ⅡDNA聚合酶是以一条DNA链为模板,将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链;DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来,不需要模板。 ⑷基因操作的基本工具是限制性内切酶、DNA连接酶、运载体,运载体是运载工具而不是工具酶
3、基因操作的基本步骤
⑴提取目的基因:直接分离目的基因需要用限制性内切酶 ⑵目的基因与运载体结合:
⑶将目的基因导入受体细胞:
①若要获得转基因植物,受体细胞是植物的体细胞或受精卵;;若要获得转基因动物,受体细胞是动物的受精卵;若要获得某一种产物常用的受体细胞一般为微生物(菌类),原因是菌类的繁殖速度快
②只有这一步不需要碱基配对 ⑷目的基因的表达和检测
目的基因的检测一般检测运载体的标记基因 目的基因的表达受体细胞是否表现出特定性状 4、基因工程的应用
⑴转基因生物是指基因组中含有外源基因的生物
⑵基因工程育种优点:可将优良性状定向转移到其他生物(即定向改造生物性状),目的性强,培育周期短;克服远缘杂交不亲和的障碍 第七章 现代生物进化理论
重点 1. 自然选择学说的内容及局限性 2. 现代生物进化理论的主要内容 3.种群、种群的基因库、基因频率、物种等概念判定及有关计算 4.生物多样性及形成的原因 第一节 现代生物进化理论的由来 一、复习提纲
拉马克的进化学说--用进废退学说
生物都是由更古老的生物进化而来的 主要内容 生物由低等到高等逐渐进化而来
生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传 意义(先进性):否定了神创论和物种不变论,奠定了科学生物进化论的基础 局限性:典型的唯心主义观点;缺乏必要的实验证据
评价:第一个提出比较完整的进化学说的科学家,是生物进化论的创始人
达尔文的自然选择学说
过渡繁殖:自然选择的条件
主要内容 生存斗争:自然选择的动力、手段、途径
遗传和变异:自然选择的基础,生物进化的内因 适者生存:自然选择的结果 即
中心论点:变异是自发的,是普遍存在的,并非环境条件引起的,环境只是选择因素。也就是,先不定向的变异(进化的内因),再环境的定向选择(进化的外因),适应环境的变异类型通过遗传定向积累。
科学的解释了生物进化的原因;使生物学第一次摆 意义 脱了神学的束缚,走向科学轨道
揭示生命现象的统一性及生物的多样性和适应性 意义与不足 不能科学解释遗传和变异的本质
不足 自然选择对可遗传变异的作用,局限于个体水平 不能很好的解释物种大爆发 达尔文以后进化理论的发展
对于遗传和变异本质的研究:性状水平深入到基因水平
对于自然选择作用的研究:以个体为单位发展到以种群为单位 二、要点辨析
1、拉马克的用进废退学说:生物进化的主要原因是用进废退和获得性遗传;过于强调环境的变化直接导致物种的改变,实际上,环境的变化如果未引起遗传物质的改变,就不会是生物产生可遗传的变异。
2、达尔文的自然选择学说各内容之间的关系:
3、自然选择从表面看,是对一个个个体的选择,实质上是对个体所包含的变异(不定向变异)进行选择;即自然选择直接作用的是个体的表现型,实质上是对个体基因型的选择。也就是不定向的变异(进化的内因),再环境的定向选择(进化的外因),适应环境的变异类型通过遗传定向积累。
第二节 现代生物进化理论 第三节 共同进化与生物多样性的形成 一、复习提纲
生物进化的基本单位--种群
概念:生活在一定区域的同种生物的全部个体 种群基因库:一个种群中全部个体所含的全部基因
概念:在一个种群基因库中,某一基因占全部等位基因数的比例 基因频率 调查方法:抽样调查法(随机抽取)
种群基因频率不断变动的原因:突变、自然选择、遗传漂变、迁移 生物进化的实质:种群基因频率不断变化的过程 物种形成的三个基本环节 突变和基因重组
种群基因库中基因数目众多,每一代产生大量的变异 原因 突变的有利和有害不是绝对的,取决于生物的生存环境
突变产生新的基因(等位基因),通过有性生殖过程中基因重组形成多种基因型 结论:突变和基因重组只能产生生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向
自然选择决定生物进化的方向:自然选择使种群的基因频率定向改变,从而决定生物的进化方向
隔离导致新物种的形成
物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物
概念:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象 地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种 类型 群,使得种群间不能发生基因交流的现象 生殖隔离:不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配 隔离 成功,也不能产生可育的后代 物种形成过程:
隔离在物种形成中的作用:隔离(指的是生殖隔离)是物种形成的必要条件,生殖隔离的形成标志着新物种的形成
共同进化与生物多样性的形成
生物的不同物种之间 生物与无机环境之间
内容:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
生物多样性 形成原因:共同进化导致生物多样性的形成,是自然选择的结果 生物进化理论在发展 二、要点辨析
1、种群与物种的比较
种 群 物 种 概念
生活在一定区域的同种生物的全部个体;同一种群内的个体之间可以进行基因交流 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物 范围
较小范围内同种生物的全部个体
由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成 判断 标准
种群:同一地点、同种生物、全部个体;同一物种的不同种群不存在生殖隔离,交配能产生可育后代
主要根据在自然状态下能否自由交配并且产生可育后代;不同物种间存在生殖隔离 联系
一个物种可以包括许多种群;同一物种的多个种群之间存在地理隔离,长期发展下去可能成为不同的亚种(或品种),进而形成多个新物种 2、生物进化的实质是种群基因频率不断变化的过程;因此生物只要进化种群的基因频率一定改变,种群的基因频率改变生物一定进化。
3、种群基因库、基因频率、基因型频率及相关计算
⑴种群基因库:一个种群中全部个体所含的全部基因 ⑵基因频率
⑶基因型频率:是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例
⑷基因频率和基因型频率的关系
某种群:A% = p a% = q AA% = D Aa% = H aa% = R 则 ① p + q = 1 D + H + R = 1 ② p = D + H/2 q = R + H/2 ③遗传平衡定律:理想状态
种群非常大、所有个体都能自由交配并产生可育后代、无迁入迁出、没有突变、自然选择不起作用的理想状态下
D = p2 H = 2pq R = q2; (p + q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1
在理想状态下,子代A% = p2 + pq = p a% = q2 + pq = q基因频率不变生物没有进化。
4、物种形成与生物进化和隔离的关系 隔离的本质:彼此基因不能交流
与生物进化关系:生物进化不一定形成新物种;要形成新物种必须经过进化
与隔离关系:形成新物种必须经过生殖隔离,但不一定经过地理隔离(如多倍体的形成) 5、现代生物进化理论的基本观点 种群是生物进化的基本单位;
生物进化的实质:种群基因频率不断变化的过程
物种形成的三个基本环节:突变和基因重组、自然选择、隔离 即:
6、生物的不同物种之间通过种间互助和种间斗争,尽而相互选择共同进化;
生物与无机环境之间相互影响:生物能够适应一定的环境,也能够影响环境。如 生物代谢类型的进化:异养、厌氧→光能自养、需氧→异养、需氧