第二章 生物的遗传和变异（复习课件）-2024-2025学年八年级生物下册同步教学精制课件（人教版）

人教版 八年级 生物学 (下) 欢迎回到神奇的生物世界 人教版 •生物•八年级•下册 第二章 生物的遗传与变异 重点知识复习 性状：生物体形态结构、生理和行为等特征的统称。 惯用右手 注意:凭肉眼的观察或简单的测量，并不能知道所有性状。因为肉眼仅能观察到某些形态结构、行为特征，而无法观察到生物的生理特征。（如人的ABO血型） 豌豆的圆粒与皱粒 番茄的红果与黄果 兔的黑毛与白毛 不同公鸡的冠 动物的毛色 遗传：亲子间的相似性 变异:亲子间和子代个体间的差异 第一节 基因控制生物的性状 同种生物的同一性状常有不同的表现形式 同种生物 同一性状 不同表现形式 相对性状 圆粒 皱粒 无耳垂 有耳垂 兔的白毛与黑毛 一、生物的性状 兔的多种毛色 1982年，英国的《自然》杂志发表了一篇文章：两所美国实验小组共同研制出转基因超级鼠。转基因鼠比与它同胎所生的小鼠生长速度快2～3倍，体积大1倍。这项研究，被誉为分子生物学技术发展的里程碑。 资料分析（P27页） 将受精卵注入代孕小鼠的输卵管 转基因鼠的启示 小鼠 讨论： 1.在这项研究中，被研究的性状是什么？ 控制该性状的是什么基因？ 2.转基因超级鼠的获得，说明性状和基因之间是什么关系？ 3.由此推论，在生物繁衍后代的过程中，传下去的是性状还是控制性状的基因？ 鼠的个体大小 大鼠的生长激素基因 基因控制生物的性状（实验结论） 控制性状的基因 基因控制生物的性状 转基因技术 基因控制生物的性状 生物的性状既受基因控制，也受到环境的影响。 生物体的性状是基因和环境共同作用的结果。 生物的性状只与基因有关吗？ 地上 地下 南橘 北枳 受精卵 子女 发育 父 母 精子 卵细胞 受精 生物的遗传和变异是通过＿＿＿＿＿＿＿而实现的。 生殖和发育 我们知道，大多数的生命是从一个受精卵开始的。父母的性状是怎样遗传给子女的呢？ 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。 在有性生殖过程中，精子和卵细胞就是基因在亲子代间传递的“桥梁” 第二节 基因在亲子代间的传递 一、基因、DNA和染色体 细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质就是染色体。 染色体主要是由DNA分子和蛋白质分子构成。 每一种生物细胞内染色体的形态和数目都是一定的。 染色体 一、基因、DNA和染色体 DNA分子是主要的遗传物质，是遗传信息的载体， 是长长的链状结构，外形像一个螺旋形的梯子（双螺旋结构）。 DNA分子和所携带的基因大多集中在染色体上。 DNA DNA分子含有许多有遗传功能的片段，其中不同的片段含有不同的遗传信息。 基因是有遗传效应的DNA片段 不同的基因决定不同性状 基因是控制生物性状的基本单位 基因 一条长绳代表： 长绳上各个颜色的片段代表： 一条染色体上只有一个DNA分子，而一个DNA分子上有许多个基因。 把长绳螺旋缩短变粗，就能把长绳处理成短棒状的染色体的样子。 DNA分子 基因 基因、DNA和染色体的关系 一、基因、DNA和染色体 细胞的细胞核中有染色体,染色体中有DNA，基因在DNA上。 一、基因、DNA和染色体 经过整理后的正常人（女） 体细胞染色体的排序图 1.数一数，人体细胞内的有多少条染色体？ 2.这些染色体的分布有什么特点？为什么？ 人体细胞中23对染色体，含46个DNA分子，含有数万对基因，决定着人体可遗传的性状。 成对存在。因为在生物的体细胞中，染色体是成对存在的。 观察与思考 一、基因、DNA和染色体 一般情况下，在生物的体细胞（除生殖细胞外的细胞）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。 经过整理后的正常人（女） 体细胞染色体的排序图 观察与思考 人体细胞中23对染色体，含46个DNA分子，含有数万对基因，决定着人体可遗传的性状。 一、基因、DNA和染色体 女性体细胞：22对+XX 男性体细胞：22对+XY 经过整理绘制的人体细胞内的染色体 二、基因经精子或卵细胞的传递 1883年，比利时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。 父 母 精子 卵细胞 受精卵 1 2 3 4 1 2 3 4 生物 染色体数目 体细胞 生殖细胞 犬 78条（39对） 猪 38条（19对） 豌豆 14条（ 7对） 白菜 18条（ 9对） 二、基因经精子或卵细胞的传递 经过科学家对多种生物的研究证实：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。 想一想，这对遗传有什么意义？ 那么，是不是所有进行有性生殖的生物都是这样呢？ 39条 19条 7条 9条 二、基因经精子或卵细胞的传递 父 母 能形成精子的细胞 能形成卵细胞的细胞 A A a a 精子 卵细胞 受精卵 生殖过程中一对染色体的变化 A a A a 父 母 精子 卵细胞 受精卵 新个体 23对 23对 23条 23对 23对 23条 人在受精过程中染色体的变化 二、基因经精子或卵细胞的传递 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。父母的性状遗传是通过双亲的＿＿＿＿把＿＿＿传递给了新个体。 生殖细胞 基因 父 母 能形成精子的细胞 能形成卵细胞的细胞 A A a a 精子 卵细胞 受精卵 生殖过程中一对染色体的变化 A a A a 二、基因经精子或卵细胞的传递 父 母 能形成精子的细胞 能形成卵细胞的细胞 A A a a 精子 卵细胞 受精卵 生殖过程中一对染色体的变化 A a A a 在生物的体细胞中染色体是成对存在的（其中一条来自父方，一条来自母方）。 生殖细胞（精子或卵细胞）中，染色体成单存在，DNA成单存在，基因也是成单存在的。 染色体数目变化规律：体细胞（2n）→生殖细胞（n）→受精卵（2n） 孟德尔出生在奥地利的一个农民家庭里,家境贫寒，21岁做了修道士。 他利用修道院的一小块地，种植了多种植物进行杂交实验，潜心研究了 8 年。孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。因此，孟德尔被称为“现代遗传学之父”，是遗传学的奠基人。 1822－1884 孟德尔的豌豆杂交实验 第三节 基因的显性和隐性 一、孟德尔的豌豆杂交实验 孟德尔选择豌豆作为实验材料的原因 1.豌豆具有稳定的易于区分的相对性状 2.豌豆是自花传粉，闭花授粉的植物。 3.方便人工方法去雄和进行异花授粉 豌豆的花 孟德尔豌豆杂交实验现象 实验一：纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交，杂交后的种子长成的植株都是高茎的； 实验二：把子一代杂种高茎豌豆的种子种下去，长成的子二代植株中有高茎的，也有矮茎的，其中高茎的多，矮茎的少。 亲代 子一代 子二代 矮茎 高茎 杂交 显性性状 隐性性状 高茎 1. 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， 子一代表现出的性状，叫做显性性状； 未表现的性状，叫做隐性性状。 高茎为显性性状,矮茎为隐性性状，杂交后代只表现显性，不表现隐性。所以杂交后代子一代只表现高茎。 亲代 子一代 孟德尔豌豆杂交实验的解释 高茎 矮茎 高茎 Dd 杂交 DD dd D d 2. 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。 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。 在相对性状的遗传中，表现显性性状的基因组成有两种，如DD或Dd。表现为隐性性状的基因组成只有一种，如dd; 亲代 子一代 孟德尔豌豆杂交实验的解释 一、孟德尔的豌豆杂交实验 高茎 矮茎 高茎 Dd 杂交 DD dd D d 二、孟德尔对豌豆杂交实验的解释 2. 控制相对性状的基因有显性和隐性之分。 实验一：纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交，杂交后的种子长成的植株都是高茎的； 纯种：是构成一对基因的两个基因同时为显性或隐性，如DD、dd。 杂种：是构成一对基因的两个基因，一个是显性，一个是隐性，如Dd。 亲代 子一代 3. 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。 高茎 矮茎 DD X dd 亲代 D 生殖细胞 d D d Dd Dd Dd Dd 子一代 高茎 高茎 高茎 高茎 矮茎 高茎 高茎 高茎 杂交 高茎 亲代 子一代 孟德尔豌豆杂交实验的解释 高茎 矮茎 DD X dd 亲代 D 生殖细胞 d D d Dd Dd Dd Dd 子一代 高茎 高茎 高茎 高茎 4. 子一代（Dd）的生殖细胞，有的含有D基因，有的含有d基因。 高茎 高茎 Dd X Dd 子一代 生殖细胞 D d D d 子二代 DD Dd Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 子一代交配，携带不同基因的生殖细胞结合机会均等，子二代的基因组成有三种DD、Dd、dd，表现出的性状有高茎，也有矮茎。 孟德尔豌豆杂交实验的解释 4. 子一代（Dd）的生殖细胞，有的含有D基因，有的含有d基因。 高茎 高茎 Dd X Dd 子一代 生殖细胞 D d D d 子二代 DD Dd Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 3 ：1 子二代基因组成比为：1 ：2 ：1 表现型比：高茎 : 矮茎 = 3 : 1 在子二代中，DD占_____，Dd 占 _____，dd占____。 1/4 1/2 1/4 孟德尔豌豆杂交实验的解释 杂种子一代植株（Dd）和纯种矮茎植株杂交，会产生哪些后代？ Dd dd D d 生殖细胞 高茎 高茎 杂种子一代 矮茎 隐性纯合子 × 后代 d Dd dd 1/2 矮茎 Dd占_____，dd占____。 1/2 表现型比：高茎: 矮茎 = 1 : 1 孟德尔豌豆杂交实验的解释 1.如何判断显性和隐性： (1)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为显性性状，没有表现是隐性性状 （有中生无，无是隐性）。 (2)亲本性状相同，后代却出现另一种性状，新出现的性状为隐性性状 （无中生有，有是隐性）。 白色公羊 X 白色母羊 黑色小羊 aa a a A A 隐性性状一旦出现，则一定是纯合（如dd）。 后代中一旦出现隐性个体，则两个亲本都携带隐性基因。 我国民法典规定：直系血亲或三代以内的旁系血亲之间禁止结婚。 直系血亲：指有直接血缘关系的血亲。 即生育自己与自己生育的上下代血亲。 旁系血亲：非直系血亲，而在血缘上与自己同出一源的亲属。 表兄妹等不能结婚，其中有什么科学道理吗？ 三、禁止近亲结婚 三、禁止近亲结婚 人类的遗传病多种多样，其中相当一部分是由致病的基因引起的。 遗传病是由致病基因所控制的疾病（致病基因有显性和隐性的）。 如：软骨发育不全、缺指、并指症；白化病、红绿色盲、苯丙酮尿症、血友病等。 类型1：显性遗传病：由显性致病基因引起的遗传病。 假设某种显性遗传病的致病基因为D，只要含有致病基因D的人，就会患有这种遗传病，所以在婚配或者生育前就可察觉。 三、禁止近亲结婚 类型2：隐性遗传病；由隐性致病基因（a）引起的遗传病。当致病基因是隐性纯合时（aa），个体表现为有病，很多在婚配或生育前就可察觉。如果基因（Aa）是杂合时，个体表现为无病的，却携带隐性致病基因，婚配或生育前一般是不清楚的。 于是，生活中就会出现一对色觉正常的夫妇，却生了患红绿色盲的孩子；一对肤色正常的夫妇，却生了一个患白化病的孩子等情况；一堆智力正常的夫妇，却生了一个患苯丙酮尿症（伴随智力障碍）的孩子……。 三、禁止近亲结婚 通过对比表格中的数据，你发现了什么？ 某些隐性遗传病近亲婚配和非近亲婚配的子女发病率调查表 近亲结婚，产生隐性纯合的机会增多， 后代患隐性遗传病的机会增多 一、禁止近亲结婚 AA AA Aa Aa Aa AA A A A a 生殖细胞 后代 致病基因 携带者 正常 正常 携带者 携带者 双亲 正常 AA Aa Aa aa Aa Aa A A a a 生殖细胞 后代 致病基因 携带者 正常 携带者 携带者 致病 双亲 致病基因 携带者 非近亲结婚时的可能情况分析： 近亲结婚产生隐性纯合的机会增加，遗传病出现的机会就会增加 一、禁止近亲结婚 思 考 1.近亲结婚的后代一定会患遗传病吗？ 2.非近亲结婚的后代一定不会患遗传病吗？ 不一定，近亲结婚的后代患遗传病的概率较大。 不一定，非近亲结婚的后代患遗传病的概率较小。 1902年 ，科学家在观察中发现，男性体细胞中有一对染色体的形态与别的染色体不同，而且与性别有关，所以把这对染色体称为性染色体； 后来，科学家进一步把男性体细胞的性染色体分别称为X染色体和Y染色体；把女性体细胞中对应的一对性染色体称为X染色体。 第四节 人的性别遗传 一、男女染色体的差别 观察下列经过整理后的男、女成对染色体排序图，讨论并回答问题。 甲图显示的是男性的染色体， 乙图显示的是女性的染色体 第23对，与性别有关叫做性染色体，1-22对为常染色体。 甲图 乙图 一、男女染色体的差别 观察下列经过整理后的男、女成对染色体排序图，讨论并回答问题。 讨论3：图中哪条染色体是Y染 色体？它与X染色体在形态上的主要区别是什么？ 甲图中男性最后一对染色体中 较小的是Y染色体。较大是X染 色体， 甲图 乙图 Y染色体 X染色体 一、男女染色体的差别 男性 女性 XX 男女体细胞内第23对染色体的区别 XY 一、男女染色体的差别 经整理后的男、女成对染色体排序图 22对常染色体 1对性染色体 XY XX 男性 女性 人类体细胞染色体共23对 男：22对常染色体＋XY 女：22对常染色体＋XX 男性 染色体组成 女性 染色体组成 体细胞染色体组成 22对＋XY(44条＋XY) 体细胞染色体组成 22对＋XX(44条＋XX) 体细胞性染色体组成 XY 体细胞性染色体组成 XX 精子中染 色体组成 22条＋X或22条＋Y 卵细胞中染色体组成 22条＋X 精子中性染色体组成 X或Y 卵细胞中性染色体组成 X 通过比较男女性染色体的不同，可知： 男性会产生2种类型的精子，女性产生1种类型的卵细胞。体细胞中染色体成对存在，其中一条来自父亲，一条来自母亲。 一、男女染色体的差别 二、生男生女机会均等别 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排出上亿的精子，这些精子从含有的性染色体来说只有两种，一种是含有X染色体的，一种是含有Y染色体的。它们与卵细胞结合的机会均等。 既然如此，那么生男生女的机会是否均等呢？ 二、生男生女机会均等别 模拟实验：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: （1）黑围棋子代表含Y染色体的精子，白围棋子代表含X染色体的精子和卵细胞。 （2）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不透明纸盒中，这20枚围棋子表示精子，再将20枚白围棋子放入另一个不透明纸盒中，这20枚围棋子表示卵细胞。 二、生男生女机会均等别 模拟实验：精子与卵细胞随机结合 （3）一位同学负责从装有“精子”的纸盒中随机取一枚棋子；另一位同学负责从装有“卵细胞”的纸盒中随机取一枚棋子；第三位同学负责记录两枚围棋子代表的性染色体组成。每次取完记录后，再将棋子放回去，注意摇匀再取，共记录10次。 （4）全班统计各个小组模拟精子与卵细胞随机结合的结果。 次数 性别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 合 计 比 例 （白黑）男 （白白）女 模拟受精过程 二、生男生女机会均等别 模拟实验：精子与卵细胞随机结合 次数 性别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 合 计 比 例 （白黑）男 √ √ √ √ 4 2：3 （白白）女 √ √ √ √ √ √ 6 （2）每一袋中抓取1个，依次记录他们抓取结果，比如抓出“白白”，则表示性染色体组成为_____,性别为______，抓出“白黑”，则表示性染色体组成为______,性别为_______。 女 男 XX XY 小组实验数据 二、生男生女机会均等别 模拟实验：精子与卵细胞随机结合 讨论： （1）各个小组模拟精子与卵细胞随机结合的结果是怎样的？ （2）全班模拟精子与卵细胞随机结合的结果又是怎样的？ （3）模拟精子与卵细胞随机结合的结果说明了什么问题？ 小组模拟次数只有10次，这样的实验结果与精卵细胞结合的比例1：1可能会有差异。 全班的实验次数比小组实验次数多，累计可达到200多次， 因此，全班同学的实验结果更接近于1：1。 含X和Y的两种精子与卵细胞结合是随机的。所以，生男生女的机会是均等的。 二、生男生女机会均等别 产生 精子 产生 卵细胞 人的性别遗传过程 男性（XY） 女性（XX） Y X X XX XY 女性 男性 1：1 人的性别由性染色体决定，生男生女取决于与卵细胞结合的精子类型 生殖细胞 受精卵 父亲传给女儿的性染色体一定是X染色体，传给儿子的一定是Y染色体。 二、生男生女机会均等别 注意： 1.生男生女的比例各占50%，与生第几胎无关。每一次生育都是独立事件，不受上次生育过程的影响，因此，每次生育生男生女的机会都是均等的。 2.生男生女的理论比例为1:1，对于一个家庭来说，生男生女的比例不一定是1:1，甚至相差很多。 生物的变异是普遍存在的。生物圈中生物种类繁多，不同种类的生物之间千差万别，同种生物之间也存在着各种各样的差异，这都源于生物的变异（生物的亲子间，以及子代个体之间存在差异） 不同品种的菊花 不同品种的玉米 第五节 生物的变异 一、探究一种变异现象 花生果实大小的变异 提出问题 作出假设 不同品种的花生果实之间是否存在变异？ 花生果实大小存在变异的原因是什么？ 环境会影响花生果实的大小吗？ 不同品种的花生果实之间存在变异。 花生变异是基因的不同造成的。 环境会影响花生果实的大小。 制订计划并实施 一、探究一种变异现象 花生果实大小的变异 （1）材料用具 两种花生、尺、笔、坐标纸（或白纸） （2）实施过程及测量数据 选取了大花生３０粒，小花生３０粒 测量大花生的数据 测量小花生的数据 根据所测数据绘制坐标图（或直方图） 制订计划并实施 3 1 2 4 5 取样 画图 1、随机取样，建议样品不少于30粒。 2、可以选择圆规和直尺。 3、测量花生果实的长轴，以毫米计数。 4、整理数据，计算平均值。 5、用坐标纸绘制曲线图。 测量 整理数据 一、探究一种变异现象 花生果实大小的变异 确定测量工具和方法 得出结论并进行交流 花生种子 小花生 大花生 长轴长度数据单位：mm 随机取样各30粒   14 14 15 15 13 11   19 19  18 18 18 21 11 13 13 15 14 14 16 15 17 19 16 19 15 14 13 13 15 14 15 17 17 18 16 19 11 14 12 16 17 11 21 22 16 18 20 17 13 13 14 13 13 13 14 12 16 14 15 16 取平均值 398÷30＝13.3mm 取平均值526÷30＝17.5mm 一、探究一种变异现象 花生果实大小的变异 大花生果实长度的平均值 ＞ 小花生果实长度的平均值 一、探究一种变异现象 讨论： （2）计算并比较两个品种花生果实长度各自的平均值，你能得出什么结论？ 在相同条件下种植的大、小花生，大花生果实长度的平均值大于小花生果实的平均值，这种差异主要是由基因不同引起的。 一、探究一种变异现象 讨论：（3）把大花生的种子种在贫瘠的土壤中，把小花生的种子种到肥沃的土壤中，它们结出的果实会怎样呢？你作出推测的依据是什么？ 将大花生的种子种在贫瘠的土壤中，其果实将会变小；将小花生的种子种到肥沃的土壤中，其果实会变大，因为环境的变化影响生物性状的表现。是不可遗传的变异。 一、探究一种变异现象 （4）从大花生中选择一粒饱满粒大的种子种下去，所收获的种子一定都是大的吗？为什么？ 不一定，花生种子大小是一对相对性状。 假设A为显性基因控制性状“大”，a为隐性基因控制性状“小”。大花生的基因型可能是AA或Aa。如果是AA，其后代均表现为大；如果是Aa，其后代就有大和小两种可能。 基因 性状 环境 控制 影响 二、变异的类型 由遗传物质发生改变所引起的变异，可以遗传给下一代。 由环境条件引起，遗传物质没有发生改变的变异。只表现在当代，不可以遗传给下一代。 可遗传的变异 不可遗传的变异 生物性状的变异是普遍存在的，引起变异的原因也是多种多样的。 变异如何分裂，分类依据是什么？ 二、变异的类型 双胞胎兄弟，弟弟长年累月的暴晒在太阳底下，肤色比哥哥黑了几个度。 抗倒伏的小麦 不抗倒伏的小麦 不可遗传变异 可遗传变异 引起变异的来源有： ①基因突变 ②基因重组 ③染色体变异。 二、变异的类型 材料一：用一种化学药剂处理甜菜的幼苗，能够使细胞内的染色体数加倍，这样的甜菜含糖量比原产更高。 材料二：镰刀型细胞是由正常红细胞发生基因突变导致的。下图左所示的是正常人的红细胞形态；下图右是镰刀型细胞贫血症患者的红细胞形态。 镰刀型细胞贫血症 甜菜 可遗传变异 三、人类应用遗传变异原理培育新品种 遗传与变异在生物进化上的意义 如果没有遗传，就不会有物种的稳定性。如果没有变异，就不可能产生新的生物类型，生物就不能适应不断变化的生活环境。变异是不定向的。 由于生物的遗传和变异，使生物界由简单到复杂、由低等到高等的不断进化发展。 注意： 1.基因突变在自然界是普遍存在的。 2.基因突变是随机产生的，是不定向的。 3.自然状态下，基因突变频率很低。 4.大多数基因突变对生物体有害。 END $$