1.5 遗传和进化 课件- 2024-2025学年浙教版科学九年级下册

第5节 遗传和进化 活动一：找孩子 A B C ① ② ③ 一、遗传和变异现象 1、遗 传 生物体子代和亲代、子代和子代之间的性状都很相似，这种现象称为遗传。 2、变 异 不同的生物个体在性状上总是存在着一定的差异，生物的子代与亲代及子代不同个体之间的性状差异的现象。 一只母猫生出不同的小猫 绿鹦鹉生出不同颜色的鹦鹉 性 状： 生物体的形态特征和生理特性，在遗传学上称为性状。如：身高、肤色、单双眼皮、酒窝、花的形状等等。 人的常见性状 性 状 具体表现 耳垂的位置 与面颊分离 与面颊紧贴 能否卷舌 舌能向上卷曲 舌不能向上卷曲 食指长短 较无名指长 较无名指短 上眼睑特征 双眼皮 单眼皮 酒窝 有 无 足的特征 脚底有弧度 扁平足 色觉 色觉正常 红绿色盲 1、遗传和变异都是普遍存在的生命现象。 不同的生物个体在性状表现上总是存在着一定的差异，生物的子代只是与亲代相似，绝不会与亲代完全相同。 2、有些变异是可以遗传的。 有些变异只是由外界环境的影响引起的，这种变异是不能遗传给后代的。如晒黑的皮肤等。 有些变异是遗传物质改变引起的，这种变异是可以通过生殖传递给后代的。 3、遗传和变异的本质： 遗传是亲代通过遗传物质的传递将遗传信息传给子代使后代的性状与亲代相似的现象，而变异是在由于基因突变、基因重组、染色体变异等使子代与亲代不同的现象。 变异——是生物发展进化的内动力。 遗传——使生物的种族得以稳定。 4、遗传和变异的意义 二、遗传物质的传递 1.遗传物质： 亲代与子代之间传递遗传信息的物质，称为遗传物质。 17 世纪时，有学者认为在人的精子或卵子中有父母 性状的缩影，使得由受精卵发育成的子代个体具备了双亲 的遗传性状。 人们对遗传现象的最初解释 17世纪先成论者画的人的精子 精子 卵子 受精卵 生 殖 细 胞 体 细 胞 随着显微镜的发明，能更清楚观察精子和卵子结构。 1 提出“遗传因子”，并总结遗传规律 孟德尔 2 把“遗传因子”命名为基因 约翰逊 3 提出基因在染色体上的假说 萨 顿 4 实验证明基因位于染色体上 摩尔根 科学家发现：染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质 5 遗传物质的探索 人体细胞中有几条染色体？男性和女性的染色体有什么不同？ 人类体细胞中有23对染色体， 男性和女性第23对性染色体不同。 2.染色体的组成 染色体主要由DNA 和蛋白质组成。 遗传物质 —— DNA分子 1962年，克里克和沃森因其在DNA分子双螺旋结构的发现，以及在揭开生物遗传信息秘密方面所作的贡献，而被授予诺贝尔生理学或医学奖。 DNA 是决定生物体遗传性状的遗传物质。 DNA分子的组成：是长而相互缠绕的双链结构，整个模型像一个双螺旋上升的楼梯，梯子两边是由磷酸和脱氧核糖相间连接而成的，中间的是连在两边脱氧核糖分子上的两个碱基。 脱氧核糖、碱基和磷酸组成了DNA分子的基本单位——脱氧核苷酸。 4、遗传物质的单位 —— 基因 在一个DNA 分子上有成百上千个基因存在。 起遗传作用的DNA 片段称为基因，生物体每一个性状都由特定基因来控制，如人的肤色、色觉，花的形状等。 基因的传递： 基因通过精子或卵子在新子代间传递。子代的基因一半来自父方，一半来自母方。 基因的改变往往会导致生物体性状的变化。如白化病患者不能合成黑色素，就是因为细胞内控制 黑色素合成的基因发生变异而引起的。 基因是可以改变的 白化病患者 由染色体、DNA、基因等遗传物质改变引起的变异是可遗传的变异。 请用图画的方式表示细胞核、染色体、DNA和基因之间的关系。 基因 DNA 染色体 细胞核 染色体是遗传物质的载体； 基因是DNA上起遗传作用的片段； DNA是遗传物质。 基因决定着生物的性状。 基因的变异往往会导致生物性状的变化。 例如：白化病 三、进化理论的发展 基因的“自然选择” 同一物种的生物群体中存在着多种多样的基因。 定量的科学实验表明，生物群体中不同的基因传递给子代的机会是有差异的。 亲代的基因在传递给子代的过程中也发生着“自然选择”。 某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较强，则这些基因在子代的生物群体中会越来越多。 某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较弱，则这些基因在子代的生物群体中会越来越少。 基因变异 生物性状变化 现代生物进化理论与达尔文的进化理论的比较 （1）相同点：能解释生物进化和生物的多样性、适应性。 （2）不同点： ①达尔文的进化理论没有用遗传和变异的本质来阐述生物进化，而现代生物进化理论弥补了这个缺点。 ②达尔文的进化理论着重研究生物个体的进化，而现代生物进化理论更强调群体的进化。 ③现代生物进化论是对达尔文进化理论的补充、完善和发展。 阅读： 基因组改变未来 “人类基因组计划”有什么意义？它会带来什么问题？ “人类基因组计划”是测定人类基因组的全部DNA序列，从而解读所有遗传密码，揭示生命的所有奥秘的科学工程。人类基因组测定的完成为人的DNA破译奠定了基础，对人类的发展将产生重大影响，但也要充分考虑到它可能带来的弊端，甚至会产生可怕的后果。 2001年2月12日美、英、德、俄、日、中国向全世界公布完成了人类基因核苷酸物理图谱测定。 2001年2月12日美、英、德、俄、日、中国向全世界公布完成了人类基因核苷酸物理图谱测定。 二、育种和优生 （一）育种 （1）育种方法:人工选择、杂交育种 （2）育种的目的: 改良动物、植物的遗传性状 （3）育种的应用:杂交玉米、杂交水稻、骡 杂交水稻之父袁隆平 A、人工选择 针对特定性状进行育种，使这些性状 的表现逐渐强化，而人们不需要的性状可 能渐渐消失的过程。 1.杂交育种 通过选用具有优良性状的品种、品系进行杂交，繁殖出符合要求的品种。 杂交水稻 杂交蕃茄 狮虎兽 2.杂交优势： 杂交的生命力比双亲强的现象,叫杂交优势。 人们将驴和马交配，得到了比驴和马更健壮有力的骡。 2、克隆技术： （1）克隆： 克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体。 （2）方法： 通常是利用生物技术由无性生殖产生 与原个体有完全相同基因的个体或种群。 中国克隆猴：中中、华华 （3）植物克隆：细胞培养、组织培养、器官培养等。 3、太空育种： 太空育种是一种植物培育优良新品种的途径。 方法： 将种子搭乘卫星或高空气球送到太空， 利用太空特殊的环境诱变作用，使种子产生 变异，再返回地面培育作物新品种的育种新 技术，太空育种具有有益的变异多、高产、 优质、抗病力强等特点。 这是在DNA分子水平上进行设计施工的。 新兴的基因工程提供了一种更直接改造动物、植物遗传物质的技术。如，转基因技术。 人们设想用一些优良的基因组合起来，创造出一些具有优良性状的新生物。这种完全按照人的意愿重新组合基因的技术叫基因工程。 4、基因工程 29 基因工程的应用： 人体内的许多蛋白质都可以通过遗传工程改造细菌来合成。 ①人类胰岛素，人们能把人类基因经一定的途径转移到细菌中，这个细胞就具有人类基因，由于细菌繁殖快，所以能在短时间内合成大量的胰岛素。 培育转基因鼠的过程： ②改良果蔬品质： 基因工程能把细菌的基因转入西红柿、小麦、大米、大豆等一些重要的作物中，使作物具有抗寒、抗虫害、抗除草剂、耐盐、抗旱等能力，改良果蔬的加工品质，提高营养物质含量，等。 此外，基因工程还能将基因转入动物体中，改造过的动物可以为人类生产一些重要的药物，如目前已经成功地生产出血友病患者需要的凝血因子。 1.解决粮食短缺问题。 2.减少农药使用，避免环境污染。 3.节省生产成本，降低食物售价。 4.增加食物营养，提高附加价值。 5.增加食物种类，提升食物品质。 6.促进生产效率，带动相关产业 转基因工程由于发明和应用的时间还不长，可能会有未预料到的风险，科学家也有不同的看法。 请查找有关资料，你是否赞成转基因工程在农业和食品生产中广泛地应用？为什么？ 1 .转基因作物本身可能演变为农田杂草。 2 .通过基因漂流影响其他物种。 3.对生物多样性的威胁 。 4.转基因食品可能产生过敏反应。 5.抗生素标记基因可能使人和动物产生抗药性。 6.转因食品可能具有毒性。 缺点 优点 三、优生： 1、遗传病 人体内DNA、基因或染色体发生变化而引起的疾病，称为遗传病。 常见的遗传病：先天性愚型、白化病、先天性聋哑等。 先天性愚型 白化病 在近亲结婚的夫妇所生的子女中，白化病、先天性聋哑等多种遗传病的发病率较高。 我国婚姻法：禁止近亲结婚。 2、优生学 ①定义 就是运用遗传学的原理和方法，防止有明显遗传缺陷的婴儿出生，以改善人口质量。 ②优生的主要措施 禁止近亲婚配、 遗传咨询、婚前检查、产前诊断、适龄生育等。 近亲包括血亲和姻亲，血亲包括直系血亲和旁系血亲。 我国婚姻法：禁止直系血亲和三代以内的旁系血亲结婚。 ③直系血亲 真系血亲是指相互之间有血丝关系的上下各代亲属，即生育自己和自己所生育的上下代亲属。如父母与子女、爷爷奶奶与孙子孙女等；三代以内的旁系血亲是指除真系血亲以外的与自己同出一源的血亲，如兄弟姐妹、堂兄弟姐妹、伯叔姑、姨舅等。 课堂小结 $