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第六章 生物遗传系统的进化

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2024年冀少版八年级生物下册教学第6单元 生物的繁衍和发展生物的遗传和变异生物的遗传和变异

2024年冀少版八年级生物下册教学第6单元 生物的繁衍和发展生物的遗传和变异生物的遗传和变异

第二章生物的遗传和变异一、章节学习主题本章内容属于《义务教育生物学课程标准》(2022年版)(以下简称《标准2022》)第六个学习主题“遗传与进化”,内容涵盖了遗传、变异和遗传病与优生的相关知识。

二、章节学习内容分析1.本章内容的课标分析本章内容属于《标准2022》规定的第六个学习主题“遗传与进化”的内容。

通过本章的教学,达成以下目标:(1)要帮助学生形成1个大概念:遗传信息控制生物性状,并由亲代传递给子代。

(2)要帮助学生形成1个重要概念:生物体的性状主要由基因控制。

(3)要帮助学生形成5个次位概念:DNA是主要的遗传物质;基因是包含遗传信息的DNA片段,随配子由亲代传给子代;基因位于染色体上,人的性别是由性染色体的组成决定的;生物的性状是由基因组成和环境共同决定的;遗传信息发生改变可以引起生物变异。

《标准2022》对这一学习主题的学业要求:借助图示或模型,阐明染色体、DNA 和基因的关系;运用结构与功能相适应的观点,阐明基因组成和环境共同决定生物的性状;通过实例分析,认识到杂交育种、转基因技术对人类生产生活具有巨大推动作用。

2.本章教学内容分析本章内容是按照学科内在逻辑与学生认知规律相统一的原则来组织的。

本章共包括“遗传”“变异”和“遗传病与优生”三节内容。

通过本章的学习,旨在帮助学生形成“DNA是主要的遗传物质”“基因是包含遗传信息的DNA片段,它们位于细胞的染色体上”“遗传性状是由基因控制的,基因携带的遗传信息是可以改变的”等概念,了解遗传育种在实践中的应用,了解常见的遗传病种类,认同优生优育,明白禁止近亲结婚的道理。

三、章节学情分析已有知识:小学科学课对生物的遗传有过简单的介绍,结合日常生活经验,学生能初步认识到DNA、基因等物质与遗传有关。

已有经历:学生对自己的一些性状很关注,比如,单双眼皮、肤色、身高和性别等,甚至有的学生还与自己的父母进行过比较。

这些直观认识,使学生对遗传和变异的进一步的学习非常有兴趣。

第6章生物的进化ppt课件

第6章生物的进化ppt课件

启动 RNA
RNA 原始生命系统
蛋白质
DNA 生命系统
DNA → RNA
蛋白质系统
6.3.2 从原核细胞到真核细胞
在多分子体系中, “DNA→RNA→蛋白质生命系统”的 建立, 就意味着原始细胞生命,即原核细胞的诞生.
6.3.2.1 原核细胞的进化
原始的地球环境是无氧环境,最初的原核生物要经过如 下进程:
➢ 异养细菌(以有机物为养料进行无氧呼吸)→导致有机物 减少→代谢途径变化→自养的蓝细菌(光合作用)出现
→二者构成了原核生物时代的生态系统(突破营养控制
的重大飞跃) →蓝细菌发展→氧气浓度增加→臭氧层( 为真核生物的出现创造了条件).
➢ 氧气→限制厌氧生物→需氧生物→多样的代谢方式(光 自氧型、光异氧型、化能自氧型和化能异氧型等）
（Triticum monococcum) 2n=14 （Aegilops speltoides) 2n=14
↓
属间杂种(2n=14, AB)
↓加倍
拟二粒小麦 (AABB) ×方穗山羊草 (DD)
(T.dicoccides) 2n=28
(A.squarrosa) 2n=14
↓
属间杂种（2n=21, ABD)
似显著大于它们与其他群个体的相似. 2、生殖种（reproductive species）/生物学种（biological species）
同一物种的不同个体间可以进行自由杂交，个体间存在基因流，而 不同物种个体间的杂种后代是不育的，种内个体间不能进行基因交流 .
3、生态种（ecological species） 物种是生态系统中的功能单位，每个物种占有一个生态位，并在生
（a）器官相关定律: 有机体都是一个完整而严密的体系,它的 各部分都是相互适应的, 任何一部分的改变都引起其他部分的 改变. 因此,看到一部分就可以判明其他部分.

遗传与进化第六章的听课记录

遗传与进化第六章的听课记录

遗传与进化第六章的听课记录遗传与进化第六章的听课记录序号一：导言在遗传与进化的学习过程中，我们要理解基因的传承和演化是如何塑造生物世界的。

遗传与进化第六章深入探讨了遗传变异和自然选择的作用，以及它们对种群的影响。

通过听课记录，我们将详细了解这一章节的内容，从而加深对遗传和进化的理解。

序号二：遗传基础在遗传学中，基因是控制遗传特征的单位。

遗传变异是基因在个体之间的不同分布，而这种变异是由基因突变和基因重组引起的。

这种遗传变异通过自然选择作用于个体，进而影响种群的演化。

序号三：自然选择的作用自然选择是某些个体能够生存和繁殖，而其他个体则无法生存下去的过程。

这是由于自然环境中存在资源竞争和适应性差异。

自然选择会导致有利特征的频率增加，不利特征的频率减少，从而塑造了生物的特征和行为。

序号四：遗传进化的模式遗传进化可以通过四种不同的模式：稳定性选择、方向选择、分叉选择和平衡选择。

稳定性选择保持种群的表现稳定不变，方向选择使某个方向上的表现得到改变，分叉选择使表现在两个方向上发生变化，而平衡选择则维持种群中多样性的存在。

序号五：频率依赖选择频率依赖选择是指某个表现在自然选择下的成功取决于它在种群中的频率。

当一个表现在种群中很罕见时，它可能获得较大的成功；而当它变得普遍时，它的成功可能会下降。

这种选择方式在个体之间建立了相互作用，进一步推动了进化的发展。

序号六：性选择和生殖策略性选择是性别特征的形成和选择的过程。

雄性在吸引雌性的竞争中通过某些特征或行为获得优势，从而提高繁殖成功的机会。

而雌性则更倾向于选择具有高质量基因和资源的雄性。

这种选择过程塑造了性别之间的差异和生殖策略。

总结与回顾：通过遗传与进化第六章的学习，我们深入理解了遗传变异和自然选择的作用，并探讨了遗传进化的不同模式和频率依赖选择的影响。

我们了解到自然选择不断塑造着生物的特征和行为，并推动着物种的进化。

性选择在性别特征的形成和选择中起着重要作用，影响着生物的繁殖策略。

洛阳市高中生物必修二第六章生物的进化知识点总结归纳

洛阳市高中生物必修二第六章生物的进化知识点总结归纳

洛阳市高中生物必修二第六章生物的进化知识点总结归纳单选题1、稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。

为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。

下列叙述错误的是（）注:精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关C．隔离是物种形成的必要条件D．②和③之间可进行基因交流答案：D分析：1 .物种是指能够在自然状态下相互交配丙产生可育后代的一群生物。

2 .生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。

A、由表格中的交配率的结果可知，表明近缘物种之间也可进行交配，A正确；B、已知①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确；C、隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确；D、②和③之间②与③的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者属于两个近缘物种，表中②×③交配精子传送率100%，即使交配成功，由于存在生殖隔离，也不能进行基因交流，D错误。

故选D。

2、马（2N=64）和驴（2N=62）交配后产生的骡子既具有驴的负重能力和抵抗能力，又有马的灵活性和奔跑能力，是非常好的役畜，但不能生育。

下列有关分析错误的是（）A．骡子体细胞中含有63条染色体，2个染色体组B．骡子不育与细胞中不含同源染色体、减数分裂过程异常有关C．马和驴能杂交生出骡子，但马和驴之间存在生殖隔离D．该实例说明动物的精卵识别具有高度的物种特异性答案：D分析：骡体内的63条染色体有32条来自于马，31来自于驴，因此这63条染色体中没有同源染色体，因此骡不能进行正常的减数分裂，不能产生生殖细胞，因此无生殖能力，从而证明马和驴之间存在生殖隔离。

第6章 生物的进化 第1节 生物有共同祖先的证据

第6章 生物的进化 第1节 生物有共同祖先的证据
和其他脊 出现鳃裂和尾
椎动物有 ②人和其他脊椎动物在胚胎发
共同祖先 育早期都有彼此相似的阶段
的观点
比较 内容
项目
细胞 比较细胞的 水平 形态、结 的证 构、功能等 据 特征
事实证据
意义
①生物有许多共同的特征,如都 支持了生 有能进行代谢、生长和增殖的
物有共同 细胞
祖先的论 ②细胞有共同的物质基础和
2.胚胎学证据——比较人和鱼的胚胎发育过程 (1)人和鱼在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,说明人和 其他脊椎动物都是由共同的原始祖先进化而来的,所以它们 的胚胎在发育早期十分相似。 (2)古代脊椎动物共同的原始祖先生活在水中,所以人和其 他脊椎动物在胚胎发育过程中会出现鳃裂。 (3)人是从有尾的动物进化而来的,所以在胚胎发育的过程 中会出现很明显的尾。
(2)结论。 ①不同生物之间DNA序列的相似性越高,亲缘关系越近。 ②不同生物之间特定蛋白质的氨基酸序列的相似度越高,生 物之间的亲缘关系越近。 5.归纳生物进化的规律 生物进化的规律是由简单到复杂、由低等到高等、由水生 到陆生。
下图分别为人和其他脊椎动 物不同时期胚胎的比较,以及 人的上肢和其他动物的前肢骨 骼的比较,思考并回答下列问 题。
3.细胞水平的证据 (1)证据。 ①无论是原核生物还是真核生物,它们的细胞都有相似的基本 结构。 ②原核细胞中的蓝细菌细胞和真核细胞中的叶肉细胞内都有与 光合作用有关的色素和酶等,它们都能进行光合作用,把光能转化 为化学能,将无机物转化为储藏能量的有机物。 (2)结论:现存生物都是由共同的祖先进化来的,它们有着或远或 近的亲缘关系,亲缘关系越近的生物之间,具有越多的共同特征。
点 结构基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等
比较 内容
项目

第六章种群遗传与进化ppt课件

第六章种群遗传与进化ppt课件
竞争 对策
不能生活
胁迫耐 受对策
生境严峻度
五、具年龄结构种群的进化
有利基因突变影响出现（表达）的越早，它在进化 过程中的积累速度就越快；
有害基因突变影响出现（表达）的越晚，它在进化 过程中由于自然选择压力所产生的不利影响越小；
对于可在2个以上年龄期起作用的基因，如果它能够 提高早龄期的存活率，而降低晚龄期的存活率，那 么这样的基因在基因库中的频率将增加。
K-选择（ K-selection ）者：采取K-对策的生物称 K-选择者，通常是长寿命的，种群数量稳定，竞 争能力强，个体大，但生殖力弱，只能产生很少 的后代，亲代对后代有很好的关怀，发育速度慢， 成体体形大。
（三） r-K连续体
r-K连续体（ r-K continuum ）: r-选择 和K-选择是 两个进化方向的不同类型，从极端的r-选择到极端 的K-选择之间有许多 过渡类型，有的更接近于r选择，有的更接近于K-选择，两者间有一个连续 的谱系， 称r-K连续体。
基因型频率的计算
设有N个二倍体个体，某一座位上的一对等位基因 为A1、A2，三种基因型的个体A1A1 、 A1A2 、 A2A2 分 别为n1 、n2和n3个。则：
基因型A1A1的频率： x=n1/N； 基因型A1A2的频率：y=n2/N； 基因型A2A2的频率：z=n3/N;
x+y+z=100%
第六章 种群遗传与进化生态学
种群的遗传和进化概述 影响自然选择的生态因素
思考题
第一节 种群的遗传和进化概述
基因库和基因频率 变异和遗传漂变 自然选择模型 两种进化动力的比较 自然选择类型 物种形成
一、基因库和基因频率
基因和等位基因 基因是带有可产生特定蛋白质遗传密码的DNA片

第六章生物遗传系统的进化PPT课件


二、基因和基因组的进化
1．基因的进化 （1）基因结构的进化——内含子的起源与进化 （2）基因功能的进化——功能的分化与多功能 （3）新基因的起源
2．基因组的进化 （1）基因组进化的总趋势 （2）基因组结构的进化
（一）基因的进化
1. 基因结构的进化
（1）内含子的起源 内含子(intron)：在原初转录物中，通过RNA拼接反应
人类中，X染色体和Y染色体虽然相差很大，有各自 的分化区，但它们在各自的长臂末端仍有一段配对区。这 在一定程度上说明了它们最初有可能是完全配对的。进一 步的研究表明，性染色体是逐渐从一对原始的同源染色体 分化而来。
➢ XY型：Y染色体上有一个“睾丸决定”基因SRY，它有决定雄 性的强烈作用。存在于人,哺乳类,某些两栖类,某些鱼类,某 些昆虫.
第六章 生物遗传系统的进化
一、染色体的进化
（一）染色体数目的进化 （二）染色体结构的进化 （三）染色体功能的进化
（一）染色体数目的进化
1、总趋势：染色体数目的增加或减少
2、途径 1）增加 ①基本染色体组的增加 染色体组：二倍体生物中来自一个配子的一套染色体。 同种染色体复制而细胞不分裂，形成同源多倍体； 具有不同染色体组物种的杂种加倍形成异源多倍体。
②先起源说
内含子在最早的DNA基因组出现时就已经演化出来了， 早期的内含子具有自我催化，自我复制能力，是原始基因和 基因组中必不可少的一部分,现代内含子是一类进化遗迹；
另外一种可能，内含子是古基因（即现在的外显子）的 边界，这些古基因曾经编码不同的蛋白质，但现在只作为一 种外显子存在，两个外显子间的序列就演变成了基因内含子。
普通小麦 异源六倍体 （2n=6x=42）
AABBDD
一粒小麦 （AA）

2020年新教材高中生物第6章生物的进化第1节生物有共同祖先的证据案修第二册9

第1节生物有共同祖先的证据1．学会通过化石分析生物的进化。

(生命观念) 2.总结概述当今生物在器官、胚胎发育、细胞和分子水平上分别具有哪些共同特征。

(生命观念) 3.能够利用化石等证据支持达尔文的共同由来学说。

(科学思维)一、达尔文的生物进化论1．共同由来学说：指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。

2．自然选择学说(1)揭示了生物进化的机制。

(2)解释了适应的形成和物种形成的原因。

二、生物有共同祖先的证据1．化石证据(1)化石的概念：通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，是研究生物进化最直接、最重要的证据。

(2)生物化石在地壳中的分布规律：生物的化石在地层里的出现是有一定顺序的。

在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层中出现的生物结构越复杂、越高等。

(3)意义：①证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。

②揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。

2．比较解剖学证据(1)概念：研究比较脊椎动物器官、系统的形态和结构的一门学科。

(2)事实证据①蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢都是同源器官。

②具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来的。

这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。

(3)意义：为生物是否有共同祖先寻找证据。

3．胚胎学证据(1)概念：胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。

(2)事实证据①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾。

②人和其他脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。

(3)意义：支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。

4．细胞水平的证据(1)事实证据①细胞有许多共同特征。

比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞。

②细胞有共同的物质基础和结构基础等。

(2)意义：支持了生物有共同祖先的论点。

5．分子水平的证据(1)事实证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性。

2019版统编人教高中生物必修第二册第六章《生物的进化》全章节PPT课件(已分节方便查找)


生活痕迹
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的 及其
、
、 等特征。因此，化石是研究生物进
化
、
的证据。
种类
形态
结构 行为
3.分布 大部分化石发现于
最直接 的地层中。
最重要
4.结论
大量化石证据，证实了生物沉是积由岩
经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，而且还揭示出生物
由
、由
、由
的进化顺序。
原始的共同祖先
简单到复杂
、器官 的 系统
，形可态以和为结这构些生物是否有共同祖先寻找证据。
胚胎学是指研究动植物胚胎的
和
过程的学科，比较不同动物以及人的
，也可以看到进化的蛛丝马迹。
形成
发育
胚胎发育过程
3.细胞和分子水平的证据
当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的
，细胞有共同的 细胞 和
等；
不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的
3.什么是适应的相对性? 答案:因为环境条件随时可能发生变化,生物的适应性特征有时不能适应变化后的环境, 因而每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的,只是一定程度上的适应。
预习反馈 判断正误。 (1)所有的生物都具有适应环境的特征。( √ ) (2)越高等的生物适应环境的能力越强。( × ) (3)适应的形成离不开生物的遗传和变异(内因)与环境(外因)的相互作用。( √ ) (4)适应就是生物对其所处环境的适应。( × ) (5)适应相对性的根本原因是遗传物质的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。( √ )
(1)化石在地质层中的分布有何规律？ 提示 在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单，越低等；在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂， 越高等。 (2)该图支持达尔文的共同由来学说吗？_____。

《高中生物人教版课件-遗传与进化》


常见基因突变类型包括点 突变、插入/缺失和倒位等。 这些变异可以导致染色体 变异，从而导致不良后果。
突变对于生物个体来说可 能是有害的、中性的或有 益的。然而，演化过程本 身的实质就是突变的积累 和选择。
3 环境因素
某些物理或化学因素，例 如辐射，可能导致基因突 变。
突变的影响和意义
1
稳态和进化
2
遗传与进化
欢迎来到高中生物人教版课件——遗传与进化。在这个课程中，我们将探究 DNA、突变、自然选择等生命科学中最基本的原理。
遗传基础知识
进化与遗传
进化是生命体适应自然环境并逐渐变化的过程。 遗传是生物种群遗传信息的传递。
遗传物质
遗传物质是介于分子和细胞之间的物质，通常指 DNA。
孟德尔的遗传定律
• 完全显性 • 不完全显性 • 超显性
隐性遗传
隐性遗传是指一种基因在遗传 过程中完全被另一种基因压制， 表现为潜在或不显眼的特征。
• 纯合子 • 杂合子
连锁遗传
连锁遗传是指两个或更多基因 在同一染色体上的紧密联系， 它们倾向于一起遗传。
• 自由组合 • 交叉互换
基因突变和突变类型
1 类型
2 突变效应
现代生物技术开启了对人类基因组与相关遗传变 异的细致研究。这些研究逐渐揭示了人类基因变 异与一些社会问题（如种族主义、性别歧视）之 间的关系。
总结
遗传过程 突变的影响 进化的方式 人类的进化历史
基因从一个个体传递到下一代 新的基因型和表型诞生 突变、基因漂变、自然选择 人类源于非洲并在全球范围内扩散。近代人类具 有大量遗传多样性。
基因漂变
遗传多样性是指一个种群内不同 基因的数量和表达形式。高的遗 传多样性有利于生态系统的健康。
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环状
与组蛋白结合
不结合
均有内含子 线状 结合
（2）基因组扩增
包括基因组的整体扩增和区域扩增，基因组的整体扩 增主要指整个染色体组或整条染色体的倍增，区域扩增 是指基因组中某些区域的重复。
✓ 基因组扩增的机制 A 基因组整体倍增（DNA复制后染色体不分离）
B 基因组区域扩增（不等交换,转座,复制滑移）
三、蛋白质和蛋白质组的进化
（一）蛋白质的进化
蛋白质在生物进化过程中,其氨基酸序列会出现 一定的变异,对同一种蛋白质在不同物种中的比较, 就可以反映出物种间的亲缘关系.
1、不同物种同种蛋白质氨基酸序列的比较
➢ 不同生物中同种蛋白质的差异越小, 二者间的 亲缘关系就越近.
➢ 蛋白质功能区域的氨基酸一般保守性要高于非 功能区域, 因而造成蛋白质不同部位的氨基酸 在各种生物中差异的程度不同.
2. 基因功能的进化
基因可以通过基因突变、重叠基因、选择性 剪接、基因共享来实现功能的进化。
（1）基因突变
肽
第3位
催产素 9个氨基酸 异亮氨酸 牛、羊
增血压素 9个氨基酸 苯丙氨酸
第8位 亮氨酸
精氨酸
（2）重叠基因
指 在 同 一 条 DNA 片段上，由不同的 可读框所构成的所 有互相重叠的基因。
➢ 原核生物基因组大小变化范围很小，最大和最小的基因 组间差距仅为20倍。 ➢ 真核生物基因组大小变化范围很大，最大和最小的基因 组间差距达到80000倍。但其间的基因数相差不是太大,只有 40～50倍。真核生物基因组的变化主要是非基因序列的含量 变化导致。
（2）DNA质的变化（核酸序列的变化）
主要是由于核苷酸的替换、插入或缺失造成。
但DNA含量大小并不能完全说明生物进化的程度和遗传 复杂性的高低，这种现象称为C值悖理(C value paradox)。
酵母的基因组是14Mb，而与酵母处于同一水平的变形虫 却具有与鲸鱼相近的基因组(>20万Mb)！
高等的被子植物的基因组是50Mb，而低等的蕨类植物却 高达30万Mb。
动物方面,海绵的基因组是49Mb,哺乳动物和人类是3000 Mb，但硬骨鱼类的基因组却高达14万Mb。
二、基因和基因组的进化
1．基因的进化 （1）基因结构的进化——内含子的起源与进化 （2）基因功能的进化——功能的分化与多功能 （3）新基因的起源
2．基因组的进化 （1）基因组进化的总趋势 （2）基因组结构的进化
（一）基因的进化
1. 基因结构的进化
（1）内含子的起源 内含子(intron)：在原初转录物中，通过RNA拼接反应
第六章 生物遗传系统的进化
一、染色体的进化
（一）染色体数目的进化 （二）染色体结构的进化 （三）染色体功能的进化
（一）染色体数目的进化
1、总趋势：染色体数目的增加或减少
2、途径 1）增加 ①基本染色体组的增加 染色体组：二倍体生物中来自一个配子的一套染色体。 同种染色体复制而细胞不分裂，形成同源多倍体； 具有不同染色体组物种的杂种加倍形成异源多倍体。
内含子可区分为三类：
{Ⅰ类内含子 Ⅱ、Ⅲ类的内含子和核mRNA内含子 核tRNA内含子与古细菌内含子(tRNA, rRNA)
Ⅱ类内含子比较大，可达600bp以上，有7个结构域。Ⅲ类 内含子可以看作是Ⅱ类的缺失突变体，除Ⅱ类的结构域Ⅵ保 持完整外，结构域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、VII都可以缺失，因 此比Ⅱ类内含子小得多，一般不超过150个核苷酸。
（5）转座与基因组的进化 ①转座概念 染色体片段由一个位置转至另一位置的现象称为转座。 ②机制 转座: 细菌、真菌、动物和植物基因组中 反转录转座: 真核生物中普遍存在，哺乳动物中数量最多
③转座的遗传学效应
➢ 导致基因组扩增 ➢ 使基因组的突变率增高 ➢促进基因重排, 造成基因的倒位,易位,重复,缺失,
普通小麦 异源六倍体 （2n=6x=42）
AABBDD
一粒小麦 （AA）
×
斯卑尔脱
AB
山羊草（BB）
普通小麦 异源六倍体 （2n=6x=42）
AABBDD
AABB （硬粒小麦）
2n=4x=28 ×
方穗山羊草 （ DD ）
ABD
②个别染色体的增加
2n+1 2n+2 ……
普通小麦AABBDD
×
二粒小麦AABB
B、可以产生假基因。 C、基因重复可产生额外的拷贝，此时只要其中一个拷
贝能保持原功能，额外的拷贝就可随意地变化，从 而有可能获得新功能，导致新基因的产生。
（2）基因延长
指由同一个等位基因的不等交换造成基因内 部重复产生新基因的一种方式。
基因延长造成的基因内部重复可能会使其产 物产生新的活性位点或增加其产物的稳定性,从 而获得新的基因功能或基因功能增强.
（1）基因重复
①什么是基因重复
指部分或整个基因序列在基因组中的倍增，前者是基因内 部重复即一个基因的部分区域，在基因内发生了倍增，常常 造成基因延长，后者则是完全基因重复。
②基因重复的原因
A、不等交换 B、额外的基因拷贝
整合到基因组中. C、染色体数目增加
③进化上的意义
A、基因重复后，所有拷贝都保持原来的功能，使有关 生物能产生很多同样的RNA分子和蛋白，如tRNA基 因和rRNA基因即如此。
（3）基因家族的进化
①什么是基因家族？
在基因组进化 中，一个基因通过 基因重复产生了两 个或更多的拷贝， 这些基因即构成一 个基因家族。
③基因家族进化的方式——致同进化 一个基因家族的成员通过遗传上的相互作用，使得
所有成员可以作为一个整体一起进化。
机制：不等交换、基因转换
不等交换
基因转换
在家族基因的致同进化中,基因转换比不等交换更具有优越性 ✓基因转换不改变基因家族中的基因数目. ✓基因转换适于串联重复基因,也适用于散布式的重复基因. ✓基因转换在方向性上更有利于致同进化
指基因及其产物在进化中无变化，但却在保持原有功能 的情况下又被用于生命体系的其他方面，也即获得了多种 功能。
如鸟类和鳄鱼的ε-眼晶体蛋白与LDH-B4的氨基酸序列 相同，且具有相同的乳酸脱氢酶活性。经分析二种蛋白 实际是由同一基因编码的同一种蛋白。
3. 新基因的起源
基因重复 基因延长 外显子改组(基因杂合)
（2）形成新种(2个果蝇物种 melanogaster 和 Simulans ， 二者形态相似，自然状况 下可以杂交，但后代不育， 二者染色体结构有区别： 有1个大的倒位，5个短的 倒位和14个小节的差异。
（三）染色体功能的进化
主要体现在性染色体与常染色体的分化
1901年美国细胞学家麦克朗（C. E. Mc Clung ）在直 翅目昆虫中首先发现并确定了性染色体.
（2）内含子的进化
• 核mRNA内含子源于原始的Ⅱ类内含子:Ⅱ类和核mRNA的内
含子剪接都有套索中间体。
第II、Ⅲ类内含子
↓GUGCG
YnAG↓
核mRNA内含子
AG↓GU
YnAG↓
• 核tRNA内含子可能与古细菌内含子同源.
➢ 内含子进化的总变化趋势是大基因组含有较多内含子，小 基因组含有较少的内含子.
先起源说也不否认有些内含子是在进化中通过转座作用后 插入而来。
不同内含子的边界序列
内含子类型
5′剪接点
核tRNA内含子
无保守序列
第I类内含子(原核、细胞器、核) ↓U
第II、Ⅲ类内含子(原核、细胞器) ↓GUGCG
核mRNA内含子
AG↓GU
3′剪接点 无保守序列 G↓ YnAG↓ YnAG↓
规律： ➢ 一种核酸分子或其上某一区域所受的功能制约越少，其
核苷酸的替换率就越高。
➢ 同义替换的进化速率要高于非同义替换。
✓内含子的进化速率要高于非同义替换几倍，甚至接近 同义替换的进化速率。
➢ 核酸序列的变化与进化时间相关，对于同源基因，亲缘 关系越近的生物间差异越小。
2、基因组结构的进化
（1）基因组结构的特点 基因组的种类： 原核的类核基因组
同源转座元件的重组可导致基因的缺失或易位.
（6）基因的水平转移
①概念 指遗传物质在不同物种基因组之间的转移，为水平转移。
②机制 物种间具有可以相互转运遗传物质的载体,另外还要具有
把外源基因插入整合到基因组中的分子机制。如反转录病 毒和细菌质粒等.
③基因水平转移的遗传效应
✓为基因组的进化提供了一条有效的途径, 使新基因有可能 迅速地在各类不同物种中实现扩散.
（4）假基因的进化
①什么是假基因
指基因组中与某一功能基因的序列高度同源，但没有功 能的DNA片段。
②假基因产生的途径
A、基因重复
B、已存在的假基因重复，产生更多的假基因
C、反转录转座
功能基因 转录
反转录
RNA
DNA片段
插入到基因组中
产生原功 能基因的 拷贝
由于结构突变或 丢失调控元件 而失去功能
假基因
如 ： φX174 单 链 DNA 噬 菌 体 ， 直 径 仅 20nm ， 全 序 列 5375个bp，仅可编 接
指从一个基因转录出来的RAN前体，通过不同的剪接 方式形成不同的成熟mRNA，产生不同的蛋白质。
（4）基因共享（一因两用或多用）
➢ ZW型：W染色体是雌性决定因素(ZW是雌性，雄性是ZZ)。包 括鸟类,鳞翅目昆虫,一些两栖类。
➢ X0型：雌体—XX 雄体—X0，蝗虫,蟋蟀,蚱蜢,蟑螂等直翅目 昆虫。
➢ 性比数决定性别：果蝇的雌性决定因子于X染色体上，而雄 性决定基因并不位于Y染色体，它们位于常染色体之中，并 且不止一个。果蝇X染色体与常染色体组的比决定性别 X/A=1/2=0.5 正常雄性 X/A=2/2=1 正常雌性 X/A=2/3=0.67 为中间类型 X/A=1/3=0.3 超雄性 X/A=3/2=1.5 超雌性