生物的遗传和变异
一、遗传和变异
1.遗传的概念:指亲子间的相似性。
2.变异的概念:指亲子间和子代个体间的差异。 3.生物的遗传和变异是通过生殖和发育实现的。 二、生物的性状
1.概念:指生物体的形态结构特征、生理特征和行为特征等。 2.相对性状
概念:同种生物同一性状的不同表现形式。
例如:人的A、B、O血型生理特征,各种先天性行为,番茄果实的红色或黄色,家兔的黑色或白色等形态结构特征。
三、基因控制生物的性状 转基因技术:把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一个生物的细胞核中,用这种方法培育出来的生物,叫做转基因生物。培育出的转基因生物,就有可能表现出转入基因所控制的性状。
转基因技术的原理告诉我们:生物的性状由基因控制,亲代遗传给后代的不是性状,而是基因,子代因为得到亲代的基因(遗传信息)才表现出亲代的性状。
四、基因在亲子间的传递
1.染色体、DNA和基因之间的关系
染色体是细胞内的一些易被碱性染料染成深色的物质,由DNA和蛋白质组成,它是遗传物质的载体,在生物体细胞中一般成对存在,且同种生物细胞的形态和数目恒定。 DNA是遗传物质,它是由脱氧核苷酸组成的长链,在这条链上,又存在着许许多多的基因,一个基因只是DNA上的一个片段 基因是遗传的基本单位,它控制着生物一个具体性状。因为染色体是成对存在的。所以,DNA也是成对存在的,存在于DNA上的基因也是成对存在的。 图解如下: 基因 DNA 构成 位于 染色体 细胞核 蛋白质 2.生物体中的染色体数目 在生物的体细胞中,染色体是成对存在的,这两条成对的染色体,一条来自于父方,一条来自母方。在生物体形成生殖细胞的过程中,染色体数目减半,使产生的所有卵细胞和精 1
子中的染色体数都只有体细胞的一半。这样,精卵结合后,受精卵又恢复了原来的体细胞染色体数目,保证了生物遗传的稳定。 体细胞 生殖细胞 受精卵 新个体 2n n 2n 2n (生物种类不同,则n的数目不同) 五、基因的显性和隐性 1.基因在生殖过程中的传递图解 父方 精子A 受精卵Aa 母方 卵细胞a 2.基因的显性和隐性 ①显性基因:控制显性性状的基因叫显性基因,用大写字母表示。 ②隐性基因:控制隐性性状的基因叫隐性基因,用小写字母表示。 3.孟德尔的豌豆杂交实验 ①相对性状有显性性状和隐性性状之分。如豌豆有高和矮,高是显性性状,矮是隐性性状。 ②相对性状的遗传中,表现隐性性状的,其基因组成只有dd 一种(两个都是隐性基因),表现为显性性状的,其基因组成有DD或Dd(只要有个是显性基因)两种。 ③基因组成是Dd的,虽然d控制的性状不表现,但d并没有受D的影响,还会遗传下去 4.禁止近亲结婚 我国婚姻法规定:直系血亲和三代以内的旁系血亲之间禁止结婚。如:堂兄妹、表兄妹等,就不能结婚。 禁止近亲结婚的原因:近亲有共同的祖先,携带相同基因的比例大,在一个家庭中携带某种隐性致病基因(如白化病基因)的机会比普通人之间也携带该种基因的机率高得多。当近亲结婚后,两个隐性致病基因相遇的机会大大增加,患遗传病的机会要高出许多。因此我国婚姻法规定禁止近亲结婚。 人类的遗传病目前已发现6000多种。常见的人类遗传病有:色盲,即不能分辨各种颜色或某种颜色;白化病,即与酶有关的先天性代谢缺陷,若这种酶减少,就引起色素的产生发生障碍,进而出现白化病。 六、人的性别遗传 1.常染色体与性染色体 人体细胞中的染色体可以分为两类:一类是女性个体和男性个体相同的染色体,叫常染色体;另一类是女性个体和男性个体不同的染色体,叫性染色体。 2.男、女染色体的差别 从“男、女成对染色体排序图”上可以看出:人体1~22号染色体的形态差别不大,只有第23对染色体的形态差别较大.女性的第23对染色体的两条都比较大,而且形态差别不大,称为XX染色体;男性的第23号染色体,其中一条较大,称为X,另一条较小,称为Y,所以男性的性染色体为XY。 3.人的性别决定 自古以来,人们认为i生男生女由女方决定。这种说法对不对呢? 其实,人的性别主要由性染色体决定。女性产生的卵细胞只有一种,即含X性染色体;而男性产生的精子有两种且所占比例相同,分别含X性染色体和Y性染色体。当X性染色体的精子与卵细胞结合时,生出的是女孩;当含Y性染色体的精子与卵细胞结合时生的是男孩。 2
所以生男生女取决于精子的类型,即取决于男方。
此外,含X或Y性染色体的精子与卵细胞结合的机率相同,因此生男生女机会均等,如图所示:
七、生物的变异 1.变异 变异是生物界普遍存在的生命现象,它是指亲代与子代间、子代个体间的差异性。在生物世界,不同种类的生物千差万别,同种生物之间也存在差异,都是通过变异产生的。如:不同品种的菊花,不同品种的玉米果穗,红眼果蝇和白眼果蝇的头部等。 2.变异的分类 不遗传的变异:单纯由环境引起的变异,如果没影响到遗传物质,叫不遗传的变异,是不能遗传给下一代的。 可遗传的变异:只有影响到遗传物质发生改变的变异才会遗传给下一代,叫可遗传的变异,只有可遗传的变异在育种中才有价值。 3.人类培育的新品种及应用遗传变异原理实例 高产奶牛——人工选择培育 高产抗倒伏小麦——杂交 太空椒——诱导基因突变等 八、基因控制生物的性状 基因 遗传:亲子间的相似性 控制 变异:亲子间或子代个体间的差异 生物 生物的性状:生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式,如豌豆粒 的 的颜色,人的血型,大拇指向背弯曲 性状 相对性状:同一性状的不同表现形式,如番茄果实的红色或黄色 基因控制生物性状:生物的性状不同都是由基因决定的 九、基因在亲子间的传递 染色体由DNA和蛋白质两种物质组成 基因 基因和 基因是DNA分子上具有特定遗传效应的一个片段 在亲 染色体 成对的基因分别位于成对染色体上或成对的DNA分子上,不同种 子代 生物的染色体数量不同,成对的保存稳定 间的 基因经精子或卵细胞传递:在形成精子或卵细胞时,每对染色体都要减少一 传递 半,各有一条进入精子或卵细胞,位于染色体上的基因随着进入进入精子或 卵细胞,这样受精卵中染色体数量保持不变,同时基因重组决定生物的遗传 (生物的稳定)和变异(生物的多样) 十、基因的显性和隐性 3