遗传与进化

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第三节：遗传与进化

1．遗传变异的结构和物质基础

(1)遗传变异的结构

生物体的各种性状都是由基因控制的。基因在细胞里大多有规律地集中在细胞核内的染色体上。染色体是由蛋白质和DNA(脱氧核糖核酸)构成。DNA分子具有双螺旋结构，其基本单位为脱氧核苷酸，包括脱氧核糖、碱基和磷酸。

(2)遗传变异的物质基础

基因是遗传变异的物质基础。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达。若不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等的不同，是基因差异所致。

2．遗传变异现象

(1)遗传现象

子代与亲代、子代不同个体之间在性状上表现出的相似性现象。如“种瓜得瓜，种豆得豆”。

(2)变异现象

子代与亲代、子代不同个体之间在性状上表现出的差异性现象。如“一母生九子，子子各不同”。

3．生物进化论

(1)生物进化现象

普遍存在于生物界。生物化石为生物进化提供了最有力的证据。

(2)达尔文进化论的主要观点

达尔文认为，生物普遍存在着过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存现象。达尔文生物进化论的核心是自然选择学说；自然选择的实质是适者生存，不适者被淘汰(也是自然选择的结果)。生物进化的总方向是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生；并认为，生物进化的方向由自然选择决定，生物进化的动力是生存斗争。

(3)生物进化论的发展

综合进化论从群体基因频率变化的角度解释物种进化过程，认为同一物种的生物群体中存在着多种多样的基因。在代代相传的种族繁衍过程中，这些基因从亲代传递到子代并保持着相对的稳定性，同时也发生着某些变异。生物群体中的某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较强，则这些基因在子代的生物群体中会越来越多；反之，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较弱，这些基因在子代的生物群体中会越来越少。这说明亲代的基因在传递给子代的过程中也发生着“自然选择”。

4．遗传变异在育种方面的应用

(1)杂种优势

通过物种杂交技术，可使子代表现出双亲的遗传优势。如袁隆平的杂交水稻、中国民间的马与驴杂交产生骡。

(2)人类优生

①近亲结婚的危害：近亲结婚使子代遗传病的发病率大大提高。

②我国“婚姻法”规定：直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。

5．基因科学技术的发展

(1)人类基因组计划

人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的，旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。该计划于1990年正式启动，其目的是测定人类23对染色体的DNA分子中的全部基因，解读它们包含的遗传信息，造福于人类。美、英、德、日、法、中等六国参加了这项工作。中国承担了3号染色体约1100多个基因的测序，2000年6月26日，六国宣布完成了这项意义重大的工作，即人类基因组草图已经完成。

(2)基因工程的应用――转基因技术

转基因技术是指利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其他物种中，改造生物的遗传物质，使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。转基因技术在农业生产、动物饲养和医药研究等诸多领域有着广泛的应用前景。

(3)沃森、克里克与DNA双螺旋结构的发现及启示

1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代。分子生物学使生物大分子的研究进入一个新的阶段，使遗传的研究深入到分子层次，“生命之谜”被打开，人们能清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。从沃森、克里克对DNA分子双螺旋结构模型的多次重建中，体会科学模型的建立同样是一个不断完善、不断修正的过程，从中体验科学家不畏失败、不懈探索的毅力和精神。