第三節(jié)-尋找遺傳與變異的秘密

1、 為什么后代長得像父母為什么后代長得像父母又稍有不同？是什么攜帶又稍有不同？是什么攜帶著父母的形態(tài)特征從上一著父母的形態(tài)特征從上一代傳到下一代？科學(xué)家們代傳到下一代？科學(xué)家們?yōu)榱私忉屵@些問題，花費為了解釋這些問題，花費了很大的精力。了很大的精力。（遺傳）與（變異）是生命（遺傳）與（變異）是生命最基本的兩個特征最基本的兩個特征. 孟德爾出生于捷克的一孟德爾出生于捷克的一個農(nóng)民家庭從小就在家里個農(nóng)民家庭從小就在家里幫助父親種果樹。后來在幫助父親種果樹。后來在一所中學(xué)中教學(xué)一所中學(xué)中教學(xué)14年，在年，在此期間他完成了著名的豌此期間他完成了著名的豌豆實驗。后來他繼任修道豆實驗。后來他繼任修道院院長，從

2、此告別了研究院院長，從此告別了研究工作。工作。孟孟德德爾爾為什么用豌豆做遺傳實驗容易取得成功？為什么用豌豆做遺傳實驗容易取得成功？(1)豌豆的品種具有很多易于區(qū)分的豌豆的品種具有很多易于區(qū)分的特點，如種子的圓滑與皺縮、植株的特點，如種子的圓滑與皺縮、植株的高莖與矮莖等等，這些特點能夠穩(wěn)定高莖與矮莖等等，這些特點能夠穩(wěn)定遺傳。用豌豆進(jìn)行雜交實驗，實驗結(jié)遺傳。用豌豆進(jìn)行雜交實驗，實驗結(jié)果容易觀察和分析。果容易觀察和分析。 (2)豌豆能產(chǎn)生較多的種子，便于收豌豆能產(chǎn)生較多的種子，便于收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 (3)豌豆易于栽培，生長期短豌豆易于栽培，生長期短。 您還可以點擊以下鏈接查看到這

3、張圖片： 孟德爾的研究與發(fā)現(xiàn)孟德爾的研究與發(fā)現(xiàn) 孟德爾（孟德爾（18221884），現(xiàn)代），現(xiàn)代遺傳學(xué)之父。遺傳學(xué)之父。孟德爾在他管理的花園里種植了數(shù)百株豌豆。他發(fā)孟德爾在他管理的花園里種植了數(shù)百株豌豆。他發(fā)現(xiàn)在自然狀態(tài)下，這些豌豆有著不同的形態(tài)特征?，F(xiàn)在自然狀態(tài)下，這些豌豆有著不同的形態(tài)特征。有的長得高，有的長得矮；有的花是紫色的，有的有的長得高，有的長得矮；有的花是紫色的，有的花是白色的花是白色的通過進(jìn)一步觀察，他還發(fā)現(xiàn)這些豌通過進(jìn)一步觀察，他還發(fā)現(xiàn)這些豌豆的后代形態(tài)特征大多和它們的上一代相似。孟德豆的后代形態(tài)特征大多和它們的上一代相似。孟德爾很想揭開這個秘密。當(dāng)他用同一種顏色花的豌豆?fàn)柡?/p>

4、想揭開這個秘密。當(dāng)他用同一種顏色花的豌豆進(jìn)行人工授粉后，發(fā)現(xiàn)豌豆花的顏色始終是同一的；進(jìn)行人工授粉后，發(fā)現(xiàn)豌豆花的顏色始終是同一的；但當(dāng)他用兩種不同顏色花的豌豆進(jìn)行人工授粉后，但當(dāng)他用兩種不同顏色花的豌豆進(jìn)行人工授粉后，在第一代中，所有用紫花和白花配種的豌豆花都是在第一代中，所有用紫花和白花配種的豌豆花都是紫色的，而在第二代中，既有紫色花，也有白色花。紫色的，而在第二代中，既有紫色花，也有白色花。孟德爾對這個現(xiàn)象作出了令人信服的解釋。孟德爾對這個現(xiàn)象作出了令人信服的解釋。1.分離定律：分離定律：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融

5、合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。子遺傳給后代。 （1）生物的性狀是由遺傳因子決定的。）生物的性狀是由遺傳因子決定的。 （2）體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的。）體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的。 （3）生物體在形成生殖細(xì)胞）生物體在形成生殖細(xì)胞配子是，成對的遺配子是，成對的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中。傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中。 （4）受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。）受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。 2.自由組合定律：

6、自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。 后續(xù)者的研究與發(fā)現(xiàn)后續(xù)者的研究與發(fā)現(xiàn) 后人用孟德爾的研究結(jié)論不能圓滿地解后人用孟德爾的研究結(jié)論不能圓滿地解釋諸如有些動物其父母皮毛都是褐色的，釋諸如有些動物其父母皮毛都是褐色的，但它們的孩子卻是白色皮毛這樣的現(xiàn)象。但它們的孩子卻是白色皮毛這樣的現(xiàn)象。后來的科學(xué)家們對此展開了更深入的研究，后來的科學(xué)家們對此展開了更深入的

7、研究，他們認(rèn)為，除了因父母的結(jié)合會出現(xiàn)變異他們認(rèn)為，除了因父母的結(jié)合會出現(xiàn)變異外，生物體自身也可能產(chǎn)生變異。有些變外，生物體自身也可能產(chǎn)生變異。有些變異對生物是有害的，有些變異對生物是有異對生物是有害的，有些變異對生物是有益的，還有一些變異既無害也無益。益的，還有一些變異既無害也無益。授課教師：吳慧萍授課教師：吳慧萍達(dá)爾文記載的安康羊達(dá)爾文記載的安康羊安康羊資料：安康羊資料： 1791年，在美國的一戶農(nóng)民家的羊群里，發(fā)現(xiàn)了年，在美國的一戶農(nóng)民家的羊群里，發(fā)現(xiàn)了一只背長腿短且略彎曲的雄綿羊。由于腿短，它一只背長腿短且略彎曲的雄綿羊。由于腿短，它跳不過羊圈籬笆，故而易于圈養(yǎng)。經(jīng)過他精心選跳不過羊圈

8、籬笆，故而易于圈養(yǎng)。經(jīng)過他精心選育，一個新的綿羊品種育，一個新的綿羊品種-安康羊產(chǎn)生了。達(dá)爾文對安康羊產(chǎn)生了。達(dá)爾文對此很感興趣，曾將該例收錄在他的著作此很感興趣，曾將該例收錄在他的著作動物和動物和植物在家養(yǎng)下的變異植物在家養(yǎng)下的變異一書中。但安康羊在一書中。但安康羊在1870年左右絕種了。這種短腿羊，最初是在其親代的年左右絕種了。這種短腿羊，最初是在其親代的生殖細(xì)胞中的基因產(chǎn)生了變化而導(dǎo)致的?；虻纳臣?xì)胞中的基因產(chǎn)生了變化而導(dǎo)致的?；虻淖兓Q為變化稱為基因突變基因突變。大約在。大約在1920年左右，挪威一年左右，挪威一戶農(nóng)民的羊群里，又突然出現(xiàn)了一只短腿羊，這戶農(nóng)民的羊群里，又突然出現(xiàn)了

9、一只短腿羊，這是因為又新產(chǎn)生了一次是因為又新產(chǎn)生了一次基因突變基因突變。由此又重新育。由此又重新育成了一個短腿綿羊的新品種。成了一個短腿綿羊的新品種。 美國有一位牧民，他在自己的羊群發(fā)現(xiàn)了美國有一位牧民，他在自己的羊群發(fā)現(xiàn)了一只腿短背長的羊。這只羊長得很像獵犬，一只腿短背長的羊。這只羊長得很像獵犬，連最低的羊欄也跨不過去。后來，他用這連最低的羊欄也跨不過去。后來，他用這只羊培育成了一種腿短背長的兩種犬只羊培育成了一種腿短背長的兩種犬-安安康羊康羊。他利用偶爾發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，培育出人。他利用偶爾發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，培育出人們所需要新品種，這其中包含了什么道理？們所需要新品種，這其中包含了什么道理？ 答：羊群

10、中有腿短背長的羊是因為答：羊群中有腿短背長的羊是因為變異變異的的緣故，這位牧民又利用緣故，這位牧民又利用遺傳規(guī)律遺傳規(guī)律，讓這種，讓這種遺傳變異下去。遺傳變異下去。 袁隆平，我國著名水稻專袁隆平，我國著名水稻專家。家。有一次，他在稻田里偶然有一次，他在稻田里偶然發(fā)現(xiàn)了一株谷大粒多、子粒飽發(fā)現(xiàn)了一株谷大粒多、子粒飽滿的野生水稻，他把這些稻穗滿的野生水稻，他把這些稻穗采集回來，并進(jìn)行了雜交試驗。采集回來，并進(jìn)行了雜交試驗。經(jīng)過多年的選育，他培育出了經(jīng)過多年的選育，他培育出了雜交水稻新品種，使糧食產(chǎn)量雜交水稻新品種，使糧食產(chǎn)量大幅度提高，解決了世界農(nóng)業(yè)大幅度提高，解決了世界農(nóng)業(yè)科研難題科研難題200

11、1年年2月，他榮獲月，他榮獲首屆首屆 “國家最高科學(xué)技術(shù)獎。國家最高科學(xué)技術(shù)獎?！半s交水稻之父雜交水稻之父“袁隆平袁隆平“雜交水稻之父雜交水稻之父“袁隆平袁隆平1、雜交水稻運(yùn)用了什么原理？雜交水稻運(yùn)用了什么原理？植物存在遺傳和變異現(xiàn)象植物存在遺傳和變異現(xiàn)象2、他研究的雜交水稻有什么意義？他研究的雜交水稻有什么意義？提高了糧食產(chǎn)量，解決了世界農(nóng)業(yè)科研問題。提高了糧食產(chǎn)量，解決了世界農(nóng)業(yè)科研問題。無籽西瓜無籽西瓜新型草莓新型草莓太空椒太空椒 瘦肉型豬瘦肉型豬用人工的方法也可以使遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，如用用人工的方法也可以使遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，如用 x射線照射種子?？蒲腥藛T利用人工變異培育出許射線照射種子

12、。科研人員利用人工變異培育出許多優(yōu)良品種。多優(yōu)良品種。 無籽西瓜是無籽西瓜是三倍體三倍體，由于三倍體細(xì)，由于三倍體細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂時出現(xiàn)染色體紊亂胞在進(jìn)行減數(shù)分裂時出現(xiàn)染色體紊亂的情況，所以三倍體西瓜不能形成種的情況，所以三倍體西瓜不能形成種子。其親本是子。其親本是二倍體西瓜和四倍體二倍體西瓜和四倍體。普通西瓜為二倍體植物，即體內(nèi)有普通西瓜為二倍體植物，即體內(nèi)有2組組染色體染色體,用秋水仙素處理其幼苗，令二用秋水仙素處理其幼苗，令二倍體西瓜植株細(xì)胞染色體成為倍體西瓜植株細(xì)胞染色體成為4倍體，倍體，這種這種4倍體西瓜能正常開花結(jié)果，種子倍體西瓜能正常開花結(jié)果，種子能正常萌發(fā)成長。能正常萌發(fā)成長

13、。無籽西瓜無籽西瓜 利利： 新型草莓營養(yǎng)豐富，含有果糖、蔗糖、檸檬酸、蘋新型草莓營養(yǎng)豐富，含有果糖、蔗糖、檸檬酸、蘋果酸、水楊酸、氨基酸以及鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)。此外，它果酸、水楊酸、氨基酸以及鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)。此外，它還含有多種維生素，尤其是維生素還含有多種維生素，尤其是維生素C含量非常豐富，新型草含量非常豐富，新型草莓中所含的胡蘿卜素是合成維生素莓中所含的胡蘿卜素是合成維生素A的重要物質(zhì)，具有明目的重要物質(zhì)，具有明目養(yǎng)肝作用。新型草莓還含有果膠和豐富的膳食纖維，可以幫養(yǎng)肝作用。新型草莓還含有果膠和豐富的膳食纖維，可以幫助消化、通暢大便。新型草莓的營養(yǎng)成分容易被人體消化、助消化、通暢大便。新

14、型草莓的營養(yǎng)成分容易被人體消化、吸收，多吃也不會受涼或上火，是老少皆宜的健康食品。吸收，多吃也不會受涼或上火，是老少皆宜的健康食品。 弊弊：如果你患有結(jié)石，就不宜多吃，因為新型草莓含有草：如果你患有結(jié)石，就不宜多吃，因為新型草莓含有草酸，多食會使結(jié)石病情加重；其次吃草莓一定要清洗干凈，酸，多食會使結(jié)石病情加重；其次吃草莓一定要清洗干凈，或放在鹽水中浸泡或放在鹽水中浸泡5分鐘，以防不潔食用腹瀉；并且新型草分鐘，以防不潔食用腹瀉；并且新型草莓會比以前大，但口感不好，不易保存等等莓會比以前大，但口感不好，不易保存等等 .新型草莓新型草莓太空椒太空椒太空椒是在太空條件下，太空椒是在太空條件下，引起基因

15、發(fā)生改變而培育成的新品種。引起基因發(fā)生改變而培育成的新品種。 太空椒用曾經(jīng)遨游過太空的青椒種子培育而成太空椒用曾經(jīng)遨游過太空的青椒種子培育而成的的.據(jù)專家介紹，經(jīng)歷過太空遨游的辣椒種子，大據(jù)專家介紹，經(jīng)歷過太空遨游的辣椒種子，大多數(shù)都發(fā)生了多數(shù)都發(fā)生了遺傳性基因突變遺傳性基因突變，返回地面種植后，返回地面種植后，不僅植株明顯增高增粗、果型增大了，產(chǎn)量也比不僅植株明顯增高增粗、果型增大了，產(chǎn)量也比原來普遍增長了原來普遍增長了20%以上，而且品質(zhì)大為提高，以上，而且品質(zhì)大為提高，作物肌體也更加強(qiáng)健，對作物肌體也更加強(qiáng)健，對病蟲害病蟲害的抗逆性比較強(qiáng)。的抗逆性比較強(qiáng)。瞧，這些太空椒果大色艷，籽少肉厚

16、，除了產(chǎn)量瞧，這些太空椒果大色艷，籽少肉厚，除了產(chǎn)量增長以外，維生素增長以外，維生素c和和可溶性固形物可溶性固形物、銅鐵等微量、銅鐵等微量元素含量都比原來高出元素含量都比原來高出7%20%。吃起來是清香。吃起來是清香潤滑、又鮮又嫩，營養(yǎng)豐富，又紅又辣。潤滑、又鮮又嫩，營養(yǎng)豐富，又紅又辣。 太空椒太空椒 瘦肉型豬可以通過雜交還有選取瘦肉率瘦肉型豬可以通過雜交還有選取瘦肉率高的豬繁殖培育，穩(wěn)定性狀等方法來解決，高的豬繁殖培育，穩(wěn)定性狀等方法來解決，這些辦法都屬于這些辦法都屬于遺傳遺傳的范疇的范疇. 瘦肉豬具有生長快、省料、繁殖力強(qiáng)等瘦肉豬具有生長快、省料、繁殖力強(qiáng)等特點。特點。 瘦肉含有動物性蛋白

17、約瘦肉含有動物性蛋白約22%，易被，易被人體吸收利用，同時含有豐富的磷、鐵等人體吸收利用，同時含有豐富的磷、鐵等礦物質(zhì)和礦物質(zhì)和B族維生素，適口性好族維生素，適口性好 . 有利變異和不利變異有利變異和不利變異 對于某種生物來說，有的變異有對于某種生物來說，有的變異有利于它的生存，叫做有利變異。例如，利于它的生存，叫做有利變異。例如， 小麥中出現(xiàn)矮稈、小麥中出現(xiàn)矮稈、抗倒伏的變異，這就是有利變異。有的變異不利于它的生抗倒伏的變異，這就是有利變異。有的變異不利于它的生存，叫做不利變異。例如存，叫做不利變異。例如 玉米有時會出現(xiàn)白化苗，這樣玉米有時會出現(xiàn)白化苗，這樣的幼苗沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用

18、，會過早死亡，這的幼苗沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，會過早死亡，這就是不利變異就是不利變異 變異在生物進(jìn)化上的意義變異在生物進(jìn)化上的意義 生物在繁衍過程生物在繁衍過程中，不斷地產(chǎn)生各種有利變異，這對于生物的進(jìn)化中，不斷地產(chǎn)生各種有利變異，這對于生物的進(jìn)化 具有具有重要的意義。重要的意義。 我們知道，地球上的環(huán)境是復(fù)雜多樣、不我們知道，地球上的環(huán)境是復(fù)雜多樣、不斷變化的。生物如果不能產(chǎn)生變異，就不能適應(yīng)不斷變斷變化的。生物如果不能產(chǎn)生變異，就不能適應(yīng)不斷變 化的環(huán)境?；沫h(huán)境。 如果沒有能遺傳的變異，就不會產(chǎn)生新的生如果沒有能遺傳的變異，就不會產(chǎn)生新的生物類型，生物就不能由簡單到復(fù)雜，由低等到高

19、等地物類型，生物就不能由簡單到復(fù)雜，由低等到高等地 不不斷進(jìn)化。由此可見，變異為生物進(jìn)化提供了原始材料。斷進(jìn)化。由此可見，變異為生物進(jìn)化提供了原始材料。 變異都是好的嗎？變異都是好的嗎？1、鐮刀形紅細(xì)胞貧血癥、鐮刀形紅細(xì)胞貧血癥2、癌癥、癌癥3、人工病毒、人工病毒4、轉(zhuǎn)基因食物、轉(zhuǎn)基因食物5、有的轉(zhuǎn)基因作物能殺死病蟲，作用、有的轉(zhuǎn)基因作物能殺死病蟲，作用類似農(nóng)藥類似農(nóng)藥6、使用新型除草劑，使雜草變異，產(chǎn)、使用新型除草劑，使雜草變異，產(chǎn)生了超級雜草。生了超級雜草。生物變異給自然界帶來什么？給人類帶來什么？生物變異給自然界帶來什么？給人類帶來什么？好的一面：物種進(jìn)化；培育生物新品種，造福人類；好的一面：物種進(jìn)化；培育生物新品種，造福人類；壞的一面：生物患病；害蟲進(jìn)化；出現(xiàn)畸形生物或畸壞的一面：生物患?。缓οx進(jìn)化；出現(xiàn)畸形生物