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(共25张PPT)
第3节 遗传和变异
浙教版 九年级上
第2课时
新知导入
染色体主要是由蛋白质和DNA组成，在遗传中起重要作用
每个染色体上有一个DNA分子
DNA是主要遗传物质
每个DNA分子上有许多基因
基因是有遗传效应的DNA片段
每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸
脱氧核苷酸是DNA分子的基本单位
不同基因的脱氧核苷酸的碱基排列顺序不同，则不同的基因就含有不同的遗传信息
脱氧核苷酸
基因
DNA
染色体
新知讲解
人类遗传病
人类各种各样的疾病中，有些可以通过父母遗传给后代，有些则不会遗传给后代。
探索活动：
1. 阅读表中人体一些常见疾病的症状及患病原因。
3. 依据上述材料，尝试对可遗传的疾病进行分类。
2. 上述疾病中哪些是可遗传的？哪些是不遗传的？说明理由。
4. 遗传病可以根治吗？为什么？
唐氏综合征、糖尿病（青少年）
流感、脱臼、食物中毒
生殖细胞或受精卵里的遗传物质发生了改变，而导致后代患病，这样的疾病称为遗传病。
例如，唐氏综合征、白化病、色盲、血友病等都是常见的遗传病。
遗传病可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病，由致病基因引起的遗传病等。
大多数遗传病是很难治愈的。
许多癌症都是由后天因素导致身体部分细胞中的遗传物质发生改变而引起的，通常生殖细胞是正常的，因此不属于遗传病。现代遗传学研究发现，某些仅由环境因素引起，而遗传物质未发生改变的性状变异也是可遗传的。
目前，对大多数遗传病的治疗仍处于探索阶段，只有少数遗传病能够得到有效的治疗。采取遗传病监测、遗传咨询和产前诊断等预防措施，可以有效防止有明显遗传缺陷的婴儿出生。1997年，我国科学家卢煜明研究团队利用孕妇血浆中存在的胎儿DNA进行遗传病分析，在产前诊断技术的创新方面取得重大突破。
探索活动：
为了提高人口的素质，我国制定了一些优生法规，如禁止近亲婚配等。
1.阅读直系血亲和三代以内的旁系血亲图示。
3.在你的伯、叔、舅、姑、姨等亲戚的家庭成员中，还有哪些未在图中呈现，他（她）们是你的近亲吗？为什么？
祖父、祖母、外祖父、外祖母、父母、属于直系血亲，伯、叔、姑、舅、姨、堂兄弟姐妹、姑表兄弟姐妹、舅表兄弟姐妹、姨表兄弟姐妹属于旁系血亲。
2.哪些属于直系血亲，哪些属于旁系血亲？
在你的伯、叔、舅、姑、姨等亲戚的家庭成员中，伯、叔、舅、姑、姨的堂（表）兄弟姐妹未在图中呈现，他（她）们不属于你的近亲，因为他（她）们与你不是同出一源。
生物育种
人类一直在利用各种育种技术改良动植物的遗传性状，以提高种植农作物和饲养动物的品质与产量。目前常见的育种技术有杂交育种、诱变育种、基因工程等。
杂交育种的基本过程是通过生物杂交的方式，使后代同时获得双亲的优良基因，从而培育出比双亲更优良的新品种。例如，将易倒伏、抗病的水稻与抗倒伏、不抗病的水稻杂交，可以培育出既抗倒伏又抗病的优良水稻新品种。
科学阅读：
袁隆平
袁隆平（1930—2021）是我国水稻育种专家。他致力于杂交水稻的研
究，其成果使我国成为世界上第一个培育并推广杂交水稻的国家。
1964年，袁隆平在国内首创水稻雄性不育研究。1976年，杂交水稻绿遍神州，全国推广杂交水稻208万亩，普遍增产20%以上，我国的粮食产量实现了一次飞跃。1995年，袁隆平宣布培育出两系法杂交水稻，普遍比同期的三系杂交稻每公顷增产750～1500 kg，且米质有了较大的提高。2020年，袁隆平领导的海水稻研究团队研发的“超优千号”耐盐水稻，平均亩产达到802.9 kg，创下盐碱地水稻高产新纪录。
1981年，袁隆平主持研究的杂交水稻技术，被评为中国第一个科技发明特等奖。1985年，他获得了联合国教科文组织科学奖。1999年，中国科学院国家天文台发现的一颗小行星被命名为“袁隆平星”。2000年，袁隆平获中国国家最高科学技术奖。2019年，袁隆平被授予“共和国勋章”。
对许多遗传病而言，只有当成对的两条染色体上都有致病基因时才表现出患病症状。近亲婚配，因为夫妇的血缘关系近，基因较相似，所以双方都将同种致病基因传给后代的概率就比较大。因此，近亲婚配的家庭，后代遗传病发病率比非近亲婚配的家庭要高。
一般把直系血亲和三代以内的旁系血亲称为近亲，如表兄妹、堂兄妹等都是近亲。
杂交育种一般适用于同种生物之间，不同种生物之间通常是无法进行的。因此，在自然状态下，不同种生物的优良基因一般不可能重组在一起。
随着科学技术的发展，人们通过一定的技术把不同种生物的优良基因重组在一起，从而培育出转基因生物。这种按照人的意愿将一种生物的基因转到另一种生物体内的技术称为基因工程。
例如，将苏云金杆菌抗虫毒素基因导入棉花和番茄等作物细胞内，培育抗虫作物，可以大量减少农药的使用，有利于环境保护。
将人的胰岛素原基因转到大肠杆菌中，通过大肠杆菌的繁殖大量生产胰岛素，用于糖尿病患者的治 疗等。
目前科学家已经能够通过辐射和药物对某些微生物和动物、植物进行处理，或利用太空中的宇宙射线等特殊环境条件，促使被处理的生物细胞中的基因发生改变，从而筛选出自然界中从来没有出现过的新性状（新基因）。这种育种方式称为诱变育种。我国通过太空育种方式成功选育出高产南瓜、茄子、超级杂交水稻等多种植物。
杂交育种和基因工程只是把自然界中已有的优良基因进行重组，没有创造新基因。
有时我们从野外偶然获得一株具有优良性状的植株，希望在短时间内大面积种植推广。若用有性生殖方式繁殖，则后代会有较大的变异性，难以保持亲代的优良性状。若用传统的扦插、嫁接等方式繁殖，则周期较长，难以短时间内获得大量后代。利用植物组织培养（植物克隆）技术就能较好地解决这个问题。
我们可以用动物克隆的方式，在较短的时间内大量克隆与亲本具有基本相同性状的后代。
例如，科学家研制的各类SARS疫苗在人体临床试验前要先进行动物试验，其中最佳的模式动物是一种猕猴，因为这种猴子可以感染SARS病毒，并在特征上与人类十分相似。
思考与讨论：
2. 克隆技术可否用于人体试验？
1. 动物克隆技术包括哪几个关键步骤？一般需要几个不同的亲本？
动物克隆技术包括提取供体细胞、去核卵母细胞制备、核移植构建重组细胞、胚胎体外培养和移植、妊娠发育与分娩等关键步骤。一般需要三个不同的亲本，即体细胞核供体、卵母细胞供体和代孕母体。
世界各国明令禁止完整人类生殖性克隆，仅限严格管控下的治疗性克隆干细胞基础研究，且需要严格监管、限制审批，并非随意开展。
我国科学家通过克隆技术，在世界上首次人工克隆了猕猴“中中”和“华华”，为模式动物的快速繁殖提供了一个较好的解决方案。
如何快速繁殖这种模式动物？
课堂小结
遗传和变异（二）
基因工程：
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。
转基因技术
组织培养
太空育种
遗传病：
生殖细胞或受精卵里的遗传物质发生了改变，而导致后代患病的疾病
禁止近亲婚配
课堂练习
1、我国科学家利用神舟飞船搭载实验。选育出辣椒新品种“航椒Ⅱ号”，与普通辣椒相比增产约27%，高产性状的产生源于（　　）
A．生物的遗传 B．生物的变异 C．生物的生长 D．生物的发育
B
2、科学家将普通甜椒的种子在经过太空漫游后播种，培育出了果型增大的太空椒。其原因是（　　）
A．改变了普通甜椒种子里的遗传物质
B．直接改变了普通甜椒的性状
C．淘汰了普通甜椒的不良性状
D．改变了普通甜椒的营养成分
A
3、2017年11月，我国科学家成功培育出了“中中”和“华华”两只体细胞克隆猴，主要培育过程如图所示。某同学认为，C猴细胞核内的遗传基因与A猴和B猴均不同，你同意他的观点吗？为什么？
同意他的观点。
A猴仅提供了细胞质，B猴提供了胚胎发育的场所，二者都没有提供细胞核，因此C猴细胞核内的遗传基因与A猴和B猴均不同。
4、生物的生殖方式分为有性生殖和无性生殖。在无菌条件下将铁皮石斛植株的组织放在含有全面营养成分的培养基上培养，结果培育出许多与原来的铁皮石斛基本相同的新个体。上述培育是有性生殖还是无性生殖？为什么？
无性生殖，原因是没有经过两性生殖细胞的结合。
5、水稻花属于两性花，既有雄蕊又有雌蕊。袁隆平在水稻田中偶然找到了一株雄性不育的水稻植株，其特征是：开花时花药始终不开裂，花粉无法散发到雌蕊的柱头上。进一步的研究发现，这种性状是由细胞内的基因所决定的。袁隆平用这种雄性不育水稻作为育种材料，进行持续多年的杂交水稻研究，最终培育出了高产杂交水稻品种。因此，他被誉为“杂交水稻之父”。请根据信息回答问题。
（1）在开花季，上述雄性不育水稻植株的授粉方式是什么？
判断理由是什么？
（2）袁隆平的水稻育种技术属于什么技术？
（3）在正常水稻田中出现个别雄性不育水稻植株，属于生物的什么现象？
（4）雄性不育水稻的发现解决了水稻杂交过程中一个怎样的难题？
在开花季，题述雄性不育水稻植株的授粉方式
是异花传粉，理由是该雄性不育水稻植株开花时花药始终不开裂，花粉无法散发到雌蕊的柱头上，因此雌蕊柱头上接受的花粉只能来自其他植株。
属于杂交育种
属于生物的变异现象
解决了水稻自花授粉难以大规模去雄人工杂交的难题。
6、为探究遗传性高血压致病机理和治疗药物的筛选，
科研人员利用正常大鼠人工构建了高血压大鼠模型，
其过程如图，请分析回答下列问题：
（1）卵细胞可以从大鼠的输卵管中采集，也可以从
大鼠的________中获取。
（2）科研人员应用________技术将人高血压有关基因导入到大鼠的受精卵中，培养形成多细胞胚后，将其植入雌鼠的________中发育成熟。雌鼠产下的____________大鼠，体现了基因________性状。
（3）与低倍镜相比，用高倍镜观察多细胞胚时，视野中的细胞数目、大小、明暗情况依次为_______。
A．多、大、亮 B．少、小、暗 C．多、小、暗 D．少、大、暗
卵巢
转基因
子宫
出现高血压
控制
D
谢谢
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