内容正文:
福建生物学
主题六 遗传与进化
一、生物的生殖和发育
1.人的生殖和发育
男性生殖系统示意图 女性生殖系统示意图 子宫内的胎儿示意图
人的生殖和发育过程示意图
(1)男性的主要生殖器官是睾丸,其功能是产生精子,并分泌雄性激
素。女性的主要生殖器官是卵巢,其功能是产生卵细胞,并分泌雌性
激素。
(2)精子和卵细胞结合形成受精卵的场所是输卵管,受精卵是新生命
的开始。
(3)胚胎和胎儿在母体内发育的主要场所是子宫。
(4)胎儿与母体进行物质交换的器官是胎盘。
(5)试管婴儿:利用人工方法让精子和卵细胞在体外受精,受精卵在体
外形成早期胚胎后再植入子宫内完成发育,属于有性生殖。
2.植物的生殖
(1)有性生殖与无性生殖
①有性生殖:由两性生殖细胞结合形成受精卵,再由受精卵发育成新
个体的生殖方式,其后代具有双亲的遗传特性。如植物的种子繁殖。
②无性生殖:不需要经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个
33
福建生物学
体的生殖方式,其后代只具有母体的遗传特性,能保持母体的优良性
状。如植物利用根、茎、叶等营养器官繁殖后代。
(2)植物无性生殖的应用
①植物的无性生殖包括扦插、嫁接、压条、组织培养等。
②嫁接:接上去的枝或芽叫接穗,被接的植物体叫砧木。嫁接能保持
接穗的优良性状。嫁接成功的关键是使接穗和砧木的形成层(分生组
织)紧密结合在一起。
3.昆虫的生殖和发育
家蚕的发育过程
蝗虫的发育过程
(1)昆虫的生殖特点:有性生殖,体内受精,卵生;发育起点是受精卵。
(2)家蚕的发育过程:受精卵→幼虫→蛹→成虫,其幼虫和成虫在形态
结构和生活习性上差异较大,属于完全变态发育。进行完全变态发育
的昆虫还有蝴蝶、蜜蜂、蚂蚁、蚊等。
(3)蝗虫的发育过程:受精卵→若虫→成虫,其若虫和成虫在形态结构
和生活习性上相似,属于不完全变态发育。进行不完全变态发育的昆
虫还有蟋蟀、螳螂、蜻蜓、蝼蛄等。
(4)与完全变态发育的昆虫相比,不完全变态发育的昆虫的发育不经
过蛹期。
(5)家蚕在幼虫期吐丝结茧,适当延长该时期有助于提高蚕丝产量。
(6)蝗虫在成虫期对农作物危害最大,消灭蝗虫的最佳时期是若虫期。
4.两栖动物的生殖和发育(以青蛙为例)
(1)生殖和发育特点:有性生殖、体外受精、卵生,变态发育。
(2)繁殖季节,雄蛙鸣叫能招引雌蛙,雌、雄蛙抱对有利于精子和卵细
胞在水中完成受精。
(3)青蛙的变态发育过程:受精卵→蝌蚪→幼蛙→成蛙。
43
福建生物学
(4)青蛙的幼体生活在水中,用鳃呼吸,有尾无四肢;成体水陆两栖,用
肺呼吸,皮肤辅助呼吸,无尾有四肢。
(5)两栖动物的生殖和幼体的发育都离不开水。
5.鸟的生殖和发育
(1)鸟卵的结构与功能
①鸟卵中胚盘、卵黄和卵黄膜构成卵细胞。
②卵黄和卵白都能为胚胎发育提供营养物质,卵黄是主要的营养
部分。
(2)鸟的生殖特点:有性生殖、体内受精、卵生。
(3)鸟类生殖和发育过程必经的阶段包括求偶、交配和产卵,多数鸟还
具有筑巢、孵卵和育雏等行为。
二、生物的遗传与变异
1.染色体、DNA和基因
(1)染色体主要由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的载体。
(2)DNA是主要的遗传物质,主要存在于细胞核中。基因是有遗传效
应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
53
福建生物学
(3)一般情况下,一条染色体含有一个DNA分子,一个DNA分子上有
多个基因。
(4)一般情况下,在生物的体细胞中,染色体是成对存在的,DNA分子
是成对存在的,基因也是成对存在的,分别位于成对的染色体上。
2.基因控制生物的性状
(1)遗传是指亲子间的相似性,如“种瓜得瓜,种豆得豆”。变异是指
亲子间及子代个体间的差异性,如“一猪生九崽,连母十个样”。
(2)性状:生物体形态结构、生理和行为等特征的统称。有些性状是可
见的,如人的耳垂;有些性状则不能用肉眼直接观察到,如人的血型。
(3)相对性状:同种生物同一性状的不同表现形式,如番茄果实的红色
和黄色、人的单眼皮和双眼皮等。
(4)转基因技术:将一种生物的某个基因导入到另一种生物的基因组
中,使培育的新个体具有导入基因所控制的性状的生物技术。转基因
超级鼠的诞生说明:基因控制生物的性状。
(5)生物的性状主要由基因控制,同时也受环境的影响。如萝卜长在
地下的部分和地上部分的颜色有一定差异。
3.基因在亲子代间的传递
生殖过程中染色体的变化
(1)在有性生殖过程中,生殖细胞(精子和卵细胞)是基因在亲子代间
传递的“桥梁”。
(2)形成精子和卵细胞时,染色体数目会减半,成对的染色体分离,成
对的基因也随之分离,分别进入一个精子或卵细胞。形成受精卵时,
63
福建生物学
染色体数目又恢复为原来体细胞中的数目,每对染色体都是一条来自
父方,另一条来自母方。
4.基因的显性和隐性
孟德尔的豌豆杂交实验:
(1)相对性状有显性性状和隐性性状之分。实验一中,具有相对性状
的两个纯种个体杂交时,子一代表现出的性状是显性性状(高茎);未
表现的性状是隐性性状(矮茎)。
(2)实验二中,具有相同性状的两个杂合个体交配时,后代中出现的与
亲代不同的性状是隐性性状(矮茎),与亲代相同的性状是显性性状
(高茎)。
(3)在相对性状的遗传中,表现为隐性性状的,其基因组成只有 dd一
种;表现为显性性状的,其基因组成有DD和Dd两种。
5.人的性别遗传
(1)人的体细胞内含有23对染色体,分为22对常染色体和1对性染
色体,性染色体与性别决定有关。
73
福建生物学
(2)男性的性染色体组成为XY,体细胞染色体组成为22对常染色体+
XY;生殖细胞染色体组成为22条常染色体+X或22条常染色体+Y。
(3)女性的性染色体组成为 XX,体细胞染色体组成为22对常染色
体+XX;生殖细胞染色体组成为22条常染色体+X。
(4)男性能产生含X染色体和含Y染色体的两种精子,这两种精子数
量相等;女性只产生一种含X染色体的卵细胞。两种类型的精子与卵
细胞结合的概率相同,所以生男生女机会均等,各为50%。
(5)男性的X染色体来自母亲,一定传给女儿;Y染色体来自父亲,一
定传给儿子。
6.生物的变异
(1)可遗传变异:由遗传物质变化引起的变异,能够遗传给后代。如色
盲、白化病、转基因超级鼠、太空椒等。
(2)不可遗传变异:仅由环境变化引起的变异,遗传物质未发生改变,
不能遗传给后代。如晒黑的皮肤、水肥充足的庄稼果穗饱满等。
7.遗传病及优生优育
(1)遗传病:由遗传物质发生变化引起的、能够遗传给后代或由致病基
因引起的疾病。常见的有红绿色盲、白化病、血友病、苯丙酮尿症等。
(2)禁止近亲结婚:直系血亲和三代以内的旁系血亲之间禁止结婚。
近亲含有相同隐性致病基因的可能性较大,后代患遗传病的概率
增大。
三、生命起源和生物进化
1.生命起源
(1)原始大气包括水蒸气、氢气、氨、甲烷、二氧化碳、硫化氢等,没有
氧气。
(2)米勒的模拟实验表明在原始地球上无机小分子物质能够形成构成
生物体的有机小分子物质。
(3)原始生命起源于原始海洋。
83
福建生物学
2.生物进化的证据
(1)化石是研究生物进化的直接证据,但不是唯一证据。研究生物进
化的证据还有胚胎学证据、分子生物学证据(细胞色素 c)、解剖学证
据等。
(2)越古老的地层中,成为化石的生物越简单、越低等,以水生生物为
主;越晚近的地层中,成为化石的生物越复杂、越高等,以陆生生物
为主。
(3)生物的细胞色素c与人的细胞色素 c的氨基酸差异越小,与人的
亲缘关系越近。
3.生物进化的历程
(1)植物的进化历程:
(2)脊椎动物的进化历程:
(3)生物进化的总体趋势:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到
陆生。
4.生物进化的原因
(1)自然选择:自然界中的生物通过激烈的生存斗争,适应者生存,不
适应者被淘汰。
(2)达尔文的自然选择学说的主要内容:过度繁殖(前提);生存斗争
(手段和动力);遗传变异(内因和基础);适者生存(结果)。
(3)人工选择是人们根据自己的需求和爱好,不断选择和培育生物新
品种的过程。
5.人类的起源和进化:现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿。人猿
分界的重要标志是直立行走。现代类人猿中与人类亲缘关系最近的
是黑猩猩。
93