⑴ 色覺的解釋及造句
色覺拼音
【注音】: se jue
色覺解釋
【意思】:各種有色光反映到視網膜上所產生的感覺。
色覺造句:
1、我們也繼承了色覺,這一能力在動物中非常罕見。
2、不過,至今科學家們還不知道蜜蜂的色覺速度是否跟得上它們的飛行速度。
3、她推測,作為一個醫生,超色覺可能可以使她僅僅通過觀察普通醫生看不到膚色細微變化而判斷別人是否生病。
4、問題是,色覺障礙的程度為產品的可用性帶來了巨大的挑戰。
5、答案就在人體的色覺是如何工作的。
6、這些動物早已擁有四色覺,但關鍵的區別是,他們的第四種顏色位於高頻的紫外線區域,在人類可視范圍之外。
7、不要忘記,紅色與藍色對紅-綠色覺障礙者可不是很友好(詳見前文「色覺障礙」)。
8、從表1可以看出,色覺障礙患者中最典型的一類人是無法接收紅、綠兩色的男性。
9、他撰寫有關熱、數學、色覺和物理學的教科書。
10、我們的實驗證明,鳥類的色覺使用了所有四種錐細胞。
11、因為L-和M-cone的弧度非常接近(見圖1),所以由L-和M-cone引起的色覺障礙症狀非常相似。
12、由S-cone引起的色覺誤差會導致顏色的接收都是基於紅、綠色調,而深受贊譽的藍、黃配色則無法感知。
13、在哺乳動物中,只有靈長類動物曾被發現具有如此精密的色覺,因此小鼠的大腦不需進化就可以辨別這些色覺了。
14、通過測試結果分析,證明了這種織物不僅能提高夜間自身能見度,而且可以為色覺異常者分辨。
15、同時也提出了關於對各種異常色覺現象的正確鑒別和分類還有待於做深入、系統的研究。
16、色覺進化是近三十多年來廣泛研究的課題。
17、必須有好的視力和正常的色覺;
18、想了解這些發現,我們最好先對生物的色覺有些基本認識。
19、可用以辨別不同錐細胞的視蛋白,讓我們找到了研究色覺演化的方法。
20、目的研究黃色人工晶狀體(IOL)植入眼內主觀感覺、對比敏感度和色覺的變化。
21、本研究介紹了一種基於顏色視覺誘發電位(VEP)的色覺缺陷檢測系統。
22、色盲在猴群中上升是因為全色覺需要兩種不同的視蛋白基因,它們存在於X染色體上。
23、色覺研究是一個迅速發展的多學科交互滲透的前沿研究領域,而色覺缺陷研究又是其中最為基礎和核心的內容。
24、在使用顯示器之前和之後測試了受試者的`色覺。
25、當誘導域與試驗域之間的色調差增大時,試驗目標色覺位移的幅值減小,而色覺位移矢量偏離恆定色調線的偏向角卻增大。
26、色盲是一種遺傳性疾病,由於色覺機理尚未研究清楚,一向不能矯治。
27、這種格式僅限於表示味覺、嗅覺、色覺、感覺等意義的形容詞。
28、事實上,同一家族的猴子中可能存在多達六種不同類型的色盲或色覺。
29、我們的色覺依舊是演化改造工程的結果,比起鳥類與許多爬行類及魚類的四色視覺系統,我們還是少了一個色素。
30、結論早期行白內障手術可以有效地提高患者視力,改善患者的色覺。
⑵ 自然界生物對顏色的不同反應。
顏色是客觀的還是主觀的?——兼談周啟光先生認識之誤
我們平常所說的物之顏色,如花的紅色、黃色等等,是客觀的還是主觀的?人們通常都認為前述的顏色是物之屬性,是客觀的。人們在說物之性質時,大多以其顏色為重要特徵,如說一些葯物的是白色的粉末,以黑熊、白熊、棕熊區別熊的種群,判別兩樣東西何者是食鹽何者是高錳酸鉀只須看顏色就能做到等等。
那麼物之顏色到底是怎樣的東西呢?這無疑是想尋根究底的人類所要搞明白的。當人們對問題作深入的研究後,發現心中的不同顏色原來是人的視覺系統對不同波長(當然也可以說不同頻率)的光波的不同感覺。有人以這一研究為據,就認定顏色是主觀的。
對於顏色,有認為是客觀的,也有認為是主觀的,於是就有了周啟光先生在本論壇上題為「周啟光:《破解美的本質千古之謎的突破口——美學「日心說」,「色美」非客觀》」的帖子中談到的「顏色本質客觀論」與「顏色本質主觀論」的論爭。
不同波長的光波作用於人眼會產生不同的顏色感覺即不同的色覺,這是人們已經揭示的事實。這里的問題是,人的色覺單單依靠人能產生出來嗎?答案顯然是否定的,因為人眼在沒有光波進入的情況下,就不會產生出色覺。比如說,人看到一朵花感到了紅色,就有主、客觀兩方面的因素,主觀方面的因素是人的視覺系統的運作,客觀方面的因素則是作為外物的花給出了波長范圍約為630~750nm的光(花「給出」光,基本上都是由花反射陽光或其他光源的光實現的。在能發光的物體放射出光時,「給出」就意指「發射」而非「反射」了。說某物「給出」光,是把發射和反射兩種情況都包括在內的籠統說法)。顯然,當來之於一朵花的波長范圍約為630~750nm的光進入人的眼睛時,人就產生了紅色的感覺,這紅色的感覺雖生之於人,但卻不是人的視覺單獨的屬性,因為要是沒有波長范圍約為630~750nm的光進入人的眼睛,單獨的視覺就不會有紅色這一色覺。
可是,周啟光先生卻只知其一,不知其二。他說,「光亮和顏色是人或者動物視覺神經物質具有的屬性」,這顯然是完全不符合事實的說法。不知處於黑暗中的周先生的「視覺神經物質」中能產生出怎樣的「光亮和顏色」?周先生同時還扯到了「動物」,請問周先生何以能確定「動物視覺神經物質」具有「光亮和顏色……的屬性」?
如所周知,人感覺到一朵花的紅色,是離不開花的。盡管人的紅色感覺存之於人心中,但它卻是來自這朵花的波長范圍約為630~750nm的光刺激的結果,其實也就是人對這朵花一處於陽光下就會給出波長范圍約為630~750nm的光這一性質的反映。「這朵花一處於陽光下就會給出波長范圍約為630~750nm的光」這一性質,就是這朵花的紅色屬性。花的這種顏色屬性處之於花,是不隨人的意志為轉移的,無疑是客觀的東西了。
很明顯,顏色有著雙重的含義,它既可指人的感覺,又可指物之屬性。人所感覺到的顏色是作為物之屬性的顏色的反映。所以,顏色既可指主觀的東西,又可指客觀的東西。任何獨持「顏色本質主觀論」和「顏色本質客觀論」的一「論」而否定另一「論」的做法都是不妥當的。
可是周啟光先生卻認為只有「顏色本質主觀論」才正確,聲稱已「勢如破竹地破除了……顏色本質客觀論」。這不能不讓人驚嘆周先生的能耐。請看看周先生是如何「勢如破竹地破除了……顏色本質客觀論」的吧。
周先生說,「我們從大學物理學教材基礎知識可以得出這樣一個結論:世間萬物都是由相同的基本粒子(質子、中子、電子乃至誇克)構成的,而基本粒子都是無光無色的,因此萬物也都是無光無色的」。
「萬物……都是無光無色的」,真是石破天驚之語!只可惜它卻得不到事實的支持。請看看現實世界的情況是怎樣的吧:白天,我們看面前,瞻遠處,只見世界充滿陽光,萬物多姿多彩;晚上,注目月亮,遙望星空,能看到月明星閃,數不清的天體在競放著光芒。面對這樣的世界,難道周先生根本看不見這一切光亮與顏色?不知周先生何以要根據什麼所謂的自然科學方面的研究硬要說「萬物……都是無光無色的」這種完全違背事實的話?
我們從周先生根據「大學物理學教材基礎知識」得出結論的過程中,看到了周先生所用的不尋常的邏輯。奉行這種邏輯的結果,是從「世間萬物都是由相同的基本粒子(質子、中子、電子乃至誇克)構成的,而基本粒子都是無光無色的」中得出「因此萬物也都是無光無色的」這種不知有幾個人能相信的「結論」。
如果這樣的邏輯能夠成立,那麼「世間萬物都是由相同的基本粒子(質子、中子、電子乃至誇克)構成的,而基本粒子都是肉眼看不到的,因此萬物也都是肉眼看不到的」這樣的「結論」就可直接得出。但誰都能明白,這一「結論」十分荒謬。
如果這樣的邏輯能夠成立,那麼「世間萬物都是由相同的基本粒子(質子、中子、電子乃至誇克)構成的,而基本粒子都是無意識的,因此萬物也都是無意識的」這樣的「結論」也就沒問題了。事實果真會是如此的嗎?我想請問周先生,根據您的「結論」而說人是沒有意識的,您能接受嗎?
周啟光先生在帖子中還引用了「北京大學孟昭蘭教授主編的高等學校心理學專業教科書《普通心理學》」中說的「顏色不是光波本身的物理屬性,而是不同波長或者頻率的光波作用於眼睛而產生的視覺屬性。不同波長的光產生的顏色感覺不同。波長為700nm的光看上去是紅色,400nm左右的光看上去是紫色……」這些話,以作為「顏色本質主觀論」的有力根據。其實,這一根據也是不能成立的。我們知道,其中的「顏色不是光波本身的物理屬性」雖然沒說錯,但這是囿於「物理屬性」說事的。其實,「顏色不是光波本身的物理屬性」是一回事,光波對於人眼具有顏色特性是與之不同的另一回事,前者是光波物理性質方面的事,後者卻是光波與人眼相互作用方面的事,彼此不可混淆和替代。我們不能因「顏色不是光波本身的物理屬性」而說光波對於人眼不具有顏色特性。——如果說光波對於人眼來說不具有顏色特性,那麼「不同波長或者頻率的光波」會使人感到不同顏色這樣的事情就不可能發生。我們知道,波長為200nm和900nm的電磁波不可能使人產生色覺,只有「不同波長或者頻率的光波」才會使人眼感覺到顏色,而且人眼感覺到的顏色是隨著光波波長或者頻率的不同而不同的。這種事實情況的存在難道不足以說明「不同波長或者頻率的光波」本身就具有對人眼而言的顏色特性嗎?其實,我們已經可以得到這樣的認識:花能給出光波,就說明花具有顏色或者說明顏色是花的一種屬性。光波進入人眼能引起人的色覺,說明光波對人眼而言攜帶著顏色信息。這光波進入人眼引起人的色覺的過程,是花的顏色反映於人眼乃至人腦的過程。人因花而產生的色覺是反映著花的顏色的。
以上所談論的這些說明了,「顏色本質主觀論」找不到站得住腳的根據,是根本成立不了的。周啟光先生喋喋不休地說「『顏色本質主觀論』是我的美學論著最堅實的自然科學基礎之一,是研究美的本質問題的最最關鍵的東西,是整座『美學大廈』的第一塊基石」,在我看來,這所謂的「基石」實際上只不過是由一堆松軟的豆腐渣冒充的,稍一撥動就能被剔除
⑶ 光和顏色的關系
光在普遍意義上來說是某一頻段能量的一種特殊傳播方式,並且具有波粒二象性,提及能量就不得不說電磁波(又叫做電磁輻射,是玻色子),你可以簡單的理解為空間中電場與磁場相互垂直且同相振盪的一種具有能量的波。
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
電磁波的依託載體是光子,它並不需要依靠介質進行傳播,在真空中的傳播速度大小與光速相等,速度為299792458m/s≈3×10⁸m/s。
我們將不同頻率(波段)的電磁波進行分類,有超長波、長波、中波、短波、超短波與微波如:無線電波、微波、紅外線(超遠紅外、遠紅外、中紅外、近紅外)、可見光、紫外線、X射線和γ射線(也稱放射性輻射)等等。
而我們通常所說的「光」,也就是可見光,是人眼可以察覺到的一段電磁波(波長約在380~780nm)。
可見光經三棱鏡後(分光計)會折射出紫、藍、青、綠、黃、橙、紅顏色的光線(光譜),當然顏色不是光的性質,它並不存在於物理學中,物理學對於光只講波長、振幅和相位。
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
可見光波長范圍:390-760納米。紅光:波長范圍:760-622納米;橙光:波長范圍:622~597納米;黃光:波長范圍:597~577納米;綠光:波長范圍:577~492納米;青光:波長范圍:492-450納米;藍光:波長范圍:450-435納米;紫光:波長范圍:435-390納米。
顏色是什麼?
用通俗易懂的話解釋,顏色是色覺生物對不同波長的可見光的一種生物感知。(對於生物)
一個物體的顏色實質上是一個函數:即一個對於可見光的波長范圍內的電磁波吸收以及反射的程度,也可以說是關於電磁波長的函數。
此外,顏色還包含亮度、色調、飽和度。
人類眼中的顏色
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
人類具有三種視錐細胞分別對黃綠色、綠色、藍色比較敏感,並且人類的眼睛是無法分辨純色光和混色光的,比如單紫色光和紅藍混合而成的紫色光,單單依靠眼睛是無法分辨的,這些混合光大多不存在光譜上。視桿細胞的作用主要在感光上面。
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
The arrangement of the three cone classes in the living human eye。
CIE色度圖,能夠清晰反映出人眼對色彩分辨的,在CIE色度圖中只有弧線上的顏色才是光譜色,其它的顏色都是人眼能分辨出來,但卻在光譜中找不到。
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
視錐細胞的吸收譜
當然人所看到的,不一定是真實的,比如單紫色(波長380-420nm的單色光)對視錐細胞中長波(黃綠色)敏感和短波(藍色)敏感的細胞都有比較低的刺激,以至於人眼對此的反饋也比較弱,紅光混合藍光會在我們眼睛當中形成紫光,這一種看似是「紫」但用光譜儀分析一下便可知道事實並不是這樣,或者可以這樣表達,在波長為420nm(紅)的光和波長為564nm(藍)的光混合射入人眼之後,所引起的視錐細胞的狀態的組合中,存在這樣的一種生物感知的組合,而這種組合不能由任何的單一頻率的可見光射入人眼引起(個例除外),這一概念可以廣泛引申到其它例子之中。
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
PS:紅視椎細胞在對單色紫光的敏感程度上遠遠大於藍視椎細胞,這導致肉眼可見的單色紫光看起來是偏藍色的。對於純色與混色光,人眼不具備分辨能力。
除此之外,其實每個人對顏色的感知多多少少是存在差異性的,給某兩人看某種顏色,可能一人覺得它比較淡,另一個人或許會有不同的看法,本質上這是個體視錐細胞的差異。
簡單描述一下「顏色」的大概形成過程,視錐細胞產生的生物電信號,生物電信號通過視網膜上雙極細胞(bipolar cells)、神經節細胞(ganglion cells)之後進一步處理,再由視神經傳送給大腦中掌控視覺信息處理的部分區域,讓人產生色覺。
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
題外話在生物界當中,大多數哺乳動物具有二種視錐細胞,很多鳥類都是四種視錐細胞或者五種視錐細胞,當然還有有十六種視錐細胞的皮皮蝦。
色盲
色盲症狀可以分為單色覺與雙色覺;單色覺的人眼裡只有灰色;雙色覺之中可分為三類1.紅色盲:具體表現是看紅色是黑色,對藍色和紫色混淆分不清。
2.綠色盲:此類患者沒有對綠色敏感的視錐細胞。
3.藍色盲:此類患者沒有對藍色敏感的視錐細胞。
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
色盲患者會在其中看到數字5
光與顏色有著什麼聯系?人類為什麼會看到顏色?
色弱患者
當然除了色盲還有色弱,其中也被區分為:紅色弱(區別於紅色盲,紅色盲眼中完全沒有長波敏感的視錐細胞L-cones,而在紅色弱眼中有L-cones,但是其頻譜響應不正常)藍色弱、綠色弱。
⑷ 高中生物
專題五 遺傳、變異和進化
考情動態分析
遺傳、變異與進化既是高中生物學的重點,又是難點。遺傳的物質基礎、遺傳的基本規律和生物的變異,在全書中佔有重要位置。它不僅有重要的理論價值,而且在實踐中與人類的生產生活關系極為密切。從近幾年高考試題看,DNA(基因)的結構和功能、孟德爾遺傳實驗過程、分子水平的解釋、遺傳圖譜的判定、基因工程及相關知識在生產實踐中的應用等內容,特別是將減數分裂過程、突變過程與不同基因的傳遞過程聯系在一起,構成了命制大型綜合題的素材,這正是高考改革新模式命題的趨向,體現了「把重點考查放在系統地掌握課程內容的內在聯繫上,放在掌握分析問題的方法和解決問題的能力上」的特點。
近年來,基因突變和染色體變異在育種等方面的應用,因其與物理、化學的聯系,也成為理科綜合能力測試的常考內容。考查克隆技術、轉基因技術、人類基因組計劃的原理和應用前景的試題形式大都是材料閱讀題,答案都屬開放式。這類題目重在考查應用生物學基本知識分析解決現實問題、熱點問題的能力。關於生物的進化,我們主要從兩個方面進行准備:一是掌握有關的基本概念,對基本概念要進行正確理解,比如自然選擇學說、基因頻率、種群、基因庫、物種、隔離、地理隔離、生殖隔離等;二是掌握新物種形成的基本觀點及與達爾文進化論的異同。
本專題知識點多,概念多,而且需運用概念、原理、定律解釋的生命現象和解決的實踐問題也多。因此,在復習時,要始終抓住「能力」這個核心,抓住主幹知識,突出重點知識。對該部分內容,我們可以以「中心法則」為主線,聯系DNA結構與復制、染色體與基因、減數分裂、遺傳規律、生物的遺傳與變異、生物進化等有關知識,經過思考、分析、歸納,最後構建完整的知識體系。
考點核心整合
1.遺傳的物質基礎
(1)證明DNA是遺傳物質的兩個著名實驗是課本中列舉的肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗。通過對這兩個實驗的分析,明確生物在傳種接代中DNA是連續的,子代DNA是以親代DNA為模板復制產生的,蛋白質是不連續的,子代外殼是在DNA指導下重新合成的,從而理解DNA是噬菌體的遺傳物質,蛋白質不是遺傳物質。
(2)DNA分子具有獨特的雙螺旋結構。它的多樣性是對生物界所有的DNA分子來說的,這是生物界生物多樣性的根本原因。它的特異性是對某種生物的某個個體內某一特定的DNA分子來說的,因此具有特定的不同於其他DNA分子的鹼基排列順序。它的穩定性是指組成雙螺旋結構的磷酸和脫氧核糖在外層交替排列,中間是鹼基對形成的橫檔,DNA分子的多樣性(特異性)通過控制形成不同的蛋白質得以體現。
(3)DNA分子中鹼基比值為1的比例為:A+CT+G=TA=AT=CG=GC=A+GT+C=1,這是所有DNA分子的共性;A+TG+C≠1,等於任何一個比值,是這個DNA分子的特異性所在,由於不等於1的比值是無窮無盡的,這也是DNA分子多樣性的所在。
(4)基因是具有遺傳效應的DNA片段,染色體是DNA的主要載體。因此,染色體、DNA、基因之間有直接聯系。基因結構分為編碼區和非編碼區,非編碼區控制轉錄的開始和結束。因為蛋白質是生命活動的體現者,也是生物性狀的表達者,基因控制性狀是通過控制蛋白質的合成來實現的。基因控制蛋白質的合成,實質上是把基因中的脫氧核苷酸的排列順序變為氨基酸序列的過程。
鏈接•提示
假設某雙鏈DNA分子共有2n個鹼基,則鹼基之間有何關系?
提示:①A=T,G=C;
②
③
④
2.遺傳的基本規律
遺傳的基本規律是通過研究性狀的傳遞規律推知的基因的遺傳規律。基因的分離定律和自由組合定律都是研究核內染色體上基因在減數分裂時的行為規律,因此只表現為核遺傳現象,所以不論正交、反交其結果是相同的。若正反交結果不同,則屬於細胞質遺傳,由細胞質基因控制。細胞質遺傳物質的分配是隨機的,因此不符合兩大規律,且它有母系遺傳現象,其原因是受精卵的細胞質主要來自卵細胞。以下是對兩個遺傳規律的比較:
分離定律 自由組合定律
等位基因對數(相對性狀) 1對 2對(或2對以上)
基因在染色體上的位置
F1配子的種類及比例 1∶1 1∶1∶1∶1
F2基因型分離比 1∶2∶1 4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1
F2表現型及比例 3∶1 9∶3∶3∶1
F1測交分離比 1∶1 1∶1∶1∶1
3.細胞核遺傳和細胞質遺傳比較
(1)細胞核遺傳和細胞質遺傳的遺傳物質都是DNA分子,但是分布的位置不同。細胞核遺傳的遺傳物質分布在細胞核中,細胞質遺傳的遺傳物質分布在細胞質中。
(2)細胞核和細胞質遺傳的橋梁都是配子。細胞核遺傳,雌雄配子的核遺傳物質相等,而細胞質遺傳物質主要存在於卵細胞中,這是因為卵細胞含有較多的細胞器(線粒體等)。
(3)細胞核和細胞質的性狀的表達都是通過體細胞進行的。核遺傳物質的載體(染色體)有均分機制,進行均分時遵循遺傳規律;細胞質遺傳物質的載體(具有DNA的細胞器)沒有均分機制,而是隨機分配的。
(4)細胞核遺傳時,正反交相同,F1的表現遵循基因遺傳規律;細胞質遺傳時,正反交不同,F1的性狀均與母本相同,即表現為母系遺傳。
4.基因的結構
(1)終止子和終止密碼。終止子位於DNA上,確切地說是屬於非編碼區的核苷酸序列。它特殊的鹼基排列順序能夠阻礙RNA聚合酶的移動,並使其從DNA模板鏈上脫離下來,從而使轉錄工作結束。終止密碼位於mRNA上,共有三種:UAA、UAG、UGA。這三種密碼子不能決定氨基酸。
(2)非編碼序列。對於原核細胞基因的結構,非編碼序列包括編碼區上游和下游的核苷酸序列。而對於真核細胞基因的結構,不能編碼蛋白質的序列不僅包括編碼區上游和下游的核苷酸序列,還包括編碼區中的內含子。
(3)內含子和外顯子。因為真核細胞基因中的編碼區是間隔的、斷裂的,所以才有外顯子和內含子之說。對於原核細胞基因來說,編碼區是連續的,都能編碼蛋白質,所以就根本不存在外顯子和內含子這兩個概念。
5.人類遺傳病、性別決定與伴性遺傳
(1)性染色體上的基因控制的遺傳性狀與性別聯系在一起,這樣的遺傳叫伴性遺傳。色覺正常和色盲是一對相對性狀,由X染色體上的基因控制(血友病亦是位於X染色體上的隱性遺傳),其遺傳特點是:
遺傳現象 遺傳特點
伴X染色體遺傳 隱性 男性患者多於女性 男性患者通過其女兒傳給外孫
顯性 女性患者多於男性 男性患者基因傳給女兒
伴Y染色體遺傳 男性全為患者 父傳子子傳孫
(2)由一對等位基因控制的遺傳病,分為常染色體顯、隱性和性染色體顯、隱性遺傳,四種情況可用下列方法判斷:①先判斷其顯、隱性,若隔代遺傳是隱性,則代代相傳是顯性;②然後假設基因在X染色體上,如果符合X染色體的基因控制的遺傳現象,則基因最可能在X染色體上,否則肯定屬於常染色體遺傳。
6.生物的變異
(1)基因突變是基因結構的改變,突變後成為原來基因的等位基因。由於基因突變能產生新的基因,能產生這一種生物從來沒有的性狀,所以,基因突變是可遺傳變異的根本來源,它有五大特點:普遍性、隨機性、罕見性、有害性和不定向性。
鏈接•提示
為什麼基因突變一般都是有害的?
提示:在長期的生物進化過程中,生物無論在形態、結構還是在生理上都已形成了自身的協調統一和對環境的適應,即遺傳物質是均衡的。基因突變打破了原有遺傳物質的均衡性,從而引起程度不同的有害後果,表現出生活力和可育性的降低,壽命縮短,甚至死亡。但並非所有的基因突變都是有害的,有些變異是有利的或既無利也無害。
(2)基因重組不能產生新的基因,只能是原有基因間的重新組合,這種組合發生在減數第一次分裂的四分體時期(非姐妹染色單體之間的交叉互換)和後期(位於非同源染色體上的非等位基因的自由組合)。與基因突變不同,基因重組發生在有性生殖過程中,能產生新的基因型和新的表現型,但不能產生新的基因。
(3)染色體變異包括染色體結構變異和染色體數目變異,其中比較有意義的是以染色體組的形式整倍增減的變異。染色體組的定義是以二倍體為例得出的,不同種生物染色體組中染色體數目、形態、大小不一樣;同種生物一個染色體組中染色體的大小、形態各異,在繪圖時通常以線條的長短不同來表示。
(4)單倍體是指生殖細胞發育成的個體,可以含一個或多個染色體組,植物中單倍體較多,動物中單倍體較少。而多倍體是指體細胞中含3個以上染色體組的個體。
鏈接•提示
單倍體與一倍體的區別:一倍體與二倍體、多倍體一樣都是根據體細胞內染色體組的含量而命名的,體細胞中含有一個染色體組的叫一倍體,生殖細胞發育成的個體叫單倍體,單倍體可含多個染色體組。
7.生物的進化
(1)基因頻率是某個種群中基因出現的比例,基因頻率=種群中該基因的總數種群中該等位基因的總數。影響基因頻率改變的因素有:不隨機交配、自然選擇、遺傳變異和遷移等。基因型頻率是指群體中某一個體的任何一個基因型所佔的百分比。基因頻率和基因型頻率的估算往往根據表現型的比率進行,而基因型頻率的計算又與前面學過的遺傳的基本規律密切相關。
(2)物種形成與生物進化。任何基因頻率的改變,不論其變化大小如何,都屬於進化范圍。而作為物種的形成,則必須當基因頻率的改變在突破種的界限形成生殖隔離時方可成立。因此隔離是新物種形成的必要條件,而不是生物進化的必要條件。
(3)生殖隔離和地理隔離。地理隔離是由於地理上的障礙,使彼此間無法相遇而不能交配。生殖隔離是指種間的個體不能自由交配,或者交配後不能產生可育後代的現象。生殖隔離不一定在地理上隔開,只要彼此不能雜交或能雜交而不能產生可育後代,便是生殖隔離。一般來講,先有地理隔離,後再形成生殖隔離,這種形成新物種的方式稱為異地物種形成。
(4)現代綜合進化論和達爾文進化論。共同點:能解釋生物進化的原因和生物的多樣性、適應性。不同點:①達爾文的進化論沒有闡明遺傳和變異的本質以及自然選擇的機理,而現代綜合進化論克服了這一缺點。②達爾文的進化論著重研究生物個體的進化,而現代綜合進化論強調群體的進化,認為種群是生物進化的基本單位。③達爾文的進化論中,自然選擇來自過度繁殖和生存斗爭,而現代綜合進化論中,則將選擇歸於不同基因型有差異的延續,即使沒有生存斗爭,自然選擇也在進行。
8.人類基因組的四張圖
(1)遺傳圖。是以有遺傳多態性的遺傳標記作為「位標」,以遺傳學距離為「圖形」的基因組圖。遺傳標記是指在基因組中有一定位置,並能用於檢測涉及該座位的遺傳重組體在群體中出現的幾率,一般兩個座位之間的距離越近,兩個座位之間發生重組的幾率越高。
(2)物理圖。是以一段已知核苷酸序列的DNA片段為「位標」,以Mb(兆對鹼基)或kb(千對鹼基)作為圖距的基因組圖。
(3)轉錄圖。所有生物的性狀,包括疾病,都是由蛋白質決定的。而已知的所有蛋白質都是由RNA聚合酶Ⅱ指導的mRNA依照「遺傳密碼」編碼的。在整個人類基因組中,只有1%~5%的DNA序列為編碼序列。在人體特別是成年個體的每一特定組織中,細胞內一般只有10%的基因是表達的。如果把mRNA先分離、定位,就抓住了基因的主要部分(可轉錄的部分),所以一張人類基因的轉錄圖或「表達序列」圖,就是人類的「基因圖」的雛形。其意義:為估計人類基因的數目提供較可靠的依據;它提供了不同組織(空間)、不同發育階段(時間)基因表達的數目、種類及結構,特別是序列的信息,提供了鑒定基因的探針。
(4)序列圖。人類基因組的核苷酸序列圖也是分子水平上最高層次的、最詳盡的物理圖。測定的總長度約為1米,由30億個核苷酸對組成的序列圖是人類基因組計劃中最明確、最為艱巨的定量、定質(准確性)、定時(2005年完成)的任務。
人類基因組計劃所提供的四張「圖」,組成了不同層次的、最終為分子水平的人類「解剖圖」,它揭開了決定人類生、老、病、死的所有遺傳信息——基因組之謎,將成為人類認識自我的用之不竭的知識源泉。
考題名師詮釋
【例1】 (2006上海高考,10)用一個32P標記的噬菌體侵染細菌。若該細菌解體後釋放出32個大小、形狀一樣的噬菌體,則其中含有32P的噬菌體有( )
A.0個
B.2個
C.30個
D.32個
解析:標記親代的DNA分子後,不管復制多少次,總是有2個子代DNA分子被標記。
答案:B
點評:掌握DNA復制的特點是半保留復制,親代的DNA分子雙鏈分開分別作為模板,參與組成子代DNA分子。
【例2】 (2006上海高考,29)棕色鳥與棕色鳥雜交,子代有23隻白色,26隻褐色,53隻棕色。棕色鳥和白色鳥雜交,其後代中白色個體所佔比例是( )
A.100%
B.75%
C.50%
D.25%
解析:由題意知褐色對白色為不完全顯性,棕色 (Aa)與白色(aa)雜交,後代出現兩種類型棕色與白色,比例為1∶1。
答案:C
【例3】 (2006廣東高考,23)下列關於基因工程應用的敘述,正確的是( )
A.基因治療就是把缺陷基因誘變成正常基因
B.基因診斷的基本原理是DNA分子雜交
C.一種基因探針能檢測水體中的各種病毒
D.原核基因不能用來進行真核生物的遺傳改良
解析:基因工程是生物工程技術的核心內容,能夠按照人們的意願,定向地改造生物的遺傳性狀。基因治療是把正常的基因導入有缺陷的細胞,從而使其表達,達到治療目的。基因診斷常用基因探針來進行,其遵循的原理是DNA分子雜交,具有很強的特異性,因此一種探針只能檢測水體中的一種(類)病毒。所有生物共用一套遺傳密碼,所以原核基因也能用來進行真核生物的遺傳改良。
答案:B
【例4】 (2006江蘇高考,16)農業生產中長期使用某種殺蟲劑後,害蟲的抗葯性增強,殺蟲效果下降,原因是( )
A.殺蟲劑誘發了害蟲抗葯性基因的產生
B.殺蟲劑對害蟲具有選擇作用,使抗葯性害蟲的數量增加
C.殺蟲劑能誘導害蟲分解葯物的基因大量表達
D.抗葯性強的害蟲所產生的後代都具有很強的抗葯性
解析:由於基因突變,害蟲本身存在著抵抗殺蟲劑的變異,當使用某種殺蟲劑後,絕大多數害蟲被殺死,少數具有抗葯性的個體生存下來並繁殖後代,害蟲大量繁殖後,再用該種殺蟲劑,會有比以前更多的個體生存,以後不斷使用該種殺蟲劑,會導致害蟲的抗葯性增強,殺蟲效果下降,殺蟲劑對害蟲起到一個定向選擇作用。
答案:B
點評:對於自然選擇學說,我們可能存在誤區,因此,我們要總結出自然選擇的內因和外因的相互關系,特別是變異產生並不是來源於外界條件的誘導,而是生物本身的原因;自然選擇的作用是對生物產生的變異進行選擇,確定適應環境的有利變異。
【例5】 如果在一個種群中,基因型AA的比例佔25%,基因型Aa的比例佔50%,基因型aa的比例佔25%。已知基因型aa的個體失去求偶繁殖能力,則隨機交配一代後,子代中基因型aa的個體所佔的比例為( )
A.1/16
B.1/9
C.1/8
D.1/4
解析:aa失去繁殖能力,則原來種群中基因型AA和Aa的比例發生變化,AA為1/3,Aa為2/3,所以隨機交配後代中aa所佔個體比例=2/3×2/3×1/4=1/9。
答案:B
【例6】 (2006江蘇高考,23)人的線粒體基因突變所致疾病的遺傳特點是( )
A.基因控制,遵循孟德爾遺傳定律,男性和女性中均可表現
B.基因控制,但不遵循孟德爾遺傳定律,男性和女性中均可表現
C.突變的基因屬於細胞質遺傳,不遵循孟德爾遺傳定律,只在女性中表現
D.突變的基因屬於細胞質遺傳,後代一定不出現性狀分離
解析:由細胞核基因控制的遺傳病,遵循孟德爾遺傳定律,而由細胞質基因(線粒體基因)控制的遺傳病,則表現為母系遺傳現象,即後代不出現固定的分離比,男性、女性皆可患病。
答案:B
【例7】 (2006江蘇高考,41)基因工程又叫基因拼接技術。
(1)在該技術中,用人工合成方法獲得目的基因的途徑之一是:以目的基因轉錄的________為模板,________成互補的單鏈DNA,然後在酶的作用下合成________。
(2)基因工程中常用的受體細胞有細菌、真菌、________。若將真核基因在原核細胞中表達,對該目的基因的基本要求是________。
(3)假設以大腸桿菌質粒作為運載體,並以同一種限制性內切酶切割運載體與目的基因,將切割後的運載體與目的基因片段混合,並加入DNA連接酶。連接產物至少有________種環狀DNA分子,它們分別是________。
解析:基因拼接技術一般要經過四個步驟:一是獲取目的基因,二是目的基因與運載體結合,三是將目的基因導入受體細胞,四是目的基因的檢測與表達。目的基因的獲取主要有兩種途徑,一是從供體細胞的DNA中直接分離基因,二是人工合成基因。由於真核生物基因中有不表達的核苷酸序列(內含子),所以要想真核生物的基因在原核細胞中表達,就必須除去目的基因中的內含子。人工合成目的基因有兩種方法:一是通過mRNA→單鏈DNA→雙鏈DNA;二是根據蛋白質氨基酸序列→mRNA序列→推測出結構基因核苷酸序列→通過化學方法人工合成。常用的受體細胞有細菌、真菌和動植物細胞。常用的運載體有細菌的質粒、噬菌體和動植物病毒。當把切割後的運載體與目的基因放在一起,並加入DNA連接酶,將會出現3種環狀的DNA分子。
答案:(1)信使RNA(mRNA) 逆轉錄(反轉錄) 雙鏈DNA(目的基因)
(2)動植物細胞 除去內含子
(3)3 運載體自連的、目的基因片段自連的、運載體與目的基因片段相連的環狀DNA分子
點評:在原核細胞和真核細胞的基因結構具有不同特點的前提下,對於不同的目的基因採取合適的方法進行提取的原理要能理解,並且對基因工程的三種工具的作用、不同的受體細胞處理方法的不同要有清楚的認識。
【例8】 (2006廣東高考,35)番茄紫莖(A)對綠莖(a)是顯性,缺刻葉(B)對馬鈴薯葉(b)是顯性,這兩對性狀獨立遺傳
F1代性狀 紫莖 綠莖 缺刻葉 馬鈴薯葉
數量(個) 495 502 753 251
(1)用兩個番茄親本雜交,F1性狀比例如上表。這兩個親本的基因型分別是________和________。
(2)用表現型為綠莖、馬鈴薯葉的番茄產生的花葯進行離體培養,若得到兩種表現型的單倍體,原因可能是________。
(3)基因型為AaBb的番茄自交,在形成配子時,等位基因A與a的分開時期是________,F1中能穩定遺傳的個體占________,F1中基因型為AABb的幾率是________。
(4)在番茄地里發現一株異常番茄,具有較高的觀賞價值,採用________方法可獲得大量穩定遺傳的幼苗。
(5)番茄葉片內的維管束鞘細胞不含葉綠體。若用14CO2飼喂番茄葉片,光照一段時間後,放射性14C最先出現在________化合物。
解析:兩對等位基因控制兩對相對性狀的遺傳符合自由組合規律。就紫莖和綠莖這一對性狀來看,表中給出的數據∶紫莖∶綠莖=1∶1,說明這兩個親本的基因型一個是Aa,另一個是aa;就缺刻葉和馬鈴薯葉這一對性狀看,表中給出的數據:缺刻葉∶馬鈴薯葉=3∶1,說明兩個親本的基因都是雜合子(Bb)。
等位基因分離的時期是減數分裂第一次分裂的後期。基因型為AaBb的番茄自交,根據自由組合定律,後代有9種基因型,其中能穩定遺傳的佔4/16,基因型為AABb的幾率是2/16。
在番茄地里發現具有較高觀賞價值的一株異常番茄,其原因最可能是基因突變,可採用組織培養的方法,獲得大量穩定遺傳的幼苗。
番茄是C3植物,若用放射性同位素標記14CO2,根據暗反應物質變化的過程,14C最先出現在C3化合物中。
答案:(1)AaBb aaBb (2)花粉發生基因突變
(3)減數分裂第一次分裂後期 1/4 1/8
(4)組織培養 (5)三碳(或C3)
點評:本題綜合考查了多方面的內容:遺傳規律的應用,減數分裂與遺傳規律的關系、基因突變、植物組織培養、光合作用等。在復習過程中要能把所學的知識進行橫向和縱向的聯系。