高中生物学新课程标准教学研讨"生物的变异"的教学构思

“生物的变异”是必修部分“遗传与进化”模块中的第4单元,本单元知识以生物的可遗传变异的来源为核心,主要阐明发生在有性生殖过程中的基因重组、基因突变和染色体变异是形成生物多样性的重要原因之一,以及可遗传变异在育种上的应用．并关注转基因生物和转基因食品的安全性等。通过学习和领会新课标要求,笔者对本单元的教学构思如下:     

几种转基因植物体细胞克隆变异的多样性研究

分析了杨树、水稻和甘蔗转基因植株体细胞克隆的表型变异和基因组DNA多态性。探讨了以下问题:转基因植株体细胞克隆的1)表型多样性, 2)基因组DNA多样性, 3)二者的相关性, 4)表型变异和DNA变异的可遗传特性, 5)产生的可能原因,以及6)在农业生产上的应用。     

关于自然选择的实质

达尔文进化学说的中心思想是选择,特别是自然选择。按照达尔文的观点,自然选择是生物进化的主要力量,由此产生出生物的多样性、生物对环境的各种适应和生物的向上发展。而获得性遗传和突然变异(相当于突变)是生物进化的辅助因素。     

用组织培养技术诱发植物遗传变异的途径

遗传和变异是生物界最普遍、最基本的两个特征。人类在历代的生产活动中逐步认识到它们的关系:遗传是相对的,保守的。没有遗传,就不可能保持性状和物种的相对稳定性;而变异是绝对的,发展的。没有变异就不会产生新的性状,也就不可能有物种的进化和新品种的产生。当然,这里说的变异是指可遗传的变异,是遗传基础或基因改变而表现出来的变异。     

植物染色体数目及其变异与生境关系初探

染色体是基因的载体 ,基因决定生物的性状 ,一定的性状则适应特定的环境。染色体对生物繁衍后代 ,延续种族起着重要的作用。虽然在一定的生境中 ,植物的染色体是恒定的 ,但是大尺度的生境异质性往往导致染色体水平的变异 ,从而增加了物种的遗传多样性。由于一个物种的稳定性和进化潜力依赖其遗传多样性 ,因此保护遗传多样性成为生物多样性保护的最终目的[1 ] 。近年来 ,由于分子生态学的兴起 ,目前遗传多样性研究多集中于同工酶遗传多样性、蛋白质多样性、ＤＮＡ序列多样性和基因位点多样性的研究[2～8,34～ 36] ,而细胞水平的遗传多样性与…     

遗传多样性及其保存

生物多样性,包括生态系统、物种和遗传(基因)的多样性,是近年来国际社会讨论的一个热门话题。其内容涉及生物多样性的形成、现状及其评价;生物多样性消失的原因及其深远影响;生物多样性的保护和保存等。其中遗传多样性,包括微生物、植物、动物和人的遗传多样性可能是问题的核心。本文仅就动物遗传多样性研究的若干问题,结合我们的工作作一介绍。     

SNPs在水生动物遗传多样性分析的应用

Lander于1996年提出的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)被认为是第三代理想的遗传标记.SNPs是基因组水平上由单个碱基变异引起的DNA序列多态性,广泛应用于生物的遗传多样性研究.本文就SNPs定义、特性,及其在水生动物遗传多样性分析的应用进行综述.     

微生物融合重组子的鉴定——DNA分子检测技术

融合子是双亲融合的产物,必然带有双亲的分子标记,因此ＤＮＡ水平上的分子标记是鉴别融合子最可靠的指标。生物群体中等位基因的差异导致遗传多样性,它形成的分子基础是基因组ＤＮＡ序列变异。在生物基因组中,还存在大量不编码ＤＮＡ序列,它们是中性的,在进化过程中...     

中国稻区的生物多样性

中国稻区生物多样性是指该区域各种生命形式的资源总和,包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性及与此相关的各种生态过程。本文阐述了中国栽培稻、野生稻遗传资源及稻区生境动植物的多样性,初步探讨了稻区生物多样性丧失的原因及其保护措施。     

荒漠沙蜥遗传多样性的地理变异

荒漠沙蜥(Phrynocephalus przewalskii)是一种进化地位至今存在争议的沙漠蜥蜴,该文基于12个不同地理种群119号荒漠沙蜥样本线粒体基因组ND2序列,在分析其系统进化历史的同时,研究了不同环境因素对其遗传多样性的影响。结果发现,12个地理种群聚类成3个明显的分枝,变色沙蜥(P.versicolor)和A枝处于与B、C两枝并列的位置。所调查种群的遗传多样性存在显著的地理变异,分析显示纬度、降雨和降雨变异对种群的遗传多样性都存在影响:随纬度升高、降雨增加,或降雨变异增加,种群遗传多样性均有下降趋势。推测纬度可能通过影响降雨和降雨变异对遗传多样性产生作用。     

人口发展与生物多样性

地球上现有生物约２００万种,历史上曾达到２５００万种,这种生物的多样性是生命发展的基本特征之一。从进化的角度来看,地球上生物发展的总趋势是种类由少到多,由单一环境到适应多种多样的环境;从遗传的角度来看,生物多样性为生命提供了一个无比庞大基因库,使生物在漫长的进化历程中,在遗传与变异的对立统一运动中始终保持旺盛的活力,不仅使生物适应环境的能力趋于完善,且使生物具有抵抗环境骤变的巨大潜能;从生态系统的角度来看,生物多样性是生态系统稳定的基本保证。就人的自然属性来说,人类是多样性生物大家庭中的一员,其…     

基于线粒体 Cyt b 基因的柴达木盆地子午沙鼠的遗传多样性与种群结构分析

对采集自柴达木盆地4个子午沙鼠种群的线粒体Cyt b部分序列进行测序,分析其遗传多样性和种群间系统进化关系。结果显示：冷湖-苏干湖种群的遗传多样性最高（Hd = 1.000;π = 0.00530）,花土沟种群的遗传多样性最低（Hd = 0.750;π = 0.00255）。分子变异分析结果显示61.68%的变异来自种群内,38.32%的变异来自种群间。其中, 冷湖-苏干湖种群与其他种群之间的遗传分化水平相对较低,格尔木种群与其他种群之间有较高水平的遗传分化。系统进化分析显示柴达木盆地子午沙鼠以冷湖-苏干湖为发源地沿盆地周边自西向东扩散,各种群之间存在广泛的基因交流。由于地理阻隔,格尔木种群与其他种群间基因交流较少。各地理种群间遗传距离与地理距离不相关。青藏高原大湖期是柴达木盆地各种群之间产生遗传分化的主要原因。     

从知识创新展望21世纪生物多样性科学

首先简要介绍汤佩松(1983)创新植物学,随后根据其创新思想分析了生物多样性三个层次研究的现状和问题。提出了一个根据DNA 序列变异尺度为标准的新的遗传多样性等级制度。为了避免物种和其他分类群的随意性, 建议以DNA 序列变异作为可操作的分类单元(OTU)和国际上进化上显著单元(ESU)相呼应。下一世纪的分子系统学和分子生态学可能重点研究DNA 变异, 特别是重复序列的变化对生物生命活动的调控, 在分子水平上揭示结构和功能的进化和适应。第三部分讨论Diversitas五个核心课题, 说明分子水平研究和生物技术对生物多样性保护和持续利用的重要性和迫切性。最后评论了" 天人合一" 为代表的反科学主义思潮, 坚持科学进步。     

努力推动中国的遗传多样性研究

遗传多样性(Genetic diversity)是生物多样性(Biological diversity)的重要组成部分和核心内容。广义的遗传多样性是指所有生物携带的遗传信息的总和,反映的是所有生物遗传基因的多样性。狭义的遗传多样性是指生物种内基因的变化。遗传多样性是生物物种在进化过程中积累起来的遗传变异。     

浅析环境特征对遗传多样性与物种多样性的平行效应

遗传多样性与物种多样性是生物多样性的两个基本层次。近年来的研究表明,环境特征可能对种群遗传多样性与群落物种多样性产生平行效应。本文对遗传多样性与物种多样性关联模型中环境特征对遗传多样性与物种多样性的平行效应部分进行了具体化介绍。基于群落形成的四个基本过程,即突变与物种形成、选择、漂变和扩散,探讨了环境特征对遗传多样性与物种多样性产生平行效应的理论基础。在全球变化的大背景下,研究环境特征对遗传多样性与物种多样性的平行效应及这两个维度多样性对全球变化响应的异同具有重要的生态学与保护生物学意义。然而,目前大多数生物多样性研究仍然只基于物种多样性一个维度,在同一系统中同时对遗传多样性与物种多样性进行整合研究的工作仍然较少。希望通过本文的总结与讨论,能对国内遗传多样性与物种多样性整合研究起到参考与促进作用。     

分子标记在家畜遗传多样性研究中的应用

家畜遗传多样性是生物多样性的重要组成部分,与人类未来的生存与发展密切相关。中国拥有丰富的地方家畜品种资源,但由于保种不当和盲目引进外来品种进行杂交、资金缺乏等原因,许多品种已濒临灭绝。如何保存利用好我国优良的家畜遗传资源已成为越来越严峻的问题。随着生物学技术的不断发展与完善,许多分子标记技术已经应用于畜禽遗传资源的研究。简要介绍了在家畜遗传多样性研究中应用最广的几种分子标记及其特性,讨论了在家畜遗传多样性的研究中如何选用适当的分子标记。     

如何正确评价《普通遗传学》(续)——与李继耕先生商榷

二.关于获得性遗传问题李先生在这一问题上的意见主要是有关下述两个方面: 1.关于获得性遗传的事实问题由于两大学派对遗传的物质基础、遗传性变异产生的原因和机制等问题的理解不同,这就关系到在获得性能否遗传的问题上也存在着截然不同的论点。米丘林学派认为获得性是遗传的,而且肯定生物的进化主要是通过获得性     

中国山杨遗传多样性及遗传结构分析

利用6个单拷贝核基因标记,对中国山杨(Populus davidiana Dode)14个自然居群的遗传多样性和遗传分化水平进行了研究。结果表明,中国山杨表现出较高的遗传多样性水平,各居群间基因流(Nm)为0.66;居群内的变异占总变异的百分比(71.82%)大于居群间(28.18%)。Mantel test检验结果显示居群遗传距离和地理距离间没有相关性。失配分布检测显示中国山杨历史上曾经历过种群的扩张。复杂的种群历史动态、高度异交和较高的碱基突变速率是中国山杨遗传多样性水平较高的原因;而较强的花粉和种子扩散能力及中国山杨的连续分布可能是其居群间遗传分化较小的原因。     

山核桃种质资源遗传多样性的RAPD分析

运用RAPD分子标记技术对山核桃种质资源的五处天然居群遗传多样性进行了初步研究。20条10bp随机引物共检测出252个扩增位点,其中多态性位点168个,多态性位点比率为66.7%。依据Shannon’s表型多样性指数,山核桃种质资源的遗传多样性水平相对较高,群体内变异占总变异的60.32%,居群间变异率为39.68%。五处天然居群中,岛石居群遗传多样性水平最高,为0.2800,临目居群最低,为0.1992。群体内平均遗传距离为0.0914,居群间平均遗传距离为0.1188。丰富的遗传多样性可保证山核桃种质群体能够持续生存和发育,也为山核桃选优、品种改良及遗传育种工作奠定了遗传学基础。     

北京东灵山地区不同海拔柴胡居群的遗传多样性

利用ISSR技术对北京东灵山地区不同海拔的6个柴胡居群进行分析,观察不同海拔柴胡居群的遗传多样性。结果表明,东灵山地区不同海拔柴胡居群的遗传多样性差异较大,海拔1135m居群表现出较高的遗传变异水平,高海拔居群遗传多样性较低;遗传距离与海拔差距有一定的相关性,相邻海拔的不同柴胡居群间具有相对较低的遗传距离;柴胡具有较强的遗传分化趋势,且大部分变异存在于居群内。不同海拔导致的异质生境及基因流是影响柴胡居群遗传多样性的主要原因。