- 1.1 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)1
- 1.1 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)2
- 1.1 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)習題課
- 1.2 孟德爾的豌豆雜交實驗(二)1
- 1.2 孟德爾的豌豆雜交實驗(二)2
- 1.2 孟德爾的豌豆雜交實驗(二)習題課
- 2.1 減數分裂和受精作用1
- 2.1 減數分裂和受精作用2
- 2.2 基因在染色體上
- 2.3 伴性遺傳
- 3.1 DNA是主要的遺傳物質
- 3.2 DNA的結構
- 3.3 DNA的復制
- 3.4 基因通常是有遺傳效應的DNA片段
- 4.1 基因指導蛋白質的合成1
- 4.1 基因指導蛋白質的合成2
- 4.2 基因表達與性狀的關系
- 5.1 基因突變和基因重組1
- 5.2 染色體變異1
- 5.2 染色體變異2
- 5.3 人類遺傳病
- 6.1 生物有共同祖先的證據
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高考一輪復習必修二基礎知識點背誦版
1、遺傳的基本規律
(1)基因的分離定律
①豌豆做材料的優點:( 1)豌豆能夠嚴格進行自花授粉,而且是閉花授粉,自然條件
下能保持純種。( 2)品種之間具有易區分的性狀。
②人工雜交試驗過程:去雄(留下雌蕊)→套袋(防干擾)→人工傳粉
③一對相對性狀的遺傳現象: 具有一對相對性狀的純合親本雜交, 后代表現為一種表現
型, F1 代自交, F2 代中出現性狀分離,分離比為 3: 1。
④基因分離定律的實質: 在雜合子的細胞中, 位于一對同源染色體上的等位基因, 具有
一定的獨立性, 生物體在進行減數分裂時, 等位基因會隨同源染色體的分開而分離, 分別進
入到兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。
(2)基因的自由組合定律
①兩對等位基因控制的兩對相對性狀的遺傳現象: 具有兩對相對性狀的純合子親本雜交
后,產生的 F1 自交,后代出現四種表現型,比例為 9:3:3:1。四種表現型中各有一種純
合子,分別在子二代占 1/16,共占 4/16;雙顯性個體比例占 9/16;雙隱性個體比例占 1/16;
單雜合子占 2/16× 4=8/16;雙雜合子占 4/16;親本類型比例各占 9/16、1/16;重組類型比例
各占 3/16、3/16
②基因的自由組合定律的實質: 位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不
干擾的。 在進行減數分裂形成配子的過程中, 同源染色體上的等位基因彼此分離, 同時非同
源染色體上的非等位基因自由組合。
③運用基因的自由組合定律的原理培育新品種的方法:優良性狀分別在不同的品種中,
先進行雜交,從中選擇出符合需要的,再進行連續自交即可獲得純合的優良品種。
記憶點:
1.基因分離定律:具有一對相對性狀的兩個生物純本雜交時,子一代只表現出顯性性狀;
子二代出現了性狀分離現象,并且顯性性狀與隱性性狀的數量比接近于 3:1。 2.基因分離定律的實質是:在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體, 具有一定的獨立性,
生物體在進行減數分裂形成配子時, 等位基因會隨著的分開而分離, 分別進入到兩個配子中,
獨立地隨配子遺傳給后代。
3.基因型是性狀表現的內存因素,而表現型則是基因型的表現形式。表現型 =基因型 +環境
條件。
4.基因自由組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干
擾的。 在進行減數分裂形成配子的過程中, 同源染色體上的等位基因彼此分離, 同時非同源
染色體上的非等位基因自由組合。 在基因的自由組合定律的范圍內, 有 n 對等位基因的個體
產生的配子最多可能有 2n種。
2、 細胞增殖
(1) 細胞周期:指連續分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止。
(2)有絲分裂:
分裂間期的最大特點:完成 DNA 分子的復制和有關蛋白質的合成
分裂期染色體的主要變化為:前期出現;中期清晰、排列;后期分裂;末期消失。特別
注意后期由于著絲點分裂,染色體數目暫時加倍。
動植物細胞有絲分裂的差異: a.前期紡錘體形成方式不同; b.末期細胞質分裂方式不同。
(3)減數分裂:
對象: 有性生殖的生物 時期: 原始生殖細胞形成成熟的生殖細胞 特點: 染色體
只復制一次, 細胞連續分裂兩次 結果: 新產生的生殖細胞中染色體數比原始生殖細胞減
2
少一半。
精子和卵細胞形成過程中染色體的主要變化: 減數第一次分裂間期染色體復制, 前期同
源染色體聯會形成四分體 (非姐妹染色體單體之間常出現交叉互換) ,中期同源染色體排列
在赤道板上, 后期同源染色體分離同時非同源染色體自由組合; 減數第二次分裂前期染色體
散亂地分布于細胞中, 中期染色體的著絲點排列在赤道板上, 后期染色體的著絲點分裂染色
體單體分離。
有絲分裂和減數分裂的圖形的鑒別:(檢索表以二倍體生物為例)
1.1 細胞中 沒有 同源染色體 ,, 減數第二次分裂
1.2 細胞中 有同源染色體
2.1 有同源染色體聯會、形成四分體、排列于赤道板或相互分離 ,, 減數第一
次分裂
2.2 同源染色體 沒有 上述特殊行為 ,, 有絲分裂
記憶點:
1.減數分裂的結果是,新產生的生殖細胞中的染色體數目比原始的生殖細胞的減少了一半。
2.減數分裂過程中聯會的同源染色體彼此分開,說明染色體具一定的獨立性;同源的兩個染
色體移向哪一極是隨機的,則不同對的染色體(非同源染色體)間可進行自由組合。
3.減數分裂過程中染色體數目的減半發生在減數第一次分裂中。
4.一個精原細胞經過減數分裂,形成四個精細胞,精細胞再經過復雜的變化形成精子。
5. 一個卵原細胞經過減數分裂,只形成一個卵細胞。
6. 對于進行有性生殖的生物來說, 減數分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中
染色體數目的恒定,對于生物的遺傳和變異,都是十分重要的
3、性別決定與伴性遺傳
(1)XY 型的性別決定方式:雌性體內具有一對同型的性染色體( XX ),雄性體內具有一對
異型的性染色體( XY )。減數分裂形成精子時,產生了含有 X 染色體的精子和含有 Y 染色
體的精子。雌性只產生了一種含 X 染色體的卵細胞。受精作用發生時, X 精子和 Y 精子與
卵細胞結合的機會均等,所以后代中出生雄性和雌性的機會均等,比例為 1:1。
(2)伴 X 隱性遺傳的特點(如色盲、血友病、果蠅眼色、女婁菜葉形等遺傳)
①男性患者多于女性患者
②屬于交叉遺傳(隔代遺傳)即外公→女兒→外孫
③女性患者,其父親和兒子都是患者;男性患病,其母、女至少為攜帶者
(3)X 染色體上隱性遺傳(如抗 VD 佝僂病、鐘擺型眼球震顫)
①女性患者多于男性患者。
②具有世代連續現象。
③男性患者,其母親和女兒一定是患者。
(4)Y 染色體上遺傳(如外耳道多毛癥)
致病基因為父傳子、子傳孫、具有世代連續性,也稱限雄遺傳。
(5)伴性遺傳與基因的分離定律之間的關系:伴性遺傳的基因在性染色體上,性染色體也
是一對同源染色體,伴性遺傳從本質上說符合基因的分離定律。
記憶點:
1.生物體細胞中的染色體可以分為兩類:常染色體和性染色體。生物的性別決定方式主要
有兩種:一種是 XY 型,另一種是 ZW 型。
2.伴性遺傳的特點:
(1)伴 X 染色體隱性遺傳的特點: 男性患者多于女性患者;具有隔代遺傳現象(由于致
病基因在 X 染色體上,一般是男性通過女兒傳給外孫);女性患者的父親和兒子一定是患
3
者,反之,男性患者一定是其母親傳給致病基因。
(2)伴 X 染色體顯性遺傳的特點:女性患者多于男性患者,大多具有世代連續性即代代
都有患者,男性患者的母親和女兒一定是患者。
(3)伴 Y 染色體遺傳的特點: 患者全部為男性; 致病基因父傳子,子傳孫 (限雄遺傳) 。 4、基因的本質
(1)DNA 是主要的遺傳物質
① 生物的遺傳物質: 在整個生物界中絕大多數生物是以 DNA 作為遺傳物質的。 有 DNA
的生物(細胞結構的生物和 DNA 病毒), DNA 就是遺傳物質;只有少數病毒(如艾滋病
毒、 SARS 病毒、禽流感病毒等)沒有 DNA ,只有 RNA , RNA 才是遺傳物質。
②證明 DNA 是遺傳物質的實驗設計思想:設法把 DNA 和蛋白質分開,單獨地、直接地
去觀察 DNA 的作用。
(2)DNA 分子的結構和復制
①DNA 分子的結構
a.基本組成單位:脫氧核苷酸(由磷酸、脫氧核糖和堿基組成)。
b.脫氧核苷酸長鏈:由脫氧核苷酸按一定的順序聚合而成
c.平面結構:
d.空間結構:規則的雙螺旋結構。
e.結構特點:多樣性、特異性和穩定性。
②DNA 的復制
a.時間:有絲分裂間期或減數第一次分裂間期
b .特點:邊解旋邊復制;半保留復制。
c.條件:模板( DNA 分子的兩條鏈)、原料(四種游離的脫氧核苷酸)、酶(解旋酶,
DNA 聚合酶, DNA 連接酶等),能量( ATP)
d.結果:通過復制產生了與模板 DNA 一樣的 DNA 分子。
e.意義:通過復制將遺傳信息傳遞給后代,保持了遺傳信息的連續性。
(3)基因的結構及表達
①基因的概念:基因是具有遺傳效應的 DNA 分子片段,基因在染色體上呈線性排列。
②基因控制蛋白質合成的過程:
轉錄 :以 DNA 的一條鏈為模板通過堿基互補配對原則形成信使 RNA 的過程。
翻譯 :在核糖體中以信使 RNA 為模板,以轉運 RNA 為運載工具合成具有一定氨基酸
排列順序的蛋白質分子
記憶點:
1.DNA 是使 R 型細菌產生穩定的遺傳變化的物質,而噬菌體的各種性狀也是通過 DNA 傳
遞給后代的,這兩個實驗證明了 DNA 是遺傳物質。
2.一切生物的遺傳物質都是核酸。細胞內既含 DNA 又含 RNA 和只含 DNA 的生物遺傳物
質是 DNA ,少數病毒的遺傳物質是 RNA 。由于絕大多數的生物的遺傳物質是 DNA ,所以
DNA 是主要的遺傳物質。
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3.堿基對排列順序的千變萬化,構成了 DNA 分子的多樣性,而堿基對的特定的排列順序,
又構成了每一個 DNA 分子的特異性。 這從分子水平說明了生物體具有多樣性和特異性的原
因。
4.遺傳信息的傳遞是通過 DNA 分子的復制來完成的。 基因的表達是通過 DNA 控制蛋白質
的合成來實現的。
5.DNA 分子獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板; 通過堿基互補配對, 保證了復制
能夠準確地進行。在兩條互補鏈中 T C A G
的比例互為倒數關系。在整個 DNA 分子中,嘌呤
堿基之和 =嘧啶堿基之和。整個 DNA 分子中, G C A T
與分子內每一條鏈上的該比例相同。
6.子代與親代在性狀上相似,是由于子代獲得了親代復制的一份 DNA 的緣故。
7.基因是有遺傳效應的 DNA 片段,基因在染色體上呈直線排列,染色體是基因的載體。
8.由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序(堿基順序)不同,因此,不同的基因含有不同
的遺傳信息。(即:基因的脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息)。
9.DNA 分子的脫氧核苷酸的排列順序決定了信使 RNA 中核糖核苷酸的排列順序, 信使 RNA
中核糖核苷酸的排列順序又決定了氨基酸的排列順序, 氨基酸的排列順序最終決定了蛋白質
的結構和功能的特異性, 從而使生物體表現出各種遺傳特性。 基因控制蛋白質的合成時: 基
因的堿基數: mRNA 上的堿基數:氨基酸數 =6:3:1。氨基酸的密碼子是信使 RNA上三個
相鄰的堿基, 不是轉運 RNA上的堿基。 轉錄和翻譯過程中嚴格遵循堿基互補配對原則。 注意:
配對時,在 RNA上 A對應的是 U。
10.生物的一切遺傳性狀都是受基因控制的。 一些基因是通過控制酶的合成來控制代謝過程;
基因控制性狀的另一種情況,是通過控制蛋白質分子的結構來直接影響性狀。
5、生物的變異
(1 )基因突變
①基因突變的概念:由于 DNA 分子中發生堿基對的增添、缺失或改變,而引起的基因
結構的改變。
②基因突變的特點: a.基因突變在生物界中普遍存在 b.基因突變是隨機發生的 c.
基因突變的頻率是很低的 d.大多數基因突變對生物體是有害的 e.基因突變是不定向的
③基因突變的意義:生物變異的根本來源,為生物進化提供了最初的原材料。
④基因突變的類型:自然突變、誘發突變
⑤人工誘變在育種中的應用: 通過人工誘變可以提高變異的頻率, 可以大幅度地改良生
物的性狀。
(2) 染色體變異
①染色體結構的變異:缺失、增添、倒位、易位。如:貓叫綜合征。
②染色體數目的變異:包括細胞內的個別染色體增加或減少和以染色體組的形式成倍
地增加減少。
③染色體組特點: a、一個染色體組中不含同源染色體 b、一個染色體組中所含的染色
體形態、大小和功能各不相同 c、一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因
④二倍體或多倍體:由受精卵發育成的個體,體細胞中含幾個染色體組就是幾倍
體;由未受精的生殖細胞 (精子或卵細胞)發育成的個體均為單倍體(可能有 1 個或多個染
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色體組)。⑤人工誘導多倍體的方法:用秋水仙素處理萌發的種子和幼苗。原理:當秋水仙
素作用于正在分裂的細胞時, 能夠抑制細胞分裂前期紡錘體形成, 導致染色體不分離, 從而
引起細胞內染色體數目加倍。
⑥多倍體植株特征:莖桿粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質等營養物
質的含量都有所增加。
⑦單倍體植株特征:植株長得弱小而且高度不育。單倍體植株獲得方法:花藥離休培
養。單倍體育種的意義:明顯縮短育種年限(只需二年)。
記憶點:
1.染色體組是細胞中的一組非同源染色體,它們在形態和功能上各不相同,但是攜帶者控
制一種生物生長發育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體叫染色體組。
2.可遺傳變異是遺傳物質發生了改變,包括基因突變、基因重組和染色體變異;蛲蛔
最大的特點是產生新的基因。 它是染色體的某個位點上的基因的改變。 基因突變既普遍存在,
又是隨機發生的,且突變率低, 大多對生物體有害,突變不定向。 基因突變是生物變異的根
本來源, 為生物進化提供了最初的原材料。 基因重組是生物體原有基因的重新組合, 并沒產
生新基因, 只是通過雜交等使本不在同一個體中的基因重組合進入一個個體。 通過有性生殖
過程實現的基因重組, 為生物變異提供了極其豐富的來源。 這是形成生物多樣性的重要原因
之一, 對于生物進化具有十分重要的意義。 上述二種變異用顯微鏡是看不到的, 而染色體變
異就是染色體的結構和數目發生改變,顯微鏡可以明顯看到。這是與前二者的最重要差別。
其變化涉及到染色體的改變。 如結構改變, 個別數目及整倍改變, 其中整倍改變在實際生活
中具有重要意義,從而引伸出一系列概念和類型,如:染色體組、二倍體、多倍體、單倍體
及多倍體育種等。
6、 人類遺傳病與優生
(1)優生的措施:禁止近親結婚、進行遺傳咨詢、提倡適齡生育、產前診斷。
(2)禁止近親結婚的原因:近親結婚的夫婦從共同祖先那里繼承同一種致病基因的機會大
大增加,所生子女患隱性遺傳病的概率大大增加。
記憶點:
1. 多指、并指、軟骨發育不全是單基因的常染色體顯性遺傳;抗維生素 D 佝僂病是單基
因的 X 染色體顯性遺傳;白化病、苯丙酮尿癥、先天性聾啞是單基因的常染色體隱性遺
傳;進行性肌營養不良、紅綠色盲、血友病是單基因的 X 染色體隱性遺傳;唇裂、無
腦兒、 原發性高血壓、 青少年型糖尿病等屬于對基因遺傳; 另外染色體遺傳病中常染色體
病有 21 三體綜合癥、貓叫綜合癥等;性染色體病有性腺發育不良等。
7、細胞質遺傳
①細胞質遺傳的特點:母系遺傳(原因:受精卵中的細胞質幾乎全部來自母細胞);后
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代沒有一定的分離比 (原因:生殖細胞在減數分裂時,細胞質中的遺傳物質隨機地、不均等
地分配到子細胞中去)。
②細胞質遺傳的物質基礎:在細胞質內存在著 DNA 分子,這些 DNA 分子主要位于線
粒體和葉綠體中,可以控制一些性狀。
記憶點:
1. 卵細胞中含有大量的細胞質, 而精子中只含有極少量的細胞質, 這就是說受精卵中的細胞
質幾乎全部來自卵細胞, 這樣,受細胞質內遺傳物質控制的性狀實際上是由卵細胞傳給子代,
因此子代總表現出母本的性狀。
2.細胞質遺傳的主要特點是:母系遺傳;后代不出現一定的分離比。細胞質遺傳特點形成
的原因: 受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞; 減數分裂時, 細胞質中的遺傳物質隨機地、
不均等地分配到卵細胞中。細胞質遺傳的物質基礎是:葉綠體、線粒體等細胞質結構中的
DNA 。 3.細胞核遺傳和細胞質遺傳各自都有相對的獨立性。這是因為,盡管在細胞質中找不到染
色體一樣的結構, 但質基因和核基因一樣, 可以自我復制, 可以通過轉錄和翻譯控制蛋白質
的合成,也就是說,都具有穩定性、連續性、變異性和獨立性。但細胞核遺傳和細胞質遺傳
又相互影響,很多情況是核質互作的結果。
8、基因工程簡介
(1)基因工程的概念
標準概念:在生物體外,通過對 DNA 分子進行人工“剪切”和“拼接”,對生物的基
因進行改造和重新組合, 然后導入受體細胞內進行無性繁殖, 使重組細胞在受體細胞內表達,
產生出人類所需要的基因產物。
通俗概念: 按照人們的意愿,把一種生物的個別基因復制出來,加以修飾改造,然后放
到另一種生物的細胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。
(2)基因操作的工具
A .基因的剪刀——限制性內切酶(簡稱限制酶)。
①分布:主要在微生物中。
②作用特點:特異性,即識別特定核苷酸序列,切割特定切點。
③結果:產生黏性未端(堿基互補配對)。
B.基因的針線—— DNA 連接酶。
①連接的部位:磷酸二酯鍵,不是氫鍵。
②結果:兩個相同的黏性未端的連接。
C.基困的運輸工具——運載體
①作用:將外源基因送入受體細胞。
②具備的條件: a、能在宿主細胞內復制并穩定地保存。 b、 具有多個限制酶切點。
c、有某些標記基因。
③種類:質粒、噬菌體和動植物病毒。
④質粒的特點:質粒是基因工程中最常用的運載體。
(3)基因操作的基本步驟
A .提取目的基因
目的基因概念:人們所需要的特定基因,如人的胰島素基因、抗蟲基因、抗病基因、干
擾素基因等。
提取途徑:
B.目的基因與運載體結合
用同一種限制酶分別切割目的基因和質粒 DNA(運載體) ,使其產生相同的黏性末端,
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將切割下的目的基因與切割后的質;旌, 并加入適量的 DNA 連接酶, 使之形成重組 DNA
分子(重組質粒)
C.將目的基因導入受體細胞
常用的受體細胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌、動植物細胞
D.目的基因檢測與表達
檢測方法如: 質粒中有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細胞放入到相應的抗菌素中, 如果正
常生長,說明細胞中含有重組質粒。
表達: 受體細胞表現出特定性狀,說明目的基因完成了表達過程。 如:抗蟲棉基因導入
棉細胞后,棉鈴蟲食用棉的葉片時被殺死;胰島素基因導入大腸桿菌后能合成出胰島素等。
(4)基因工程的成果和發展前景 A.基因工程與醫藥衛生 B.基因工程與農牧業、食品工業
C.基因工程與環境保護
記憶點:
1. 作為運載體必須具備的特點是:能夠在宿主細胞中復制并穩定地保存;具有多個限制酶
切點, 以便與外源基因連接;具有某些標記基因, 便于進行篩選。 質粒是基因工程最常用的
運載體,它存在于許多細菌以及酵母菌等生物中,是能夠自主復制的很小的環狀 DNA分子。
2.基因工程的一般步驟包括:①提取目的基因 ②目的基因與運載體結合 ③將目的基因導
入受體細胞 ④目的基因的檢測和表達。
3. 重組 DNA分子進入受體細胞后, 受體細胞必須表現出特定的性狀, 才能說明目的基因完成
了表達過程。
4.區別和理解常用的運載體和常用的受體細胞,目前常用的運載體有:質粒、噬菌體、動植
物病毒等, 目前常用的受體細胞有大腸桿菌、 枯草桿菌、 土壤農桿菌、 酵母菌和動植物細胞
等。
5. 基因診斷是用放射性同位素、 熒光分子等標記的 DNA分子做探針, 利用 DNA分子雜交原理,
鑒定被檢測標本的遺傳信息,達到檢測疾病的目的。
6. 基因治療是把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中,達到治療疾病的目的。
9 、生物的進化
(1)自然選擇學說內容是:過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存。
(2)物種:指分布在一定的自然區域,具有一定的形態結構和生理功能,而且在自然狀態
下能夠相互交配和繁殖,并能產生出可育后代的一群個體。
種群:是指生活在同一地點的同種生物的一群個體。
種群的基因庫:一個種群的全部個體所含有的全部基因。
(3)現代生物進化理論的基本觀點:種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質在于種
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群基因頻率的改變。 突變和基因重組、 自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環節, 通
過它們的綜合作用,種群產生分化,最終導致新物種的形成。
(4)突變和基因重組產生生物進化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定
生物進化的方向,隔離是新物種形成的必要條件(生殖隔離的形成標志著新物種的形成)。
現代生物進化理論的基礎:自然選擇學說。
記憶點:
1.生物進化的過程實質上就是種群基因頻率發生變化的過程。
2.以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論,其基本觀點是:種群是生物進化的基本單
位,生物進化的實質在于種群基因頻率的改變。 突變和基因重組、 自然選擇及隔離是物種形
成過程的三個基本環節,通過它們的綜合作用,種群產生分化,最終導致新物種的形成。
3. 隔離就是指同一物種不同種群間的個體,在自然條件下基因不能自由交流的現象。包括
地理隔離和生殖隔離。 其作用就是阻斷種群間的基因交流, 使種群的基因頻率在自然選擇中
向不同方向發展,是物種形成的必要條件和重要環節。
4.物種形成與生物進化的區別:生物進化是指同種生物的發展變化,時間可長可短,性狀
變化程度不一, 任何基因頻率的改變,不論其變化大小如何, 都屬進化的范圍,物種的形成
必須是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。
5. 生物體的每一個細胞都有含有該物種的全套遺傳物質, 都有發育成為完整個體所必需的全
部基因。
6. 在生物體內, 細胞沒有表現出全能性, 而是分化為不同的組織器官, 這是基因在特定的時
間和空間條件下選擇性表達的結果。