第5节 遗传与进化（培优教学课件）科学浙教版九年级下册

该初中科学课件聚焦“遗传与进化”核心内容，涵盖遗传变异现象、遗传物质（染色体、DNA、基因）传递、进化理论及育种优生知识。通过生活现象（如“种瓜得瓜”）和问题导入（遗传物质有哪些），结合性状观察活动与思考讨论，引导学生从现象到本质，搭建认知支架。 其亮点在于融合科学观念（DNA双螺旋结构模型）、科学思维（推理论证遗传物质关系）与探究实践（性状观察、转基因利弊讨论）。采用情境导入和案例分析（如白化病、太空育种），通过练习与提升训练巩固。帮助学生深化理解，培养探究能力，为教师提供结构化教学资源，提升教学效率。

第一章 演化的自然 九年级上册•浙教版 第5节 遗传与进化 人类在生产活动中早就认识到遗传和变异的现象及其相互关系。遗传与变异是生物界最普遍和最基本的特性。遗传和变异到底是怎么一回事呢？生物在进化过程中，如何能将适应当时生存环境的特性保留下来，并一代一代地传给后代呢？ 导入新课 遗传物质有哪些？它们之间存在什么关系？ 遗传物质有染色体、DNA和基因。染色体存在于细胞核中，染色体由DNA分子和重要的蛋白质组成；基因是DNA上起遗传作用的片段。基因对生物的性状起决定性作用。 导入新课 想一想 为什么子代会表现出与双亲相似的遗传性状？ 生物个体能通过精子或卵子将自身的部分基因传递给子代，子代具备了父母双亲的基因，所以表现出与双亲相似的遗传性状，但与双亲中的任何一方又不会完全相同。 学习目标 1. 了解化石的形成过程 2. 比较拉马克与达尔文进化观点的异同 3. 用自然选择理论解释生物进化现象 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 遗传与进化 重点难点 重点 1. 识别遗传和变异的现象。 2. 了解遗传物质的作用。 3.认识DNA、基因和染色体的关系。 难点 变异是子代与亲代及子代不同个体间的性状差异。产生的这种现象是由遗传物质决定的。遗传物质中的染色体、DNA和基因三者的关系是染色体上有DNA，DNA上有许多基因片段。基因决定生物的性状。 1. 遗传与变异 2. 遗传物质的传递 3. 进化理论的发展 4. 育种与优生 5. 练习与应用 6. 提升训练 学习内容 遗传与进化 一、遗传与变异 第5节 遗传与进化 一、遗传与变异 种瓜得瓜，种豆得豆；　　　　　　　　　 下面的同一张照片中的人，他们彼此长得像吗？　　　　　　　 生物体通过生殖产生子代，子代和亲代、子代和子代之间的性状相似，这种现象称为遗传。 龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞； 虎父无犬子；　　　　　　　　　 桂实生桂，桐实生桐。　　　　　　　　　 一、遗传与变异 活动 人体的性状有许多种（如身高、肤色等），请根据下表观察你自己的具体性状，并与其他同学交流，看看表中所列的 8 种性状完全相同的学生在你们班上有几人。 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 一、遗传与变异 思考与讨论 根据上述观察结果进行推理：为什么不同的人所有性状都相同的可能性很小？ 根据观察结果，不同的人性状差异较大，亲缘关系近的人性状相似多。由此推测性状来源于遗传，两个人获得遗传组合的种类很多，完全相同的可能性几乎为零。 一、遗传与变异 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。这种子代与亲代及子代不同个体间的性状差异叫做变异。 遗传和变异都是普遍存在的生命现象。 二、遗传物质的传递 第5节 遗传与进化 二、遗传物质的传递 为什么生物体会表现出亲子代性状相似的遗传现象？遗传物质存在于哪里？又是怎样传递的？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（如图1-44），使得由受精卵发育成的子代个体具备了双亲的遗传性状。 17世纪先成论者画的人的精子 二、遗传物质的传递 随着显微镜的发明，能更清楚观察精子和卵子结构。 精子 卵子 受精卵 在人的精子或卵子中没有发现丝毫人的形象。 二、遗传物质的传递 科学家们发现在生物体代代相传的过程中，亲代与子代生物体细胞内的染色体数量和种类却保持着高度的稳定性，同一物种的不同生物个体间，细胞中染色体的数量和种类几乎完全相同，性状也很相似；不同物种的生物个体间，细胞中染色体的数量和种类有一定差异，性状也有较大差异。由此推测：染色体与生物遗传现象有关。是由同一个受精卵发育而成，其细胞中染色体所含的基因完全相同，因此，其性状也极其相似。 二、遗传物质的传递 通过一系列科学实验，进一步证明了 DNA 是决定生物体遗传性状的遗传物质。 染色体 DNA 蛋白质 DNA分子 染色体位于细胞核中，在细胞分裂过程中，最明显现象是出现了染色体的复制。 随着科学的发展，人们认识到染色体主要由DNA和蛋白质组成。 二、遗传物质的传递 1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了 DNA双螺旋结构模型。 DNA 分子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，“扶手”是由磷酸和脱氧核糖相间连接而成的，中间的“踏脚”是分别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。 二、遗传物质的传递 现代遗传学认为，DNA 分子上具有遗传作用的片段称为基因。 生物的每一种特征都由特定的基因控制，如人的肤色、色觉，花的形状等。 细胞 基因 染色体 DNA 在一个 DNA 分子上有成百上千个基因存在。 二、遗传物质的传递 生物个体能通过精子或卵子将自身的部分基因传递给子代： 子代具备了父母双亲的基因，所以表现出与双亲相似的遗传性状，但与双亲中的任何一方又不会完全相同。 二、遗传物质的传递 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（46条）染色体，男性和女性第23对性染色体不同。 读图 二、遗传物质的传递 生物体内的基因是可以改变的，而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。 二、遗传物质的传递 基因是可变的：基因的改变往往会导致生物体性状的变化 根据引起变异的原因，可以将生物的变异分成两类： 可遗传的变异 由遗传物质改变引起的变异，能够传递给子代。 不可遗传的变异 由环境改变引起，遗传物质没有改变，不可以遗传给后代。 二、遗传物质的传递 染色体、DNA、基因与生物的遗传和变异现象有关的物质称为遗传物质,请说出它们之间的关系。 染色体 DNA 基因 染色体是DNA的主要载体 每个染色体上有一个DNA分子 基因是有遗传效应的DNA片段 DNA是主要的遗传物质 每个DNA分子上含有许多基因 基因是决定生物性状的基本单位 二、遗传物质的传递 读图 亲子鉴定 三、进化理论的发展 第5节 遗传与进化 三、进化理论的发展 基因的多样性：同一物种不同个体细胞内的基因组成是有差异的（如我们每个人细胞中的基因组成存在一定的差异），相对应的，每个人表现出的性状也有所不同，所以，同一物种的生物群体中存在着多种多样的基因。 遗传和变异：在代代相传的种族繁衍过程中，这些基因从亲代传递到子代并保持着相对的稳定性，同时也发生着某些变异。 三、进化理论的发展 亲代的基因传递中存在自然选择：生物群体中不同的基因传递给子代的机会是有差异的，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。亲代的基因在传递给子代的过程中发生着“自然选择”。 达尔文进化理论的发展：20 世纪 20 年代后，随着遗传学研究的不断深入，人们开始从基因的角度来解释生物进化的原因，达尔文的进化理论不断地被修正、被改造，但至今还没有任何新的理论能完全取代它。 三、进化理论的发展 科学·技术·社会·环境 三、进化理论的发展 “人类基因组计划”有什么意义？它会带来什么问题？ 思考与讨论 “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。 四、育种和优生 第5节 遗传与进化 四、育种和优生 长期以来，人类利用人工选择和杂交育种等方法逐渐改良动物、植物的遗传性状，取得了巨大的成功。 杂交玉米，大幅度提高了玉米产量。 骡比驴和马更健壮有力。 杂交优势：杂交后代的生命力比双亲强的现象。 杂交水稻，抗虫、抗倒伏，产量高。 驴 马 骡 四、育种和优生 随着生物学的发展，人类对基因的理论和实践研究也越来越深入。人们设想把一些优良的基因组合起来，从而改变生物的结构和功能，改造生物品种或生产新的转基因产品。 完全按照人的意愿重新组合基因的技术叫做基因工程。 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，利用转基因技术，可使动物、植物按照人类的要求定向产生新的性状。 剪切、 重组、 转入、 表达。 四、育种和优生 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，这也是基因工程的重要应用领域。 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。 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。 四、育种和优生 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.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 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。 优点 缺点 思考与讨论 四、育种和优生 选择育种还存在一个问题，我们无法控制所需要的基因一定会从亲本传给子代。克隆就能解决这个问题。 克隆是英文“clone”的音译，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组织后代的过程。这门生物技术叫克隆技术，含义是无性繁殖。 1997年，第一只克隆羊在英国诞生，此后，中国、美国等国家相继把牛、鼠、兔、猴等动物克隆成功。 克隆植物的方法多种多样，诸如细胞培养、组织培养、器官培养等。 四、育种和优生 对于植物，太空育种也是一种培育优良新品种的途径。 太空育种即航天育种，是将种子搭乘卫星送到太空，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。 四、育种和优生 遗传病：由于人体内DNA、基因或染色体的改变而引起的疾病。 先天愚型，患儿生长迟缓，学会坐、立、走都很晚，智力低下。 患儿细胞中第21号染色体多了一条而引起的。 四、育种和优生 读图 1.图中哪些属于直系血亲，哪些属于旁系血亲？ 2.哪些亲戚属于近亲？ 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。 四、育种和优生 我国遗传病的发病率很高。据专家估计，患有各种先天性智力缺陷和生理缺陷的儿童约有 1000 万之多。因此，优生学目前已引起各界人士的广泛重视。 所谓优生学，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。 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。一般家庭的发病率为万分之一到百万分之一，而表兄妹婚配的家庭发病率比一般家庭要高6～60 倍。 我国婚姻法规定，直系血亲和三代之内的旁系血亲禁止结婚。 五、课堂总结 第5节 遗传与进化 五、课堂总结 六、练习与应用 第5节 遗传与进化 六、练习与应用 1. 生物体通过生殖产生子代，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　；子代与亲代及子代不同个体间的性状 差异叫做 　变异　。 2. 科学家们发现在生物体代代相传的过程中，亲代与子代生物体细胞 内的染色体数量和 　种类　保持着高度的稳定性。同一物种的不同生物 个体间，细胞中染色体的数量和 　种类　几乎完全相同，性状也很相 似；不同物种的生物个体间，细胞中染色体的数量和 　种类　有一定差 异，性状也有较大差异。由此推测： 　染色体　与生物遗传现象有关。 遗传　 变异　 种类　 种类　 种类　 染色体　 六、练习与应用 3. 科学研究表明：染色体主要由 　DNA　和 　蛋白质　组成。实验证 明，染色体中的 　DNA　是决定生物体遗传性状的 　遗传　物质。 4. 1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA 　双螺旋 结构　模型。DNA分子的基本单位是 　脱氧核苷酸　，它由 　脱氧核 糖　、 　碱基　和 　磷酸　组成。 5. DNA分子上具有遗传作用的DNA片段称为 　基因　。一个DNA分子 上有成百上千个 　基因　存在。研究发现，生物体内的基因是可以 　改 变　的，而基因的改变往往会导致生物体 　性状　的变化。 DNA　 蛋白质　 DNA　 遗传　 双螺旋 结构　 脱氧核苷酸　 脱氧核 糖　 碱基　 磷酸　 基因　 基因　 改 变　 性状　 六、练习与应用 6. 亲代的基因在传递给子代的过程中也发生着“ 　自然选择　”。随 着遗传学研究的不断深入，人们开始从 　基因　的角度来解释生物进化 的原因，达尔文的进化理论不断地被修正、被改造，但至今还没有任何 新的理论能完全取代它。 7. 杂交后代的 　生命力　比双亲强的现象，叫做杂交优势。它是通过 人工 　选择　和杂交育种等方法逐渐改良动物、植物的 　遗传　性状。 享有“ 　杂交水稻之父　”盛誉的袁隆平教授就是从事杂交优势研究工 作的。 自然选择　 基因　 生命力　 选择　 遗传　 杂交水稻之父　 六、练习与应用 8. 完全按照人的意愿重新组合 　基因　的技术叫做基因工程。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，利用 　转 基因　技术，可使动物、植物按照人类的要求定向产生新的性状。 9. 选择育种还存在一个问题，我们无法控制所需要的基因一定会从亲 本传给子代。 　克隆　就能解决这个问题。太空育种是将种子搭乘卫星 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。 10. 优生学就是运用 　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。我国婚姻法规定， 　直系血亲　和三 代以内的 　旁系血亲　禁止结婚，就是为了降低遗传病的发病率。 基因　 转 基因　 克隆　 变 异　 遗传学　 遗传　 直系血亲　 旁系血亲　 七、提升训练 第5节 遗传与进化 七、提升训练 1、如图为染色体与DNA的关系示意图，下列有关叙述中错误的是（　C　） A. ①是DNA，其上具有遗传效应的片段叫基因 B. ③是染色体，通常分布于细胞核中 C. 成熟红细胞的细胞核中的③的数量为23对 D. 生物进化的根本原因是生物的遗传物质在发生改变 C 七、提升训练 2、遗传学家麦克林托克发现，单个的基因竟然会“跳舞”，即从染色 体的一个位置跳至另一个位置，甚至从一条染色体跳到另一条染色体 上，然后可能就在那里“安家”了。这种能跳动的基因被称为“转座 子”。下列相关说法错误的是（　D　） A. “转座子”是有遗传效应的DNA片段 B. “转座子”与生物的性状有关 C. “转座子”中含部分遗传信息 D. 由“转座子”跳动引起的变异不可遗传 D 七、提升训练 3、如图所示为人工生产胰岛素的过程示意图，下列说法错误的是 （　B　） A. 该生产过程说明了基因控制性状 B. “工程菌”产生胰岛素的变异不能遗传 C. 该技术利用了细菌繁殖快的特点 D. “工程菌”的获得利用了转基因技术 B 七、提升训练 4、如表是有关专家对人类的甲、乙、丙、丁四种疾病进行调查的结 果，其中属于遗传病的是（　B　） 疾　病 甲 乙 丙 丁 非近亲婚配后代的患病率 近亲婚配后代的患病率 A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 B 七、提升训练 5、搭载宇宙飞船的普通万寿菊种子回到地面后，经科研人员的培育、选择，得到了花期超过6个月的新品种——太空万寿菊。下列说法错误的是（　C　） A. 普通万寿菊与太空万寿菊之间的差异属于变异 B. 太空射线引起普通万寿菊的基因发生改变，形成太空万寿菊 C. 太空万寿菊的优良性状不能遗传给后代 D. 太空万寿菊的花期也会受到环境因素的影响 C 七、提升训练 6、你能说出染色体、DNA和基因的关系吗？请据图回答问题： （1） [①] 　染色体　是遗传物质的载体，位于细胞的 　细胞核　中， 主要是由[③] 　DNA　和蛋白质组成的，其中起遗传作用的 是 　DNA　。 ① 染色体　 细胞核　 ③ DNA　 DNA　 七、提升训练 （2） DNA上具有遗传效应的片段称为 　基因　。 （3） 每一条染色体上有 　一　个DNA分子，每个DNA分子上含有 　多 （或成百上千）　个基因。 基因　 一　 多 （或成百上千）　 七、提升训练 7、阅读下列材料，回答有关问题。 材料一：俗话说得好，“种瓜得瓜，种豆得豆”“龙生龙，凤生凤，老 鼠生儿会打洞”。 材料二：新疆吐鲁番的葡萄以粒大、甜度高、产量高而闻名。有人将其 引入四川攀枝花种植，其果实的品质和产量大大降低。 材料三：科学工作者将一种红果皮圆形果的苹果与另一种绿果皮扁形果 的苹果作亲本进行杂交。后代中出现了红果皮扁形果和绿果皮圆形果两 种与亲本不同的类型。 七、提升训练 （1） 从生物的遗传和变异角度看，材料一所描述的现象叫做 　遗传　，材料二所描述的现象叫做 　变异　，材料三所描述的现象叫做 　变异　。 （2） 将吐鲁番的葡萄在攀枝花种植后品质降低的变异与红果皮扁形果 和绿果皮圆形果的变异相比较，前者品质降低的变异是 　不可遗传　的 变异，后者是 　可遗传　的变异。 （3） 引起（2）中这种差异的根本原因是后者涉及了 　遗传物质　的 改变。 （4） 材料三中涉及两对相对性状，它们分别是 　红果皮　与 　绿果 皮　、 　圆形果　与 　扁形果　。 遗传 变异　 变异　 不可遗传　 可遗传　 遗传物质　 红果皮　 绿果 皮　 圆形果　 扁形果　 七、提升训练 8、如图所示为根据达尔文的自然选择学说描绘的长颈鹿的进化过程。 回答下列问题： （1） 古代长颈鹿的群体中存在不同种类的个体，有的脖子比较长，有 的脖子比较短，这说明生物具有 　变异　的特性，且一般是可遗传的， 它为生物的进化提供了原始的选择材料。 变异　 七、提升训练 （2） 在长颈鹿的进化过程中，颈和前肢长的个体被保留下来，颈和前 肢短的个体被淘汰，原因是 　适者生存，不适者被淘汰　。 （3） 食物在决定长颈鹿变异个体的生存或淘汰的过程中，起到了 　选 择　的作用。 （4） 现在的长颈鹿的形态是通过长期的 　自然选择　和 　有利变异　 不断积累形成的。 适者生存，不适者被淘汰　 选 择　 自然选择　 有利变异　 七、提升训练 9、作为一种常用的现代生物技术，转基因技术已被广泛应用于生产当 中。请阅读下面资料并回答问题。 资料1：苏云金芽孢杆菌是一种细菌，体内有“杀虫蛋白”基因（简称 BT基因）。将该基因转入水稻中，可以生产出含有BT蛋白的大米，名 为BT大米。BT蛋白能使食用它的昆虫幼虫死亡，大大减轻害虫对水稻 的危害，提高水稻产量，减少农药使用，保护农业生态环境。目前尚未 发现BT蛋白对哺乳动物有明显的毒害作用。 七、提升训练 资料2：一般来说，DNA和蛋白质彻底分解成小分子物质后才能被吸 收，即使食用了BT大米，人体内也不会有BT基因和蛋白。然而，近年 来科学家发现，存在未经消化的蛋白质被吸收进入人体的现象。 （1） 利用转基因技术可以重组生物的DNA，培育新品种，依据的科学 原理是 　基因控制生物的性状　。 （2） “蛋白质彻底分解成小分子物质”，其中“小分子物质”是 指 　氨基酸　。 基因控制生物的性状　 氨基酸　 七、提升训练 （3） 下列应用转基因技术的是 　D　（填字母）。 A. 杂交水稻 B. 克隆羊多莉 C. 试管婴儿 D. 抗虫棉 （4） 根据上述资料和你了解的信息，你对转基因大米的推广持怎样的 观点？从文中找出支持你观点的证据： 　支持推广，证据：BT蛋白能 使食用它的昆虫幼虫死亡；一般来说，DNA和蛋白质彻底分解成小分 子物质后才能被吸收；目前尚未发现BT蛋白对哺乳动物有明显的毒害 作用（或反对推广，证据：存在未经消化的蛋白质被吸收进入人体的现 象等合理即可）　。 D　 支持推广，证据：BT蛋白能 使食用它的昆虫幼虫死亡；一般来说，DNA和蛋白质彻底分解成小分 子物质后才能被吸收；目前尚未发现BT蛋白对哺乳动物有明显的毒害 作用（或反对推广，证据：存在未经消化的蛋白质被吸收进入人体的现 象等合理即可）　 $