第3课《寻找遗传与变异的秘密》(宋2016)

★ 生物变异现象的利与弊
对于某种生物来说，有的变异有利于它的生存，叫做有利变 异。例如， 小麦中出现矮秆、抗倒伏的变异，这就是有利变 异。 有的变异不利于生物的生存，叫做不利变异。 例如 玉米有时会出现白化苗，这样的幼苗没有叶绿素， 不能进行光合作用，会过早死亡，这就是不利变异 。 变异在生物进化上的意义: 生物在繁衍过程中，不断地产生各种有利变异，这对于生物的 进化具有重要的意义。 我们知道，地球上的环境是复杂多样、不断变化的。生物如 果 不能产生变异，就不能适应不断变 化的环境。 如果没有能遗 传的变异，就不会产生新的生物类型，生物就不能由简单到复 杂，由低等到高等地 不断进化。由此可见，变异为生物进化 提供了原始材料。
寻找遗传和变异的秘密
2、中国人 工程院院士 “国家最高科学技术奖”
“杂交水稻” （ 袁隆平 ）
（1）杂交水稻运用了什么原理？
植物：存在遗传和变异现象。 （2）他的研究有什么意义？ 提高粮食产量。 （3）他为什么能研究出杂交水稻？ 细心观察、坚持不懈。
人类利用遗传与变异知识的事例
用人工的方法也可以使遗传物质发生变异，如用 x射线照射种子。科研人员利用人工变异培育出许多 优良品种。
课堂作业
一、填空题 1、动物、植物的后代与亲代之间存在着相同的特征，叫做 （ ）现象；动物、植物的后代与亲代之间存在着不同的特征， 叫做（ ）现象。 2、（ ）被人们称为现代遗传学之父。（ ）被人们称 为杂交水稻之父。 3、形态各异的金鱼是人们有意识地利用野生鲫鱼的后代与亲 代存在的（ ）培育而成的。 4、（ ）和（变异）是生命最基本的两种特征。 5、用人工的方法可以使遗传物质发生（ ），比如用 （ )照射种子，科研人员用人工变异培育出许多优良 品种，如（ ， ， ， ）
利： 新型草莓营养丰富，含有果糖、蔗糖、柠檬酸、苹 果酸、水杨酸、氨基酸以及钙、磷、铁等矿物质。此外，它 还含有多种维生素，尤其是维生素C含量非常丰富，新型草 莓中所含的胡萝卜素是合成维生素A的重要物质，具有明目 养肝作用。新型草莓还含有果胶和丰富的膳食纤维，可以帮 助消化、通畅大便。新型草莓的营养成分容易被人体消化、 吸收，多吃也不会受凉或上火，是老少皆宜的健康食品。 弊：如果你患有结石，就不宜多吃，因为新型草莓含有草 酸，多食会使结石病情加重；其次吃草莓一定要清洗干净， 或放在盐水中浸泡5分钟，以防不洁食用腹泻；并且新型草 莓会比以前大，但口感不好，不易保存等等 .
安康羊资料：
1791年，在美国的一户农民家的羊群里，发现了 一只背长腿短且略弯曲的雄绵羊。由于腿短，它 跳不过羊圈篱笆，故而易于圈养。经过他精心选 育，一个新的绵羊品种--安康羊产生了。达尔文对 此很感兴趣，曾将该例收录在他的著作《动物和 植物在家养下的变异》一书中。但安康羊在1870 年左右绝种了。这种短腿羊，最初是在其亲代的 生殖细胞中的基因产生了变化而导致的。基因的 变化称为基因突变。大约在1920年左右，挪威一 户农民的羊群里，又突然出现了一只短腿羊，这 是因为又新产生了一次基因突变。由此又重新育 成了一个短腿绵羊的新品种。
生物变异给自然界带来什么？给人类带来什么？
好的一面：物种进化；培育生物新品种，造福人类； 坏的一面：生物患病；害虫进化；出现畸形生物或畸 形器官，给人类杂交水稻；高产奶牛；无籽西瓜；新型草 莓、太空椒、瘦肉型猪、转基因生物（转 基因食品或药品等）
人类应用遗传变异原理培育新品种
孟德尔的研究与发现 孟德尔（1822——1884），现代遗传学之父。 孟德尔在他管理的花园里种植了数百株豌豆。他发 现在自然状态下，这些豌豆有着不同的形态特征。 有的长得高，有的长得矮；有的花是紫色的，有的 花是白色的……通过进一步观察，他还发现这些豌 豆的后代形态特征大多和它们的上一代相似。孟德 尔很想揭开这个秘密。当他用同一种颜色花的豌豆 进行人工授粉后，发现豌豆花的颜色始终是同一的； 但当他用两种不同颜色花的豌豆进行人工授粉后， 在第一代中，所有用紫花和白花配种的豌豆花都是 紫色的，而在第二代中，既有紫色花，也有白色花。 孟德尔对这个现象作出了令人信服的解释。
奇怪的皇族病 19世纪在欧洲的好几个国家，如西班牙、 俄国的皇族中有一种出血不止的怪病。这种病 的出血特点是：走路摔跤、踢球擦伤、咬伤、 拔牙、口鼻粘膜轻微擦伤，都会导致出血不止， 更不要说动手术了。这种奇怪的出血病现已知 叫“血友病A”是一种遗传性疾病。 英国女王维多利亚一世是血友病基因的携 带者，也是引起血友病A在这个家族中遗传的发 端者，她的女儿分别和俄国、西班牙皇族结婚， 从而在这些国家的皇族中又产生了一连串的患 者和携带者。
无籽西瓜
新型草莓
太空椒
瘦肉型猪
无籽西瓜
无籽西瓜是三倍体，由于三倍体细胞在 进行减数分裂时出现染色体紊乱的情况，所 以三倍体西瓜不能形成种子。其亲本是二倍 体西瓜和四倍体。普通西瓜为二倍体植物， 即体内有2组染色体,用秋水仙素处理其幼苗， 令二倍体西瓜植株细胞染色体成为4倍体， 这种4倍体西瓜能正常开花结果，种子能正 常萌发成长。
父母
白 白
白
紫 紫
第一代 第二代
紫 遗传
紫
白
父母
父母结合产生了变异。 白 紫 紫
白 紫
显性性状
第一代
第二代
变异
隐性性状
后续者的研究与发现 后人用孟德尔的研究结论不能圆满地解 释诸如有些动物其父母皮毛都是褐色的， 但它们的孩子却是白色皮毛这样的现象。 后来的科学家们对此展开了更深入的研究， 他们认为，除了因父母的结合会出现变异 外，生物体自身也可能产生变异。有些变 异对生物是有害的，有些变异对生物是有 益的，还有一些变异既无害也无益。
由于遗传物质的变 异，不同品种或同一品 种的奶牛控制产奶量的 基因组成可以不同，通 过人工选择可以将产奶 量高的奶牛选择出来 （含有控制高产奶量的 遗传物质），通过繁育， 后代还会出现各种变异， 再从中选择、繁育，数 代后奶牛不但能够保持 高产奶量，甚至会有不 断增加的趋势。
高产抗倒伏的小麦
通过杂交，低产抗倒伏小麦把抗倒伏的基 因传给了高产不抗倒伏的小麦，抗倒伏基因与 高产基因组合到一起。
三、简答题： 美国有一位牧民，他在自己的羊群中发现 了一只腿短背长的羊。这只羊长得很像猎犬， 连最低的羊栏也跨不过去。后来，他利用这只 羊培育成了一种腿短背长的良种羊——安康羊。 他利用偶尔发现的现象，培育出了人们所需要 的新品种，这其中包含了什么道理呢？
答：羊群中有腿短背长的羊是因为变异 的缘故，这位牧民又利用遗传规律， 让这种变异遗传下去。
“杂交水稻之父“——袁隆平
袁隆平，我国著名水稻专 家。有一次，他在稻田里偶然 发现了一株谷大粒多、子粒饱 满的野生水稻，他把这些稻穗 采集回来，并进行了杂交试验。 经过多年的选育，他培育出了 杂交水稻新品种，使粮食产量 大幅度提高，解决了世界农业 科研难题2001年2月，他荣获 首届 “国家最高科学技术奖。
1、遗传和变异，有哪些运用？
2、关于遗传和变异，你了解了什么？ 3、生物的变异好还是不好？
为什么后代长得像父母 又稍有不同？是什么携带着 父母的形态特征从上一代传 到下一代？科学家们为了解 释这些问题，花费 了很大的精力。
（遗传）与（变异）是 生命最基本的两个特征.
孟 德 尔
孟德尔（1822-1884）现代 遗传学之父。出生于捷克的一个 农民家庭从小就在家里帮助父亲 种果树。后来在一所中学中教学 14年，在此期间他完成了著名的 豌豆实验。后来他继任修道院院 长，从此告别了研究工作。 （详细内容请看课本第20页资料）
新型草莓
瘦肉型猪可以通过杂交还有选取瘦肉率 高的猪繁殖培育，稳定性状等方法来解决， 这些办法都属于遗传的范畴. 瘦肉猪具有生长快、省料、繁殖力强等 特点。 瘦肉含有动物性蛋白约22%，易被 人体吸收利用，同时含有丰富的磷、铁等 矿物质和B族维生素，适口性好 .
小小辩论台：
生物变异现象有什么利和弊？
太 空 椒
太空椒是在太空条件下，引起基因发生改变而培育成 的新品种。 太空椒用曾经遨游过太空的青椒种子培育而成的.据专 家介绍，经历过太空遨游的辣椒种子，大多数都发生了遗 传性基因突变，返回地面种植后，不仅植株明显增高增粗、 果型增大了，产量也比原来普遍增长了20%以上，而且品 质大为提高，作物肌体也更加强健，对病虫害的抗逆性比 较强。瞧，这些太空椒果大色艳，籽少肉厚，除了产量增 长以外，维生素c和可溶性固形物、铜铁等微量元素含量 都比原来高出7%~20%。吃起来是清香润滑、又鲜又嫩， 营养丰富，又红又辣。
课堂小结
通过这一课的学习，你了解了哪些知识？
• • • • • 遗传和变异是生命最基本的两种特征。 孟德尔被人们称为现代遗传学之父。 袁隆平被誉为杂交水稻之父。 遗传稳定性保持了物种的延续性。 变异增加了物种内的多样性。
四、课外作业
收集有关生物遗传与变异最新 进展的一些资料，编辑一份小报。
拓展延伸：
寻找遗传和变异的秘密
1、科学家 豌豆 花的颜色 “现代遗传学之父” 孟德尔 ） （ 分离定律、独立分配定律。 2、（1）孟德尔是怎样研究的？ （2）发现了什么秘密？ （3）对这个现象你能做出自己的解释吗？ （4）孟德尔研究的局限性是什么？ 孟德尔认为：因父母结合出现变异。 后续研究：子代自身也可能产生变异现象。
二、判断题
1、父母双方都是高个的，因为遗传的缘故，
所生子女一定是高个的。（ ） 2、生物的每一个特征都是能遗传的。（ ） 3、太空椒是因为它的遗传物质发生了变异， 所以才长得果大色艳，籽少肉厚的。（ ） 4、生物界，各种各样的昆虫都是遗传或变异 的结果（ ） 5、生物只会因父母的结合而出现变异，生物 体自身不会出现变异。（ ）