植物的遗传变异与进化.PDF

第五章 植物的遗传、变异与进化 什么是生物的遗传和变异？你是怎样 理解生物进化的？ 生物进化 指生物与其生存环境之间相互作用并导 致遗传系统和表型发生一系列不可逆转的改 变的过程，这种改变一般导致对其生存环境 的相对适应。 生物进化表现在生物多样性种类和数量 的增加及生物体构造和功能的更加复杂和完 善。 （指地球上的生命从最初最原始的形式经过 漫长的岁月变异演化为几百万种形形色色生物的过 程。） 快速浏览： 生物进化的理论有哪些？ 简介达尔文进化学说的基本内容。 5.1生物进化理论的产生和发展 ①古希腊Anaximande早在2500年前，就表达过 生命起源的观点，认为生命最初是从海底淤 泥产生。 ②亚里士多德(Aristotle)2300年前就已经观 察到自然界的生物是由底等到高等的自然等 级组合在一起的。 （公元前5世纪前后，古希腊哲学家就已经表 达出现代进化论所依据的两个基本思想，一 是自然界连续性的思想，即认为生物是世代 延续并相互关联的；二是通过变化创造不同 生物的思想。） ③18世纪，法国博物学家布丰（Buffon）的工 作中，清晰展现了有机体明显带有遗传和饰变 的特征。 ④拉马克(J.B.Lamarck）是历史上第一位提出 完整而具体的进化学说的博物学家。 “用进废 退”和 “获得性遗传”。 ⑤居维叶（Cuvier）的 “灾变说”。 （从18 世纪末到19 世纪中期，很多博物学家 已经观察到生物物种连续和变异的现象。） ⑥达尔文（C.Darwin）：1859年达尔文物种起 源的发表，标志着生物进化理论的发展进入到 一个新时期。 “遗传和变异”、 “过渡繁殖”、 “生存斗争”、 “适者生存”。 达尔文进化学说的基本内容 生物普遍具有变异现象，大部分变异都有遗传的倾 向，即获得性状是遗传的； 一切生物都有高速率增加的倾向，即具有巨大的繁 殖力； 一切生物的实际生存数极其低微； 在生存斗争过程中，对生存有利的变异个体被保存， 不利的个体被淘汰； 自然选择可保存和积累微小的变异，使后代离开祖 先类型越来越远，通过性状分歧和中间类型的绝灭 而逐渐形成新的物种 （自然环境导致生物出现生存 和繁殖能力的差别，一些生物生存下去，另一些生 物被淘汰）。 Darwin主义包含了两方面的基本 含义 （1）现代所有的生物都是从过去的生物 进化来的； （2）自然选择是生物适应环境而进化的 原因。 人工选择与自然选择 ⑦20世纪30年代以后，生物进化研究逐步 由强调单个进化因素走向综合分析各种可 能的影响因素，即 “现代综合进化理 论”(the modern synthetic theory)。 ⑧20世纪50年代以后，木村资生提出了分 子进化的中性学说（neutral theory of molecular evolution)。 ⑨20世纪70年代，提出了天外星体撞击引 起地球上生物集群绝灭的 “新灾变说”。 ⑩20世纪末， “进化发育生物学” （Evo－ Devo）。 思考： 植物遗传的基本规律有哪些？ 导致植物变异的因素有哪些？ 5.2植物的遗传和变异 5.2.1植物遗传的基本规律 ①基因（gene）：是携带遗传信息的基 本单位，是具有遗传效应的DNA分子片段； 而DNA通过半保留复制，将携带的遗传信 息准确地传递给下一代，并通过转录和翻 译过程，控制生物体的表型性状。 ②核基因控制性状 分离定律：二倍体生物的性状是由一对等位基因控 制的，成对的等位基因在杂合状态下互不混淆，保持 独立性；当形成配子时它们彼此分离进入不同的配子。 自由组合定律：控制两对（或两对以上）性状的基 因是相互独立的，形成配子时，等位基因分离，非等 位基因自由组合。 连锁与互换规律：两对基因位于同一对染色体上， 就会连锁在一起进入配子。同源染色体的非姊妹染色 单体之间可能发生交叉和互换，导致一部分基因脱离 原来的染色体而与另一条染色体上的基因组合在一起。 ③细胞质基因控制性状 性状的遗传受核外遗传物质的控制，常 称之为核外遗传或细胞质遗传。 （质量性状是由一对基因控制一对性状。数量性状 是由两对甚至多对基因共同控制的，它们共同作用 于同一个性状，但各自对表型的效应作用很小，因 而常称为微效基因。数量性状是由多个微效基因的 效应累加的结果）