第1章 演化的自然 知识点(5课时)

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第1章 演化的自然 知识点(5课时)

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人类对宇宙的认识
古代人的宇宙观
世界不同的民族和文化,形成了许多有关宇宙创始的神话传说,例如,盘古开天辟地、女娲补天、上帝创造万物等。
一些描述宇宙结构的学说:
(1)中国古代描述宇宙结构的学说:“盖天说”“浑天说”等。
(2)其他国家的学说:古代巴比伦人的说法;古代印度人的说法;古希腊人的说法;托勒密的“地心说" ;哥白尼的“日心说”;等等。
从地心说到日心说
1、“地心说”宇宙体系学说
(1)创立人和时间:公元2世纪,希腊科学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙认识的基础上,经过几十年的观测,运用数学方法,创立了“地心说"。
(2)主要内容:地球处于宇宙中心静止不动,日、月、行星和恒星等所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转,而恒星位于最外面的天球上,它们之间的相对位置保持不变.同时作为一个整体在天空中转动。
(3)“地心说”的进步性与局限性
①进步性:首先,它肯定了地球是一个悬空着的、没有支柱的球体;其次,从众多天体中区分出行星和日、月是离我们较近的一群天体,这是把太阳系从众星中识别出来的关键一步。
②局限性:随着观察仪器的不断改进,科学家们经过仔细观测发现,用托勒密的宇宙体系推算出来的行星运行规律与实际天象的观测结果不吻合,因此把地球当作宇宙的中心是错误的。
2、“日心说”宇宙体系学说
(1)创立人和时间:16世纪.天文学家哥白尼依据大量的观测资料,提出了“日心说"。
(2)主要内容:太阳是宇宙的中心,地球和行星是绕太阳做圆周运动的。
(3)日心说的进步性与局限性
①进步性:阐明了天体运行的规律,为人类认识太阳系,进而认识地球的起源奠定了基础。
②局限性:太阳是太阳系的中心,太阳系位于银河系中,银河系中有很多像太阳一样的恒星,银河系以外还有若千个和银河系类似的河外星系。所以,“日心说”中关于太阳是宇宙中心的说法是错误的。“日心说"沿用了行星在圆形轨道上做圆周运动的旧观念,但实际上行星的运行轨道是椭圆的,其运动速度的大小也是变化的。
现代宇宙学说
1、星系的运动特点
(1)美国天文学家哈勃通过对星系光谱的研究,发现星系的运动有如下规律:①所有的星系都在远离我们而去;②星系离我们越远.它的退行速度越快;③星系间的距离在不断地扩大。
(2)哈勃定律的重大意义:宇宙中星系之间的距离在不断扩大,说明宇宙在不断地膨胀。如果能将时间倒退,宇宙中的星系就会聚在一个点上,这也给大爆炸宇宙论提供了最有力的证据。
2、星系运动模型的建立
根据星系运动的特点,我们可以通过实验来建立星系运动模型:气球充气后,上面的点随气球的膨胀而远离。
(1)实验步骤
①准备一只气球,在其表面画上一些小圆点。
②用打气筒持续地向气球充气,使气球不断地胀大。
③观察气球在胀大过程中各个小圆点间距离的变化。
(2 )实验结果:在气球胀大的过程中,对气球表面上任何一个小圆点而言,其他的小圆点都在不断地离它而去,离得越远,远离速度越快。
实验结论:星系在宇宙中就好比气球表面的小圆点,在宇宙膨胀的过程中,星系之间都在不断地远离,而且相距越远的星系,远离速度越快。
大爆炸宇宙论
1、大爆炸宇宙论的内容
大约137亿年前,我们所处的宇宙被挤压在一-个“原始火球”中,那时的宇宙极小、极热,又有极大的密度,宇宙就是在这个大火球的爆炸中诞生的。大爆炸后,宇宙迅速膨胀,并在宇宙中诞生了时间和空间、质量和能量,宇宙中的小微粒物质聚集成大团的物质,最终形成星系、恒星和行星等。爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今 ,并仍将延续下去。
2、大爆炸宇宙论的证据
宇宙中星系之间的距离在不断地扩大,说明字宙正处在不断地膨胀之中。如果时间能倒退,宇宙中的星系最终会聚在一个点上,而宇宙是在这个点发生大爆炸中诞生的。
3、大爆炸宇宙论的意义和不足
大爆炸宇宙论很好地解释了星系之间的距离在不断扩大、宇宙在不断膨胀的事实,但是它无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样的、发生这次大爆炸的原因是什么、宇宙中心在哪里等一系列问题。地球的演化和生命的起源
一、地球的演化
1地球形成初期
(1)地球形成初期的形态特点:一个由岩浆构成的炽热的球(约46亿年前)。
(2)约46亿年前(太古代),地球发生的变化。
①原始地壳的形成:随着地球温度的不断下降,固态的地壳逐渐形成。
②原始大气的形成:如图甲所示,高温岩浆不断喷发而释放的水蒸气、二氧化碳等构成了非常稀薄的原始大气。
③原始海洋的形成:如图乙所示,高温岩浆不断喷发而释放的大量水蒸气,随着温度的下降,凝结成水滴降到地表,汇流成海洋。
2、地壳的演变和生物的进化
年代 地壳 生物
38亿年前 最原始的生命体在海洋中诞生
地球上开始出现大片陆地和山脉 海洋中的藻类释放出氧气,大气中的氧气含量逐渐增多
地球上的陆地大面积增加原始的欧亚大陆和北美大陆露出海面 出现昆虫、鱼类、两栖类裸蕨类等生物
大西洋和印度洋形成中国大陆轮廓基本形成 裸子植物和爬行类动物繁盛
地球在第三纪经历了大规模的造山运动,形成了喜马拉雅山脉等许多高大山脉,奠定了现代地球地貌的基础 鸟类、哺乳类动物和被子植物出现,人类诞生
生命的起源
1、米勒实验
(1)1953年,美国生物学家米勒在实验室用充有甲烷、氨气、氢气和水的密闭装置,以加热、放电的方式来模拟原始地球的环境条件,合成了一些氨基酸.有机酸和尿素等。
(2)图为米勒模拟原始大气产生有机物的实验装置。
①两个电极放电产生电火花模拟闪电。
②冷凝器让反应后的产物和水蒸气冷却形成液体,模拟降雨。
③盛有水溶液的烧瓶模拟原始海洋。
④瓶中的气体(甲烷、氨气、氢气和水等)模拟原始大气。
⑤沸水(加热)模拟原始地球的高温环境。
(3)由米勒实验可得出的结论:小分子无机物质通过化学反应合成有机小分子物质是完全可能的,即原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生出来。
2、关于生命起源的一些假说
(1)化学进化假说
化学进化假说是目前被人们普遍接受的一-种关于生命起源的假说。其关于生命起源的过程可总结为四个阶段:
第一阶段:由无机小分子(甲烷、氨气、氢气和水等)生成有机小分子(氨基酸、有机酸和尿素等)。发生的场所:原始大气中(米勒实验已经证实)。
第二阶段:由有机小分子形成有机大分子(蛋白质核酸)。发生的场所:在原始海洋中经聚合、缩合形成(人类已经能够在人工条件下实现,但在模拟原始环境时目前还没有实现)。
第三阶段:由有机大分子形成能维持自我稳定和发展的有膜的多分子体系。发生的场所:在原始海洋中经过浓缩凝聚形成(人类还不能够掌握该项技术)。
第四阶段:由多分子体系演变为原始生命(生命诞生的最重要阶段)。原始生命的特征是能进行基本的新陈代谢(如能进行简单的物质交换) ,具有原始的繁殖现象。发生的场所:在原始海洋中长期演变、相互作用产生(人类还不能够掌握该项技术)。
(2)宇宙胚种论(宇生说)
①内容:地球上最早的生命或构成生命的有机物,来自于其他字宙星球或星际尘埃。该假说认为,某些微生物孢子可以附着在星际尘埃颗粒上而落人地球,从而使地球有了初始的生命。还有人推断,是同地球碰撞的彗星之一带着一个生命的胚胎,穿过宇宙时,将其留在了刚刚诞生的地球之上,从而地球上才有了生命。
②证据:陨石中发现了多种氨基酸和有机物。
关于生命的诞生还有很多假说,如“神创论”“自然发生说"等,但它们都是不符合现代科学原理的。
3、化学进化假说和字生说的异同点
相同点 这两种学说都认为地球上最初的生命都是由有机物发展而来的
不同点 化学进化假说 持化学进化假说的学者认为,原始大气中的无机物在高温、雷电等条件下形成小分子有机物,这些有机物随着雨水进人原始海洋,经过长期复杂的变化形成高分子有机物,继而形成原始生命
宇生说 持字生说观点的学者认为,陨石中有多种氨基酸和有机物.这些物质来自地球以外。所以,他们认为形成原始生命的物质可能來自外星球太阳系的形成和恒星演化
太阳系的形成
太阳系
太阳系模型图,与太阳的距离由近到远的八大行星依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。这些行星在近似圆形的轨道上绕太阳公转,
它们绕太阳公转的方向和太阳自转的方向是一致的。
观察太阳系模型图,根据行星公转的特点,我们可以推导如果它与太阳系的形成有关,就可以作为推断太阳系形成的依据。18世纪,德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯通过对行星运动特点和星云的研究,提出了“康德——拉普拉斯星云说”。
2太阳系的形成
(1)“康德一拉普拉斯星云说
“星云说”认为:太阳系是一块星云收缩形成的,先形成的是太阳,然后剩余的星云物质进一步收缩演化,形成地球等行星。
“星云说”的意义:虽然“星云说"能描述太阳系的形成过程,但还有不少现象无法解释,有待于进一步研究解决。
(2)关于太阳系和八大行星形成的其他假说
①最早的“灾变说”是法国动物学家布丰在1745年提出的。他认为,太阳比行星先形成。太阳形成后,曾经有-颗彗星“掠碰"(擦边而过)到它,使它自转起来,同时碰出了不少物质,这些物质一部分落回太阳,一部分脱离太阳的引力飞走了,还有一部分则绕太阳旋转起来,后来形成了行星。根据我们现在对彗星的认识,这种观点显然是不成立的,但在布丰的时代,彗星被认为是质量巨大的天体。
②类木行星的一个有趣的特征就是它们都有光环。这些光环实际上都是由细小的岩石、沙砾和冰块构成的。关于它们的成因有各种说法,比较流行的一种假说是类木行星的一颗卫星破碎之后形成了现在的光环。
二、恒星的演化
在宇宙中,除了和太阳外貌相似的恒星外,还有许多在形态上与太阳有很大差异的恒星,它们处在恒星演化的不同阶段。
1、红巨星
之所以称它为“红巨星”,是因为恒星在迅速膨胀的同时,它的外表面离中心越来越远,温度随之降低,发出的光也就越来越偏红。虽然温度降低了一些,但红巨星的体积很大,它的直径一般比太阳大10~100倍。它的亮度也变得很大,人类肉眼看到的最亮的星中,许多都是红巨星。
2、行星状星云
行星状星云外围的气体及冰粒会以每秒数十千米的速度向外膨胀,它的外观像土星的光环而剩下的核心的亮度会暗淡下去。
3、超新星
超新星是由恒星在死亡前的一次大爆炸形成的,它所释放的能量产生的亮光,相当于十亿颗太阳。爆炸会使星球物质以接近光的速度,向四面八方发射。
4、白矮星
白矮星是一种很特殊的天体,它体积小、亮度低,但质量大、密度极高。白矮星是一颗已死亡的恒星,中心的核聚变反应已停止。
5、中子星
超新星在爆炸后,遗留下来的核心会变成一颗体积很小、密度极大的星核,这就是中子星。中子星由中子构成,质量约为太阳质量的1.44~2倍。典型的中子星直径仅为20 km,但密度大得惊人,体积.为1cm3的中子量质量达1亿吨甚至达到几十亿吨。
6、黑洞
质量比太阳更大的恒星,在爆炸后会形成黑洞。黑洞会把附近所有的物质都吸进去,就连光线也会被吞没,所以我们是看不见黑洞的。但是如果黑洞附近有另外一颗恒星,那么,我们可以通过这颗邻近恒星的物质被吸人黑洞时的情形,证明黑洞的存在。
7、各类恒星与太阳的不同点
(1)红巨星:表面温度比太阳低,但体积和亮度比太阳大。
(2)行星状星云:质量在0.1 ~1个太阳质量之间,体积比太阳大,但亮度较暗。
(3)超新星:亮度相当于十亿颗太阳。
(4)白矮星、中子星、黑洞:体积小、亮度低,但质量大、密度较高(三者中黑洞的密度最大,其次为中子星)。
太阳的演化
太阳的演化过程
星云→原恒星→主序星→白矮星→黑矮星
太阳目前的状态
太阳现在正处在主序星阶段,以内部氢核发生核聚变产生光和热,进入主序星阶段(成年阶段)的太阳大约可维持100亿年的稳定状态。大约50亿年后,太阳将进人晚年期。
3、太阳的未来(晚年阶段)
(1)进入“红巨星”阶段:大约50亿年后,当太阳中心缺少足够的氢时,太阳的球核将开始收缩,太阳外层的氢继续变成氦,星体急剧扩大,变成红色,形成红巨星。预计太阳在红巨星阶段将大约持续10亿年时间,亮度将升高到今天的近1万倍。红巨星不断地把外层物质抛向太空,在星体周围形成行星状星云。
(2)进入“白矮星"阶段:行星状星云形成后,球核进一步收缩,形成体积极小、密度很高的白矮星。
(3)进入“黑矮星”阶段:白矮星慢慢地“熄灭”,形成一颗看不见的黑矮星,最终变成星云的一部分,进入新的循环。
大恒星的演化
大质量恒星的演化过程
2、大质量恒星的未来(晚年阶段)
(1)进入“超红巨星"阶段:大质量恒星体积急剧变大(有的半径达到约太阳的1 000倍),变成红色,形成超红巨星。
(2)进入“超新星”阶段:超红巨星爆发后,形成超新星。
(3)进入“中子星”或“黑洞”阶段。
中子星:超新星爆炸后可能会形成一种体积很小密度极大的星核。
黑洞:质量更大的恒星爆炸后将形成密度非常巨大、引力非常强大的黑洞。生物的进化
化石告诉我们什么
1、人们对生物起源的认识
自然界的各种生物是从哪里来的 这个问题与生命是如何起源的一样,很早就引起了人们的关注,并有着各种不同的解释。在很长一段时间里,人们相信神创论,神创论的基本观点是:
(1)生物都是由上帝创造的。
(2)生物是一成不变的,都由上帝一次创造。
(3)生物之间无亲缘关系。
随着科学技术的进步,人们通过对化石和遗传物质的研究,获得了很多生物进化的证据,现在进化论已普遍被人们所接受。
2、动植物化石
(1)化石是指在地层中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹,是反映生物进化历程的最有力证据。
(2)动物化石的形成过程大致如下:
动物死后落入水底→尸体上的肌肉腐烂,露出骨骼→水中泥沙掩埋骨骼→水渗透进骨中,无机盐沉淀在里面(化石形成)→沙或泥土继续堆积,慢慢地形成沉积岩。化石保存在岩石中→某些岩石层随地壳的运动冒出水面,在风和水的长期侵蚀下,露出化石。
植物化石的形成过程与动物化石的形成过程类似。
注意:如果我们把地层比作一部记载地球演化的史册,那么化石就是各地层中的特殊文字,记载着生物进化的历史。化石是研究生物进化的最直接证据。
(3)化石分类
遗体化石:动植物遗体被埋藏并在一定条件下被石化而成的化石。
遗物化石:动物的粪便、蛋形成的化石。
遗迹化石:动物在沙地或泥地上爬过的痕迹和留下的足印形成的化石。
(4)化石与生物进化
①通过对化石的收集和整理,人们发现地球上曾出现过远比现在的生物多得多的生物,而且有些生物与现在的生物差异很大有些则已经完全消失。另外,人们还在陆地和高山上发现海洋贝类化石。
②通过对化石材料的深人分析,在18世纪的后半叶,一种思想逐渐明晰起来:世界是运动的,地球不是一个固定不变的星球,生物也是在变化的...这就是物种可变的进化观点。为了检验自己的假设是否正确,科学家考察了大量的化石标本,有些人将同类的化石标本按年代先后顺序排列起来,结果发现了一些支持生物演化观点的证据。
马的进化历程:始祖马→三趾马→近代马。
马的进化历程说明:
A.物种是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
B.生物进化具有渐变性。
C.生物进化与自然环境改变之间有密切关系:自然环境的急剧变化,会促进生物的进化。
3、化石在地质层中的分布规律(特点)
早期地层:古生物化石简单、低等;晚期地层:古生物化石复杂、高等。
生物进化的意义
通过对大量各类化石的研究,目前多数古生物学家认为自然界中的生物不断地进行着由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的缓慢演变,我们称之为生物演化。
过去都是通过观察化石生物的形态结构特征来推测生物间的亲缘关系。
随着科学的迅猛发展,目前,在分子生物学上,科学家已开始通过分析比较某些古生物遗体和古生物化石的DNA和蛋白质的差异,来推测其相互间的亲缘关系。
进化论的演变
1、布丰的直线式进化理论
(1)内容:①物种是可变的,现在活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的。②进化是直线式的,无分支,如远古鳄鱼进化为古代鳄鱼,古代鳄鱼进化为现代鳄鱼(远古鳄鱼→古代鳄鱼→现代鳄鱼)。
(2)进化的原因:物种生活的环境发生了改变,特别是气候和食物的变化,引起了生物体的改变。
(3)对后世的影响:阐明了生物是进化的,物种是可变的,且认为物种改变的原因是环境的改变。
2、拉马克的“用进废退”观点
(1)内容:①现存的生物,包括人类都是由其他物种变化而来的,都有各自的祖先。②生物体经常使用的器官会变得发达,不经常使用的器官会逐渐退化。③后天获得的性状是可以遗传的(获得性遗传),生物的变异一定向着适应环境的方向改变。
(2)进化的原因:生物本身存在着一种由低级向高级发展的力量。
(3)对后世的影响:不但拥有物种可变的观点,而且把生物的性状与遗传相联系。
(4)用“用进废退”观点解释长颈鹿腿和颈长的原因:
拉马克认为,长颈鹿祖先的腿和颈都不长,当环境发生变化时,如干旱,地上的草枯死了,这些动物只能把颈伸长去吃树叶,久而久之,经常使用的腿和颈就长长了。这种特征会遗传给它的后代,后代出生时腿和颈就比父母长一些。这种现象一代代地传下去,最后就形成了现在的长颈鹿。
3、达尔文的自然选择学说
(1)内容:英国生物学家达尔文于1859年发表的《物种起源》,其中解释物种进化原因的自然选择理论被人们普遍接受。自然选择学说的主要内容:过度繁殖生存斗争、遗传变异、适者生存。
①过度繁殖:各种生物都有很强的繁殖能力,这种能力相对于环境的承受能力是过度的。过度繁殖不仅可以产生更多的变异,为自然选择提供更多的材料,而且加剧了生存斗争,所以过度繁殖是能进行自然选择的基本条件.是自然选择的前提和保证。
②生存斗争:由于过度繁殖和有限的生活条件之间的矛盾而引起生存斗争,主要有种内斗争、种间斗争、生物与无机环境之间的斗争。结果是大量的不适者被淘汰,少数个体生存。生存斗争是生物进化中自然选择的手段、动力或途径,是生物进化的外因。
③遗传变异:遗传是生物的普遍特征,是物种稳定存在的基础。生物界普遍存在变异,变异一般是不定向的,对生物个体来说变异分有利变异和不利变异,能遗传的变异是自然选择的基础。遗传和变异是生物进化的内因,具有可遗传的有利变异是生物个体在生存斗争中取胜的决定因素。
④适者生存:具有有利变异的生物个体与环境相适应,在生存斗争中取得胜利而生存下来;具有不利变异的生物个体在生存斗争中被淘汰。适者生存是自然选择的必然结果和核心内容,自然选择是定向的,定向是指适应环境。
对长颈鹿的进化,达尔文也有新的解释。达尔文认为生物存在差异,同种个体之间并不都是一样的。长颈鹿的祖先中有的颈和前肢长些,有的则颈和前肢短一些。这种差异在一定条件下会产生不同的结果。如在干早的时候,颈和前肢长些的个体,因为能吃到树上高处的树叶,比颈和前肢短些的个体有更多的生存机会,并通过繁殖将这种特征传递给后代。这样通过长期的自然选择,长颈鹿的颈和前肢增长的特征逐渐积累,就产生了现在这种长颈鹿.而颈和前肢较短的长颈鹿个体就被淘汰了。
意义:达尔文的理论很好地解释了生物进化的真正原因及生物的适应性、多样性的形成原因。
4、三种主要进化学说的比较
理论 祖先 进化原因 核心思想
布丰进化论 相同 环境的改变 物种可变.
拉马克进化论 不同 用进废退 物种可变、用进废退、获得性遗传
达尔文进化论 相同 自然选择 物种可变(过度繁殖、遗传变异、生存斗争适者生存)
生物进化的主要历程
生物进化
(1)生物进化的总趋势:由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。
(2)植物的进化历程:藻类→苔蘚→蕨类→裸子植物→被子植物。
(3)动物的进化历程:无脊椎动物→鱼类→两栖类→ 爬行类→鸟类和哺乳类
2、生物的主要进化历程
(1)太古代:地球刚形成时,温度很高,地球上没有生物。
(2)元古代(震旦纪)、古生代(寒武纪、奥陶纪) :随着地球温度的下降,地球上出现了大片海洋。最早的原始生命出现在原始的海洋中。
(3)古生代(志留纪、泥盆纪):原始陆地植物出现;鱼类繁盛,古代两栖类出现。
(4)古生代(石炭纪、二叠纪):随着地壳的变化,陆地逐渐增多。蕨类植物繁盛,裸子植物出现;一些水生动物开始上岸生活,鳍逐渐变化为适合陆地生活的四肢,从而进化成爬行动物。
(5)中生代:随着陆地的进-一步增加,裸子植物繁盛,被子植物出现,爬行动物大量繁衍起来。某些爬行动物的上肢逐渐演化成翅,进化成鸟类;另一些爬行动物进化为哺乳类动物。
(6)新生代(第三纪):被子植物繁盛;哺乳动物繁盛。
(7)新生代(第四纪):人类繁盛。遗传与进化
遗传和变异现象
1、遗传
“种瓜得瓜,种豆得豆”“龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞”。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。
性状指生物体所表现的形态特征和生理特性。人体的性状有许多种,如身高、肤色等,同一个性状有不同的表现类型,不同的人所有性状都相同的可能性很小。
2、变异
在生活中我们也发现,自己有许多性状与父母的不同,我们把子代与亲代及子代不同个体间的性状差异叫做变异。
遗传和变异现象是普遍存在的
遗传物质的传递
1、遗传现象与染色体有关
(1)染色体:在生物的细胞核中,有一种易被碱性染料染上颜色的物质,它是染色体。染色体主要由蛋白质和DNA(脱氧核糖核酸)组成。
(2)同一物种细跑中染色体的形态结构和数目是相对稳定的,这保证了遗传的相对稳定性而不同生物染色体则往往不同。人的正常体细胞中有23对(46条)染色体牛有30对,水稻有12对。
DNA是主要的遗传物质
(1)DNA:即脱氧核糖核酸,是由很多脱氧核苷酸聚合而成的两条长链。
(2)DNA的结构:1953年,美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA双螺旋结构模型。 整个模型像一个双螺旋上升的楼梯,梯子两边的“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、碱基和磷酸共同组成了DNA分子的基本单位一 脱氧核苷酸。
(3)DNA是主要的遗传物质,它具有储存和传递遗传信息的功能。
基因
(1)概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上有成百上千个基因存在。
(2)每一个基因都控制着一个或多个具体性状,所以基因是决定生物性状的基本单位。如有无酒窝就是由控制这个性状的基因控制的。同一物种不同个体细胞内的基因组成是有差异的,因此,不同个体表现出的性状也有所不同。
4、染色体 、DNA、基因之间的关系
5、遗传物质的传递
亲代并不是直接把性状传给子代,而只是把基因遗传给子代,再由基因控制相关的性状在子代身上得到表现。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。遗传的本质是亲代通过生殖细胞将遗传物质传给子代。
构成大多数生物的遗传物质DNA具有相同的基本结构,基因是可以改变的,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,就是由于细胞内控制黑色素合成的基因发生变异而引起的。
拓展(1)生物的性状是由遗传物质决定的 ,生物的主要遣传物质是DNA。
(2)生物的某个具体性状是由遗传物质上的小片段一基 因决定的。
(3)染色体位于细胞核中,一般每条染色体上有一个DNA分子,每个DNA分子上有许多个基因,每一对基因控制生物的一对相对性状。
(4)每种生物都有一定的稳定不变的染色体数目。
(5)在体细胞中,染色体成对存在,因此,决定某一相对性状的基因也是成对存在的。
(6)在生物形成生殖细胞进行细胞分裂时,成对的染色体要彼此分开,分别进入新产生的生殖细胞中。
(7)控制生物性状的基因具有显性和隐性之分,分别称为显性基因和隐性基因,它们控制的同一相对性状就有显性性状和隐性性状两种。
进化理论的发展
1、基因的多样性
不同种生物的基因组成不同;同一物种不同个体细胞内的基因组成也有差异,基因呈现多样性的特点。如每个人的细胞中的基因组成存在一定的差异,因此每个人表现出的性状也有所不同。
2、基因的“自然选择”一现代生物 进化论
在代代相传的种族繁衍过程中,基因从亲代传递给子代并保持着相对的稳定性,同时也发生着某些变异。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,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;反之,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。这说明亲代的基因在传递给子代的过程中也发生着“自然选择”。
3、现代生物进化论与达尔文进化论的比较
(1)共同点:都能解释生物进化和生物的多样性、适应性。
(2)不同点:达尔文的进化论没有用遗传和变异的本质来阐述生物的进化,而现代生物进化论克服了这个缺点。达尔文进化论着重研究生物个体的进化,而现代生物进化论更强调群体的进化。现代生物进化学说是对达尔文自然选择学说的补充、完善和发展。
四、育种与优生
1、杂交育种
(1)改良动物、植物的遗传性状的方法:人工选择和杂交育种等。
①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则可能逐渐消匿。
②杂交育种:培育新品种的主要途径。通过选用具有优良性状的品种、品系或个体进行杂交,得到符合育种要求的杂交新品种。
杂交优势:杂交后代的生命力比双亲强。例如,杂交玉米的单位种植面积产量明显高于普通玉米,驴和马交配得到比驴和马更健壮有力的骡。
2、基因工程
(1)定义:完全按照人的意愿重新组合基因的技术。
(2)转基因技术:按照预先设计好的蓝图,把一种生物体内的某些基因分离出来,在体外巧妙地拼接组合,然后转人另一种生物体内,从而改造某些生物的特性,最终获得我们所需要的新品种,这种含有非自身基因的生物称为转基因生物,如转基因鼠。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,我们利用转基因技术,可使动物、植物按照人类的要求定向产生新的性状。
拓展 克隆起源于希腊文“Klone”,原意是指由幼苗或嫩枝插条,以无性繁殖或营 养繁殖的方式培育植物,如嫁接。克隆的现代含义是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,或指由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的物种。
3、优生
(1)遗传病
①定义:人体内的基因、DNA或染色体发生变化而引起的疾病。
②常见的遗传病:白化病、先天性聋哑先天性智力缺陷(也叫先天愚型,原因是患儿细胞中多了一条第21号染色体)等。
(2)优生学
①定义: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:近亲婚配的家庭中遗传病的发病率比一般家庭高6~60倍。我国法律规定直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。
b.其他的一些优生措施:遗传咨询、婚前检查、产前诊断、适龄生育等。

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