遗传与进化 归纳拓展

与中心法则有关的计算（计算的关键：碱基互补配对原则）（对双链DNA分子而言） ⑴A=T、G=C；A+G/T+C=A+C/T+G=1。 ⑵（A+T）/（G+C）=（A1+T1）/（G1+C1）=（A2+T2）/（G2+C2）。（注：“1”和“2”分别是指双链DNA分子中的一号链和二号链。） ⑶（A1+G1）(或C1)/（T1+C1）(或G1)=（T2+C2）(或G2)/（A2+G2）(或C2)。（注：“1”和“2”分别是指双链DNA分子中的一号链和二号链；一条链中不可配对的碱基和之比等于另一条链不可配对的碱基和之比的倒数） ⑷碱基A占1号链a%，碱基A占2号链b%，则整个DNA分子中碱基A量为1/2×(a%+b%)。 ⑸在一个DNA分子中若A≠T，G≠C则：该DNA分子一定不是双链。（注：特殊的DNA分子是单链） ⑹在DNA复制过程中，复制次数(或代数)为n，则—— 产生的DNA分子数为：2n个； 产生的DNA分子中，新链条数为：2n×2-2=2(2n-1)个； 产生的DNA分子中含原来母链的DNA分子数为2个，占总比为2/2n=1/2n -1；含原来母链条数为：2条，占总比为1/2n。 ⑺（A总+T总）/（A总+T总+G总+C总）=（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=（A2+T2）/（A2+T2+G2+C2）（注：对G+C也成立）。 ⑻设某双链DNA分子中某碱基量为m，则该DNA复制n次，共需要此种碱基的量为：m×（2n-1）。 探究某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传 ⑴观察正交和反交结果可分析判断生物的遗传类型。 ⑵细胞质遗传有两大特点:母系遗传；后代没有一定的分离比。 ⑶要注意细胞质遗传与伴性遗传的区别。虽然正、反交结果不同，但伴性遗传符合孟德尔的遗传规律，后代有一定的分离比。 根据子代，推出双亲 方法一:根据双亲的表现型确定部分基因型，如果是隐性性状则必为纯合体，其基因型可直接写出。如果是显性性状，其基因型中必然含一个显性基因，然后在子代中找隐性纯合体来突破求双亲的基因型。 方法二:将两对或多对性状分开，一对一对地进行分析研究，研究清楚后再将它们综合起来。因为两对或多对等位基因是独立分配的，每对基因都遵循基因的分离规律。若子代性状分离比为3:1，则为杂合子自交，如Aa×Aa；若子代性状分离比为1:1，则为测交类型如Aa×aa，若子代性状全为显性性状，则亲本中至少有一个显性纯合子。 根据双亲、推出子代 将亲代中控制每对相对性状的基因折开分析，分别判断出其子代基因型与表现型的种类，然后综合起来(用乘法)可求出子代各种基因型和表现型的概率。如:基因型为AaBbCc与AabbCc的两亲本杂交，求子代基因型及表现型的种类可用右图所示方法。 计算遗传规律需要注意的几点: ⑴根据题意得知表现型基因的遗传方式(显性遗传还是隐性遗传，常染色体还是性别染色体)。 ⑵根据表现型的遗传方式先写出双亲的基因型，要注意区分常染色体还是性别染色体上的基因型的写法。 ⑶根据遗传基本规律采用分支法、棋盘法、分类加法或乘法计算原理计算。 “遗传系谱图的分析与遗传几率的计算整合类试题”解答的一般策略—— 第一步：判定遗传类型。即“遗传系谱图”所示的遗传是核遗传还是质遗传，若是后者则可直接进行相关的几率计算，若是前者，则依次进入以下步骤。 第二步：判断遗传性状的显隐性。 第三步：确定遗传方式（即是常染色体遗传还是伴性遗传、是伴X染色体遗传还是伴Y染色体遗传），并准确写出可能的基因型。 第四步：正确运用相关数学原理、公式等进行计算，并努力减少计算和书写的过程性差错。 基因突变、基因重组、染色体变异的比较 基因突变 基因重组 染色体变异 本质 由于DNA分子的增添、缺失或改变，使基因分子结构发生了改变，产生了新基因 原有基因的重新组合，产生了新的基因型，使性状重新组合 染色体数目或结构变化而引起的变异 原因 在一定的外界因素和内部因素的作用下，由于DNA分子复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变，使基因结构发生改变 减数分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合 在自然和人为条件的影响下，染色体结构和数目发生变化的结果 类型 ①自然突变 ②诱发突变 ①减数分裂中，非同源染色体上非等位基因的自由组合 ②同源染色体上非姐妹染色单体上基因的交叉、互换而重组 ①染色体数目变异 ②染色体结构变异 发生 时期 有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期 减数第一次分裂的四分体时期或减数分裂第一次分裂后期 细胞分裂期 适用 范围 任何生物均可发生 真核生物进行有性生殖产生配子时在核遗传中发生 真核生物核遗传中发生 产生 结果 产生新的基因，发生基因“种类”的改变或“质”的改变，但“量”未改变 只改变基因型，既无“质”的变化，也无“量”的变化 可引起基因数量上的变化 意义 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料 产生生物多样性的重要原因之一，对于生物的进化 具有十分重要的意义。 对于生物的进化 有一定的意义 实例 镰刀型细胞贫血症 黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体 三倍体无子西瓜、雄蜂、单倍体玉米 种群是生物进化的基本单位 ⑴种群的概念 ①对于种群的概念：抓住两个要素：“同种”、“全部”。 ②种群具有一定的时空限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。 ③种群内的个体不是机械地集合在一起，而是通过种内关系组成的一个有机整体，个体间能彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。因此，从宏观上看，种群是生物繁殖的基本单位，从微观上看，种群基因频率的定向改变导致生物朝一定方向进化，即种群是生物进化的基本单位。 ⑵种群的基因库和基因频率、基因型频率及相关计算 ①种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。 i每个种群都有它自己的基因库。 ii种群中每个个体所含有的基因，只是种群基因库中的一个组成部分。 iii个体所携带的基因随着个体的死亡而从基因库中消失，随着繁殖把自身的一部分基因传给后代，通过突变使新基因进入基因库，所以基因库在代代相传的过程中保持和发展。 ②基因频率是指一个种群基因库中某种基因占全部等位基因数的比率。 i基因频率=某种基因的数目÷控制同种性状的等位基因总数×100% ii若该基因在常染色体上，则基因频率=该基因总数÷（群体个体数×2）×100%；若该基因在X染色体上，则基因频率=该基因总数÷（女性个体数×2+男性个体数）×100%。 需要说明的是：不同的基因在基因库中所占的比例是不同的，影响基因频率的因素有基因突变、基因重组、自然选择等因素；种群基因频率的定向改变导致生物朝一定方向不断进化。 ③基因型频率是某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。即基因型频率=特定基因型的个体数/总个体数×100% ④基因频率和基因型频率的互相计算 设二倍体生物种群中的染色体的某一座位上有一对等位基因，记作A和a。假如种群中被调查的个体有N个，三种类型的基因组成为AA、Aa和aa，在被调查对象中所占的个数分别为n1、n2和n3。设基因A的频率为p，a基因的频率为q，则p= ，q= ； AA的基因型频率=n1/n1+n2+n3；Aa的基因型频率= n2/n1+n2+n3；aa的基因型频率= n3/n1+n2+n3 由以上公式可得出下列结论：在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1；i一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率的一半。 i通过基因型频率计算基因频率 例如：已知AA%=30%，Aa%=60%，aa%=10%， 则有：A%= AA%+ Aa%×1/2=30%+60%×1/2=60%； a%= aa%+ Aa%×1/2=10%+60%×1/2=40%（或a%=1－A%=1－60%=40%） ii通过基因频率计算基因型的频率 设：A的频率为p，a基因的频率为q，有（p+q）=1，则有p2+2pq+q2=1。p2、2pq 、q2分别表示AA、Aa、aa三种基因型的频率，。 以上定律被称为遗传平衡定律，在理想条件下才能成立，理想条件是指：种群非常大；所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；没有迁出和迁入；自然选择对A和a没有作用；基因A和a都不产生突变，总之存在于遗传平衡的种群中。 在自然条件下，同时满足上述条件的种群是不存在的，这也从反面说明了自然界中种群的基因频率迟早是要发生变化的，即生物的进化是必然的。 ⑶正确理解生物进化的单位是种群而不是个体 ①对于有性生殖的生物来说，个体的基因型不变，无论它在自然选择中具有多少优势，其基因型也不可能一成不变地传给下一代个体，这是因为个体的基因型组成来自父母双方。但是就一个种群而言，种群中全部基因的总和（基因库）却可以在传宗接代过程中维持相对稳定。因此，自然选择作用于种群。 ②个体死亡后又通过其后代把基因归还给基因库。如果一个个体不能与种群中的其他个体交配产生后代，这个个体在进化上就没有意义。 _1113548560.unknown _1113548584.unknown