内容正文:
为什么有的人单眼皮,而有的人双眼皮?
因为他们控制眼皮的基因型不同
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白色人种
为什么不同人种的肤色的表现型不同?
因为不同人种决定肤色的基因型不同
黄色人种
棕色人种
黑色人种
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为什么同一品种的玉米苗,生长在蒸馏水与生长在土壤浸出液中的长势不同?
因为生长在不同的培养液(无机盐)中
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表现型和基因型与环境到底有怎样的关系呢?
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第六单元 生命的延续
第16章 生物的遗传和变异
第5节 遗传和转基因技术
吴川市振文中学 生地科组
梁嘉伟
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一、知识与技能目标
说出核心概念: 学生能够准确说出遗传、变异、性状、基因等基本概念,并辨别遗传与变异的关系。
阐明主要观点: 学生能够阐明生物体的性状是遗传物质和环境因素共同作用的结果。
能以“人的身高”、“同一品种的韭菜与韭黄”等为例,解释基因型、表现型与环境的关系。
能举例说明可遗传变异与不可遗传变异的区别。
分析具体实例: 学生能够分析具体生物现象(如:同卵双胞胎的差异、长期锻炼的人肌肉发达、北极狐冬夏毛色的变化等),指出其中遗传和环境各自所起的作用。
概述转基因技术的原理和基本过程,即通过技术手段将一种生物的某个基因转移到另一种生物体中。
列举1-2个转基因技术在农业和医药领域的应用实例(如抗虫棉花、生产胰岛素的转基因细菌)。
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二、过程与方法目标
观察与比较能力: 通过观察图片、视频或实物(如:同一株植物在不同光照下的叶片、不同环境下生长的同种动物),学生学会比较并描述性状差异,初步形成“控制变量”的科学思维。
资料分析与论证能力: 能够阅读和分析教师提供的文字或数据资料(如:科学家关于遗传与环境影响的实验案例),提取有效信息,并尝试用证据支持“性状由遗传和环境共同决定”的论点。
合作探究与表达能力: 在小组讨论或辩论活动中(例如:“先天遗传与后天教育,哪个对人的成长更重要?”),能清晰地表达自己的观点,并倾听、评价同伴的意见,在协作中构建知识。
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三、情感态度与价值观目标
树立辩证唯物主义观点: 认识到遗传是内因和基础,环境是外因和条件,二者辩证统一地影响着生物的生命活动,初步形成全面、发展地看待问题的科学思维方式。
培养健康的生活态度:
认识到某些遗传病(如色盲、地中海贫血)是无法通过改变环境治愈的,从而学会理解和尊重遗传病患者。
同时,也认识到后天的努力(如合理营养、体育锻炼)可以优化许多由基因决定的潜能(如身高、智力),从而树立积极、健康的生活观念。
增强社会责任感与环保意识: 通过了解环境污染可能导致生物产生不利变异(如水俣病),认识到保护环境不仅是为了生态平衡,也直接关系到人类自身的遗传健康和子孙后代的福祉。
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
自学课本102-103页内容,思考下列问题:
1.表现型与基因型,哪个容易受到环境条件的影响?哪个不容易受到环境条件的影响?
2.你能用一句话总结基因型、表现型与环境三者之间的关系吗?
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
观察环境条件对生物性状表现的影响
阳光
明亮处
黑暗处
两份等量萌发的黄豆幼苗
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
阳光照射的幼苗 黑暗中的幼苗
时间/d 绿叶苗
/株数 黄白叶苗/株数 绿叶苗/% 绿叶苗/株数 黄白叶苗/株数 绿叶苗/%
1
2
3
4
5
观察环境条件对生物性状表现的影响
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
观察环境条件对生物性状表现的影响
阳光照射的幼苗 黑暗中的幼苗
时间/d 绿叶苗/株数 黄白叶苗/株数 绿叶苗/% 绿叶苗/株数 黄白叶苗/株数 绿叶苗/%
1 2 11 2 12
2 6 7 1 13
3 13 0 0 14
4 13 0 0 14
5 13 0 0 14
15.4
46.2
100
100
100
14.3
7.1
0
0
0
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
5天后
1、实验前两组黄豆幼苗的表现型相同吗?
2、5天后两组黄豆幼苗的表现型相同吗?如果不同,可能是哪种环境因素造成的?这种环境因素使其基因型发生改变了吗?
3、通过这个实验你发现环境条件容易改变基因型还是容易影响表现型?
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
光照处
黑暗处
不同光照条件的绿豆幼苗—结果
你认为绿豆幼苗在性状表现上的差异 与哪种因素有关?
光照
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环境可以影响表现型,这是特殊现象还是普遍现象呢?
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
25℃以下的喜马拉雅兔
30℃以上的喜马拉雅兔
温度对喜马拉雅兔毛色的影响
基因型往往比较稳定,它决定着表现型;而表现型则易受到环境的影响。
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
伸出水面的叶片呈扁平状
在水中的叶片深裂呈丝状
环境对水毛茛叶片形状的影响
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
由基因型、表现型与环境的关系,我们可以得到什么结论?
环境对水毛茛叶片形状的影响
表现型
=
基因型
(内因决定)
+
环境条件
(外因影响)
性状表现是基因组成与环境共同作用的结果。
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
还能举出一个生活中的例子,说明环境 条件会引起生物的表现型发生改变吗?
蝗虫
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生物的性状是由基因组成和环境共同决定的
许多遗传实验表明:一般环境条件的变化不易使______ 发生改变, ______ 则容易受到环境条件的影响,______是______与 _______ 共同作用的结果。
基因型
表现型
表现型
基因型
环境条件
表现型
=
基因型
(内因)
+
环境条件
(外因)
性状表现是基因组成与环境
共同作用的结果
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普通甜椒
太空椒
普通甜椒的种子经卫星搭载后,经选择培育出太空椒。原因是什么?是否存在变异?
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遗传信息发生改变可以引起生物变异
亲子之间以及子代个体之间性状表现存在差异的现象称为变异
什么叫变异?
变异也是生物界的普遍现象。
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遗传信息发生改变可以引起生物变异
自学课本P1〇4页的内容,思考下列问题:
1.什么是可遗传变异?什么是不遗传变异?
2.两种变异的本质区别是什么?怎样区分两种不同的变异类型?
3.可遗传变异在育种上有什么应用价值?
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遗传信息发生改变可以引起生物变异
变异可分为哪两种类型?
第一种:凡性状的变异能在后代重复出现的叫可遗传的变异。例如,一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子。
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遗传信息发生改变可以引起生物变异
可遗传的变异
Aa
Aa
aa
基因型的改变,引起表
现型不同.
能在后代重复出现的变异。由
于 改变引起的,是能够遗传给后代的变异。
1、亲子之间出现性状差异的原因是什么?其遗传物质是否改变?
2、这种变异能遗传给后代吗?
能在后代重复出现
遗传物质
3、导致遗传物质改变的有哪些?
改变
基因重组、基因突变、染色体变异等
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遗传信息发生改变可以引起生物变异
变异可分为哪两种类型?
第一种:凡性状的变异能在后代重复出现的叫可遗传的变异。如一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子。
第二种:仅由环境条件引起的,并不涉及遗传物质发生改变的变异叫不可遗传变异。如不同环境中的玉米长势不同。
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遗传信息发生改变可以引起生物变异
1、用两种不同的营养液培育来自同一株玉米种子发育的幼苗,长势不同,子代个体间的性状差异是什么引起的?
环境(无机盐)
2、这种变异能遗传给后代吗?为什么?
不能。因为遗传物质没有改变。
仅仅由于环境条件引起的变异,遗传物质没有改变,因而不能遗传给后代。
不可遗传的变异
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遗传信息发生改变可以引起生物变异
不遗传的变异
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遗传信息发生改变可以引起生物变异
两种变异类型之间的本质区别是什么?
遗传物质是否发生改变
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遗传信息发生改变可以引起生物变异
可遗传变异在育种中有哪些应用呢?
人们常常利用可遗传变异来改良或培育新品种。
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杂交育种可培育农作物新品种
袁隆平(1930-2021),江西德安人,“共和国勋章”获得者,被誉为“杂交水稻之父”,中国国家最高科技奖获得者。
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杂交育种可培育农作物新品种
高产倒伏小麦
低产抗倒伏小麦
高产抗倒伏小麦
杂交
通过杂交,低产抗倒伏小麦把抗倒伏的基因传给了高产不抗倒伏的小麦,抗倒伏基因与高产基因重新组合到一起,可以产生高产抗倒伏小麦。
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转基因荧光猪(左)
转基因“蓝”玫瑰
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
转基因技术是指利用分子生物学技术,将某些生物的基因转移到其它物种中,改造生物的遗传物质,使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
讨论:
1.转基因技术的操作对象是什么?
2.转基因技术的任务是什么?
3.转基因细菌为什么能够在短时间内产生大量的人胰岛素?
科学家利用细菌合成人胰岛素的研究过程
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
分析科学家利用细菌合成人胰岛素的研究过程
人胰岛素基因
拼接到
导入
繁殖速度快
→ 细菌质粒
→细菌
→ 生产大量人胰岛素
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
1.转基因技术的操作对象是什么?
基因分子(DNA)
2.转基因技术的任务是什么?
按照人类的意愿,定向改造生物的遗传性状。
3.转基因细菌为什么能够在短时间内产生大量的人胰岛素?
微生物的繁殖速度快,代谢旺盛。
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
转基因技术可以使动物、植物甚至微生物成为制造药物的“微型工厂”
转基因技术与制药
胰岛素
生长素
干扰素
凝血因子
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
治疗侏儒症患者可以在幼年补偿生长激素。如果从动物身上提取需要宰杀50万只羊才能提取5mg的生长激素。科学家利用转基因技术,把人的生长激素基因导入细菌,从而形成了能够生产生长激素的“工程菌”,可以大量生产生长激素。
侏儒症患者
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
转基因技术还可以用于遗传病诊断与治疗。如果基因诊断发现了某人有基因缺陷或破损问题,可以通过转换病人细胞中损坏了的基因或引入正常的基因,使其遗传病得到根治。
转基因技术与遗传病诊断
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
美国一4岁女孩--阿珊蒂(Ashanthi)
患有严重的复合免疫缺陷症,身体极易
受到致病菌感染,出生后一直生活在玻
璃罩里。1990年9月14日,美国医学家
首次在临床上采用基因治疗法为她治疗
这种遗传病。医生从阿珊蒂的体内取出白细胞,把正常基因插入白细胞中,然后把经过处理的细胞重新输送到阿珊蒂的血液循环系统中。在4个月时间内,阿珊蒂先后接受四次基因治疗,使病情得到根本控制。现在,阿珊蒂已是一个健康活泼、热爱生活的少女。此外,法国巴黎内克尔儿童医院利用基因疗法,也使数名免疫缺陷婴儿恢复了正常的免疫机能。
首次基因治疗的成功案例
小资料
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
血友病为遗传缺陷
取出病人細胞
腺病毒
插入修正基因
感染病人細胞
注射修正細胞
修正基因
修正基因
转入病人
細胞中
基因治疗
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
转基因食品是指利用分子生物学手段,将某些生物的基因转移到其它生物物种上,使其出现原物种不具有的性状或产物,以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。通过这种技术人类可以获得更符合要求的食品品质,它具有产量高、营养丰富、抗病力强的优势,但它可能造成的遗传基因污染也是它的明显缺陷。
转基因技术与农业
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
~
~~
转基因
虫侵害
虫侵害
苏云金杆菌
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
抗虫棉
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
日本培育出一种转基因大豆新品种,它能刺激头发生长和预防因化疗引起的脱发。如果新品种大豆的安全性获得证实,则可以使许多人减少秃顶之烦恼。日本京都大学研究小组负责人吉田川端教授声称,只要定期食用这种大豆即可。
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
转基因香蕉
转基因葡萄
转基因技术与农业
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
你见过这些会发光的生物吗?
斑马鱼是一种常见的观赏鱼,它身上的条纹通常是黑白相间的。荧光斑马鱼被分别转入了水母绿色荧光蛋白或珊瑚虫红色荧光蛋白的基因,在紫外线照射下,能够发出绿光或红光。
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
从水母中分离出荧光基因
会发光的老鼠
转基因技术与农业
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
转基因技术与环境保护
转基因技术可以在环境保护方面发挥奇妙的作用。
超级石油细菌
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类,用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDT等毒害物质。
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况,却不易因环境污染而大量死亡,甚至还可以吸收和转化污染物。
转基因技术与环境保护
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转基因技术可以有目的地改变生物性状
转基因食品是指利用分子生物学手段,将某些生物的基因转移到其它生物物种上,使其出现原物种不具有的性状或产物,以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。通过这种技术人类可以获得更符合要求的食品品质,它具有产量高、营养丰富、抗病力强的优势,但它可能造成的遗传基因污染也是它的明显缺陷。
1992年《21世纪议程》、《生物多样性公约》(国际经济与合作组织)
2001年《农业转基因生物管理条例》(我国)
转基因食品的安全
我们应该关注并设法解决生物技术的安全性
及伦理问题,合理研究和开发现代生物技术
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变异
环境条件
可遗传变异
基因型
表现型
不可遗传变异
包括
其改变引起
其改变引起
可能改变
决定
影响
其改变称为
包括
可遗传变异
不可遗传变异
变异
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表现型
=
基因型
(内因)
+
环境条件
(外因)
不遗传的变异
基因重组
基因突变
染色体变异
诱因
可遗传的变异
三个来源
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四、转基因技术
1.转基因技术的概念
2.转基因技术与制药
3.转基因技术与遗传病诊治
4.转基因技术与农业
三、杂交育种
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1.(2024·江苏宿迁·中考真题)在自然界中,生物的变异现象是普遍存在的。下列属于可遗传变异的是( )
A.长跑运动员的心率比一般人低
B.一对肤色正常夫妇生育白化病女儿
C.无光条件下的韭菜长成黄白色
D.笼中养大的老虎不善于抓捕猎物
D
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2.(2024·四川乐山·中考真题)同一品种的结球甘蓝(圆白菜),在北京栽培,长成的叶球重1~3千克;引种到西藏后,叶球的重量普遍增加,最大的竞达到6.5千克。这说明对结球甘蓝性状表现起作用的是( )
A.环境 B.基因 C.海拔高度 D.基因和环境
A
3.(2025·河北·中考真题)宋代《荔枝谱》记载“荔枝以甘为味,虽百千树莫有同者”。下列说法错误的是( )
A.甘味主要是由基因控制的 B.环境会影响荔枝的甘味
C.生物的变异是普遍存在的 D.荔枝的变异都可以遗传
D
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4.(2025·山东枣庄·中考真题)利用甲、乙两个小麦品种培育新品种小麦丙的过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.该过程利用了基因的多样性
B.甲和乙杂交进行的是自花传粉
C.该育种方法为杂交育种
D.丙具备两个亲本的优良性状
B
5.(2025·黑龙江龙东·中考真题)生物技术在现代社会中发挥越来越重要的作用。科研人员将开蓝色花的风信子中控制合成蓝色色素的类黄酮酶合成的基因导入红色蝴蝶兰植株中,培育出了开蓝色花的蝴蝶兰。其应用的技术是( )
A.克隆 B.转基因 C.杂交 D.嫁接
B
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6.(2025·湖南长沙·中考真题)科研工作者将荧光蛋白基因注入蜘蛛卵细胞,进而培育出吐红色荧光丝的蜘蛛。该过程运用的技术是( )
A.嫁接技术 B.杂交技术
C.转基因技术 D.组织培养技术
C
7.(2025·广西·中考真题)转基因技术在多个领域有着广泛的应用。下列选项中,不属于转基因技术在农业领域应用的是( )
A.转基因抗病毒甜椒 B.转基因抗虫棉
C.转基因抗除草剂玉米 D.转基因胰岛素
D
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把意念沉潜得下,何理不可得,把志气奋发得起,何事不可做。
———老师寄语
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感谢聆听
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