全章復(fù)習(xí)與測(cè)試(2)

1、1第 6 章從雜交育種到基因工程第 1 節(jié)雜交育種與誘變育種一、雜交育種1. 概念：是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種的方法。2. 原理：基因重組。通過(guò)基因重組產(chǎn)生新的基因型，從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。3. 優(yōu)點(diǎn)：可以將兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一起。4. 缺點(diǎn)：不會(huì)創(chuàng)造新基因，且雜交后代會(huì)岀現(xiàn)性狀分離，育種過(guò)程緩慢，過(guò)程復(fù)雜。5 過(guò)程：親本雜交得 F1, F1 代自交得 F2,種植 F2 代，選育岀性狀，如果是純隱性則可直接選育岀，如果是顯性，則不斷自交，直到不發(fā)生性狀分離為止。雜種優(yōu)勢(shì)：基因型不同的親本雜交產(chǎn)生的F1 在一種或多種性狀方面優(yōu)于雙親的現(xiàn)象特點(diǎn)

2、：不是某一性狀，而是綜合性狀表現(xiàn)突岀，優(yōu)勢(shì)大小取決于雙親間差異和互補(bǔ)的程度，雙親純合程度大小決定F1 優(yōu)勢(shì)的大小，F(xiàn)1 表現(xiàn)優(yōu)勢(shì)量較為明顯，F(xiàn)2 以后則明顯下降。二、誘變育種1. 概念：指利用物理或化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生物產(chǎn)生基因突變，利用這些變異育成新品種的方法。2. 誘變?cè)恚夯蛲蛔?誘變因素：(1)物理：X 射線，紫外線，Y射線等。(2)化學(xué)：亞硝酸，硫酸二乙酯等。4.優(yōu)點(diǎn)：可以在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良性狀。5.缺點(diǎn)：因?yàn)榛蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐郧矣欣耐蛔兒苌?，所以誘變育種具有一定盲目性,所以利用理化因素岀來(lái)生物提高突 變率，且需要處理大量的生物材料，再進(jìn)行選擇培育。三、四種育種方法

3、的比較雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異方法雜交激光、射線或化學(xué)藥品處理秋水仙素處理明發(fā)種子或幼 苗花藥離體培養(yǎng)后加倍尤點(diǎn)可集中優(yōu)良性狀時(shí)間短器官大和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高縮短育種年限缺點(diǎn)育種年限長(zhǎng)盲目性及突變頻率較低動(dòng)物中難以開(kāi)展成活率低，只適用 于植物舉例高桿抗病與矮桿感病 雜交獲得矮桿抗病品 種中國(guó)荷斯坦牛雜交水稻高產(chǎn)青霉菌株的育成黑農(nóng)五號(hào)大豆太空椒三倍體西瓜多倍體草莓抗病植株的育成第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用 1.概念：(基因拼接技術(shù)或 DNA 重組技術(shù))就是按照人們的意愿把一種生物的某種基因提取岀來(lái), 加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生

4、物的遺傳性狀。2.原理基因重組基因工程中外源基因能夠表達(dá)依據(jù)的生物學(xué)理論：基因工程：按照人們的意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。(2)基因操作的工具A 基因的剪刀一一限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)。1分布：主要在微生物中。 作用特點(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端(堿基互補(bǔ)配對(duì))。2B 基因的針線一一 DNA 連接酶。連接的部位：磷酸二酯鍵，不是氫鍵。結(jié)果：兩個(gè)相同的黏性未端的連接。C.基困的運(yùn)輸工具一一運(yùn)載體1作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。2具備的條件：a、能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。b、具

5、有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。c、有某些標(biāo)記基因。3種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒質(zhì)粒的特點(diǎn)：質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體。（3）基因操作的基本步驟A.提取目的基因目的基因概念：人們所需要的特定基因，如人的胰島素基因、抗蟲(chóng)基因、抗病基因、干擾素基因等。提取途徑：B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合用同一種限制酶分別切割目的基因和質(zhì)粒DNA （運(yùn)載體），使其產(chǎn)生相同的黏性末端， 將切割下的目的基因與切割后的質(zhì)粒混合，并加入適量的 DNA 連接酶，使之形成重組 DNA 分子（重組質(zhì)粒）C. 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌、動(dòng)植物細(xì)胞D. 目的基因檢測(cè)與表達(dá)檢測(cè)方法如：質(zhì)粒中

6、有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細(xì)胞放入到相應(yīng)的抗菌素中，如果正常生長(zhǎng)，說(shuō)明細(xì)胞中含有重組質(zhì)粒。表達(dá)：受體細(xì)胞表現(xiàn)岀特定性狀，說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程。如：抗蟲(chóng)棉基因?qū)朊藜?xì)胞后，棉鈴蟲(chóng)食用棉的葉片 時(shí)被殺死；胰島素基因?qū)氪竽c桿菌后能合成岀胰島素等。（4）基因工程的成果和發(fā)展前景 A .基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生 B .基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)第 7 章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論第 1 節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來(lái)一、 拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)（歷史上和一個(gè)提岀較完善的進(jìn)化學(xué)說(shuō)）一是“用進(jìn)廢退”的法則；二是“獲得性遺傳”的法則。但這些法則缺乏事實(shí)依據(jù)，大多來(lái)自于主觀推測(cè)。用進(jìn)廢退：環(huán)境引起或由于用進(jìn)廢退引起的變化是可以遺傳

7、的，拉馬克的錯(cuò)誤：過(guò)于強(qiáng)調(diào)環(huán)境的變化直接導(dǎo)致物種的變化環(huán)境的變化只有在引起遺傳物質(zhì)的改變時(shí)，才能產(chǎn)生可遺傳的變異二、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)（優(yōu)勝劣汰）（一）、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容1過(guò)度繁殖-選擇的基礎(chǔ)2.生存斗爭(zhēng) 一 進(jìn)化的動(dòng)力、外因、條件3遺傳變異-進(jìn)化的內(nèi)因4適者生存-選擇的結(jié)果所以說(shuō)變異不是定向的，但自然選擇是定向的，決定著進(jìn)化的方向。第 2 節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)：1） 種群是生物進(jìn)化的基本單位2）生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變3）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料2） 4）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向5）隔離是特種形成的必要條件6）共同進(jìn)化產(chǎn)生了生物多樣性

8、一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位1、 種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體 叫種群。種群特點(diǎn)：種群中的個(gè)體不是機(jī)械的集合在一起，而是通過(guò)種內(nèi)關(guān)系組成一個(gè)有機(jī)的整體，個(gè)體間可以彼此交配，并通 過(guò)繁殖將各自的基因傳遞給后代。2、基因庫(kù)：一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。33、基因頻率、基因型頻率及其相關(guān)計(jì)算A、已知基因型個(gè)體數(shù)才基因頻率4A=2（AA+Aa+a.a2（A A+A a+aa）B、已知基因型頻率示基因頻率1一個(gè)等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率 +丄雜合子的頻率211A=AA+ Aa a=aa+ Aa22C、伴 X 遺傳的基

9、因頻率Xb=Xb/XB+Xb=（ 2XbXb+XBXb+XbY）/ （2XX+XY）XB=XB/XB+Xb=（2XBXB+XBXb+XBY）/（ 2XX+XY）兩者聯(lián)系：（1）種群中一對(duì)等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于 1?；蝾l率和哈代一一溫伯格平衡1）群體是極大的；2）群體中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；3 ）沒(méi)有突變產(chǎn)生；4）沒(méi)有種群間個(gè)體的遷移或基因交流；5）沒(méi)有自然選擇，那么這個(gè)群體中各基因頻率和基因型頻率就可一代代穩(wěn)定不變，保持平衡。這個(gè)理論稱哈代一一溫伯格平衡，也稱遺傳平衡定律。哈代一一溫伯格平衡可用一對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)明。一個(gè)雜合的群體中，在許多基因位點(diǎn)上，可以有兩個(gè)或兩個(gè)以

10、上的等位基因。但只要這個(gè)群體符合上述5 個(gè)條件，那么其中雜合基因的基因頻率和基因型頻率，都應(yīng)該保持遺傳平衡。設(shè)一對(duì)等位基因?yàn)?A 與 a,親代為 AA 與 aa 兩種基因型，其基因頻率分別為p 與 q （因?yàn)槭前俜致?，所?p + q1）。自由交配后，按孟德?tīng)栠z傳法則確定 F1代具有 AA、Aa、aa3 種基因型。其頻率如下列公式所示：2 2p AA + 2pqAa + q aa= 1影響種群基因頻率的因素：遷入與遷岀，空變，自然選擇，隔離染色體變異，基因重組。典型例題典型例題已知人眼的褐色（A）對(duì)藍(lán)色（a）是顯性。在一個(gè)有 30000 人的人群中，藍(lán)眼的人 3600 人，褐眼的有 26400

11、 人，其中純合體有 12000 人。那么，在這一個(gè)人群中A 和 a 的基因頻率分別為 _A 0.64 和 0.36 B 0.36 和 0.64 C 0.50 和 0.50 D 0.82 和 0.18典型例題在某一個(gè)人群中，已調(diào)查得知，隱性性狀者為16%，問(wèn)該性狀不同類型的基因型頻率是多少？（按 AA、Aa、aa 順序排列答案） _A 0.36 0.48 0.16B 0.48 0.36 0.16C 0.16 0.48 0.36D 0.16 0.36 0.48典型例題向日葵是自交的一年生的植物，其花色中有花色對(duì)白花為顯性，某海島上有2 株雜合子植株，且它們的后代個(gè)代之間均可以兩兩自由雜交，假定該種

12、群處于遺傳平衡狀態(tài)，F(xiàn)3 代的有色花與白色花的比例為：A 3 : 1 B 2 : 1 C 9： 7D 1 : 1（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料基因突變產(chǎn)生 等位基因，通過(guò)有性生殖過(guò)程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群岀現(xiàn)大量的可遺傳變異，由于突變和重組都 是隨機(jī)的，不定向的，因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料。不能決定生物進(jìn)化方向中?？蛇z傳的變異：基因突變、染色體變異、基因重組突變包括基因突變和染色體變異突變的有害或有利不是絕對(duì)的，取決于生物的生存環(huán)境只有可遺傳的變異才能對(duì)進(jìn)化有影響，一個(gè)個(gè)體的適應(yīng)能力無(wú)論有多強(qiáng)，如果它的基因不能傳給后代，它在進(jìn)化中就 沒(méi)有貢獻(xiàn)，如騾子（

13、三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變二、隔離與物種的形成（一）、物種的概念2AA-Aa2aa-!-Aa51、物種的概念：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種。-地理隔離 量變 不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功， J 也不能產(chǎn)生可育的后代。2、隔離生殖隔離 質(zhì)變同一種生物由于地理上的障礙分成不同的種群，使種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象注：一個(gè)物種的形成必須要經(jīng)過(guò)生殖隔離，但不一定經(jīng)過(guò)地理隔離， 如多倍體的產(chǎn)生。生殖隔離岀現(xiàn)時(shí)才標(biāo)志了新物種的產(chǎn)生（物種形成的必要條件）。地理隔離產(chǎn)生新條件，生殖隔離是長(zhǎng)期地理隔離的結(jié)果，不同環(huán)境的自然選擇

14、效果不一樣，使同一物種的不同種群基因庫(kù)發(fā)生不同基因頻率的改變，當(dāng)這兩個(gè)種群的個(gè)體相遇時(shí)，也不能自由交配或產(chǎn)生不可育后代，這時(shí)已是兩個(gè)物種。物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，突變和基因重組，自然選擇，隔離（地理，生殖）新物種形成過(guò)程：地王甲P鬲離自然迭扌華生歹古隔離彳中君午- 種君r- 里一因犧孝改金卓斤花1種（二）、種群與物種的區(qū)別與聯(lián)系種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體能夠在自然狀況下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成判斷標(biāo)準(zhǔn)種群必須具備“三同”； 即同一時(shí)間、 同 一地點(diǎn)、同一物種主要是形態(tài)特征和能否自由交配并產(chǎn)生可育后代聯(lián)系一個(gè)物種可以包括許多種群，同一個(gè)物種的多個(gè)種群之間存在著地理隔離，長(zhǎng)期發(fā)展下去可成為不 同亞種，進(jìn)而可能形成多個(gè)新種。地理隔離一 阻斷基因交扌盞一不同的突變基因重組和選擇 一基因頻率向不同方向改變 種群基因庫(kù)出現(xiàn)差異一洼異加大一生殖隔離亠新物種形成三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成（一）、共同進(jìn)化1、含義： 不同物種間的共同進(jìn)化，生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的相互影響和共同演變2、生物多樣性：物種多樣性、基因多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性3、生物多樣性形成的進(jìn)化（1）關(guān)鍵點(diǎn)：生命的起源：地點(diǎn)：原