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第5节 遗传和变异
猜猜TA是谁？
请根据图示局部特征猜人名。
01
Part One
除外貌外，还可以通过哪些方式辨认他人？
生物的形态特征和生理特性，在遗传学上都称为性状。
性状
Part One
像声音、血型这样的内部特征属于生理特性。
像眼睛、鼻子这样的外部特征属于形态特征。（看的见）
同种生物一种性状的不同表现类型，
称为相对性状。
相对性状
Part two
同种生物的同一性状表现类型是不同的，如葡萄颜色有紫色有绿色。
你还知道哪些相对性状？请举例说明。
花色
瞳孔颜色
无耳垂 有耳垂
卷舌 不能卷舌
有酒窝 无酒窝
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
活动二：找孩子
A
B
C
①
②
③
④
⑤
父母和子女之间有相似性，说明性状可以由亲代传递给子代。
遗传
生物的遗传特性,使生物界的物种能够保持相对稳定性.
你还知道哪些遗传现象？请举例说明。
父母和子女之间,子女个体之间不完全相同,说明亲代与子代之间以及子代个体之间性状上 。
存在着差异
一猪生九子，连母十个样
父母和子女之间性状存在差异的现象称为变异。
变异
如：父母有酒窝，孩子没有酒窝。
你还知道哪些变异现象？请举例说明。
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。如基因突变引起的变异等。
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。
二、遗传物质的传递
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。
1、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
DNA

蛋白质
2、染色体
科学研究证实，不论是生殖细胞还是体细胞，它们的细胞核内都存在一种容易被碱性染料染成深色的物质。这些物质能聚集成不同形态的染色体。
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。
（1）什么是染色体
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。
（2） 染色体的组成
染色体主要由DNA大分子和重要的蛋白质组成。
（3）、噬菌体侵染细菌的实验：1952年
T2噬菌体
专门寄生在大肠杆菌体内，由头部（含DNA）和尾部组成
侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质作用下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。
2.T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程
吸附
注入
DNA复制和蛋白质合成
组装
释放
（1）DNA分子组成：
3、 DNA分子
DNA 是决定生物体遗传性状的遗传物质。
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，整个模型活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、基因
基因是遗传物质的单位。
起遗传作用的DNA 片段称为基因。
在一个DNA 分子上有成百
上千个基因存在。
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。
（1）基因
（2）基因通过精子或卵子在新子代间传递
生物体内的基因是可以改变的。
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，就是因为细胞内控制
黑色素合成的基因发生变异而引起的。
（3）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
课堂小结
生物体子代和亲代、子代和子代之间的性状相似现象，称为遗传。性状差异的现象，称为变异。
生物的遗传和变异现象有关的物质称为遗传物质。遗传物质有染色体、DNA、基因。
2、遗传物质
1、遗传和变异现象
感谢倾听
华盛达外语学校(共27张PPT)
第5节 遗传和变异(2)
1、基因传递的特点
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。
同一物种的生物群体中存在着多种多样的基因。
稳定性
变异
具有
存在
基因
一、进化理论的发展
2、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
3、从基因角度解释生物进化的原因：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。再由基因使亲代的性状在子代身上得到表现。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。4、现代进化论要点：同种生物不同个体的基因组成有差异，遗传中保持相对稳定，也会发生变异，并且在传递过程中发生自然选择。5、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。
基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变，这种改变可以直接表现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害也无利。
通过太空高辐射、微重力（或无重力）的特殊环境提高作物基因突变的频率，从而筛选出人们需要的品种。具体而言，在太空的特殊环境中，细胞分裂进行DNA复制时，由于受到高辐射或微重力（或无重力）的影响，配对的碱基容易出现差错而发生基因突变。
航天育种的生物学原理是什么？
基因突变和基因重组
我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。例如，将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到了五花鱼；将朝天眼和水泡鱼的金鱼杂交，得到了朝天眼泡。正是因为基因突变，基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼，极大地丰富了人们的生活。
二、育种和优生
1、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。
人工选择和自然选择比较：
（2）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
杂交神兽：郊狼
杂交蕃茄
3、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。
自然界的物种均是在几百万年乃至几千万年的生物进化过程中产生并逐步稳定遗传下来的。在这个漫长的历史过程中，一些物种由于不适应变迁的环境而消亡了，另有一些新的物种又会应运而生。总体而言，生物界形成了一个个固定的种系，所有这些物种在遗传基因上都是相对稳定的。物种最大的特征之一就是物种间的生殖的隔离。所说的物种之所以能成为物种，是因为它们本身是非常稳定的。如果一个物种和别的物种可以不断的杂交并产生可育的后代，那么，它本身就一直处于分化变异之中。不同物种理论上是不能交配的，这是因为形成每一物种的遗传基因程序、染色体组的结构，特别是染色体的数目是不同的，这种不同决定了物种之间都不能进行杂交。那么，为什么马和驴、狮和虎可以交配并产生后代呢 ？
物种定义的关键内容之一就是生殖隔离，但在一小部分物种之间，特别是亲缘关系很近，属于同个科目和属的物种，也有个别局部成功的例子。像马和驴生出骡，狮和虎生出狮虎兽或虎狮兽。但这些局部成功的例子在生物进化的意义上而言又不一定完全成功，如果这些杂交后代绝育，在物种进化上就没有意义。
在一般情况下，自然界动物的杂交，特别是一些高等动物之间的杂交，在物种已经形成之后，一般不能形成新的物种。但并不能说它们不试图去杂交，这种倾向在一部分物种之间是存在的，只是最后是否能出现新的物种要看许多偶然的条件。
4、克隆技术：
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。
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。
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。
5、基因工程
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。
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，如人类胰岛素，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：
首例免疫艾滋病基因编辑婴儿引巨大争议
据央视新闻、国家卫健委网站消息，2018年11月26日，来自中国深圳的科学家贺建奎宣布，一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生。这对双胞胎的一个基因经过修改，使她们出生后即能天然抵抗艾滋病，这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿。
网传122位科学家联署声明：强烈谴责！
26日下午，网络上出现一份122位科学家共同签署的声明，对此项研究表示坚决反对和强烈谴责。这份声明指出：这项所谓“研究”的生物医学伦理审查形同虚设，直接进行人体实验，只能用疯狂形容。基因编辑技术的脱靶（基因编辑错误）问题不解决，直接进行人胚胎改造并试图产生婴儿的任何尝试都存在巨大风险。
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
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。
近亲婚配的危害
约会先查族谱，冰岛到底有多神奇？
约会前居然要查族谱，冰岛推出了一个反乱伦的APP，这是世界上唯一一个拥有这样一个APP的国家，你可能在想，为什么冰岛这个人口稀少的国家会需要这样一个特殊的APP呢？其实答案很简单，因为在这个国家里，近亲结婚的悲剧时有发生。
冰岛全国只有30多万人，而其中80%的人口都居住在首都。由于人口数量较少，大家往往互相熟识，因此近亲关系往往容易被忽略。在冰岛的文化里，互相之间的亲戚关系非常重要，所以他们需要一个简单易用的工具来避免这种悲剧的发生。
这个反乱伦APP就是他们的解决方案。每当有新人见面时，只需要在手机上输入两人的名字，APP就会自动检索他们之间是否有血缘关系。不仅如此，你还可以查看对方的族谱，以进一步了解彼此的背景。如果两人之间存在血缘关系，那么APP会立即发出警告，提醒他们这种关系可能会导致不良后果。
日本皇室内部，两千年来近亲通婚，导致近代四位天皇发育畸形
英国著名生物学家、博物学家查尔斯·达尔文1876年提出杂交优势的生物学现象：杂交而生的后代，其基因优于上一代。
　　达尔文和表妹埃玛·韦奇伍德结婚，先后生下10名子女，但3人夭折，3人不育。达尔文家族的现状，似乎在佐证达尔文自己的理论。
　　达尔文29岁时与埃玛·韦奇伍德结婚，两人先后育有10名子女。
课堂小结
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