科学五年级下人教版2.4遗传与变异课件（85张）
文档属性
| 名称 | 科学五年级下人教版2.4遗传与变异课件（85张） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 6.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2017-08-25 22:52:29 | ||
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文档简介
课件85张PPT。生命的特征 应激性
生长和发育——新陈代谢
自我繁殖——遗传性
复杂有序的物质结构 糖
蛋白质(酶）
核酸
脂类(维生素) 构成生命的有机化合物生命活动的物质基础—— 生物大分子遗传与变异变异（variation）?遗传（heredity）孟德尔遗传定律
染色体是遗传物质的载体
摩尔根的果蝇实验
DNA浮出水面
核酸的结构
细胞内遗传信息的表达-中心法则
基因研究与人类社会
人类基因组计划遗传与变异的对立统一关系 ??????1. 遗传是相对的、保守的；变异是绝对的，发展的。 ??? ? 2. 没有遗传，就没有物种的相对稳定性；没有变异，不会产生新的性状，也就不可能有物种的进化和新品种的选育。???????????????????????????????????????? ???? 3.遗传和变异的表现都 与环境具有不可分割关系。 ???? 4.遗传和变异组成生物 多样性? 简述遗传学的研究内容。
遗传物质的本质：遗传物质的化学本质、所包含的遗传信息以及其结构、组织和变化等；
遗传物质的传递：遗传物质的复制、染色体的行为、遗传规律和基因 在群体中的数量变迁；
遗传信息的实现：基因的原始功能、基因的相互作用、基因作用的调 控以及个体发育中基因的作用机制等。孟德尔遗传定律
染色体是遗传物质的载体
摩尔根的果蝇实验
DNA浮出水面
核酸的结构
细胞内遗传信息的表达-中心法则
基因研究与人类社会
人类基因组计划一、孟德尔遗传定律-豌豆中发现遗传因子Mendel,奥地利
1822，
1856开始试验
1865发表论文
分离定律
自由组合定律
“我的时代会到来的！”
显性性状：具有相对性状的二倍体生物 在杂合状态中所表现出的某 一亲本性状，即杂交子一代 所表现出的性状；
隐性性状：具有相对性状的二倍体生物 在杂合状态中没有得到表现 的某一亲本性状，这种性状 只有在纯合状态时才表现出 来。豌豆的7对相对性状分离定律就是一对遗传因子在杂合状态下并不相互影响，而在形成配子中又按其原样分离到新的配子中去。子二代性状出现3：1的关系（一）、分离定律分离定律成立必须满足的条件完全显性和完全隐性
杂种（如子一代）所产生的不同类型的 配子，在数目上是相等的
雌雄配子受精结合的机会相等
子二代3种遗传因子（基因）组合，AA、 Aa、aa存活能力要一样自由组合规律是指控制性状的 2对等位基因分布在不同的同源染色体上，在形成配子时，每对同源染色体上的等位发生分离基因，而非同源染色体的基因可以自由组合，使后代表现不同的性状（二）
自
由
组
合
定
律孟德尔的再发现
20世纪初,
荷兰 Willis
德国 Collins
奥地利 Schumac二、遗传因子在哪？
细胞学说：1839
细胞核/细胞质
染色体：分裂期，间期
1903年，美国萨顿
‘每条染色体上带有多个遗传因子‘三、摩尔根的连锁交换定律Morgan,1866
1933,诺贝尔奖连锁遗传定律
位于同一条染色体上的基因叫做连锁基因；连锁基因往往伴同遗传，称作连锁遗传。连锁遗传定律的发现，证实了染色体是控制性状遗传的基因载体。连锁遗传白眼基因和决定性别的染色体连在一起，由于雄蝇Y染色体上无显性的红眼基因，所以在F2代雄蝇中，那些具有白眼基因的X染色体与Y染色体结合，隐性基因得到表现，所以F2白眼果蝇全是雄性性别决定决定性别的染色体叫性染色体，性染色体以外 的染色体叫常染色体，同源的常染色体形态、
结构、大小基本一样，性染色体往往有所不同性别畸形睾丸退化症：XXY（47）、XXXY（48）
卵巢退化症：X0（45）
XYY体：
多X染色体女人：XXX（47）、XXXX（ 48 ）
多X染色体男人：XXXY（48）、XXXXY（49）基因的连锁和交换定律
是指同源染色体单体间对应
节段的交换，而引起基因间
的交换重组。占1%
1940，Barbara,玉米紫色斑点，
基因的不稳定性及跳跃性
“转座子”，1983获诺贝尔医学奖
四、DNA浮出水面在细胞核中，酸性。
DNA的碱基只有4种。
能表现丰富多彩的生命性状？？？？？？蛋白质？肺炎双球菌转化实验美国Hershy噬
菌
体
感
染
实
验五、核酸的结构---双螺旋揭示遗传稳定性的奥秘核酸的构成核酸 核苷酸
核苷 碱基+戊糖碱基多核苷酸核酸的二级结构Franklin
Wilkins
Watson美国生物学家 1962诺贝尔奖
Crick 英国物理学家DNA的二级结构两条反向平行的多核苷酸链 绕同一中心轴相互缠绕
嘌呤、嘧啶位于双螺旋结构 的内侧，磷酸与核糖在外侧 形成右手螺旋，双螺旋上形 成两条螺形凹沟一深一浅
参数如图
核苷酸链依靠碱基形成的氢 键相结合在一起氢键不同类型的DNA、核酸的变性、复性和杂交1、变性作用变性：核酸的双链双螺旋结构解开，氢键 断裂，但不涉及核苷酸间共价键的 断裂；
复性：变性的DNA在适当的条件下，又可 使两条彼此分开的链重新缔合，成 为双螺旋结构；
杂交：不同来源的DNA放在试管中，经热 变性后，慢慢冷却，让其复性，异 源DNA之间某些区域有相同的序列 ，则复性时会形成杂交DNA分子。六 、细胞内遗传信息的表达-中心法则后台导演 前台演员
DNA Protein
4种碱基 20种 氨基酸
3碱基 1个氨基酸
(1)DNA半保留复制
在DNA复制过程中，两条螺旋的多核苷酸链之间的氢键断裂，以每条链各作为模板，在其上合成新的互补链，这样形成的两条子代DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代，另一条则是新合成的，这种复制方式称为DNA半保留复制。DNA的复制—遗传稳定性的基础参与DNA复制的酶DNA聚合酶 DNA聚合酶Ⅰ DNA聚合酶Ⅱ DNA聚合酶Ⅲ
连接酶（2）、转录—信息传递（3）mRNA的加工（4）、mRNA进入细胞质（5）、翻译—信息表达遗传密码字典密码子的共性无逗号
不重叠性
简并性
统一性真核细胞中蛋白的合成及其转运变异（一）、基因突变
1.镰刀状红细胞贫血
正常 GAA/GAG
镰刀状红细胞贫血GUA/GUG
2.慢性粒细胞白血病
22号染色体 基因
9号染色体 易位2、基因突变的诱变剂（1）、物理因素紫外线
X-射线
β -射线
γ -射线
中子流
（2）、碱基类似物：5-溴尿嘧啶
（3）、亚硝酸、亚硝基胍等
（4）、烷化剂：硫酸二乙酯、甲基磺酸乙酯
（5）、吖啶类染料：吖啶橙
（二）、染色体畸变1、缺失：2、重复3、倒位4、易位临床症状
先天性痴呆（21三体综合症）
21号染色体多了一条
我国每年由2.66万患儿出生
孕妇筛查
七、基因研究与人类社会1DNA测序
亲子鉴定
刑事案件
重大事故
2.克隆羊多莉１９９７年２月２７日，英国《自然》杂志全文刊登罗斯林研究所的实验结果。
多莉有３个母亲：它的“基因母亲”是芬兰多塞特白面母绵羊（Ａ）；科学家取这头绵羊的乳腺细胞，将其细胞核移植到第二个母亲（借卵母亲）-- 一个剔除细胞核的苏格兰黑脸羊（Ｂ）的卵子中，使之融合、分裂、发育成胚胎；然后移植到第三头羊（Ｃ）--“代孕母亲”子宫内发育形成多莉。
２００３年２月１４日，英国一个名叫多莉的克隆羊，因患严重肺病而接受“安乐死”。3.转基因食品
美国： 4000多种食品含有转基因成分
我国：6类100多种基因诊断和基因治疗
500多种单基因遗传病可明确诊断
亨廷顿舞蹈病：4号染色体3核苷酸CAG
地中海贫血
基因治疗
1990年9月第1个接受基因治疗的人：4岁腺苷脱氢酶ADA基因缺陷，细胞免疫功能障碍
PD:猴
基因治疗的挫折：99年，美国伊8岁青年患鸟氨酸转氨甲酰酶不足遗传性疾病，经基因治疗后因凝血而死亡
人类自身基因治疗
八、人类基因组计划——（HGP）基因的概念基因：是含特定遗传信息的核苷酸序列， 是遗传物质的最小功能单位。
等位基因：基因在染色体上的位置称做座 位，凡在同源染色体上占据相 同座位的基因就叫等位基因。
基因组：在通常的二倍体的细胞或个体中， 能维持配子或配子体正常功能的 最低数目的一套染色体，又叫染 色体组。1979年，提出设想；
1984年，怀特、孟得松主持阿尔塔会议，讨论意义及前景；
1985年，辛希墨，提出动议，形成“人类基因组计划”草案；
1986年，杜伯克，Science上发表开展人类基因组计划短文；
1987年美国国家卫生院和能源部下拨启动经费并筹建实验室；
1988年，美国成立国家人类基因组研究中心；
1990年，美国国会正式批准人类基因组计划于1990年10月1日正式启动；英国、法国、日本、中国相继加入；该计划的主要内容是：完成人体23对染色体的全部基因的遗传作图和物理作图，完成23对染色体上全部碱基的序列测定。Nature 2001.2.15 HGP
Science2001.2.16 Selera （1998成立）
1.人类基因数目少的惊人
2.人类基因组中存在热点和荒漠95%
3. 35%重复序列
4. 99.9%相同,差异为0.1%。人类基因组宣言
人类的尊严与平等
科学家的研究自由
人类和谐
国际合作社会伦理问题谁有资格拥有遗传信息？
谁可以利用个人的遗传信息，如何利用？
胎儿遗传检测可靠吗？有用吗？
人的基因能使其表现出特殊的行为方式吗？
……？1%项目：我国承担的人类3号染色体上短臂上3000多个碱基序列，占有人类基因组的1%。
人类基因到底有多少？HGP的科学价值和社会伦理问题通过对基因结构、功能和传递的研究，将在基因水平上为生物学、医学奠定基础，同时促进“基因组学”等新兴分支学科和生物信息学等新交叉学科的产生。
可从生物基因进化史角度研究生命起源和生物进化及人类起源。
对医学发展产生革命性影响。有可能从基因分子水平上解开人的生、老、病、死之迷。
对跨世纪科技的未来发展方向产生深远影响。
带来巨大的经济和社会效益。科学价值基因大战与基因专利基因隐私与基因歧视危险！基因武器
生长和发育——新陈代谢
自我繁殖——遗传性
复杂有序的物质结构 糖
蛋白质(酶）
核酸
脂类(维生素) 构成生命的有机化合物生命活动的物质基础—— 生物大分子遗传与变异变异（variation）?遗传（heredity）孟德尔遗传定律
染色体是遗传物质的载体
摩尔根的果蝇实验
DNA浮出水面
核酸的结构
细胞内遗传信息的表达-中心法则
基因研究与人类社会
人类基因组计划遗传与变异的对立统一关系 ??????1. 遗传是相对的、保守的；变异是绝对的，发展的。 ??? ? 2. 没有遗传，就没有物种的相对稳定性；没有变异，不会产生新的性状，也就不可能有物种的进化和新品种的选育。???????????????????????????????????????? ???? 3.遗传和变异的表现都 与环境具有不可分割关系。 ???? 4.遗传和变异组成生物 多样性? 简述遗传学的研究内容。
遗传物质的本质：遗传物质的化学本质、所包含的遗传信息以及其结构、组织和变化等；
遗传物质的传递：遗传物质的复制、染色体的行为、遗传规律和基因 在群体中的数量变迁；
遗传信息的实现：基因的原始功能、基因的相互作用、基因作用的调 控以及个体发育中基因的作用机制等。孟德尔遗传定律
染色体是遗传物质的载体
摩尔根的果蝇实验
DNA浮出水面
核酸的结构
细胞内遗传信息的表达-中心法则
基因研究与人类社会
人类基因组计划一、孟德尔遗传定律-豌豆中发现遗传因子Mendel,奥地利
1822，
1856开始试验
1865发表论文
分离定律
自由组合定律
“我的时代会到来的！”
显性性状：具有相对性状的二倍体生物 在杂合状态中所表现出的某 一亲本性状，即杂交子一代 所表现出的性状；
隐性性状：具有相对性状的二倍体生物 在杂合状态中没有得到表现 的某一亲本性状，这种性状 只有在纯合状态时才表现出 来。豌豆的7对相对性状分离定律就是一对遗传因子在杂合状态下并不相互影响，而在形成配子中又按其原样分离到新的配子中去。子二代性状出现3：1的关系（一）、分离定律分离定律成立必须满足的条件完全显性和完全隐性
杂种（如子一代）所产生的不同类型的 配子，在数目上是相等的
雌雄配子受精结合的机会相等
子二代3种遗传因子（基因）组合，AA、 Aa、aa存活能力要一样自由组合规律是指控制性状的 2对等位基因分布在不同的同源染色体上，在形成配子时，每对同源染色体上的等位发生分离基因，而非同源染色体的基因可以自由组合，使后代表现不同的性状（二）
自
由
组
合
定
律孟德尔的再发现
20世纪初,
荷兰 Willis
德国 Collins
奥地利 Schumac二、遗传因子在哪？
细胞学说：1839
细胞核/细胞质
染色体：分裂期，间期
1903年，美国萨顿
‘每条染色体上带有多个遗传因子‘三、摩尔根的连锁交换定律Morgan,1866
1933,诺贝尔奖连锁遗传定律
位于同一条染色体上的基因叫做连锁基因；连锁基因往往伴同遗传，称作连锁遗传。连锁遗传定律的发现，证实了染色体是控制性状遗传的基因载体。连锁遗传白眼基因和决定性别的染色体连在一起，由于雄蝇Y染色体上无显性的红眼基因，所以在F2代雄蝇中，那些具有白眼基因的X染色体与Y染色体结合，隐性基因得到表现，所以F2白眼果蝇全是雄性性别决定决定性别的染色体叫性染色体，性染色体以外 的染色体叫常染色体，同源的常染色体形态、
结构、大小基本一样，性染色体往往有所不同性别畸形睾丸退化症：XXY（47）、XXXY（48）
卵巢退化症：X0（45）
XYY体：
多X染色体女人：XXX（47）、XXXX（ 48 ）
多X染色体男人：XXXY（48）、XXXXY（49）基因的连锁和交换定律
是指同源染色体单体间对应
节段的交换，而引起基因间
的交换重组。占1%
1940，Barbara,玉米紫色斑点，
基因的不稳定性及跳跃性
“转座子”，1983获诺贝尔医学奖
四、DNA浮出水面在细胞核中，酸性。
DNA的碱基只有4种。
能表现丰富多彩的生命性状？？？？？？蛋白质？肺炎双球菌转化实验美国Hershy噬
菌
体
感
染
实
验五、核酸的结构---双螺旋揭示遗传稳定性的奥秘核酸的构成核酸 核苷酸
核苷 碱基+戊糖碱基多核苷酸核酸的二级结构Franklin
Wilkins
Watson美国生物学家 1962诺贝尔奖
Crick 英国物理学家DNA的二级结构两条反向平行的多核苷酸链 绕同一中心轴相互缠绕
嘌呤、嘧啶位于双螺旋结构 的内侧，磷酸与核糖在外侧 形成右手螺旋，双螺旋上形 成两条螺形凹沟一深一浅
参数如图
核苷酸链依靠碱基形成的氢 键相结合在一起氢键不同类型的DNA、核酸的变性、复性和杂交1、变性作用变性：核酸的双链双螺旋结构解开，氢键 断裂，但不涉及核苷酸间共价键的 断裂；
复性：变性的DNA在适当的条件下，又可 使两条彼此分开的链重新缔合，成 为双螺旋结构；
杂交：不同来源的DNA放在试管中，经热 变性后，慢慢冷却，让其复性，异 源DNA之间某些区域有相同的序列 ，则复性时会形成杂交DNA分子。六 、细胞内遗传信息的表达-中心法则后台导演 前台演员
DNA Protein
4种碱基 20种 氨基酸
3碱基 1个氨基酸
(1)DNA半保留复制
在DNA复制过程中，两条螺旋的多核苷酸链之间的氢键断裂，以每条链各作为模板，在其上合成新的互补链，这样形成的两条子代DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代，另一条则是新合成的，这种复制方式称为DNA半保留复制。DNA的复制—遗传稳定性的基础参与DNA复制的酶DNA聚合酶 DNA聚合酶Ⅰ DNA聚合酶Ⅱ DNA聚合酶Ⅲ
连接酶（2）、转录—信息传递（3）mRNA的加工（4）、mRNA进入细胞质（5）、翻译—信息表达遗传密码字典密码子的共性无逗号
不重叠性
简并性
统一性真核细胞中蛋白的合成及其转运变异（一）、基因突变
1.镰刀状红细胞贫血
正常 GAA/GAG
镰刀状红细胞贫血GUA/GUG
2.慢性粒细胞白血病
22号染色体 基因
9号染色体 易位2、基因突变的诱变剂（1）、物理因素紫外线
X-射线
β -射线
γ -射线
中子流
（2）、碱基类似物：5-溴尿嘧啶
（3）、亚硝酸、亚硝基胍等
（4）、烷化剂：硫酸二乙酯、甲基磺酸乙酯
（5）、吖啶类染料：吖啶橙
（二）、染色体畸变1、缺失：2、重复3、倒位4、易位临床症状
先天性痴呆（21三体综合症）
21号染色体多了一条
我国每年由2.66万患儿出生
孕妇筛查
七、基因研究与人类社会1DNA测序
亲子鉴定
刑事案件
重大事故
2.克隆羊多莉１９９７年２月２７日，英国《自然》杂志全文刊登罗斯林研究所的实验结果。
多莉有３个母亲：它的“基因母亲”是芬兰多塞特白面母绵羊（Ａ）；科学家取这头绵羊的乳腺细胞，将其细胞核移植到第二个母亲（借卵母亲）-- 一个剔除细胞核的苏格兰黑脸羊（Ｂ）的卵子中，使之融合、分裂、发育成胚胎；然后移植到第三头羊（Ｃ）--“代孕母亲”子宫内发育形成多莉。
２００３年２月１４日，英国一个名叫多莉的克隆羊，因患严重肺病而接受“安乐死”。3.转基因食品
美国： 4000多种食品含有转基因成分
我国：6类100多种基因诊断和基因治疗
500多种单基因遗传病可明确诊断
亨廷顿舞蹈病：4号染色体3核苷酸CAG
地中海贫血
基因治疗
1990年9月第1个接受基因治疗的人：4岁腺苷脱氢酶ADA基因缺陷，细胞免疫功能障碍
PD:猴
基因治疗的挫折：99年，美国伊8岁青年患鸟氨酸转氨甲酰酶不足遗传性疾病，经基因治疗后因凝血而死亡
人类自身基因治疗
八、人类基因组计划——（HGP）基因的概念基因：是含特定遗传信息的核苷酸序列， 是遗传物质的最小功能单位。
等位基因：基因在染色体上的位置称做座 位，凡在同源染色体上占据相 同座位的基因就叫等位基因。
基因组：在通常的二倍体的细胞或个体中， 能维持配子或配子体正常功能的 最低数目的一套染色体，又叫染 色体组。1979年，提出设想；
1984年，怀特、孟得松主持阿尔塔会议，讨论意义及前景；
1985年，辛希墨，提出动议，形成“人类基因组计划”草案；
1986年，杜伯克，Science上发表开展人类基因组计划短文；
1987年美国国家卫生院和能源部下拨启动经费并筹建实验室；
1988年，美国成立国家人类基因组研究中心；
1990年，美国国会正式批准人类基因组计划于1990年10月1日正式启动；英国、法国、日本、中国相继加入；该计划的主要内容是：完成人体23对染色体的全部基因的遗传作图和物理作图，完成23对染色体上全部碱基的序列测定。Nature 2001.2.15 HGP
Science2001.2.16 Selera （1998成立）
1.人类基因数目少的惊人
2.人类基因组中存在热点和荒漠95%
3. 35%重复序列
4. 99.9%相同,差异为0.1%。人类基因组宣言
人类的尊严与平等
科学家的研究自由
人类和谐
国际合作社会伦理问题谁有资格拥有遗传信息？
谁可以利用个人的遗传信息，如何利用？
胎儿遗传检测可靠吗？有用吗？
人的基因能使其表现出特殊的行为方式吗？
……？1%项目：我国承担的人类3号染色体上短臂上3000多个碱基序列，占有人类基因组的1%。
人类基因到底有多少？HGP的科学价值和社会伦理问题通过对基因结构、功能和传递的研究，将在基因水平上为生物学、医学奠定基础，同时促进“基因组学”等新兴分支学科和生物信息学等新交叉学科的产生。
可从生物基因进化史角度研究生命起源和生物进化及人类起源。
对医学发展产生革命性影响。有可能从基因分子水平上解开人的生、老、病、死之迷。
对跨世纪科技的未来发展方向产生深远影响。
带来巨大的经济和社会效益。科学价值基因大战与基因专利基因隐私与基因歧视危险！基因武器