第四章 生物的变异
①不遗传的变异：由于环境因素的影响造成 ②遗传的变异：基因重组（转基因）、基因突变、染色体变异
一、基因重组 → 产生新基因型 1、概念
具有不同遗传性状的雌雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。 2、主要类型
（1）随机重组：源于非同源染色体自由组合
（2）同源重组：源于同源染色体的非姊妹染色体的局部交换（交叉互换） 交叉互换----同源染色体中位置不变 （3）基因工程：外来基因于生物体基因组合到一起 3、意义
（1）基因重组是形成生物多样性的重要原因之一
（2）基因重组为动植物育种核生物进化提供丰富物质基础 4、在农业生产上的应用 杂交育种：
原理：基因重组。从子二代开始筛选，因为子二代发生性状分离。
二、基因突变 （产生新基因。 一个基因某n个碱基对改变） 1、概念
由于基因内部的核酸分子的特定核苷酸序列发生改变的现象。
DNA分子上的碱基的缺失、增加、或者替换都可以引起核苷酸序列的变化，因而引起基因机构改变。
2、时期
有丝分裂间期：体细胞突变：遗传给后代的可能性小 减数分裂间期：生殖体细胞突变：遗传给后代的可能性大 3、类型
（1）形态改变 （控制蛋白质） 影响生物的形态结构 （2）生化突变 （控制酶） 影响生物的代谢过程
(苯丙氨酸羧化酶) (酪氨酸酶)
苯丙氨酸 →→→→→→→ 酪氨酸→→→→→ 黑色素
（不正常途径）
苯丙氨酸 →→→→→→→苯丙酮酸
苯丙酮酸：积累过多会对婴儿神经系统造成不同程度损害
（3）致死突变
导致生活能力下降，甚至死亡。（如：人类镰刀型细胞贫血症） 4、特点
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⑴普遍性：普遍存在
⑵多方向性
⑶稀有性：变异频率低
⑷可逆性：A 可→ a； a 可→A ⑸有害性：大多数有害 ⑹随即性
5、诱发因素 外因：
⑴物理因素：各种射线的照射、温度剧变等
⑵化学因素：各种能改变DNA碱基排序的化合物
（如：亚硝酸、碱基类似物：5溴尿嘧啶）
⑶生物因素：如：麻疹病毒等
内因：
镰刀型细胞贫血症： A/T → T/A 6、机理 7、意义
⑴基因突变是生物变异的根本来源
⑵基因突变对生物进化和选育新品种有非常重要的意义 8、农业生产上的应用
⑴人工诱变的方法 ①射线辐射
X、γ射线、紫外线、增加DNA分子上的碱基发生变化的几率 ②化学诱变
许多化学药剂能引起DNA分子中碱基的缺失、替换等变化 温度剧变
⑵主要特点 （盲目性大，需处理大量材料） ①提高变异频率（比自发突变率高100-1000倍） ②能在较短时间内有效地改变 ③改良作物品系，增强抗逆性 ⑶育种实例
①植物育种 （见书P83） ②微生物
三、染色体畸变 （一）结构变异
如：猫叫综合症（5号染色体部分缺失） 应用：动物诱变育种。 如：家蚕的选育 （二）数目变异
指生物细胞中染色体数目的增加/减少。 1、非整倍体变异
体细胞中个别染色体的增加或减少。 如：21三体综合症（书P81） 2、整倍体变异
体细胞的染色体数是以染色体组的形式成倍增加或减少。 （1）染色体组
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真核细胞中的一组非同源染色体，它们在形态、功能上各相同，
但是携带着控制一种生物生长发育的全部遗传信息，它们相互协 调、共同控制生物正常的生命活动。 （2）二倍体
由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二
倍体，在自然界中，几乎全部动物和多数嘎噔植物均为二倍体。 （3）多倍体 （基杆粗壮，叶果大，糖分蛋白质高。。。） ①概念
由受精卵发育而成的个体，体细胞中具有3个或3个以上染色
体组的个体。 ②常见的多倍体植物
香蕉（3）、花生、大豆、马铃薯等（4）、小麦、燕麦（6） ③特点
细胞内有机物含量高，抗逆性强
④生产实践中的应用--多倍体育种(染色体变异,缺点:无法用于动物) Ⅰ、方法
利用秋水仙素处理
控制细胞分裂纺锤体的形成，引起染色体加倍 作用于正在（前期）分裂的细胞 Ⅱ、人工培育多倍体的实例
? 三倍体无籽西瓜的培养（原2） 普2→4→2＼
→ 3无籽
普2→1／
? 八倍体小黑麦的培养 普6→3＼
→ 4→8小黑
黑2→1／
（4）单倍体 （由某些卵细胞发育成个体）
①概念：通常含有本物种配子中染色体数目的个体 如：雄蜂（16）、雄蚁、植物中较为多见 ②特点：单倍体植物瘦小，高度不育（程度深）、没有经济价值，
但有科学研究价值
③自然生产实践中的应用---单倍体育种 （原理染色体变异）
花药离体培养 秋水仙素染色体加倍
F1花药（~中有花粉）→→→→→→→单陪体→→→→→→纯系→选择所需性状个体培育
④优点：
能明显缩短育种年限，获得纯合子，排除显隐性干扰，提高效率 缺点：操作复杂
P： AABB黄圆 × aabb绿皱 ↓
F1: AaBb黄圆
↓
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配子： AB Ab aB ab 花药离体培养↓ ↓ ↓ ↓ AB Ab aB ab
一定浓度秋水仙素处理↓ ↓ ↓ ↓（处理幼苗，而不是花粉/种子）
AABB Aabb aaBB aabb
花粉：一个细胞 花药：一堆细胞
（5）一倍体
只有一个染色体组的细胞或者体细胞中含有单个染色体的个
体。
? 四、转基因技术 （原理基因重组）
1、概念： 见书P86 2、实施过程
① 获得人类所需要的目的基因
② 将目的基因导入受体细胞，使其整合到染色体上
③ 外源基因随细胞的分裂而增殖，并在体内得以表达，遗传给后代。
3、优点：
① 实现了种间遗传物质的交换 ② 定向改造了生物性状
4、常见变异：
青霉素提取：突变 抗虫棉：重组
无籽西瓜：染色体变异
无籽蕃茄：环境引起的变异，不遗传
第五章 生物的进化
一、现代进化理论的由来 1、拉马克的进化观点
用进废退√× ； 获得性遗传× 2、达尔文的自然选择学说
（1）达尔文自然选择学说的解释模型
过度繁殖 + 有限资源 (环境条件) + 物种内的个体 数量能保持稳定 生存斗争 适者生存 + 遗传变革 + 环境变迁 进化
例如：长颈鹿的进化
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（2）评价自然选择学说
科学阐释生物进化原因（书P95-97） 解释了生物统一性、多样性（书P90-92） 不足：
① 没有阐明遗传和变异的性质，以及自然选择作用的机制 ② 自然选择直接作用于个体，而且是个体的表现型
二、现代生物进化理论
（一）种群基因频率的改变与生物进化
1、种群是生物进化的单位 （达尔文：个体是生物进化基本单位） （1）种群
是指生活中在同一地点的同种生物的一群个体。
个体可以交配，并通过繁殖将各自的基因遗传给后代。 （2）基因库
种群内体格含有的全部基因构成该种群的基因库。 （3）基因频率
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。 进化实质：基因频率的改变
（4）用数学计算讨论种群基因频率和基因型频率的变化 基因频率 （见P99）
计算：①子一代、子二代、子三代的基因频率和基因型频率 （5）遗传平衡（哈维）定律： （见书P101） 打破平衡的因素： ① 突变
② 基因迁移：个体单向的迁出/迁入
③ 遗传漂变：在一个比较小的种群中，偶然的事件，往往
引起种群的基因频率发生较大变化
④ 非随机交配：豌豆严格的自花授粉，
白菜等自字？花科植物严格异花授粉
⑤ 自然选择
分析： ┌基因突变
┌突变└染色体变异 └基因重组
⑴ 突变特点：突变数很大、不定向
⑵ 种群基因重组：产生更多变异，不定向
结论：可遗传变异提供进化原材料。 2、突变和基因重组产生进化的选择材料
3、自然选择决定生物进化方向，是进化的动力 P95-97 P102-103 （二）隔离与物种形成 1、物种概念：
能在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2、异地物种的形成 – 隔离在物种形成中的作用
隔离：同一种物种不同种群见的个体，在自然条件下基因不能自由交流
的现象。
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