本试题 “下列叙述中不正确的是[ ]A.捕食者的存在有利于增加物种的多样性B.基因主要在染色体上,是有遗传效应的DNA片段C.一杂合子植株连续自交n代后,隐性基因频率...” 主要考查您对基因与染色体的关系
种群基因频率的改变与生物进化
生物多样性的形成
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基因 | 染色体 | |
体细胞 | 成对存在;且一个来自母方,一个来自父方 | 成对存在;且一条来自母方,一条来自父方,为同源染色体 |
减数第一次分裂 | 决定同一性状的成对基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合 | 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 |
配子 | 只含成对基因中的一个 | 只含每对同源染色体中的一条 |
受精作用 | 一个来自母方的基因和一个来自父方的基因随雌雄配子两两随机结合 | 一条来自母方的染色体和一条来自父方的染色体随雌雄配子两两随机结合 |
前后代传递的特点 | 互不融合,互不干扰;保持完整性和独立性 | 维持前后代体细胞染色体数目的恒定,染色体的形态和结构也保持相对稳定 |
2、基因位于染色体上的实验证据
(1)实验者:摩尔根。
(2)实验材料:果蝇。果蝇作为遗传学实验材料的优点有:
①易饲养,②繁殖快,③后代多。
(3)实验探究过程
①提出问题
分析:
a、果蝇的红眼与白眼是一对相对性状;
b、F1全为红眼一红眼是显性性状;
c、F2中红眼:白眼=3:1——符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制;
d、白眼性状的表现与性别相联系。
②假设与解释假设控制果蝇白眼的基因(用w表示)位于X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因,其遗传图解可表示为:
③测交验证
亲本中的白眼雄蝇和它的子代红眼雌蝇交配。
④结论:控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上——基因位于染色体上。
易错点拨:
1.细胞中的基因都位于染色体上吗?为什么?
不是。①真核生物的核基因都位于染色体上,而质基因位于线粒体等细胞器内;②原核生物的基因有的位于核区DNA分子上,有的位于细胞质的质粒上。
2.孟德尔遗传定律的研究和萨顿假说的提出所使用的方法相同吗?
不相同。孟德尔遗传定律的研究采用的是假说一演绎法;萨顿推理基因和染色体的关系采用的是类比推理法。
例 下列叙述中,不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是( )
A.基因发生突变而染色体没有发生变化
B.非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合
C.二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半
D.Aa杂合子发生染色体缺失后,可表现a基因的性状
思路点拨:由于染色体是基因(核基因)的载体,因此染色体在细胞分裂(包括有丝分裂、减数分裂)过程中染色体数量的变化和分配规律,均影响相应基因的规律性变化,即说明“核基因与染色体行为存在平行关系”。答案A
3、摩尔根的果蝇杂交实验中F2个体红眼与白眼比例为3:1,说明这对性状符合分离定律;白眼全是雄性说明与性别相联系。
4、基因型书写:常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上;性染色体上的基因需将性染色体及其上基因一同写出,如XwY。
5、XY代表一对同源染色体,不能误解为一对等位基因。Y染色体上没有红眼、白眼基因并不代表其上面没有基因。
遗传多样性:
遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。因此,遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因,因此,可被看作是一个基因库(Genepool)。一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。
狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化,包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异(世界资源研究所,1992)。此外,遗传多样性可以表现在多个层次上,如分子、细胞、个体等。在自然界中,对于绝大多数有性生殖的物种而言,种群内的个体之间往往没有完全一致的基因型,而种群就是由这些具有不同遗传结构的多个个体组成的。在生物的长期演化过程中,遗传物质的改变(或突变)是产生遗传多样性的根本原因。遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化。前者称为染色体的畸变,后者称为基因突变(或点突变)。此外,基因重组也可以导致生物产生遗传变异。
物种多样性:
这是生物多样性的核心。物种(species)是生物分类的基本单位。对于什么是物种一直是分类学家和系统进化学家所讨论的问题。迈尔(1953)认为:物种是能够(或可能)相互配育的、拥有自然种群的类群,这些类群与其他类群存在着生殖隔离。中国学者陈世骧(1978)所下的定义为:物种是繁殖单元,由又连续又间断的居群组成;物种是进化的单元,是生物系统线上的基本环节,是分类的基本单元。在分类学上,确定一个物种必须同时考虑形态的、地理的、遗传学的特征。也就是说,作为一个物种必须同时具备如下条件:①具有相对稳定的而一致的形态学特征,以便与其他物种相区别;②以种群的形式生活在一定的空间内,占据着一定的地理分布区,并在该区域内生存和繁衍后代;③每个物种具有特定的遗传基因库,同种的不同个体之间可以互相配对和繁殖后代,不同种的个体之间存在着生殖隔离,不能配育或即使杂交也不同产生有繁殖能力的后代。
物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面,其一是指一定区域内的物种丰富程度,可称为区域物种多样性;其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度,可称为生态多样性或群落物种多样性(蒋志刚等,1997)。物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标。
在阐述一个国家或地区生物多样性丰富程度时,最常用的指标是区域物种多样性。区域物种多样性的测量有以下三个指标:①物种总数,即特定区域内所拥有的特定类群的物种数目;②物种密度,指单位面积内的特定类群的物种数目;③特有种比例,指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。
生态系统多样性:
生态系统是各种生物与其周围环境所构成的自然综合体。所有的物种都是生态系统的组成部分。在生态系统之中,不仅各个物种之间相互依赖,彼此制约,而且生物与其周围的各种环境因子也是相互作用的。从结构上看,生态系统主要由生产者、消费者、分解者所构成。生态系统的功能是对地球上的各种化学元素进行循环和维持能量在各组分之间的正常流动。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。
近年来,有些学者还提出了景观多样性(landscapediversity),作为生物多样性的第四个层次。景观是一种大尺度的空间,是由一些相互作用的景观要素组成的具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化程度。遗传传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础(施立明等1993葛颂等1994),或者说遗传多样性是生物多样性的内在形式。物种多样性是是构成生态系统多样性的基本单位。因此,生态系统多样性离不开物种的多样性,也离不开不同物种所具有的遗传多样性。
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