2024年高中生物竞赛辅导第五章遗传学与进化.doc

高中生物竞赛辅导：第五章遗传學与進化

[考點解讀]

遗传是指生物繁殖過程中，亲代与子代在各方面的相似現象；而变异一般指亲代与子代之间，以及子代個体之间的性状差异。遗传与变异是生物界的共同特性，它們之间是辩证统一的。生物假如没有遗传，就是产生了变异也不能传递下去，变异不能积累，那么变异就失去了意义。因此說，遗传与变异是生物進化的内因，但遗传是相對的、保守的，而变异则是绝對的、发展的。本章内容重要包括有变异(突变和渐变)，孟德尔遗传(一對基因杂交、两對基因杂交、多對基因杂交)，多等位性、重组、伴性遗传，哈迪-温伯格定律，進化的机制(突变、自然选择、生殖分离、适应、适合)。根据IB0考纲细目和近年来试題的规定，如下從知识条目和能力规定两方面定出详细目的

@第一节变异

遗传物质自身发生质的变化，從而导致生物性状变化，称為变异。广义上的变异可以分為染色体畸变(包括染色体构造和数目的变化)和基因(DNA和RNA)突变。狭义的变异單指基因突变。

一、染色体畸变

染色体畸变是指生物细胞的染色体构造和数目发生变化，從而引起生物的变异。染色体畸变包括染色体构造变异和染色体数目变异两种类型。

1．染色体构造变异

染色体构造变异一般分為四种类型：缺失、反复、倒位和易位。

(1)缺失一种染色体一臂发生两处断裂，中间部分丢失，然後断裂处愈合，形成缺失。缺失在光學显微镜下可以观测，缺失杂合体在減数分裂時，同源染色体互相配對，由于一条染色体缺乏一种片段，同源染色体對应部分無法配對，拱了起来形成弧状的缺失圈。當然，假如缺失部分发生在端部就没有這种缺失圈(图1-5-1)。缺失的一段中假如具有严重影响生物体正常生活力的因子，或者缺失的部分太大，個体一般死亡。假如缺失部分對生活力的影响不严重，個体能存活，會出現拟显性現象。例如，—一對同源染色体上分别具有等位基因A和a，A是显性基因，a是隐性基因。假如发生包括A在内的片段丢失，由于没有显性基因的掩盖，于是体現出假显性性状。

(2)反复反复是指一种染色体，除了正常的构成之外，還多了某些额外的染色体片段。存在反复的染色体片段，在同源染色体配對時，出現和缺失時类似的拱形构造，這是由于反复的部分無法配對，拱了出来。和缺失相比，反复的遗传影响比较小，但反复也不能太大，否则也會由于遗传上的不平衡导致死亡。反复也产生一定的遗传效应，假如蝇的棒眼类型是X染色体上16A区反复所致。观测唾液腺染色体，X染色体16A区有4個明显横纹，假如横纹反复一倍會出現棒眼遗传效应(用B表达)，即复眼中小眼数從几百個降到几拾個成為棒眼；假如這個区域再反复变成三份時，果蝇也會成為重棒眼(用BB表达)，小眼数目仅20多种。

(3)倒位倒位是指染色体中断裂的某一片段倒转了位置又重新愈合的状况。倒位之後，由于基因的排列次序的变化，也會导致遗传效应。在倒位的纯合体中，同源染色体都是倒位的，可以正常联會配對，減数分裂是正常的，看不出有什么遗传效应。但将倒位的個体和非倒位的個体杂交後形成杂合体時，減数分裂比较复杂，在粗线期會产生倒位环(如图1—5—2)。

(4)易位易位是指一种染色体的片段接到另一种非同源染色体上，其中常見的是两個非同源染色体互相互换了片段，产生互相易位。例如，一种染色体的次序是ABCDE，另一种非同源染色体的次序是LMN0，互相易位的成果如图1-5-3所示。在易位杂合体中，減数分裂的粗线期由于染色体同源部分派對，會出現拾字形的图形，到了分裂後期工，拾字图形逐渐拉開，這時可以出現两种状况：或出現一种大圆圈，或者成為8字形。由于两個邻近的染色体交互分向两极，一般只有8字形的，每一种细胞可以得到完整的一套染色体，细胞才能成活。這种交互分离往往使易位的染色体分向一种细胞，而非易位的染色体向另一种细胞，這样就使非同源染色体的自由组合受到克制，出現所谓的“假连锁”效应。

2。染色体数目的变异

一般地，遗传上把一种配子具有的染色体数称為一种染色体组或基因组。假如细胞核内具有染色体组整数倍的染色体，称為整倍体；假如具有的染色体数不是染色体组的整数倍，称為非整倍体。

(1)整倍体

①單倍体和二倍体具有一种染色体组和两個染色体组的细胞或個体，分别称為單倍体和二倍体。高等植物的單倍体，与其二倍体相比，一般较小、生活力低和不育。只有很少数的單倍体動物能成活，如雄性蜜蜂和黄蜂。几乎所有正常生長的動物都是二倍体(2n)。

②多倍钵多倍体的染色体数目是單倍体的三倍、四倍或更多倍。多倍体普遍存在于植物界，對進化有很大的意义。同源多倍体，是由染色体复制，而细胞质不分割形成的。同源多倍体在生产上有重要的价值，香蕉和黄花菜是天然