高中生物復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時間:2021-03-252012屆高考生物總復(fù)習(xí)第五章單元整合復(fù)習(xí)教案。
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注:修改公式時請同時按下“alt+F9”,改完之后再同時按二者即可返回第五章單元體系構(gòu)建
一、有關(guān)酶的實驗結(jié)果判斷
1.根據(jù)兩類催化劑催化H2O2產(chǎn)生O2的多少來判斷酶的高效性
2H2O22H2O+O2(氣泡多而大)
2H2O22H2O+O2(氣泡少而小)
2.根據(jù)斐林試劑與還原糖發(fā)生氧化還原反應(yīng)判斷酶的專一性
(非還,原糖)淀粉――→淀粉酶60℃(還原糖)麥芽糖+斐林試劑→麥芽還原劑,被氧化(氧化反應(yīng))糖酸+Cu2氧化劑,被還原(還原反應(yīng))沸水浴O↓(磚紅色)
(非還原糖) 蔗糖――→淀粉酶60℃蔗糖+斐林試劑無磚紅色
3.根據(jù)碘試劑與非還原糖的顏色變化判斷淀粉的水解
淀粉+蒸餾水→淀粉+碘液→紫藍色復(fù)合物(淀粉未被水解)
淀粉+淀粉酶→麥芽糖+碘液→無紫藍色復(fù)合物(淀粉已被水解)
4.根據(jù)溫度變化來判斷酶的活性和結(jié)構(gòu)的變化
低溫(0℃)→升溫→最適溫(37℃)→再升溫→高溫(大于70℃)
↓ ↓ ↓ ↓↓
無活性→活性增高→活性最高→活性降低→無活性
↓↓↓↓ ↓
未變性→ 未變性→未變性―→漸變性―→已變性
5.根據(jù)酸堿度變化來判斷酶的活性和結(jié)構(gòu)的變化
過酸←酸性增強←最適酸堿度→堿性增強→過堿
↓ ↓↓↓ ↓
無活性←活性降低←活性最高→活性降低→無活性
↓ ↓↓↓ ↓
變性漸變性未變性―→漸變性―→變性
能正確說明酶不同于無機催化劑的催化特性的是()
A.酶都是蛋白質(zhì)
B.酶是活細胞產(chǎn)生的,只能在生物體內(nèi)發(fā)揮催化作用
C.酶的活性隨著溫度的升高而不斷提高
D.每一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)
解析:酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,少數(shù)RNA也有生物催化作用。酶雖然一般情況下都是在生物體內(nèi)發(fā)揮催化作用,但在體外適宜的條件下也具有催化作用。在一定范圍內(nèi)酶的活性隨溫度的升高而升高,但超過酶的最適溫度,酶的活性隨溫度的升高而降低甚至喪失。與無機催化劑不同的是酶具有專一性,每一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)。
答案:D
二、坐標曲線題解題方法
解決坐標曲線題的方法,可概括為“識標”“明點”“析線”三個基本步驟。
1.識標
坐標曲線:實際上是“橫坐標”(或自變量)對“縱坐標”(或因變量)的影響結(jié)果,“標”不同,曲線的含義就不同,形狀也就可能不同。所以,認真識別坐標圖中縱橫坐標的含義,找出縱、橫坐標之間的聯(lián)系,是解好這類題型的前提。例如:下圖①和②雖然曲線形狀相同,但由于“標”不同,每段曲線的含義不同。
③和④在相同的反應(yīng)過程中,“標”不同,就得出形狀不同的曲線。
2.明點
曲線是滿足一定條件的點的集合,這些點中,有些點很特殊,如曲線的起點、轉(zhuǎn)折點、終點、曲線與縱橫坐標或者其他曲線的交點等,往往隱含著某些限制條件或某些特殊的生物學(xué)含義,明確這些特殊點的含義是解題的關(guān)鍵。例如,如圖曲線中,特殊點就有A、B、C、D四個,而這些點的含義往往就是試題考查的內(nèi)容。
3.析線
正確分析曲線的形狀,何時開始上升、何時趨向平緩、何時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,原因分別是什么等,這是解題的關(guān)鍵。如圖曲線中,我們要在“識標”“明點”的基礎(chǔ)上,進一步分析線段的內(nèi)涵。圖中A點為光合作用葉面積的飽和點;OA段表明葉面積指數(shù)從0~5時,光合作用實際量隨葉面積指數(shù)的不斷增大而增大;當葉面積指數(shù)大于5時,光合作用實際量不再隨葉面積指數(shù)增大而增大,因為有很多葉片被遮擋而處在光補償點以下;OB段表明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加;由于A點以后光合作用量不再增加,而葉面積指數(shù)不斷增加其呼吸量也不斷增加(直線OC),所以干物質(zhì)積累量逐漸降低,即出現(xiàn)BC段。
如圖曲線a表示某種植物在溫度為20℃、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中隨著光照強度的變化,光合作用合成量的變化;在B點時改變某種條件,結(jié)果發(fā)生了如曲線b的變化。下列分析不正確的是()
A.在B點時改變的某種條件可能是溫度適當增加
B.在B點時改變的某種條件可能是增加CO2濃度
C.圖中A點與B點相比較,A點時葉綠體產(chǎn)生的NADPH少
D.C點時光合作用的限制因素可能是光照強度
解析:題圖中A點與B點相比較,A點時光照強度弱,光反應(yīng)弱,產(chǎn)生的NADPH少;從曲線看出C點時光照強度是充足的,限制因素可能是CO2濃度和溫度。
答案:D
相關(guān)知識
2012屆高考生物知識整合復(fù)習(xí):第五章~第六章
第五章~第六章
右圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),a~e代表各營養(yǎng)級的生物。下列說法中錯誤的是()
A.圖中沒有標出非生物的物質(zhì)和能量、分解者
B.圖中生物通過能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞而相互聯(lián)系
C.種群b數(shù)量的增長會導(dǎo)致種群a的增長,而種群a數(shù)量的增長又會抑制種群b數(shù)量的增加,這是負反饋調(diào)節(jié)機制
D.若該系統(tǒng)中種群c固定的總能量為6.8×109kJ,種群d含有的能量1.3×108kJ,則種群a至少約含5.5×106kJ的量
解析:a傳到第二營養(yǎng)級的能量最少為6.8×109kJ×10%=6.8×108kJ。b和e獲得的能量為6.8×108kJ-1.3×108kJ=5.5×108kJ,傳到a,a獲得的能量至少為5.5×108kJ×10%=5.5×107kJ。
答案:D
二、人口增長對環(huán)境影響的模型
從圖中可以看出人口增長會對生態(tài)環(huán)境帶來壓力。
(1)人類的生存資源、土地資源、森林資源、能源都是有限的,過度利用使資源減少。
(2)人口增加,人類需求也不斷增加,為滿足衣食住行的要求和經(jīng)濟發(fā)展,使污染物的總量增大,大量工業(yè)、農(nóng)業(yè)廢棄物和生活垃圾排放到環(huán)境中,使植被破壞,生物多樣性銳減,影響了環(huán)境納污量以及對有毒、有害物質(zhì)的降解能力,進一步加劇了環(huán)境污染,人類生存環(huán)境進一步惡化。
微山湖是山東境內(nèi)一個面積較大的湖泊,二十年前這里是碧波萬頃、魚兒滿湖、野鴨成群,還有“接天蓮葉無窮碧,映日荷花別樣紅”的美麗景象。二十年來,湖區(qū)四周縣市的工業(yè)快速發(fā)展,城市居民劇增,因而大量的工業(yè)廢水、生活污水、垃圾涌入該湖。湖水變得不僅很渾濁,而且腥臭難聞。據(jù)有關(guān)專家說,近幾年來,微山湖中已消失了一些物種,例如,四鼻孔鯉魚、野鴨、水螅等。上述的現(xiàn)象說明的道理主要是()
A.外來物種入侵破壞了生物多樣性
B.掠奪式的開發(fā)是破壞生物多樣性的主要原因
C.環(huán)境污染是破壞生物多樣性的重要原因
D.環(huán)境教育缺乏是破壞生物多樣性的根本原因
解析:微山湖原來生物種類繁多,景色優(yōu)美,而今卻是湖水渾濁,腥臭難聞,原因是城市居民劇增,大量的工業(yè)污水、生活垃圾涌入該湖,這說明環(huán)境污染是破壞生物多樣性的重要原因。
答案:C
三、全球性生態(tài)環(huán)境問題歸納圖
圖示為利用自然生態(tài)系統(tǒng)凈化污水的一種大面積、敞開式污水處理池塘(即氧化塘)。請據(jù)圖分析下列敘述中錯誤的選項是()
A.氧化塘實現(xiàn)凈化污水的原理是主要利用細菌和藻類的寄生關(guān)系來分解有機污染物
B.圖中A、B分別表示的物質(zhì)是氧氣和二氧化碳、礦質(zhì)等
C.隨著距水面深度的不斷增加,不同水層微生物的新陳代謝類型也在發(fā)生著變化,其中它們的異化作用類型的變化是需氧型、兼性厭氧型、厭氧型
D.由圖示看,氧化塘凈化污水途徑有物理沉降和生物分解
解析:從題圖中看出流入的污水中,一些大的固體顆粒通過物理沉降下沉到水底,在水底污泥中的微生物將這部分有機物分解為無機物。在上層水域中的有機污染物被水中的微生物分解為無機物,這些無機物又可被藻類吸收,B代表被藻類吸收的CO2、礦質(zhì)元素,A代表藻類光合作用制造的有機物及釋放的氧氣。在水體中隨深度增加,水中溶氧減少,微生物依次為需氧型、兼性厭氧型和厭氧型,氧化塘凈化污水主要依靠了物理沉降和生物分解,非常有效。
答案:A
2012屆高考生物總復(fù)習(xí)第一章單元整合復(fù)習(xí)教案
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第一章章末構(gòu)建整合
1.基因的分離定律與自由組合定律的比較
基因的分離定律基因的自由組合定律
研究對象一對相對性狀兩對及兩對以上相對性狀
等位基因一對等位基因兩對及兩對以上等位基因
等位基因與染色體的關(guān)系位于一對同源染色體上分別位于兩對及兩對以上的同源染色體上
細胞學(xué)基礎(chǔ)減Ⅰ后期同源染色體彼此分離減Ⅰ后期非同源染色體自由組合
遺傳實質(zhì)在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因具有一定的獨立性。F1形成配子時,等位基因隨同源染色體的分開而分離,分別進入到兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代位于非同源染色體上的非等位基因的分離與組合是互不干擾的。在減數(shù)分裂形成配子時,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合
續(xù)表
基因的分離定律基因的自由組合定律
遺傳表現(xiàn)
F1產(chǎn)生配子
類型及比例2種,1∶122或2n,數(shù)量相等
F1配子組合數(shù)4種42或4n
F1測交結(jié)果2種,1∶122,(1∶1)2或2n,(1∶1)n
F2基因型3種32或3n
F2表現(xiàn)型2種,3∶122,(3∶1)2或2n,(3∶1)n
聯(lián)系在減數(shù)分裂形成配子時,兩個定律同時發(fā)生,在同源染色體上的等位基因分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。其中分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)
2.孟德爾豌豆雜交實驗過程的理解
(1)實驗取材上:利用豌豆作為遺傳實驗材料的優(yōu)點
①豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物,所以豌豆在自然狀態(tài)下,能避免外來花粉的干擾,一般為純合子。②豌豆的一些品種之間具有易于區(qū)分、穩(wěn)定的相對性狀。③豌豆的后代數(shù)目多,便于統(tǒng)計學(xué)分析。
注:果蠅作為遺傳實驗材料的優(yōu)點:①易飼養(yǎng);②繁殖快;③后代數(shù)目多;④染色體數(shù)目少。
玉米作為遺傳實驗材料的優(yōu)點:①雌雄同株、單性花,避免去雄、傳粉等繁雜的操作;②生長周期短,縮短實驗時間;③后代數(shù)目多,便于統(tǒng)計學(xué)分析。
(2)實驗操作上:對母本的實驗處理:去雄、人工授粉和套袋。去雄是指雜交前將母本的雄蕊摘除,避免自花受粉;人工授粉是將父本的花粉授到母本的柱頭上;套袋的目的是避免外來花粉的干擾。
(3)研究方法上:假說—演繹法是指在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問題,通過推理和想象提出解釋問題的假說,根據(jù)假說進行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結(jié)果。其過程如圖所示:
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3.常考的遺傳特例——自由組合定律中基因的相互作用
作用類型特點舉例
加
強
作
用
互補
作用只有一種顯性基因或無顯性基因時表現(xiàn)為某一親本的性狀;兩種顯性基因同時存在時(純合或雜合)共同決定新性狀。F2表現(xiàn)為9∶7香豌豆 P (白花)CCdd×ccDD(白花)
F1 CdDd(紫花)
F2 C_D_(紫花)C_dd(白花)ccD_(白花)ccdd(白花)
9/163/16 3/161/16
累加
作用兩種顯性基因同時存在時產(chǎn)生一種新性狀,單獨存在時表現(xiàn)相同性狀,沒有顯性基因時表現(xiàn)為隱性性狀。F2表現(xiàn)為9∶6∶1南瓜 P (球形)AAbb×aaBB(球形)
F1AaBb(扁盤形)
F2 A_B_(扁盤)A_bb(球形)aaB_(球形)aabb(長形)
9/163/163/161/16
重疊
作用不同對基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型產(chǎn)生相同影響,有兩種顯性基因時與只有一種顯性基因時表現(xiàn)型相同。沒有顯性基因時表現(xiàn)為隱性性狀。F2表現(xiàn)為15∶1薺菜 P (三角形果)EEFF×eeff(卵形果)
F1EeFf(三角形果)
F2 E_F_(三角)E_ff(三角)eeF_(三角)eeff(卵形)
9/16 3/163/161/16
抑
制
作
用
顯性
上位一種顯性基因抑制了另一種顯性基因的表現(xiàn)。
F2表現(xiàn)為12∶3∶1
右例中I基因抑制B基因的表現(xiàn)。I決定白色,B決定黑色,但有I時黑色被抑制狗 P (白色)BBII×bbii(褐色)
F1BbIi(白色)
F2 B_I_(白色)bbI_(白色)B_ii(黑色)bbii(褐色)
9/163/163/161/16
隱性
上位一對基因中的隱性基因?qū)α硪粚蚱鹨种谱饔?。F2表現(xiàn)為9∶3∶4
右例中c純合時,抑制了R和r的表現(xiàn)家鼠 P (黑色)RRCC×rrcc(白色)
F1RrCc(黑色)
F2 R_C_(黑色)rrC_(淺黃)R_cc(白色)rrcc(白色)
9/16 3/16 3/161/16
抑制
效應(yīng)顯性基因抑制了另一對基因的顯性效應(yīng),但該基因本身并不決定性狀。F2表現(xiàn)為13∶3。右例中C決定黑色,c決定白色。I為抑制基因,抑制了C基因的表現(xiàn)家雞 P (白色萊抗)IICC×iicc(白色溫德)
F1IiCc(白色)
F2 I_C_(白色)I_cc(白色)iiCc(黑色)iicc(白色)
9/16 3/163/161/16
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2012屆高考生物基因的表達總復(fù)習(xí)單元整合復(fù)習(xí)教案
第四章基因的表達
一、格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗方法分析
1.過程
實驗過程實驗結(jié)果實驗結(jié)論注意問題
(1)將無毒性的R型活細菌注射到小鼠體內(nèi)小鼠不死亡
(2)將有毒性的S型活細菌注射到小鼠體內(nèi)小鼠一定患
敗血癥死亡
(3)將加熱殺死后的S型細菌注射到小鼠體內(nèi)小鼠不死亡
(4)將無毒性的R型活細菌與加熱殺死后的S型細菌混合后,注射到小鼠體內(nèi)小鼠會患敗
血癥死亡殺死的S型細菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子,其結(jié)構(gòu)相當穩(wěn)定,可使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌(1)(2)(3)和(4)這里不代表實驗順序,而是代表實驗組,理論上四組實驗應(yīng)同時進行
2.實驗方法分析
(1)從實驗的變量看,四組實驗給予小鼠的處理各不相同,沒有明顯的實驗組和對照組,屬于相互對照。
(2)從實驗的結(jié)果看,第(4)組實驗的結(jié)果為:某些個體會出現(xiàn)患敗血癥死亡。
(3)實驗的結(jié)論是殺死的S型細菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子,其結(jié)構(gòu)相當穩(wěn)定。
(4)該實驗的局限性主要是四組實驗所用的小鼠不可能完全相同,我們只能盡可能選取性別、大小、發(fā)育狀況、健康狀況等相似的多個個體進行平行重復(fù)實驗,以提高實驗的可信度。
二、艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗方法分析
1.實驗過程
2.實驗方法分析
(1)從實驗的變量看,這里實際上是多個并列的實驗組,沒有明顯的對照組,屬于相互對照。
(2)從實驗的結(jié)果看,S型細菌的DNA能夠使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌,但這種轉(zhuǎn)化率也不是百分之百,DNA的純度越高轉(zhuǎn)化率就越高。
(3)該實驗的結(jié)論是:遺傳物質(zhì)是DNA,蛋白質(zhì)、多糖、脂類等不是遺傳物質(zhì)。
(4)該實驗不能令人信服之處在于我們所提取的DNA、蛋白質(zhì)、多糖、脂類等的純度不能夠達到百分之百。因此,該實驗的結(jié)論在過了將近10年后才普遍被大家所接受。
三、赫爾希和蔡斯噬菌體侵染細菌實驗方法分析
1.實驗過程
組別被標記的
噬菌體被侵染的
細菌處理實驗結(jié)果成分
1
2
含35S的
T2噬菌體
含32P的
T2噬菌體
未標記
的細菌
未標記
的細菌
攪拌
離心
攪拌
離心
上清液放射性很高
沉淀物放射性很低
上清液放射性很低
沉淀物放射性很高
主要是噬菌體外殼
主要是細菌
主要是噬菌體外殼
主要是細菌
2.實驗方法分析
(1)從實驗的變量看,兩組實驗的處理各不相同,1組是含35S的噬菌體,2組是含32P的噬菌體,因此兩組實驗屬于相互對照。
(2)從實驗的結(jié)果看,兩組上清液和沉淀物中均有放射性,原因是噬菌體侵染細菌并不是完全同步進行的,因此,盡可能控制培養(yǎng)時間就非常重要,同時離心分離技術(shù)也有待進一步完善。
(3)實驗的結(jié)論是:DNA分子在噬菌體的前后代保持了連續(xù)性,是遺傳物質(zhì)。值得注意的是,該實驗并不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
(4)該實驗的缺陷:盡管通過放射性同位素標記的方法,將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開來,但離心的方法并不能將細菌和噬菌體完全分離,致使上清液和沉淀物中都存在放射性。
四、DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較
復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯
時間細胞分裂(有絲分裂和減數(shù)第一次分裂)的間期個體生長發(fā)育的整個過程
場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質(zhì)的核糖體
模板DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈mRNA
原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸
條件酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP酶(RNA聚合酶等)、ATP酶、ATP、tRNA
產(chǎn)物2個雙鏈DNA一個單鏈RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽鏈
模板
去向分別進入2個子代DNA分子中恢復(fù)原樣,與非模板鏈重新繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)分解成單個核苷酸
特點半保留
邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個mRNA上結(jié)合多個核糖體,順次合成多條肽鏈
堿基
配對A-T、T-A、
G-C、C-GA-U、T-A、
G-C、C-GA-U、U-A、
G-C、C-G
遺傳信
息的
傳遞DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)
意義使遺傳信息從親代傳給子代表達遺傳信息,使生物表現(xiàn)出各種性狀
五、遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子的區(qū)別與聯(lián)系
遺傳信息遺傳密碼反密碼子
區(qū)
別
位置基因上脫氧核苷酸的排列順序mRNA上核苷酸的排列順序tRNA一端的三個堿基
來源親代DNA復(fù)制以基因的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而成—
作用從根本上決定蛋白質(zhì)合成中的氨基酸順序直接控制蛋白質(zhì)合成中的氨基酸順序攜帶對應(yīng)氨基酸,識別mRNA上的密碼子,完成蛋白質(zhì)合成中的“翻譯”
特異性不同種生物、同種生物的不同個體攜帶的遺傳信息不同在生物界具有通用性具有通用性,有61種(除去3個終止密碼),攜帶20種氨基酸
聯(lián)系以DNA為模板合成mRNA,將遺傳信息傳遞到mRNA上形成一定的密碼順序;tRNA攜帶相對應(yīng)的氨基酸遵循堿基互補配對原則,識別mRNA上的密碼順序,并將氨基酸縮合成蛋白質(zhì)
六、細胞核基因與細胞質(zhì)基因的比較
項目細胞核基因細胞質(zhì)基因
存在部位細胞核線粒體、葉綠體、質(zhì)粒
是否與蛋白質(zhì)結(jié)合與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體否,DNA裸露
功能控制性狀控制性狀
基因數(shù)量多少
遺傳特點遵循孟德爾遺傳定律母系遺傳
2012屆高考生物總復(fù)習(xí)單元整合復(fù)習(xí)教案:現(xiàn)代生物進化理論
第七章現(xiàn)代生物進化理論
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一、可遺傳變異與不可遺傳變異的比較
1.區(qū)別
可遺傳變異不可遺傳變異
遺傳物質(zhì)
是否變化發(fā)生變化不發(fā)生變化
遺傳情況變異能在后代中重新出現(xiàn)變異性狀僅限于當代表現(xiàn)
來源基因突變、基因重組、染色體變異環(huán)境條件的影響
應(yīng)用價值是育種的原始材料,生物進化的主要原因,能從中選育出符合人類需要的新類型或新品種無育種價值,但在生產(chǎn)上可應(yīng)用優(yōu)良環(huán)境條件以影響性狀的表現(xiàn)獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品
2.聯(lián)系
注意:確認是否為可遺傳變異的唯一依據(jù)是看“遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化”。
“可遺傳”≠可育:三倍體無子西瓜、騾子、單倍體等均表現(xiàn)“不育”,但它們均屬可遺傳變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化,若將其體細胞培養(yǎng)為個體,則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳變異有著本質(zhì)區(qū)別。如無子番茄的“無子”原因是植株未受粉,生長素促進了果實發(fā)育,這種“無子”性狀是不可保留到子代的,將無子番茄進行組織培養(yǎng)時,若能正常受粉,則可結(jié)“有子果實”。
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二、基因突變、基因重組和染色體變異的比較
基因突變基因重組染色體變異
概念堿基對的增添、缺失或替換,引起的基因結(jié)構(gòu)的改變生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生變化
原因外界環(huán)境或內(nèi)部因素引起基因結(jié)構(gòu)改變基因的自由組合或基因的互換、轉(zhuǎn)基因技術(shù)外界環(huán)境或內(nèi)部因素引起染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的改變
結(jié)果產(chǎn)生新的基因,控制新的性狀,唯一產(chǎn)生新基因的變異產(chǎn)生新的基因型即基因的重新組合,不產(chǎn)生新基因不產(chǎn)生新的基因,基因數(shù)目增多、減少或排列順序改變,可在顯微鏡下觀察到變異
種類①自然突變
②人工誘變
①基因的自由組合
②基因連鎖與互換染色體數(shù)目變異
染色體結(jié)構(gòu)變異
發(fā)生時間減數(shù)第一次分裂或有絲分裂間期減數(shù)第一次分裂前期
減數(shù)第一次分裂后期染色體加倍處理的時間為前期紡錘體形成時
實例鐮刀型細胞貧血癥
豌豆雜交實驗,黃圓與綠皺雜交子代出現(xiàn)黃皺、綠圓
果蠅雜交實驗,F(xiàn)1雌灰身長翅進行測交,子代出現(xiàn)灰身殘翅和黑身長翅兩種新類型貓叫綜合征
意義基因突變是生物變異的主要來源,也為生物進化提供最初原始材料生物變異的重要來源,是生物多樣性的重要原因生物進化的因素之一
育種誘變育種指導(dǎo)雜交育種,雜交育種單倍體育種,多倍體育種
三、單倍體和多倍體的比較
單倍體多倍體
概念由配子發(fā)育而成,體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體由受精卵發(fā)育而成的個體,體細胞中含有三個或三個以上染色體組
自然形成原因由配子直接發(fā)育來由于外界環(huán)境的影響,細胞分裂受到阻礙,于是細胞核內(nèi)染色體數(shù)目加倍。通過減數(shù)分裂形成染色體也相應(yīng)加倍的生殖細胞,再經(jīng)受精作用形成合子而發(fā)育成多倍體
人工誘導(dǎo)方法花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,作用于正在分裂的細胞,能夠抑制紡錘體形成,導(dǎo)致染色體不分離,引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍
植株特點植株長得弱小、高度不育植株莖稈粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加
育種方法
實例用煙草品種甲葉多(A)窄葉(b)品種乙葉少(a)闊葉(B)培育出葉多闊葉的煙草品種
方法圖解
意義單倍體幼苗,用秋水仙素處理,使染色體數(shù)目加倍,可迅速獲得純系植株,縮短育種年限,提高育種效果選用多倍體新品種,如三倍體西瓜、八倍體小黑麥
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四、對進化論理論的評價
1.拉馬克進化理論
貢獻:①第一個提出了比較完整的進化學(xué)說,反對神創(chuàng)論和物種不變論。
②生物都不是神創(chuàng)的,而是由更古老的生物繁衍來的。這對當時人們普遍信奉的神創(chuàng)論造成一定沖擊,因此具有進步意義。
缺陷:①生物是由低等到高等逐漸進化的。拉馬克幾乎否認物種的真實存在,認為生物只存在連續(xù)變異的個體。
②對于生物進化的原因,他認為:一是“用進廢退”的法則;二是“獲得性遺傳”的法則。但這些法則缺乏事實依據(jù),大多來自于主觀推測。
2.達爾文自然選擇學(xué)說
貢獻:達爾文自然選擇學(xué)說的貢獻,在于較好地解釋了生物的多樣性和適應(yīng)性,相對系統(tǒng)地解釋了生物進化的原因。
缺陷:達爾文自然選擇學(xué)說的局限性,在于他未能對遺傳和變異的本質(zhì)作出科學(xué)的解釋,對生物進化的解釋局限在生物個體水平。隨著遺傳學(xué)的“基因遺傳”理論的誕生,獲得性遺傳被大多數(shù)學(xué)者所摒棄,物種形成的漸變過程無法解釋“物種大爆發(fā)”現(xiàn)象,基因傳衍以種群為單位而不是以個體為單位等,使達爾文自然選擇學(xué)說從誕生起就不斷地被質(zhì)疑、修正,這就是現(xiàn)代生物進化理論的由來。
3.現(xiàn)代生物進化理論
(1)貢獻:以達爾文進化理論為核心,對達爾文自然選擇學(xué)說的繼承和發(fā)展:一是從性狀水平深入到基因水平;二是從個體水平上升到種群水平。強調(diào)種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變;闡明了自然選擇在進化中的作用,通過自然選擇改變種群基因頻率,從而決定生物進化的方向;強調(diào)了隔離在物種形成中的作用。
(2)缺陷:關(guān)于生物進化的爭論和疑點還有很多:如基因突變對生物適應(yīng)性的影響并不是非益即害或非害即益,大多數(shù)基因突變是中性的。再如根據(jù)許多物種是在短期內(nèi)迅速形成的,有人提出物種形成并不都是漸變的過程,而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新物種交替出現(xiàn)的過程。
科學(xué)發(fā)展過程中往往不是一個新理論的出現(xiàn)就完全否定了先前的理論,而是對原有理論作出補充、修正和發(fā)展。一些理論可以應(yīng)用于一定的范圍,解釋一定層次上的現(xiàn)象,但卻往往不能應(yīng)用于其他層次或范圍。
五、現(xiàn)代生物進化理論
種群是生
物進化的
單位(1)一個種群所含有的全部基因,稱為種群的基因庫?;驇齑鄠鳎玫奖3趾桶l(fā)展
(2)種群中每個個體所含有的基因,只是基因庫中的一個組成部分
(3)不同的基因在基因庫中的基因頻率是不同的
(4)生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變化的過程
突變和基
因重組是
產(chǎn)生進化
的原材料(1)可遺傳的變異是生物進化的原材料
(2)可遺傳的變異包括基因突變、染色體變異和基因重組
(3)突變的有害或有利取決于生物生存的環(huán)境
(4)有性生殖過程中的基因重組,可以形成多種多樣的基因型
(5)變異的不定向性,確定了突變和基因重組是產(chǎn)生進化的原材料
自然選擇
決定生物
進化方向(1)種群中產(chǎn)生的變異是不定向的
(2)自然選擇淘汰不利變異,保留有利變異
(3)自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變,即導(dǎo)致生物朝一個方向緩慢進化
隔離導(dǎo)致
物種形成(1)物種:分布在一定自然區(qū)域,具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能,而且在自然狀態(tài)下能相互交配、繁殖產(chǎn)生可育后代的一群生物個體
(2)隔離:將一個種群分成若干個小種群,使彼此間不能交配,從而形成新的物種
(3)物種形成:同一個物種間產(chǎn)生變異和基因重組,經(jīng)過長期的自然選擇,使種群基因頻率發(fā)生定向改變,再經(jīng)過隔離作用產(chǎn)生新的物種
六、隔離是生物新物種形成的必要條件
隔離是指不同種群間的個體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。但同一物種盡管存在著地理隔離,但雙方環(huán)境基本相似也不會產(chǎn)生生殖隔離。
地理隔離與生殖隔離的比較
地理隔離生殖隔離
區(qū)
別
概
念同一物種由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流不同的物種間不能相互交配,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育后代
特
點自然條件下基因不能交流,一定條件下可以進行基因交流種群間不能發(fā)生基因交流
結(jié)
果形成不同的亞種形成不同的物種
聯(lián)系地理隔離是物種形成的量變階段,生殖隔離是物種形成的質(zhì)變時期;長期的地理隔離最終形成生殖隔離,生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵,是物種形成的最后階段
物種的獨立性的實質(zhì)表現(xiàn)為自然狀態(tài)下與其他物種之間不能自由交配,或能交配但不能產(chǎn)生后代,即不同物種之間無法實現(xiàn)基因交流。地理隔離是阻止生物基因交流的第一步,進一步發(fā)生的季節(jié)隔離、行為隔離和生理隔離等使得不同種群間最終實現(xiàn)自然條件下不能相互自由交配,即出現(xiàn)新物種類型。因此可以說,隔離是生物新物種形成的必要條件。