状集中到一个个体中到一个个体上，操作简便上，操作简便具有相对性状具有相对性状的两个体杂交的两个体杂交基因基因重组重组杂交杂交育种育种过程过程缺点缺点优点优点常用方法常用方法原理原理基因污基因污染、生染、生态危机态危机让生物具有特让生物具有特定的性状定的性状(定向定向变异变异)目的基因通过目的基因通过载体转入受体载体转入受体细胞细胞基因基因重组重组基因基因工程工程育种育种不能按不能按照需要照需要表现出表现出亲本的亲本的优良性优良性状状 克服远缘杂交克服远缘杂交不亲和障碍不亲和障碍不同物种植物不同物种植物细胞融合细胞融合+植植物组织培养物组织培养染色染色体畸体畸变变植物植物体细体细胞杂胞杂交育交育种种操作过操作过程麻烦程麻烦后代全部为纯后代全部为纯合体，自交后合体，自交后代不发生性状代不发生性状分离，明显缩分离，明显缩短育种年限短育种年限取生殖细胞培取生殖细胞培养再加倍养再加倍=花花药离体培养药离体培养+秋水仙素加倍秋水仙素加倍染色染色体畸体畸变变单倍单倍体育体育种种过程过程缺点缺点优点优点常用方法常用方法原理原理病情诊断系谱分析染色体/生化测定遗传方式分析/发病率测算提出防治措施基因频率基因频率计算的三种方法：计算的三种方法：方法方法1 1：定义法：定义法P PA A基因基因A A的数目的数目/（基因（基因A A的数目基因的数目基因a a的数目）的数目）100%100%方法方法2 2：通过：通过基因型频率基因型频率计算法计算法P PA AP PAAAA1/2P1/2PAaAa 生物进化的实质在于种群的基因频率的改变。生物进化的实质在于种群的基因频率的改变。方法方法3 3：哈温平衡公式：哈温平衡公式P PAAAA （P PA A）2 2 P Paaaa（P Pa a）2 2 P PAaAa 2 P2 PA AP Pa a基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占的百分比。的百分比。AA%+AA%+AaAa%+%+aaaa%=1%=1 进化与进化与生物多样性生物多样性的形成的形成生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。陆生，由低等到高等。1 1、遗传多样性、遗传多样性2 2、物种多样性、物种多样性3 3、生态系统多样性、生态系统多样性 生物多样性是生物进化的结果生物多样性是生物进化的结果生物多样性促进了生物进化生物多样性促进了生物进化