进化遗传学 - 资料中心 - 生物在线
遗传学与进化学的科学研究
遗传学与进化学的科学研究遗传学和进化学是现代生物学的两大重要分支。
遗传学主要研究基因和遗传物质传递的规律，进化学则关注物种的进化和演化。
这两个领域的研究对生命科学领域的发展至关重要。
本文将对遗传学与进化学的相关研究进行阐述。
一、遗传学的科学研究基因是生命的基本单位，它们携带着生物体遗传信息的蓝图。
遗传学的核心研究内容就是基因和遗传物质的传递规律及其相互作用。
其中最为重要的是遗传信息的传递方式和基因突变机制等方面。
在这方面，通过实验研究，遗传学者们发现了许多重要的遗传现象。
例如孟德尔在19世纪通过豌豆杂交试验揭示了单基因遗传规律。
这给了遗传学研究的契机。
后来人们借助正反驳杂交、单倍体DNA抽提等新技术不断深入地研究单基因遗传现象，同时扩大了遗传疾病的研究范围，深入了解了人类遗传信息的底层作用机制。
而且，随着基因编辑技术的不断发展，特定基因的操作和修改也变得越来越常见。
例如在医学中，CAR-T免疫细胞治疗技术均要用到基因工程技术。
这一系列的技术手段为人类创造了很多潜在可能性。
二、进化学的科学研究进化论是自然科学的一个重要理论。
它是通过研究物种演化的方式，探究生命起源和生命演变的科学领域。
进化理论不仅为我们解释了生命起源的问题，更解释了为何地球上有如此多的生物种类。
在这方面，近年来部分进化理论的新发现和研究也为大家所津津乐道。
例如在遗传学和进化学中共有一个基因驱动基因突变的理论。
这一理论得到基因编辑、基因突变等技术方法的支持，且已发表多篇论文和补充研究。
此外，在人类学中，人类进化史是进化学的一个重要研究方向。
我们从化石和基因的角度研究，对人类起源的时间和地点、人类精神文化的演化等进行了深入的挖掘，深入了解了人类演化史的概貌。
三、遗传学与进化学的相关性从更宏观的角度来说，遗传学与进化学的联动性是显而易见的。
因为生物的每一代都会遗传父母的基因，这样就让基因随着重复传递、交叉等过程不断变化，最终导致生命的进化，即保证了生命的起源和生命形态的多样性。
遗传与进化知识点
遗传与进化知识点遗传与进化是生物学的重要分支，研究生物种群在遗传和进化方面的变化和演化。
以下是对遗传与进化知识点的解释。
遗传学：遗传学是研究基因、染色体和遗传现象的科学。
基因是生物体内控制遗传现象的基本单位，它们决定了个体的性状和特征。
染色体是带有基因的细胞器官，不同物种的染色体数量和形态各异。
遗传学研究基因在遗传过程中的传递、分离、重组和突变等现象，以及基因对性状和特征的影响和作用。
人类遗传学：人类遗传学是研究人类基因遗传和变异的科学。
研究人类遗传学需要了解人类染色体和基因的结构、功能和变异，以及人类遗传病的发生机制和遗传方式等。
人类遗传学对于预防和治疗遗传病、研究人类进化历程和人类起源等方面具有重要意义。
进化学：进化学是研究生物种群在遗传和环境因素作用下的变化和演化的科学。
生物种群的遗传变异和环境适应性是生物进化的基础。
进化学研究遗传变异、自然选择、基因流动、突变和基因重组等现象，以及这些现象对生物种群进化的影响和作用。
自然选择：自然选择是生物进化过程中的一种基本机制，指的是适应性较强的生物个体在繁殖中更容易生存和繁衍后代，从而逐渐在种群中增加其基因型和表现型的比例。
自然选择是通过遗传变异和环境适应性的相互作用来实现的。
基因漂变：基因漂变是生物进化过程中的一种随机性现象，指的是由于种群大小、繁殖率等因素的影响，导致基因型和表现型比例的随机变化。
基因漂变可以导致某些基因型的比例发生变化，从而影响到生物种群的遗传多样性和进化方向。
遗传流动：遗传流动是生物进化过程中的一种基本机制，指的是不同种群之间基因型的交换和共享。
遗传流动可以增加种群之间的遗传多样性，并具有重要的进化意义。
以上是对遗传与进化知识点的简要解释，这些知识点对于了解生物的遗传和进化历程、研究遗传病、探究人类起源和演化等方面都有重要的意义。
遗传与进化研究中的线粒体DNA分析
遗传与进化研究中的线粒体DNA分析遗传学是现代生物学中的一个重要分支，可分为分子遗传学、细胞遗传学、进化遗传学等。
进化遗传学研究种群遗传变异和遗传漂变的规律、解释种群演化过程和形成的机制，为了更好地理解种群遗传学问题，肯定要利用现代分子技术对数据进行分析。
其中线粒体DNA分析是一种非常重要的手段，对于研究人类进化、动植物演化等领域，都具有不可替代的作用。
一、线粒体DNA的特点线粒体是一个存在于细胞质内的细胞器，它是自由基的主要来源和细胞的能量生产中心。
线粒体除了含有自己的膜、蛋白、脂肪等物质外，还含有自己的DNA，称为线粒体DNA。
线粒体DNA（mtDNA）与细胞核DNA不同，最显著的一个特点是mtDNA具有高度的变异性，这种变异性可以被利用来分析生物种群的演化和历史。
线粒体DNA的另一个特点是它在每次细胞分裂过程中都被传递给下一代，传递过程是由卵细胞贡献的。
二、线粒体DNA的应用1. 人类进化人类进化过程中，线粒体DNA变异可以作为重要证据来研究人的起源、迁徙和群体发展等方面的问题。
通过对不同地区人群进行线粒体DNA的遗传分析，可以揭示出人群之间的遗传差异、人种分布的演化历程。
例如，1997年荷兰的Paleo-Eskimo人的遗骸被发现，通过对其mtDNA的分析表明，这些古代人被认为是来自东部亚洲，而不是从库页岛（现在的阿拉斯加）迁移到加拿大北极。
2. 动植物演化动植物的mtDNA变异可以作为物种和生态保护研究方面的工具。
线粒体DNA变异可以揭示物种形成和演化的过程，描绘生物群体的时空变化，为环境污染和生物多样性保护提供重要信息。
例如，2019年中国科学家耗时4年之久，利用线粒体DNA数据重建了牦牛的遗传演化树，为揭示牦牛演化历程提供了重要的证据。
此外，线粒体DNA上的变异还被用于鱼类、鸟类、昆虫等生物物种的分类和分类修订中。
三、线粒体DNA分析1. 提取线粒体DNA线粒体DNA提取和细胞核DNA提取有所不同。
生物学网站汇总
生物学常用网站science杂志美国生物技术信息中心(NCBI)nature杂志人类基因组数据库(NCBI)/dBest/index.htmlCMS MBR 生物网站/srs5bin人类基因组数据库(NCBI)/web/Genbank/index.htmlpubmed医学文献检索/PubMed/medline.html日本DNA数据库(DDBJ)http://www.ddbj.nig.ac.jpscience online国内镜像/蛋白质信息资源(PIR)/Dan/proteins/pir.htmlCell杂志/基因组数据库(GDB)http://www.gdb/org/美国科学院院刊PNAS网址(免费）/蛋白质结构数据库(PDB)/网上全文的生物学期刊/bio/journal.htmSander蛋白质二级结构数据库http://www.sander.embl-heidelberg.de/国家自然科学基金委员会/Rutgers大学核酸数据库工程/上海生化所/蛋白质科学网络服务器/中国微生物信息网络/chinese/chinese.html蛋白质科学网络服务器/中文科技期刊/periodical/index.htmPangea公司生物信息学服务台器/HIV基因数据库生物科学综合站点互联网上的生物学网站http://www.biologie.de/home.html该网站链接到生物学新闻、生物学历史和动物系统科学等方面的网站。
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人类进化遗传学的前沿研究综述
人类进化遗传学的前沿研究综述人类进化遗传学是一门跨学科的研究领域，涉及到生物学、遗传学、人类学、考古学等多个学科的知识。
通过对人类基因组的研究，可以揭示人类进化的历史，解释不同人群之间的遗传差异，以及人类适应环境变化的机制。
近年来，随着生物技术和信息技术的发展，人类进化遗传学研究取得了许多突破性进展，为我们更好地了解人类的起源和演化提供了新的视角和证据。
基因组探秘：揭示人类进化之谜人类基因组是由约20,000-25,000个基因组成的，这些基因携带着人类生命的遗传信息。
通过对人类基因组的测序和比对，科学家们可以揭示不同种群之间基因的差异和共同之处。
同时，基因组数据还可以告诉我们关于古代人类迁徙历史和繁殖模式等重要信息。
例如，通过比对不同地区、不同种群之间的基因组数据，可以了解早期现代人从非洲起源后是如何迁徙扩散到世界各地的，以及不同种群之间基因交流和融合的历史过程。
环境压力下的基因演化随着气候变化、疾病流行等环境压力的变化，人类基因组也在不断演化适应新的环境条件。
例如，在寒冷环境中生活的北极居民具有与寒冷适应相关的基因变异，如棕色皮肤色素变异和体毛密集等特征。
而在高海拔地区生活的藏族人群则具有与缺氧适应相关的基因变异，如氧气传感途径相关基因发生改变。
这些基因变异使得人类能够在各种不同的环境中生存和繁衍。
过去与现在：复杂性遗传背景下的进化过程尽管大部分现代人群共享相似的祖先，但遗传多样性仍然存在于不同人群之间。
这种多样性是由于漫长历史过程中各种环境选择、自然选择和随机遗传漂变所致。
例如，在非洲大草原上生活的马赛人和克里奥尔人，在皮肤色素含量上有显著差异，其中体现了不同气候条件下基因频率发生改变导致的自然选择结果。
而在今天，在全球化交流日益频繁的情况下，不同种群之间的人口迁徙和婚配会导致各种新型混合种群的出现，这种复杂性使得现代人类基因组更加多样性丰富。
未来展望：后基因组时代的挑战与机遇随着高通量测序技术和大数据分析工具的广泛应用，未来进化遗传学将迎来更加精细化和个体化研究时代。
医学遗传学第十章群体遗传与进化
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进化综合理论的形成
五、进化综合理论
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(二)、进化综合理论的主要观点
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六、分子水平的进化
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从分子水平研究生物进化的优点
中性学说
分子水平的进化信息研究
(一)、从分子水平研究生物进化的优点
传统的生物进化研究的主要依据是生物个体、细胞水平研究所提供的信息。 分子水平研究发现，在生物大分子中蕴藏了丰富的生物进化的遗传信息；从分子水平研究生物进行具有以下优点： 根据生物所具有的核酸和蛋白质结构上的差异程度，可以估测生物种类的进化时期和速度； 对于结构简单的微生物的进化，只能采用这种方法； 它可以比较亲缘关系极远类型之间的进化信息。
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虽然基因重组并不直接导致群体基因频率改变，但产生丰富的遗传和表型差异为自然选择提供了基础。
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基因重组的重要性还在于：重组使不同生物个体中的优良变异组合到一起，极大提高生物选择、进化进度，使不同基因可以实现同步进化，而不是单个、依次的进化。
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第三节 生命的起源与生物进化论
生命的起源 生物进化与环境 生物进化论的产生与发展 近现代遗传学与生物进化 进化综合理论 分子水平的进化
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(四)、生物进化研究的现代发展
如今最广为人知的生物进化论仅限于上述内容。
1
但是科学研究者从没有停止探索，生物进化机制与历程研究的发展即使不再象它创立时那么突出、辉煌，却从来也没有停止发展。
2
探索的结果是发展、形成了生物进化的新理论，主要包括： 群体遗传水平的“进化综合理论”； 分子遗传水平的“中性学说”。
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第一节 群体的遗传平衡 第二节 改变遗传平衡的因素 第三节 生命的起源与生物进化论 第四节 物种的形成 本章要点
遗传学_生物学_自然科学_专业资料
第一章绪论本章习题1.解释下列名词：遗传学、遗传、变异。
遗传学：是研究生物遗传和变异的科学，是生物学中一门十分重要的理论科学，直接探索生命起源和进化的机理。
同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学，是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础；并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。
遗传：是指亲代与子代相似的现象。
如种瓜得瓜、种豆得豆。
变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
如高秆植物品种可能产生矮杆植株：一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。
2.简述遗传学研究的对象和研究的任务。
答：遗传学研究的对象主要是微生物、植物、动物和人类等，是研究它们的遗传和变异。
遗传学研究的任务是阐明生物遗传变异的现象及表现的规律；深入探索遗传和变异的原因及物质基础，揭示其内在规律；从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践，提高医学水平，保障人民身体健康。
3.为什么说遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素？答：生物的遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。
没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异就不会产生新的性状，也不可能有物种的进化和新品种的选育。
遗传和变异这对矛盾不断地运动，经过自然选择，才形成形形色色的物种。
同时经过人工选择，才育成适合人类需要的不同品种。
因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。
4. 为什么研究生物的遗传和变异必须联系环境？答：因为任何生物都必须从环境中摄取营养，通过新陈代谢进行生长、发育和繁殖，从而表现出性状的遗传和变异。
生物与环境的统一，是生物科学中公认的基本原则。
所以，研究生物的遗传和变异，必须密切联系其所处的环境。
本章习题1.解释下列名词:原核细胞、真核细胞、染色体、染色单体、着丝点、细胞周期、同源染色体、异源染色体、无丝分裂、有丝分裂、单倍体、二倍体、联会、胚乳直感、果实直感。
原核细胞：一般较小，约为1~10mm。
细胞壁是由蛋白聚糖（原核生物所特有的化学物质）构成，起保护作用。
生物进化中的遗传学与进化
生物进化中的遗传学与进化生物进化是指物种随时间的推移逐渐改变和适应环境的过程。
遗传学是研究遗传信息传递和变化的学科。
遗传学与进化学密切相关，因为进化是通过基因的传递和变异实现的。
本文将探讨生物进化中的遗传学原理和进化机制。
一、遗传学基础遗传学的核心概念是基因。
基因是DNA分子上编码遗传信息的一部分，它决定了个体的性状和特征。
基因存在于染色体上，染色体是由DNA和蛋白质组成的结构。
人类有23对染色体，其他生物也有各自不同数量的染色体。
基因的传递是通过遗传物质DNA完成的。
DNA分子由四种不同的核苷酸组成：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
这四种核苷酸按一定顺序排列，构成了基因的编码信息。
DNA 的复制和传递保证了基因的遗传。
二、遗传变异与进化进化是一种物种适应环境变化的过程。
遗传变异是进化的基础，它通过基因的变异和重组引起物种的多样性。
遗传变异有多种形式：1. 突变：突变是指DNA序列发生突然变化的现象。
突变可以是点突变、插入突变或删除突变，它们可以导致基因信息的改变。
2. 基因重组：基因重组是指在生物繁殖过程中，来自父母的不同基因片段重新组合的过程。
这种重组导致了基因的重新排列组合，增加了遗传变异的概率。
3. 基因漂移：基因漂移是指由于随机繁殖过程中个体数量的变化而导致的基因频率的随机波动。
在小种群中，基因频率可能会发生剧烈的变化，从而导致了遗传变异。
4. 基因流动：基因流动是指遗传物质在不同种群之间的交换。
通过基因流动，不同种群之间的基因池可以相互影响，从而导致遗传变异的增加。
遗传变异通过自然选择进行筛选，对环境有利的变异将被保存下来，对环境不利的变异将被淘汰。
这种选择机制促进了适应性特征的积累，推动了物种的进化。
三、进化中的遗传学方法遗传学方法在研究进化过程中起着重要的作用。
科学家使用遗传学方法来分析物种的亲缘关系、研究遗传多样性以及揭示遗传机制。
以下是一些常用的遗传学方法：1. 分子标记：分子标记是一种通过分析特定DNA片段或蛋白质序列的方法来研究遗传变异和物种亲缘关系的工具。
必修2 遗传与进化-2023年高考生物知识点课件(人教版2019)
6.什么是有性生殖？ 提示：通过产生两性生殖细胞，并完成两性生殖细胞的结合产生子代，这一 过程称为有性生殖。
7.什么是同源染色体？ 提示：同源染色体是指一条来自父方，另一条来自母方，其形态、大小基本 相同的一对染色体。
8.减数分裂在遗传学上有何重要意义？ 提示：①减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目的恒定；②减数分裂为 生物的变异提供了可能。
5.常见的伴X染色体隐性遗传病有哪些？伴X染色体显性遗传病呢？ 提示：①伴X染色体隐性遗传病：人类的甲、乙型血友病，人类的红绿色盲 等；②伴X染色体显性遗传病：抗维生素D佝偻病等。
6.为什么伴X染色体显性遗传病女性患者通常多于男性患者？ 提示：女性的两条X染色体上只要有一条带有致病基因就会患病，而男性仅有 一条X染色体，携带致病基因的概率要低于女性。
4.DNA复制、转录和翻译的过程中是否都会发生氢键的断裂和形成？ 提示：都会发生。
5.RNA分为mRNA、tRNA和rRNA等种类，上述3种RNA是通过什么生理过程产 生的？在翻译过程中分别具有什么作用？ 提示：均是以DNA上的基因区段为模板转录产生的。mRNA是行使传达DNA 上遗传信息功能的，是翻译的模板；tRNA的功能是把氨基酸运送到核糖体上， 使之按照mRNA的信息指令连接起来，形成蛋白质；rRNA是核糖体的重要成 感受高考的气息
必修2 《遗传与进化》 ——基因与染色体的关系
1.1903年，萨顿提出细胞核内的染色体可能是基因载体的假说，其依据是什么？ 提示：基因的行为与染色体的行为具有一致性。
2.果蝇作为遗传学实验材料，具有哪些优点？ 提示：①个体小；②繁殖快；③生育力强；④容易饲养；⑤具有多对容易 区分的相对性状。
10.能够打破平衡使种群基因频率发生变动的因素有哪些？ 提示：①突变；②基因迁移；③遗传漂变；④非随机交配；⑤自然选择。
生物进化论与遗传学
生物进化论与遗传学生物进化论和遗传学是生物科学中两个重要的领域，它们探讨了生物种群变化和遗传信息传递的原理。
本文将以科普的方式介绍生物进化论和遗传学的基本概念、理论以及它们之间的关系。
一、生物进化论生物进化论是指通过研究物种的适应性和遗传变异来解释生命的多样性和共同祖先的概念。
达尔文的进化论是现代进化思想的奠基石，他提出了“物竞天择、适者生存”的观点。
进化论认为，随着时间的推移，物种会逐渐改变并产生新的特征，以适应环境的需求。
这是因为在物种内部存在着遗传变异，而适应性更强的个体将在繁殖中更有利于生存。
进化论通过自然选择和性选择等机制来解释生物多样性的形成。
自然选择是指适应环境的个体能够更好地生存和繁殖，从而将有利的基因传递给下一代，进而提高物种的适应性。
而性选择则是指生物个体通过选择最具吸引力的伴侣进行交配，使有利的性状逐渐在物种中传递。
二、遗传学遗传学是研究遗传信息传递和遗传变异的科学。
它研究基因、染色体以及遗传变异的机制，并探讨基因在物种演化中的作用。
遗传学的主要研究对象是基因，基因是遗传信息的基本单位，携带着物种遗传特征的基因型。
遗传学通过研究遗传变异来分析个体间的差异及其对物种进化的影响。
遗传变异可以通过基因突变、基因重组和基因流等方式产生。
它为生物个体提供了多样性，使得物种能够更好地适应环境。
遗传学的重要理论包括孟德尔的遗传规律、硬汉-温兹纳效应等。
孟德尔的遗传规律提出了基因的分离和独立遗传的概念，揭示了遗传定律。
而硬汉-温兹纳效应则强调了环境对基因型表现的影响，指出基因表达受到内外环境条件的调节。
三、生物进化论与遗传学的关系生物进化论和遗传学是相辅相成的学科，它们之间有着密切的联系。
遗传学提供了生物种群遗传信息的基础，而生物进化论则解释了基因在物种演化中的作用和物种形成的原理。
生物进化论通过遗传学的基本原理解释了物种的适应性和多样性的形成。
遗传学研究的基因和遗传变异是进化论发展的基础。
生物必修一必修二资料
生物必修一必修二资料生物必修一通常涵盖了细胞生物学、遗传学、进化论和生态学等领域的基础知识。
以下是一些关键点：1. 细胞结构和功能：细胞是生命的基本单位，了解细胞的结构和功能是生物学的基础。
细胞膜、细胞器、细胞核等都是细胞生物学中的重要概念。
2. 遗传和变异：遗传学是研究遗传信息传递和表达的科学。
DNA、基因、染色体等是遗传学的核心概念。
同时，突变和遗传重组等是变异的主要来源。
3. 生物进化：进化论是生物学中解释生物多样性和物种起源的科学理论。
自然选择、基因漂变、物种形成等是进化论中的关键概念。
4. 生态系统和生物多样性：生态系统是生物与其环境相互作用形成的复杂系统。
能量流动、物质循环、生物多样性等是生态系统研究的重要内容。
生物必修二生物必修二则进一步深入探讨了生物的分子生物学、生物技术、植物学和动物学等领域。
以下是一些关键点：1. 分子生物学：分子生物学是研究生物分子，特别是DNA、RNA和蛋白质的结构和功能的科学。
基因表达、蛋白质合成、基因编辑等是分子生物学中的重要主题。
2. 生物技术：生物技术利用生物学原理，通过改变生物体或生物过程来生产产品或提供服务。
基因工程、细胞工程、发酵技术等是生物技术中的关键应用。
3. 植物学：植物学研究植物的结构、功能、发育和进化。
植物的光合作用、呼吸作用、生殖和生长等是植物学研究的重点。
4. 动物学：动物学研究动物的种类、形态、生理、行为和进化。
动物的分类、循环系统、神经系统、行为学等是动物学研究的主要内容。
学习建议- 理解基本概念：在学习生物时，理解基本概念是至关重要的。
例如，了解细胞的基本结构和功能，理解遗传信息的传递机制。
- 掌握科学方法：生物学是一门实验科学，掌握科学方法，如观察、假设、实验和分析，对于深入理解生物学至关重要。
- 联系实际：将生物学知识与实际生活联系起来，可以增强学习的兴趣和动力。
例如，通过观察植物的生长，理解光合作用的过程。
- 培养科学思维：科学思维包括逻辑推理、批判性思考和创造性思考。
遗传学经典课件第章群体遗传和进化
汉族人群中PTC尝味能力分布
苯硫脲（PTC）尝味能力为常染色体上 一对基因控制，T对t是不完全显性，表 型和基因型相对应。
MN血型在中国人中的分布
不同民族间遗传结构具有差异
随机交配
Random mating 在有性生殖生物中，一种性别的任何一 个个体有同样的机会与相反性别的个体 交配的方式。 泛交
遗传漂变
瓶颈效应：群体数量的消长对遗传组成所造成 的影响。
一个大群体由于环境剧烈变化，随机漂变使群体中个 体数量急剧减少，由少数个体再扩展成原来的规模的 群体。 如：在太平洋东卡罗林岛的pingelapese人中有一种 特殊的先天性盲，是由常染色体隐性基因控制的，患 病率高达4%-10%。其原因可能是1780-1790年间的一 次台风过后，大约有9个男人和数目不祥的女人幸存， 推测其中有1人或几人是该基因的携带者。
遗传本身并不改变基因频率
进化的过程实际上是突变、遗传漂变和 自然选择的结果 新的等位基因经过突变产生或漂变引入 将引起群体等位基因频率的变化
遗传平衡定律
哈代-温伯格定律：当一个大的孟德尔群体
中的个体间进行随机交配，同时没有选择、没 有突变、没有迁移和遗传漂变发生时，下一代 基因型的频率将和前一代一样。 Hardy-Weinberg equilibrium
群体中的多态现象
遗传多态:指同一群体中存在着两种以上 变异的现象. 杂合性heterozygosity：是指每个基因 座上都是杂合的个体的平均频率。 形态变异和染色体多态性 蛋白质多态性 DNA序列多态性
群体中的多态现象
同一地域同一物种群体内,存在二个或多 个不连续的类型,较少的类型不需要通过 反复突变才得以保持.
随机交配一代后，各基 因型频率为：
遗传学第十三章遗传与进化
第二节：进化理论 二、突变为生物的进化提供了原材料 变异是指同种生物世代之间或同代不同个体之间的差异
变异
突变
重组
基因突变
染色体畸变
产生新基因
基因重组产生新类型
进化理论 变为生物的进化提供了原材料 如何理解突变的有利有害性 尽管突变对生物体的害处较多，但大部分的突变对生物体的作用是微弱的 突变的发生增加了等位基因，因而增加了自然种群的杂合性，而许多杂合子能表现出杂种优势 突变的有害也有相对性，它往往随内外环境的改变而变化
物种的形成
物种形成的方式
爆发式：即在较短的时间内，由一种物种变成另一种物种
爆发式新种形成，起因于染色体变异或突变，远缘杂交以及染色体加倍等方式，在自然选择的作用下，逐渐形成新种，而不需要先形成亚种的阶段。
这种方式常见于植物界
物种的形成
通过人工选择和人为的作用形成众多的新种
人工选择的特点： 选择方向明确，效果好，时间可以大大缩短 可以扩大遗传变异的范围，提供更多的选择机会
第十三章 遗传与进化
第一节：分子进化 一、蛋白质进化
生物物种之间氨基酸的差异和分化时间存在着明显的依存关系
第十三章：遗传与进化
分子进化 蛋白质进化
第十三章：遗传与进化
分子进化
核酸进化 DNA 量的变化 在进化过程中，DNA含量在物种间出现明显的增长，从总的趋势看，越是高等的生物，DNA含量越多，大量的基因对维持较为复杂的生命活动是必需的。
第四节：群体遗传学 二、Hardy ---- Weinberg 定律（遗传平衡定律） （一）基因频率的恒定 假定由亲本产生的精子和卵子，基因A与基因a的频率分别为p、q，那么由精卵结合产生的合子基因型可表示为： 亲本——配子 A＝p a＝q 配子——合子 合子各基因型AA的频率＝p2 Aa的频率＝2pq aa的频率＝q2
2023高考生物：《生物学》必修2 遗传与进化知识点
2023高考生物：《生物学》必修2 遗传与进化知识点1.豌豆做遗传学材料的优点:豌豆是雌雄同株（两性易于区分的相对性状。
豌豆花较大，易于进行人工杂交。
生长周期短，繁殖快，后代多。
2.对分离现象或自由组合现象的解释（假说）①生物的性状是由遗传因子决定的。
②体细胞中遗传因子是成对存在的。
③在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的.3.基因分离定律的实质：同源染色体分离,等位基因分离.4.基因自由组合定律的实质：非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
5.性状分离比的模拟实验（分离定律）甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机组合。
彩球的组合有 3 种，各组合类型之间的数量比理论上应为DD：Dd：dd = 1：2：1。
6.减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次。
7.同源染色体：形状和大小一般都相同。
一条来自父方，一条来自母方。
联会时配对的两条染色体。
8.减数第一次分裂的前期：同源染色体配对------联会。
联会后的四分体中的非姐妹染色单体可以交叉互换。
9.减数分裂Ⅰ的中期：同源染色体排列在赤道板两侧。
10.减数分裂Ⅰ的后期：同源染色体彼此分离。
非同源染色体自由组合。
11.减数分裂过程中，染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。
12.减数分裂Ⅱ的后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
13.保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传稳定性的是减数分裂和受精作用。
14.、萨顿假说:假说内容：基因在染色体上；推理方法：类比推理法；假说依据：基因和染色体在行为上存在着明显的平行关系。
15.基因位于染色体上的实验证据:实验者：摩尔根；研究方法：假说—演绎法；果蝇眼色杂交实验结论：控制红眼和白眼的基因位于X染色体上→基因在染色体上16、基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因；基因在染色体上呈线性排列17.人类红绿色盲X染色体上的隐性基因的遗传特点是：①男患者多于女患者；②女患者的父亲和儿子必患病。
遗传学复习资料全
第一章学水平，造福人类。
孟德尔年从事豌豆杂交试验，首次提出别离和独立分配两个遗传根本规律。
贝特生年提出遗传学作为一个学科的名称。
约翰生于年发表『纯系学说』，并且首先提出『基因』一词，以代替孟德尔遗传因子概念。
摩尔根等用果蝇试验发现性状连锁现象。
年阿委瑞用试验方法直接证明是转化肺炎的遗传物质。
年瓦特森和克里克通过份子结构模式理论。
第二章态分析的过程。
形态特征：必备：主缢痕、着丝粒随体。
不同物种和同一物种染色体大小〔长度〕差异都很大，宽度上同一物种的染色体大致一样。
数目：各种生物的染色体数目都是恒定的，在体细胞中是成对的，性细胞那末是成单的。
和蛋白质构成，其形态数目有种系的特性。
第三章验证别离定律的方法:测交法，自交法，花粉鉴定法。
形成配子时，每对同源染色上的每一对基因发生别离，而位于非同源染色上的非等位基因之间自由组合。
个体表现出来，即一对等位基因的两个成员在杂合体中都表达。
因。
基因互作：由于不同对基因间相互作用共同决定同一单位性状表现的遗传现象。
两对基因中惟独一对基因为显性或者两对基因均为隐性时，个体表现为另一种性状, 这种基因互作类型称为基因互补作用。
发生互补作用的基因称为互补基因。
现越明显的现象，这种基因互作类型称为基因累加作用。
第四章间的交换与重组。
换的频率。
交换型子囊数x x —型〔雄杂合型〕；型〔雌型型杂合型〕又称伴性遗传。
穿插遗传：父亲的性状传给女儿，母亲的性状传给儿子的遗传现象。
人类的性连锁，例：血友病、色盲。
鸡的性连锁，例：芦花鸡的毛色遗传。
第五章份子中发生碱基对的添加，缺失或者替换而引起的基因结构的改变。
修复的方式包括：错配修复，直接修复，切除修复，双链断裂修复，重组修复。
基因突变的诱发因素：物理诱变，化学诱变。
基因突变的普通特征：①突变的重演性②突变的可逆性③突变的多方向性④突变的有害性和有利性⑤突变的平行性和独立性。
论述化学诱变的因素有哪些？作用又是什么？① 碱基类似物。
是与正常碱基结构相似, 能在制过程中可代替正常碱基掺入到份子中的化合物，如和等。
高中生物竞赛辅导讲座第九讲遗传与进化
第九讲遗传与进化一、竞赛中涉及的问题在中学生物学教学大纲中已经详细介绍了遗传的分子基础，孟德尔遗传规律。
简要介绍了生物的变异、生命的起源及达尔文的生物进化论等内容。
根据国际生物学奥林匹克竞赛纲要和全国中学生生物学竞赛大纲（试行）的要求，竞赛中要用到的有关遗传与进化的知识作适当扩展，并加以说明。
（一）DNA的复制1．DNA半保留复制的证实DNA半保留复制在1953年由沃森和克里克提出，1958年又由梅塞尔森和斯塔尔设计的新实验方法予以证实。
梅塞尔森和斯塔尔将大肠杆菌置于含有同位素重氮（15 N）的培养基中生长。
15N比14N多一个中子，质量稍重。
大肠杆菌繁殖若干代，其DNA中所含的氮均为15N。
将这些菌移入14N 的培养基中繁殖，经过一次、二次、四次等细胞分裂，抽取细菌试样，用氯化铯（CsCl）密度一梯度离心方法测定不同密度中DNA的含量。
氯化铯密度一梯度离心是一种离心新技术，可以将质量差异微小的分子分开。
用氯化铯浓盐液，以105g以上的强大离心力的作用，盐的分子被甩到离心管的底部。
同时，扩散作用使溶液中Cs＋和Cl－离子呈分散状态，与离心力的方向相反，经过长时间的离心，溶液达到一种平衡状态。
反向扩散力与沉降力之间的平衡作用，产生了一个连续的CsCl浓度梯度。
离心管底部溶液的密度最大，上部最小。
DNA分子溶于CsCl溶液中，经过离心，将逐渐集中在一条狭窄的带上。
带上的DNA分子密度与该处CsCl相等。
如果取在含有15N的培养基中培养的大肠杆菌在CsCl溶液中离心，在离心管中形成的带，位置较低，称为重带；如果取在含有14N的培养基中培养的大肠杆菌在CsCl溶液中离心，在离心管中形成的带，位置较高，称为轻带；如果将含有15N的大肠杆菌在14N的培养基中培养一代，取样离心，在离心管中形成的带，正好在重带和轻带的中间。
如果DNA复制是半保留的，这恰是实验所预期的，因为含有15N的大肠杆菌在14N的培养基中繁殖一代，这样，大肠杆菌的DNA中一条键是含有15N的重链，另一条是含有14N的轻链。
高中生物学的遗传与进化理论解读
高中生物学的遗传与进化理论解读遗传与进化理论是高中生物学中的重要内容，对于理解生物的演化和变异具有重要意义。
本文将从遗传与进化的基本概念入手，逐步解读相关理论。
一、遗传的基本概念遗传是指生物体内部不断产生的遗传物质（DNA）在繁殖过程中传递给后代的过程。
基因是遗传的基本单位，它决定了生物体的性状和特征。
遗传物质的传递方式主要有两种：显性遗传和隐性遗传。
显性遗传是指父母的特征在后代中表现明显，而隐性遗传则是指父母的特征在后代中不表现出来。
二、遗传与进化理论1. 达尔文的进化论达尔文的进化论认为，物种是通过适应环境并经历自然选择而逐渐演化的。
他提出了“物竞天择，适者生存”的理论，意味着适应环境的个体能够生存下来，繁殖后代，并传递其有利的特征给后代。
2. 孟德尔的遗传规律孟德尔通过对豌豆的杂交实验，总结出了遗传规律。
他发现，父母的基因以一定的方式组合，决定了后代的性状。
其中包括了显性和隐性遗传的概念，并提出了基因的分离与再组合原则。
3. 确立的遗传学原理随着科学的发展，遗传学逐渐成为一门独立的学科，确定了一些重要的遗传学原理。
例如：- 随机交配：个体间的配对是随机进行的，确保了遗传物质的多样性。
- 突变：遗传物质在复制过程中可能会发生突变，产生新的基因型。
- 分离定律：对于杂合子，其基因分离可能会产生不同的基因型组合，影响后代的遗传特征。
三、遗传与进化的联系1. 遗传与物种的起源遗传使个体能够将自己的特征传递给后代，并在长时间的演化中，积累起适应环境的特征，从而形成新的物种。
这是进化的基础。
2. 自然选择和适应性进化自然选择是进化的主要驱动力之一，它指的是适应环境的个体生存下来并繁殖后代的过程。
通过自然选择，物种能够适应不同的环境，并产生适应性进化。
3. 遗传变异和进化速度遗传变异是进化的基础，它通过基因的重组和突变产生新的基因型，从而使物种在演化过程中产生不同的表型。
遗传变异的速度直接关系到进化的速度，变异越多，进化的速度就越快。
进化遗传学从基因到个体的演化解析
进化遗传学从基因到个体的演化解析进化遗传学是一门研究物种如何通过基因的传递和演化来适应环境的学科。
它涉及基因、遗传变异、自然选择以及物种的形成与演化等方面的内容。
在进化遗传学中，我们可以从基因层面到个体层面来探究生物的演化过程。
1. 基因的演化基因是生物体内负责遗传的单位，它是指导生物形态和功能的重要因素。
基因的演化是通过基因突变和基因流动来实现的。
基因突变是指基因的DNA序列发生变化，从而导致生物体在遗传信息上的变异。
基因流动则是指基因在不同个体之间的传递和交换，通过基因流动，不同的基因变异可以在不同的个体中得以传播，进而影响物种整体的遗传结构。
2. 自然选择与适应性演化自然选择是进化遗传学中的重要概念，它是指在生物群体中，对于适应环境的个体将更有可能生存下来并繁衍后代。
自然选择主要通过两个过程来实现：生存选择和繁殖选择。
生存选择是指那些相对于环境条件更适应的个体生存下来的过程，而繁殖选择则是指那些能够更有效地繁殖后代的个体在进化中获得更多的机会。
3. 物种的形成与演化物种的形成是进化遗传学中的一个重要研究方向。
物种是自然界中具有相同基因组的个体群体，进化遗传学研究物种形成的主要过程有隔离与适应。
隔离是指个体群体之间由于空间、生态等因素引起的繁殖隔离，进而导致基因组的分离与累积，最终可能产生不同的物种。
适应则是指物种通过自然选择不断适应环境的过程，只有适应环境变化的物种才能生存下来并不断演化。
4. 进化遗传学在医学和农业中的应用进化遗传学在医学和农业领域都有广泛的应用。
在医学领域，进化遗传学可以帮助我们深入了解人类疾病的遗传机制，并为疾病的预防和治疗提供理论基础。
在农业领域，进化遗传学可以帮助我们研究农作物的遗传改良，提高农作物的产量和耐逆能力。
综上所述，进化遗传学从基因到个体的演化解析了生物体内基因的演化、自然选择、物种的形成与演化等方面的内容。
进化遗传学不仅在理论上对于生物的进化过程有深入的认识，还在医学和农业等实践领域有广泛的应用前景。
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达尔文的“遗传学”
泛生论（pangenesis ）:1868年 vs. 1865年 问题：变异是如何产生、保留和传播的？ 研究方法：归纳法 表述：生物的各个部分都带有能够繁殖自身的“微 芽”，并能够通过“微芽”把性状传递给子代。 高尔顿的反驳和达尔文的辩护：黑色兔子的血液 是否参与遗传?
Ａ
进化遗传学
－以细菌基因组学为例
钱 韦 qianw@
中国科学院微生物研究所 植物基因组学国家重点实验室 2009.4.9
内 容
进化论-遗传学相互作用的历史回顾 两个进化遗传学研究实例及其对比 细菌基因组研究对进化遗传学的贡献 黄单胞菌的基因组学研究
进化遗传学思想简史
果蝇种群内存在非常高的遗传多态
分析方法：6种等位酶（EST, MDH, G6PD, APH, GDH, LAP） 分析种群：6个，其中1个为自然种群 主要结论： 平均多态位点比率：39％ 单个体基因组上杂合位点比率：0.081－0.148
理论解释的困难
平衡选择学说的困境：遗传负荷 如果纯合子的选择有利性为杂合子的95％，在杂合度 为40％，位点总数为2000，则分离负荷为0.952000 ,即 10-46. 如果选择以纯合体在成熟前死亡的方式来进行，在杂 合有利性仅为1％的情况下，则每一代必须产生22,000 个幼体才能承受选择负荷 结论：不支持平衡选择学说
魏斯曼和约翰逊
魏斯曼：“比达尔文还达尔文”的科学家 种质学说：遗传物质通过种质进行传递而与体质无关 新达尔文主义：只承认自然选择的作用 约翰逊: 纯系学说：自然选择在纯系内是无效的
遗传学诞生及对进化论的回击
达尔文学说：渐变论，强调变异的连续性 遗传学：突变论，强调变异的不连续性
正方：生统遗传学家：R. Weldon; K. Pearson;
PK
反方：形式遗传学家：W. Bateson
现代综合进化论的诞生
“进化-sher, JBS Haldane; S. Wright 理论的发展：在生物学中的应用 动物学：E Mayr 植物学：GL Stebbins和旧金山学派 古生物学：GG Simpson 现代综合进化论的确立：Th. Dobzhansky 推荐阅读：Th. Dobzhansky, “遗传学与物种起源”
研究实例的对比
作物驯化的研究 解析的手段 vs. 遗传的手段
Case 1:解析的手段
Wright SI, Bi IV, et al. 2005. The effects of artificial selection on the maize genome. Science. 308:1310-1314
研究对象：模式生物 原核生物：细菌、病毒 真核生物：酵母、斑马鱼、果蝇、拟南芥、水 稻…… 研究体系：基于遗传分析系统的遗传学、生物化 学和细胞生物学研究 遗传分析系统：对模式生物进行基因突变、互 补、过量表达及可调控表达的遗传学实验体系。
温带粳稻的落粒性受人工选择作用，且与qSH-1及SNP位点 的进化高度相关
两个研究的对比与评价
解析的方法 研究问题 研究出发点 方法论 研究重点 结论可验证性 遗传的方法
生态学或进化生物学 理论驱动 演绎 数据分析和理论解释 不可验证 现象驱动 实验 遗传分析 可验证
实验进化遗传学研究模式小结
当代进化生物学的核心问题
综合进化论和中性理论不能解决的问题： 基因的功能及其进化的机制
生物对环境的适应
形态、生理生化过程和行为的可遗传的变化
在种群内的 传播和固定过程
细胞可遗传的变化
基因、基因组及调控模式的变化
现在我们真的接近“基因功能”和“遗传”了吗？
解决问题的方法
进化生物学与分子遗传学的新综合：
研究目的和背景：落粒性
问题１：水稻进化过程中“落粒性”由哪些基因控制？ 问题２：落粒性的进化模式是什么样的？
Konishi S et al. 2006
研究技术路线
实验材料：
落粒性较强：籼稻 落粒性较弱：粳稻
落粒性的QTL分析与定位
abscission layer
Konishi S et al. 2006
多态性的分布发生了变化
Tajima’s D test: test of neutrality D=0: 中性 D<0: 低频率变异较多，存在纯化选择或种群扩大 D>0：中等频率变异较多，平衡选择或亚种群分化
Wright SI. 2005 Black: maize Grey: teosinte
栽培玉米的D = 0.04，表明积累高频率突变（瓶颈效应会造成稀有频率基因的遗传漂变）
对瓶颈种群大小的估计和模拟
K(瓶颈严重程度)
＝瓶颈种群大小（Nb）/ 瓶颈持续时间(D)
Kmaize = 2.45，而D = 2800年 则Nb = 6860 chromosome < 3500个体 或Nb = 10% 野生玉米种群大小
Wright SI. 2005
一些基因经历了人工驯化过程
Darwin’s finches
Mean beak size A: Geospiza fortis B: Geospiza magnirostris Grant PR. & Grant R. 2006. Science. 313:224-226 C: Geospiza fortis D: mericarps 推荐阅读：Weiner, J. (1994). The Beak of the Finch. Alfred Knopf, New York 威诺 与鸟为伴 江西教育版 王晓秦译
现代综合进化论
进化的定义：进化是种群水平的现象，表现为基因频 率的改变。 理论基础：Hardy-Weinberg定理 研究手段：细胞遗传学、分子标记
推荐阅读：Merrell著，黄瑞复等译
生态遗传学 3rd Ed. 1997
Hartl D. Clark A. Principle of Population Genetics
现代综合进化论的理论架构
光照 气候 温度 湿度 营养 突变 自然选择
基因频率和种群遗传结构 海拔 土壤
基因交流
随机遗传漂变
种内关系
种间关系
人类影响
“进化－遗传－生态”综合理论
遗传多样性的发现：1966年
Hubby JL, Lewontin RC. 1966. A molecular approach to the study of genic heterozygosity in natural populations. I. The number of alleles at different loci in Drosophila pseudoobscura. Genetics. 54:577-94. Lewontin RC, Hubby JL. 1966. A molecular approach to the study of genic heterozygosity in natural populations. II. Amount of variation and degree of heterozygosity in natural populations of Drosophila pseudoobscura. Genetics. 1966 54:595-609. 推荐阅读：上述2篇实验种群遗传学经典文献
为什么是“进化遗传学”?
进化－遗传的关系 研究核心现象 phenomenon 生物多样性 形态变异 遗传结构 分子进化 基因功能和基因组的进化 适应的机理 mechanism 用进废退 自然选择 种群遗传学理论 随机遗传漂变 适应的学说 theory 拉马克理论 达尔文学说 现代综合进化论 中性进化论 ？
研究目的和背景
问题１：玉米驯化过程中是否有“瓶颈效应” 产生，其影响程度如何？ 问题２：玉米驯化过程中基因组的变化是什么样 的
Wright SI. 2005
研究过程
取样： 14种栽培玉米（Zea mays spp. mays）品种 16种野生玉米（Z. spp. parviglumis）品种 主要技术路线： 测定了各样品中774个基因（100－900 bp）片 段的DNA，并寻找出SNP。其中，在栽培玉米中 发现3463个SNP，在野生玉米中发现6136个SNP。
qSH-1 的图位克隆
创建含有qSH-1的Nipponbare近等基因系 创建用于图位克隆的分离群体(10388株水稻)
qSH-1的遗传定位
Konishi S et al. 2006
BEL 1-type homeobox
qSH-1 的遗传互补
1: Nipponbare 201: complement 203 and 204: partly complement Vector: negative control NIL: positive control
中性理论（突变-随机遗传漂变理论）
理论：“在分子水平上的大多数进化变异和一个物种内的 大多数变异并不是由达尔文选择造成的，而是由选择中性 或近于中性的突变等位基因的随机漂变造成的”。 M. Kimura, 1983. The Neutral Theory of Molecular Evolution 遗传多态是一种进化过程中的中间状态 研究手段：统计学的方法
Konishi S et al. 2006