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1、第四节生物的遗传和变异 第七章生物的生殖 发育与遗传 PK中考 母猫和小猫 克隆牛 知识详解 知识详解 一 基因控制生物的性状1 生物的性状 遗传和变异遗传 亲子间的相似性 例如 种瓜得瓜 种豆得豆变异 指亲子间和子代个体间的差异 例如 一母生九子 连母十个样 性状 豌豆的圆粒与皱粒 番茄的红果与黄果 鸡的玫瑰冠与单冠 兔的白毛与黑毛 知识详解 知识详解 概念 遗传学上对生物体形态结构 生理和行为等特征的统称 特点a 有些性状通过肉眼能看到 形态结构 行为特征 有些性状肉眼看不到 生理特征 b 生物的性状是相对稳定的 而且是能够遗传的 影响因素a 受基因的控制b 受环境的影响 相对性状 概念
2、同种生物的同一性状的不同表现形式 举例 西红柿的红果与黄果 人的高矮 胖瘦 知识详解 知识详解 2 基因控制生物的性状 转基因超级鼠的获得 显微注射法 知识详解 转基因鼠比同胎出生的小鼠生长速度快2 3倍 体积大一倍 被研究的性状 鼠的个体大小控制这个性状的基因 大鼠生长激素基因转基因鼠的获得 说明了 基因控制生物的性状生物传种接代 传下去的是 控制性状的基因 左侧为转基因超级鼠 知识详解 转基因技术的应用 转基因生物把一种生物的某个基因 用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中 培育出的生物称为转基因生物 该生物有可能表现出转入基因所控制的性状 应用 转基因食品 转基因药品 转基因作物 转
3、基因动物 转基因荧光鱼 知识详解 二 基因在亲子代间的传递基因控制生物体的性状 性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给子代 受精卵 生命的开始 精子 卵细胞 在有性生殖过程中 精子和卵细胞就是基因在亲子间传递的 桥梁 知识详解 1 基因 DNA和染色体 DNA 位置 主要存在于细胞核中 功能 是主要的遗传物质 携带大量遗传信息 结构 长长的链状结构 外形像一个螺旋形的梯子 存在形式 主要位于染色体上 一般情况下 一条染色体内有一个DNA分子 知识详解 基因 概念 基因是有遗传效应的DNA片段 位置 位于DNA分子上 功能 基因控制生物的性状 存在形式 一般情况下 在生物体细胞中 基因是
4、成对存在的 成对的基因位于成对的染色体上 知识详解 染色体 概念 细胞核中易被碱性染料染成深色的物质叫做染色体 组成 由DNA分子和蛋白质分子组成 存在形式 一般情况下 在生物体的体细胞中成对存在 生殖细胞中的染色体数目是体细胞染色体数目的一半 并成单存在 形态数量特征 每种生物细胞内染色体的形态和数目是一定的 知识详解 染色体 DNA 基因三者之间的关系 基因 人体23对染色体 46个DNA分子 数万对基因 知识详解 细胞核中有染色体 一条染色体由一个DNA和许多蛋白质组成 DNA分子上有许多基因 基因控制着生物的性状 基因 DNA 染色体 细胞核 细胞 生物体 知识详解 2 基因经精子或卵
5、细胞的传递1883年 比利时的胚胎学家比耐登对体细胞只有2对染色体的马蛔虫进行研究时发现 马蛔虫的精子和卵细胞都只有2条染色体 由每一对里的一条组成 而受精卵则又恢复到2对染色体 1890 1891年 科学家通过对多种生物的观察研究 证实了在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中 染色体都要减少一半 而且不是任意的一半 是每对染色体中各有一条进入精子或卵细胞 知识详解 生殖过程中染色体的变化 父 能形成精子的细胞 精子 能形成卵子的细胞 母 卵细胞 受精卵 23对 23对 46条 46条 23条 23条 母 精子 卵细胞 受精卵 46条 23对 46条 父 23对 子女 知识详解 知识详解 受精卵内
6、的染色体数目与体细胞的染色体数目一样 父母通过生殖细胞将染色体传递给子女 生物体细胞中的每一对染色体 都是一条来自父方 一条来自母方 因此后代具有父母双方的遗传物质 知识详解 三 基因的显性和隐性1 孟德尔的豌豆杂交实验 孟德尔 现代遗传学之父 遗传学的奠基人 知识详解 孟德尔选择豌豆做杂交实验的原因 豌豆的相对性状明显 高茎与矮茎 圆粒与皱粒 黄粒与绿粒 这些性状都能够稳定地遗传下去 用这些易于区分的 稳定的性状进行豌豆品种间的杂交 实验结果易于观察和分析 知识详解 豌豆在自然状态下是纯种因为豌豆是严格自花传粉的植物 且是闭花传粉 所以自然条件下 豌豆能避免外来花粉的干扰 实验结果容易分析而
7、且可靠 知识详解 孟德尔豌豆杂交实验的过程和结果 左为高茎豌豆 右为矮茎豌豆 把矮豌豆的花粉授给高豌豆 或反之 知识详解 获得了杂交子一代的种子 由杂交子一代种子长成的植株都是高茎的 知识详解 孟德尔又把子一代杂种高茎豌豆的种子种下去 结果发现长成的子二代植株有高茎的也有矮茎的 不过矮茎的要少得多 他还做了黄色豌豆和绿色豌豆 圆粒豌豆和皱粒豌豆等的杂交实验 都得到了类似的结果 子一代 子二代 知识详解 孟德尔对实验结果的解释 相对性状有显性性状和隐性性状之分具有相对性状的两个纯种个体杂交时 如高茎豌豆与矮茎豌豆杂交 子一代表现出的性状 叫做显性性状 如高茎 子一代未表现的性状 如矮茎 叫做隐性
8、性状 控制相对性状的基因有显性和隐性之分控制显性性状的基因称为显性基因 控制隐性性状的基因称为隐性基因 知识详解 习惯上 用同一英文字母的大 小写分别表示显性基因和隐性基因 如D表示显性基因 d表示隐性基因 体细胞中的基因是成对存在的 生殖细胞只有成对基因中的一个例如 亲代纯种高茎豌豆的体细胞中成对的基因为DD 纯种矮茎豌豆体细胞中成对的基因为dd 子代体细胞中成对的基因分别来自亲代双方 即Dd DD dd D d Dd 高茎 矮茎 高茎 亲代 配子 子一代 知识详解 子一代 Dd 的生殖细胞 有的含有D基因 有的含有d基因 如果子一代之间交配 携带不同基因的雌雄生殖细胞结合机会相等 子二代决
9、定豌豆高 矮茎的基因组成会有DD Dd dd三种 如图 表现出的性状有高茎 也有矮茎 高茎豌豆 DD 高茎豌豆 Dd 矮茎豌豆 dd 知识详解 子一代 配子 子二代 高茎 高茎 Dd Dd D d D d DD Dd Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 基因组成是Dd的个体只表现D控制的性状不表现d控制的性状 但d不受D影响还会继续遗传下去 1 1 1 1 实验过程图解 知识详解 2 遗传病与优生 遗传病 概念 由于遗传物质的改变而引起的疾病 常见类型基因遗传病 由致病基因引起的遗传病 分为显性遗传病和隐性遗传病 例如 白化病 色盲 均为隐性遗传病 染色体遗传病 由染色体的数目 形态 结构异常
10、引起的疾病 例如 唐氏综合征 先天愚型 知识详解 白化病患者 先天愚性患者 知识详解 优生 优生 指让每一个家庭生出健康的孩子 方式 遗传咨询 产前诊断 基因治疗 预防 a 措施 禁止近亲结婚 我国婚姻法规定 直系血亲和三代以内的旁系血亲之间禁止结婚 b 原理 每个人可能携带5 6个不同的隐性致病基因 血缘关系越近 基因组成越相似 相同的基因越多 近亲结婚 隐性遗传病的发病率会增高 知识详解 四 人的性别遗传 知识详解 1 男女染色体的差别 Y X 1902年科学家在观察中发现男性体细胞中的性染色体 1905年科学家进一步把男性体细胞中的性染色体命名为X染色体和Y染色体 而女性体细胞中与此对应
11、的一对性染色体相同 均为X染色体 知识详解 经过整理后的男 女染色体成对排序图 知识详解 男女生殖细胞和体细胞染色体的差别 知识详解 2 生男生女机会均等 女人在两次月经之间 会排出一个含有X染色体的卵细胞 男人在一次生殖活动中会排出上亿个精子 这些精子从含有的性染色体来说只有两种 一种是含X染色体的 一种是含Y染色体的 它们与卵细胞的结合机会均等 生物体性状的遗传是由基因控制的 人的性别是由性染色体上决定性别的基因控制的 实验解析 探究实验一 精子与卵细胞随机结合 目的要求 通过模拟精子与卵细胞随机结合 理解生男生女的机会是均等的 材料 黑 白围棋子 纸盒等 方法步骤 黑围棋子代表含Y染色体
12、的精子 白围棋子代表含X染色体的精子和卵细胞 实验解析 学生三人一组 先将10枚黑围棋子和10枚白围棋子放入一个纸盒中 这20枚围棋子表示精子 再将20枚白围棋子放入另一个纸盒中 这20枚围棋子表示卵细胞 一位同学负责从装有 精子 的纸盒中随机取一枚棋子 另一位负责从装有 卵细胞 的纸盒中随机取一枚棋子 第三位同学记录 注意每次取完记录后 再将棋子放回去 摇匀后再取 共记录10次 实验解析 全班统计各个小组模拟精子与卵细胞随机结合的结果 实验结论 生男生女机会均等 知识详解 五 生物的变异1 变异 不同品种的玉米果穗 不同品种的菊花 知识详解 概念 亲代与子代之间以及子代不同个体间在形态 结构
13、 生理等方面存在差异的现象 特点 普遍存在 产生变异的原因 首先取决于遗传物质的不同 其次受其所生存的环境影响 变异的类型可遗传变异 由遗传物质决定的 能遗传给后代的变异 知识详解 正常人的红细胞形态 镰刀型细胞贫血症 可遗传变异 患者的红细胞形态 知识详解 不可遗传变异 由外界环境的影响引起 如果遗传物质没有发生变化 则不能遗传给后代的变异 不可遗传的变异 不能遗传给后代 缺粒的玉米棒子 饱满的玉米棒子 外界环境影响引起的 知识详解 有利的变异 抗倒伏的小麦 不抗倒伏的小麦 知识详解 不利的变异 正常苗 白化苗 不能进行光合作用 会过早死亡 实验解析 探究实验二 花生果实大小的差异 提出问题
14、 造成花生果实大小不同的原因是什么 做出假设 花生果实大小不同是由遗传物质的变化引起的 实验解析 制定计划并实施 从种植条件皆适宜的果实大小不同的两个花生品种中分别随机选取30粒种子 分成甲乙两组 用圆规做成卡尺 分别测量两组花生的长度 用坐标纸绘成曲线图 水平轴为果实的长度 纵轴为样品的个数 依据两数的相交点 连成曲线 得出结论并交流 花生果实大小的不同是由遗传物质决定的 2 人类应用遗传变异原理培育新品种 杂交育种 将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起 再经过选择和培育获得新品种的方法 例如 高产抗伏小麦的培育 人工选择 根据人们的需求和爱好进行选择进而培育生物新品种的方法 例如
15、高产奶牛的培育 知识详解 知识详解 高产奶牛的培育 知识详解 杂交 高产易倒伏小麦 低产抗倒伏小麦 高产抗倒伏小麦 高产抗倒伏小麦的培育 知识详解 诱变育种 指人为地利用各种物理因素 如紫外线 激光等 或化学因素 如亚硝酸 硫酸二乙酯等 来处理生物 使生物发生基因突变 然后根据育种的目标从变异后代中选育新品种的方法 例如 太空椒的培育 知识详解 太空椒的培育 1 基因控制生物的性状遗传和变异 性状 转基因技术2 基因在亲子代间的传递 基因 DNA和染色体 基因经精子或卵细胞的传递3 基因的显性和隐性 孟德尔豌豆杂交实验 禁止近亲结婚4 人的性别遗传 男女染色体的差别 生男生女机会均等5 生物的
16、变异 可遗传变异 不可遗传变异 本章小结 课堂练习 1 2016 盐城 下列有关遗传和变异的叙述错误的是 A 每个DNA分子上都有许多具有特定遗传效应的基因B 父母都是有耳垂的 生下的子女不一定都有耳垂C 从理论上讲 生男生女的可能性各是50 D 凡是外界环境引起的变异都不可遗传2 2016 咸宁 小璐的脸上长有漂亮的酒窝 控制这一性状的是 A 基因B DNAC 染色体D 蛋白质 D A 3 2016 长沙 据新闻报道 一对正常夫妇生下了一个异常的小孩 她的手指和脚趾共有32个 这种现象在遗传学上称为 A 遗传B 变异C 生殖D 发育4 2016 阜阳 下列关于染色体 DNA 基因的叙述 不正确的是 A 基因是有遗传效应的DNA片段B 染色体主要由DNA分子和蛋白质分子构成C 一个DNA分子上只有一个基因D DNA分子主要存在于细胞核中 B C 课堂练习 课堂练习 5 2016 湘潭A卷 学习了 基因在亲子代间的传递 后 小辉同学找来一根白色长绳 在长绳上用红 橙 黄 绿等颜色涂出了长短不一的区段 将长绳螺旋处理成短棒状 长绳 各颜色区段 短棒分别代表的是 A DNA 染色体 基因B
