第15讲 生物的遗传和变异
任务一 染色体、DNA和基因之间的关系
(1)染色体主要由DNA和蛋白质组成。同种生物体细胞内的染色体形态和数目是一定的。
(2)DNA是主要的遗传物质，是长长的链状结构，外形很像一个螺旋形的梯子。
(3)基因是包含遗传信息的DNA片段。
(4)一般一条染色体上有一个DNA分子，一个DNA分子上有许多基因。
(5)一般情况下，在生物的体细胞中，染色体是成对存在的，基因也是成对存在的，DNA分子是成对存在的，分别位于成对的染色体上。
任务二 性状的遗传
1．生物的性状
(1)性状：生物体的形态、结构、生理特征和行为方式统称为性状。
(2)相对性状：在遗传学上，把同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状。
[特别提醒]
(1)生物的性状并不一定都是肉眼可见的，有些性状不能用肉眼直接观察到，如人的血型。
(2)相对性状并不一定只有两种表现，如植物的花有白色、黄色和红色三种颜色，则相对性状有三种表现。
2．基因与性状遗传
(1)生物的性状是由染色体上的基因控制的。有性生殖过程中，生殖细胞(精子和卵细胞)是基因在亲子代间传递的桥梁。
①染色体在生物体细胞内是成对存在的。因此，基因也是成对存在的。控制相对性状的一对基因位于同一对染色体的同一位置。
②在形成生殖细胞时，通过一种特殊方式的细胞分裂，成对的染色体会分开，染色体上的基因也随之分开，分别进入两个不同的生殖细胞中。精子和卵细胞内染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。
(2)显、隐性性状：根据性状在亲代和子代中的表现规律，我们把相对性状分为显性性状和隐性性状。控制显性性状的基因叫做显性基因，通常用大写英文字母表示(如A)；控制隐性性状的基因叫做隐性基因，通常用小写英文字母表示(如a)。
(3)显、隐性基因与性状表现的关系：当显性基因与隐性基因同时存在时，只表现显性基因控制的显性性状；只有一对基因都是隐性基因时，才表现出隐性性状。
(4)生物的性状是由基因控制的，但有些性状是否表现，还受到环境的影响。生物体有许多性状是基因和环境共同作用的结果。例如，同一根萝卜，地上部分和地下部分因所处环境不同而颜色不同。
[名师指津] 显、隐性性状的判断
(1)具有相对性状的两纯种亲本杂交，子一代表现出来的性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。简单识记为“有中生无，无为隐”。
(2)同种性状的亲本杂交，子代出现的与亲本不同的性状为隐性性状，简单识记为“无中生有，有为隐”。
(5)常见遗传规律图解
纯合显性性状×纯合隐性性状 【方法技巧】 ①遗传图解的写法： a．写亲代基因组成，中间要有“×”； b．写生殖细胞类型，几种类型要记清； c．写子代基因组成，精卵结合要分清，显性在前隐性在后，各种概率要算明； d．写子代性状表现，显性隐性要分清，所有字母箭头连，这样才能写周全。 ②推断生物的基因组成的方法： 首先从亲代和子代中找出隐性性状，它的基因组成只有一种，如aa或bb；然后根据这个隐性性状是在亲代中还是子代中出现，进一步推断其他生物个体的基因组成。 a．若具有隐性性状的个体是亲代，则子代每一个个体中一定至少含有亲代的一个隐性基因。 b．若具有隐性性状的个体是子代，则这一子代个体的隐性基因一个来自父方，一个来自母方 。 【规律探究】 一对相对性状的遗传规律： ①若亲代中有一个是显性纯合子(即AA或BB等)，则后代全部表现为显性性状。 ②若亲代基因组成为Aa×Aa，则后代显性性状∶隐性性状＝3∶1。 ③若亲代基因组成为Aa×aa，则后代显性性状∶隐性性状＝1∶1。
任务三 人类染色体与性别决定
1．男女染色体差异
性别 男性 女性
体细胞 22对＋XY 22对＋XX
生殖细胞 22条＋X；22条＋Y 22条＋X
2．生男生女机会均等
(1)男性可产生含X染色体和含Y染色体两种类型的精子，女性只产生一种含X染色体的卵细胞。含X染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵，发育成女性；含Y染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵，发育成男性。
(2)男性产生两种精子的数量相等，两种精子与卵细胞结合的机会是均等的，所以，生男、生女是随机的，而且机会是均等的。
任务四 生物的变异
1．遗传和变异
项目 遗传 变异
概念 亲子间的相似性 亲子间及子代个体间的差异
举例 种瓜得瓜、种豆得豆 一母生九子，连母十个样
2．变异的特点
(1)生物性状的变异是普遍存在的。
(2)变异是不定向的，不是所有的变异都对自身发展有利。
3．变异的类型
(1)根据是否能够遗传
项目 可遗传的变异 不可遗传的变异
表现 能遗传给后代 不能遗传给后代
原因 由遗传物质的改变引起的 仅由环境因素引起的
举例 太空育种形成的太空椒个大、质优 长期野外工作者皮肤会变黑
(2)根据对后代是否有利
①有利变异：有利于该生物生存的变异，如小麦中出现矮秆(抗倒伏)变异等。
②不利变异：不利于该生物生存的变异，如玉米的白化苗等。
4．人类应用遗传变异原理培育新品种的三种方法
(1)人工选择育种：利用生物的自然变异现象，通过人工选择的方法，将对人类有益的新品种选择出来。如人工选择繁育高产奶牛等。
(2)杂交育种：通过杂交方法获得新品种。如袁隆平的杂交水稻、高产抗倒伏小麦等。
(3)诱变育种：通过射线照射或药物处理等方法诱导基因突变，选育新品种，如太空椒等。(共18张PPT)
第15讲 生物的遗传和变异
必背知识
第四单元 物种的延续
任务一 染色体、DNA和基因之间的关系
(1)染色体主要由DNA和蛋白质组成。同种生物体细胞内的染色体形态和数目是一定的。
(2)DNA是主要的遗传物质，是长长的链状结构，外形很像一个螺旋形的梯子。
(3)基因是包含遗传信息的DNA片段。
(4)一般一条染色体上有一个DNA分子，一个DNA分子上有许多基因。
(5)一般情况下，在生物的体细胞中，染色体是成对存在的，基因也是成对存在的，DNA分子是成对存在的，分别位于成对的染色体上。
任务二 性状的遗传
1．生物的性状
(1)性状：生物体的形态、结构、生理特征和行为方式统称为性状。
(2)相对性状：在遗传学上，把同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状。
[特别提醒]
(1)生物的性状并不一定都是肉眼可见的，有些性状不能用肉眼直接观察到，如人的血型。
(2)相对性状并不一定只有两种表现，如植物的花有白色、黄色和红色三种颜色，则相对性状有三种表现。
2．基因与性状遗传
(1)生物的性状是由染色体上的基因控制的。有性生殖过程中，生殖细胞(精子和卵细胞)是基因在亲子代间传递的桥梁。
①染色体在生物体细胞内是成对存在的。因此，基因也是成对存在的。控制相对性状的一对基因位于同一对染色体的同一位置。
②在形成生殖细胞时，通过一种特殊方式的细胞分裂，成对的染色体会分开，染色体上的基因也随之分开，分别进入两个不同的生殖细胞中。精子和卵细胞内染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。
(2)显、隐性性状：根据性状在亲代和子代中的表现规律，我们把相对性状分为显性性状和隐性性状。控制显性性状的基因叫做显性基因，通常用大写英文字母表示(如A)；控制隐性性状的基因叫做隐性基因，通常用小写英文字母表示(如a)。
(3)显、隐性基因与性状表现的关系：当显性基因与隐性基因同时存在时，只表现显性基因控制的显性性状；只有一对基因都是隐性基因时，才表现出隐性性状。
(4)生物的性状是由基因控制的，但有些性状是否表现，还受到环境的影响。生物体有许多性状是基因和环境共同作用的结果。例如，同一根萝卜，地上部分和地下部分因所处环境不同而颜色不同。
[名师指津] 显、隐性性状的判断
(1)具有相对性状的两纯种亲本杂交，子一代表现出来的性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。简单识记为“有中生无，无为隐”。
(2)同种性状的亲本杂交，子代出现的与亲本不同的性状为隐性性状，简单识记为“无中生有，有为隐”。
(5)常见遗传规律图解
纯合显性性状×纯合隐性性状
【方法技巧】
①遗传图解的写法：
a．写亲代基因组成，中间要有“×”；
b．写生殖细胞类型，几种类型要记清；
c．写子代基因组成，精卵结合要分清，显性在前隐性在后，各种概率要算明；
d．写子代性状表现，显性隐性要分清，所有字母箭头连，这样才能写周全。
纯合显性性状×纯合隐性性状
②推断生物的基因组成的方法：
首先从亲代和子代中找出隐性性状，它的基因组成只有一种，如aa或bb；然后根据这个隐性性状是在亲代中还是子代中出现，进一步推断其他生物个体的基因组成。
a．若具有隐性性状的个体是亲代，则子代每一个个体中一定至少含有亲代的一个隐性基因。
b．若具有隐性性状的个体是子代，则这一子代个体的隐性基因一个来自父方，一个来自母方 。
纯合显性性状×纯合隐性性状
【规律探究】
一对相对性状的遗传规律：
①若亲代中有一个是显性纯合子(即AA或BB等)，则后代全部表现为显性性状。
②若亲代基因组成为Aa×Aa，则后代显性性状∶隐性性状＝3∶1。
③若亲代基因组成为Aa×aa，则后代显性性状∶隐性性状＝1∶1。
任务三 人类染色体与性别决定
1．男女染色体差异
性别 男性 女性
体细胞 22对＋XY 22对＋XX
生殖细胞 22条＋X；22条＋Y 22条＋X
2．生男生女机会均等
(1)男性可产生含X染色体和含Y染色体两种类型的精子，女性只产生一种含X染色体的卵细胞。含X染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵，发育成女性；含Y染色体的精子与卵细胞结合形成的受精卵，发育成男性。
(2)男性产生两种精子的数量相等，两种精子与卵细胞结合的机会是均等的，所以，生男、生女是随机的，而且机会是均等的。
任务四 生物的变异
1．遗传和变异
项目 遗传 变异
概念 亲子间的相似性 亲子间及子代个体间的差异
举例 种瓜得瓜、种豆得豆 一母生九子，连母十个样
2．变异的特点
(1)生物性状的变异是普遍存在的。
(2)变异是不定向的，不是所有的变异都对自身发展有利。
3．变异的类型
(1)根据是否能够遗传
项目 可遗传的变异 不可遗传的变异
表现 能遗传给后代 不能遗传给后代
原因 由遗传物质的改变引起的 仅由环境因素引起的
举例 太空育种形成的太空椒个大、质优 长期野外工作者皮肤会变黑
(2)根据对后代是否有利
①有利变异：有利于该生物生存的变异，如小麦中出现矮秆(抗倒伏)变异等。
②不利变异：不利于该生物生存的变异，如玉米的白化苗等。
4．人类应用遗传变异原理培育新品种的三种方法
(1)人工选择育种：利用生物的自然变异现象，通过人工选择的方法，将对人类有益的新品种选择出来。如人工选择繁育高产奶牛等。
(2)杂交育种：通过杂交方法获得新品种。如袁隆平的杂交水稻、高产抗倒伏小麦等。
(3)诱变育种：通过射线照射或药物处理等方法诱导基因突变，选育新品种，如太空椒等。
