1、第5节 遗传与进化,自然选择学说,达尔文的进化论的核心内容是:,自然选择的基础是:,生存斗争,遗传变异,自然选择的动力是:,自然选择的结果是:,适者生存,生存斗争,遗传变异,适者生存,过度繁殖,俗语说：“种瓜得瓜，种豆得豆”，说的是什么意思呢？又有什么科学含义？另我们还听过“一母生九子，连母十个样”，又有什么科学含义呢？,陈佩斯,房祖名,谢庭锋,谁是俺们的爹?,太好了谢谢!你是怎么知道的呀?,性状：指生物体所表现的形态特征和生理特性。,比如：豌豆的高茎和矮茎 猫的毛色白、黑、黄等 人的高矮胖瘦,什么是遗传?,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(h
2、eredity) .,如：“种瓜得瓜，种豆得豆”。,他们完全一样吗？,什么是变异?,子代与亲代及子代不同个体间的性状差异叫变异（variation）,如：“一母生九子，连母十个样”。,活动,P25 人体的性状有许多 种,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 相同的在我们班有几个人。,遗传和变异 都是普遍存在的生命现象。,思考,为什么生物体会表现出亲子代性状相似的遗传现象呢？,探索遗传的秘密:,17世纪时，有学者认为在人的精子和卵细胞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。,那生物究竟靠什么来遗传？,科学家究竟发现了什么？
3、,人的生殖和发育过程,从生殖发育的过程看，联系父母与子女的结构是生殖细胞。所以，我们可以说父母的性状是通过生殖细胞卵细胞和精子传给后代的。同样，各种生物也是通过生殖细胞把性状传给后代的。问题：一个小小的生殖细胞为什么可以决定后代具有什么性状？我们必须研究细胞内部的结构和细胞所含有的物质。,1、A、B、C羊各提供了什么？2、多莉像谁？说明了什么？3、细胞的遗传信息在哪里？,A：去核细胞 B：细胞核 C：子宫,B羊,细胞核,多莉的诞生过程图解,科学家在研究细胞时发现细胞核中有一种物质，这种物质很容易被碱性染料染成深色，因此，就将这种物质称为染色体。科学家们发现在生物体传宗接代的过程中，亲代与子代生
4、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的差异，性状也有较大的差异。,染色体,证实推测：同卵双生，外貌酷似,推测：染色体与生物遗传现象有关,染色体的组成：,染色体主要由两种物质组成：蛋白质和脱氧核糖核酸（简称DNA）。DNA对生物性状起着决定作用，是主要的遗传物质。,沃森 美国生物学家,克里克 英国生物学家,1953年他共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。,1962年，克里克和沃森因其在DNA分子双螺旋结构的发现，以及在揭开生物遗传信息秘密方面所作的贡献
5、，而被授予诺贝尔生理学或医学奖。,双螺旋结构,由成百上千的四种脱氧核苷酸聚合而成的两条长链,稳定性 多样性 特异性,DNA的结构,化学 结构,空间 结构,结构特点,精子或 卵子的 细胞核,染色体,由DNA 和蛋白质 组成,DNA上起 遗传作用 的片段 基因,染色体是遗传物质的载体 基因是DNA上起遗传作用的片段 DNA是遗传物质,基因：是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。,DNA：是主要的遗传物质，它具有储存遗传信息和传递遗传信息的功能。,染色体、DNA、基因三者的关系：染色体是DNA的载体，也是染色体是基因的载体。基因在染色体上呈直线排列。每一条染色体只含有一个DNA分子，每
6、个DNA分子上有很多个基因，每个基因中又含有成百上千个脱氧核苷酸。,人类体细胞中有23对染色体,男性,女性,X Y,X X,数一数我们有多少染色体? 比一比男女染色体一样吗?,父,母,精 子,卵细胞,受精卵,子女,受精,发育,（23对）,（23对）,（23对）,（23条）,（23条）,（23对）,在生殖发育过程中，体细胞与生殖细胞中的 染色体数目是怎样变化的？,生物的性状是通过生殖细胞遗传给后代的。,同样是受精卵,为什么后来有的发育成雌性个体,有的发育成雄性个体?,XX,XY,XX,XY,生男生女的秘密?,母亲,父亲,X,X,Y,50%,50%,你能找出什么规律吗?,同一物种细胞中染色体的形态
7、结构和数目是相对稳定的，不同生物染色体往往不同。,生物个体能通过精子或卵子将自身的部分基因传给子代，从而使子代具有与双亲相似的性状。,生物体的基因可以改变吗？,由于温度的急剧变化、或其它物理、化学因素的影响，DNA分子复制时可能发生碱基配对错误，导致复制差错。,DNA复制差错会造成遗传信息的改变，造成可遗传的变异。,科学家们研究发现，生物体的基因是可以改变的，而基因的变异往往会导致生物性状的变化。,白化病,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。,遗传物质如何传递?,使生物的种族得以稳定。,生物遗传与变异对生物来说有何意义？,遗传,是生物发展进化的内动力。
8、,变异,遗传物质,进化与遗传,什么是遗传?,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(heredity) .,如：“种瓜得瓜，种豆得豆”。,什么是变异?,子代与亲代及子代不同个体间的性状差异叫变异（variation）,如：“一母生九子，连母十个样”。,遗传物质,使生物的种族得以稳定。,生物遗传与变异对生物来说有何意义？,遗传,是生物发展进化的内动力。,变异,20世纪20年代后，人们开始从基因角度上来解释生物进化的原因，使达尔文的进化论不断被修正、被改造。,从基因水平解释生物进化的原因,进化理论的发展,亲代并不是直接把性状传给子代，而只是把基因遗传给子
9、代，再由基因使亲代的性状在子代身上得到表现。 生物群体中不同基因传递给子代的机会是有差异的，有些基因所控制的性状对环境的适应能力强，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能力弱，则这些基因在子代的生物群体中会越来越少。,基因的“自然选择”,人类基因组计划,生命科学的巨大工程,人类只有一个基因组，大约有3-4万个基因。人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的，旨在阐明人类基因组32亿个碱基对的序列，发现人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。计划于1990年正式启动，这一价值30亿美元的计
10、划的目标是，为32亿个碱基对构成的人类基因组精确测序，从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。打个比方，这一过程就好像以步行的方式画出从北京到上海的路线图，并标明沿途的每一座山峰与山谷。虽然很慢，但非常精确。,2001年2月12日美、英、德、俄、日、中国向全世界公布完成了人类基因核苷酸物理图谱测定。31.647亿个核苷酸,3-4万个基因,2%的基因与蛋白质合成有关。,人类基因组计划,基因研究大事记,1990年10月，国际人类基因组计划启动。 1999年9月，中国获准加入人类基因组计划。 1999年12月1日，人类首次成功地完成人体染色体基 因完整排序的测试。 2000年4月底，中国科学家完
11、成1人类基因组的工作框架图。 2000年5月8日，由德国和日本等国科学家组成的国际科研小组宣布，他们已基本完成了人体第二十一对染色体的测序工作。 2000年6月26日，科学家公布人类基因组工作草图。 2001年2月12日，人类基因组图谱及初步分析结果首次公布。,有助于揭开人类进化之谜；揭开人类生物学之谜；疾病、遗传病诊断、治疗；药物开发等,人类基因组计划能给我们带来什么问题？,人类基因组计划有什么意义？,社会问题、经济问题,以及更重要的法律、伦理问题的研究。.,育种的目的:改良动物、植物的遗传性状,育种与优生,育种方法:人工选择、杂交育种,育种的应用:杂交玉米、杂交水稻、骡,骡63条,马32对
12、,驴31对,杂种优势,杂种的生命力比双亲强的现象,叫杂种优势。,阅读,杂交水稻之父 袁隆平,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（genetic engineering）。,基因工程,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。,培育转基因鼠的过程,卵核中,讨论：,你赞成利用基因工程进行人类自身的遗传改良吗？为什么？,转基因生物 保持生物生命特征的物质是细胞核中的基因(DNA)。所谓转基因生物，即为了达到特定的目的而将DNA进行人为改造的生物。通
13、常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病虫害、增加营养成分）的基因片断，通过基因技术加入到目标生物当中。,转基因食品 转基因食品就是移动动植物的基因并加以改变，制造出具备新特征的食品种类。人们可以用鲜鱼的基因帮助西红柿、草莓等普通植物来抵御寒冷；把某些细菌的基因接入玉米、大豆的植株中，就可以更好地保护它们不受害虫的侵袭。而以这些转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。,由于遗传物质（DNA、基因或染色体）发生变化而引起的疾病。,遗传病,目前，已经了解的人类遗传病有4000余种，如先天性愚型、白化病、色盲、血友病等。其中一些遗传病直接影响患者的正常生活，甚至造成死亡。,遗传病,由于人体内的
14、DNA、基因或染色体 发生变化而引起的疾病。,先天愚型,(第21号染色体多了一条引起),苯丙酮尿症患者,软骨发育不全患儿,抗维生素D佝偻病患者,猫叫综合症,白化病,进行性肌营养不良,并指,21三体综合症患者,各种遗传病患者,优生学,运用遗传学的原理和方法，防止有明显缺陷的婴儿出生，以改善人口质量。,禁止近亲结婚,近亲结婚所生子女遗传病患病率较高。,直系血亲和三代之内的旁系血亲属于近亲。,直系血亲：指从自己算起，向上推数三代和向下推数三代。 旁系血亲：指与祖父母（外祖父母）同源而生的除直系亲属以外的其他亲属。,直系血亲和三代之内的旁系血亲属于近亲。,禁止近亲结婚，近亲结婚遗传病患病率高。,事例,
15、和表妹爱玛生育六个子女，三个中途夭折，三个终生不育。,达尔文,课堂练习,1、生物的遗传和变异现象产生在（ ）A. 生长中 B. 发育中C. 生殖中 D. 运动中,C,2、下列所述中，控制生物体性状的 是( ) A.细胞核 B.染色体 C.基因 D.以上三项都是,C,3、下列关于染色体、DNA、基因三者之间的关系中，正确的是（ ）、 、 、,染色体,基因,DNA,染色体,DNA,基因,基因,DNA,染色体,基因,染色体,DNA,B,4、若一个体细胞有16条染色体，经过三 次连续的细胞分裂，产生8个第三代子细 胞，那么第三代子细胞中的染色体数目是( )A. 16条 B. 8条C. 4条 D. 2条,A,再见,
