第四章生物的遗传和变异第一节遗传的物质基础各种生物通过遗传变异既能使物种的性状基本上保持稳定,又能向前发展进化。一、学习目标1.说明细胞核是遗传的控制中心,DNA是主要的遗传物质。2.尝试描述染色体、DNA、基因之间的关系。3.通过对伞藻嫁接实验的分析讨论,能归纳出细胞核是遗传的控制中心。4.认同“细胞核是遗传信息控制中心”的科学结论。第一节遗传的物质基础概念:什么是遗传?生物学上把后代与其亲代相似的现象,叫做遗传。补充:遗传学的发展史遗传学发展史一、序幕期(1865-1899)1856-1864孟德尔的遗传规律:二、中兴期(1900~1909)中兴的功臣--贝特森三、塑型期(1910-1940)1.果蝇学派的崛起2.细胞遗传学的壮大3.突变的研究四、鼎盛期(1941年以后)1.基因重组观念之建立2.遗传物质的研究:DNA才是遗传物质1944年美国科学家艾弗里(O.T.Avery)的研究成果3.核酸构造与复制的研究:沃森和克利克于1953年,提出DNA双螺旋构造假说4.生化遗传学的研究:5.遗传密码的研究:6.细菌遗传与噬菌体遗传的研究:7.遗传工程的研究:8.人类基因组计划(humangenomeproject)1986年Berg提出将人类基因组的核苷酸顺序全部“弄清”。在“弄清”的基础上还要“弄懂”这些DNA顺序代表什么意义。一、细胞核是遗传的控制中心思考:遗传的物质基础是什么?发育发育观察与思考伞藻是一类大型的单细胞海生绿藻,细胞核位于基部的假根内。伞帽的形状因伞藻的种类不同而异。1、伞帽的形状是由伞藻的哪部分结构控制的?2、通过对伞藻嫁接实验的观察,你得到什么结论?1、伞帽的形状是由含有细胞核的假根部分控制的。2、细胞核中含有控制伞帽形状的遗传物质。细胞核是遗传的控制中心。多莉的来历细胞核是遗传的控制中心二、DNA是主要的遗传物质1、什么是染色体?2、每种生物体内的染色体数量是否相同?3、染色体的化学成分有哪些?哪种成分与遗传有重要关系?4、DNA分子是怎样的一种结构?什么是基因?5、基因与染色体的关系及作用?6、每条染色体通常包含多少个DNA分子?每个DNA上包含多少基因?自学指导1、什么是染色体?细胞内存在着一些能被碱性燃料染成深色的物质,这些物质就是染色体。2、每种生物体内的染色体数量是否相同?2.正常情况下,同种生物的体细胞内都含有数目相同且形态相似的染色体,不同种生物体细胞的染色体数目和形态则有所不同。人的体细胞内是23对染色体体细胞中染色体成对存在DNA分子模型双螺旋结构示意图3、染色体的化学成分有哪些?哪种成分与遗传有重要关系?染色体的化学成分主要包括_________和___________________。_______是生物的主要遗传物质。蛋白质DNA(脱氧核糖核酸)DNADNA分子模型双螺旋结构示意图4、DNA分子是怎样的一种结构?DNA分子是由两条长链盘旋而成的___________结构双螺旋DNA上有许多与相关的小片段,我们把这些片段叫做.生物表现出的不同()就是由不同的控制的.4、什么是基因?遗传基因特征性状基因每个DNA分子包含基因许多5、每条染色体通常包含多少个DNA分子?每个DNA上包含多少基因?所以每条染色体上有多少基因?一个许多细胞内所包含的基因也是相对稳定,保证了生物的后代与亲代之间具有相对稳定的遗传信息。6、同种生物所含染色体形态和数目相同有什么意义?许多思考与练习1、尝试描述染色体、DNA基因之间的关系。答:染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,染色体主要由蛋白质和DNA组成。DNA是生物的主要遗传物质,主要存在于细胞核内的染色体上,DNA上与遗传相关的小单位叫基因,是具有遗传效应的DNA片段。每条染色体上通常包含一个DNA分子,每个DNA分子包含许多基因2答:幼鼠的体色是棕色。因为控制体色的遗传信息即基因存在于细胞核中的染色体上,而细胞核是由棕鼠提供的,所以幼鼠的体色是棕色的。见P76第二题见P76第三题3答:同卵双胞胎是由同一个受精卵分裂而成的,他们拥有几乎完全相同的遗传物质,因此由几乎相同的遗传物质所控制的性状几乎完全一样。答:在细胞中,一般情况下每条染色体上都包含一个DNA分子,每个DNA分子包含许多基因。不同的基因控制不同的性状,细胞中多了或少了一条染色体,就可能导致性状上发生很大的变化。所以染色体数目的恒定对生物生命活动的正常进行非常重要,染色体数目的恒定对于保持物种的稳定也有重要意义。见课本P76第四题要点梳理1.通过分析伞藻嫁接实验,认识到细胞核是遗传的控制中心。生物的遗传物质主要存在于________中,控制遗传现象的遗传信息就储存在这些遗传物质中,因此说是遗传的控制中心。2.知道DNA是主要的遗传物质。染色体的化学成分主要包括和(的简称),科学家经过实验证明是主要的遗传物质。细胞核细胞核DNA蛋白质脱氧核糖核酸DNA3.能够描述染色体、DNA与基因之间的关系染色体是细胞核中一些能被碱性染料染成深色的物质,主要由和构成,其中是生物主要的遗传物质,它的上面与遗传相关的片段叫做。例题解析例1以下细胞中没有染色体的是()。A.人的肌肉细胞B.牛的精子C.人的成熟红细胞D.玉米的叶肉细胞DNA蛋白质DNA基因C例2下列关于DNA的叙述,正确的是()A.DNA是生物体内主要的遗传物质B.只有活的生物细胞才有DNAC.DNA为双螺旋结构,在染色体上成对存在D.一个DNA就是一个基因A基础闯关1.遗传的控制中心是()。A.细胞壁B.细胞膜C.细胞质D.细胞核2.按照其隶属关系,由大到小排列正确的是()。①细胞核②基因③染色体④DNAA.①②③④B.①③④②C.②④③①D.①④③②DB3.每条染色体上的基因数是()。A.一个B.一对C.二个D.多个4.下列哪种现象不属于遗传现象?()A.父亲个子高,儿子个子高B.老鹰善飞翔,刚出生的小鹰不会飞C.“种瓜得瓜,种豆得豆”D.母山羊和小山羊的毛都是白色DB5、科学家将控制生物性状的因子称为()A、基因B、染色体C、精子D、卵细胞A6.以下关于染色体的叙述正确的是()A.同种生物的体细胞内所含染色体数目相同B.不同种生物的体细胞内所含染色体数目相同C.染色体上的蛋白质也是遗传物质D.染色体上的DNA往往是成对存在的A7、在5.12汶川大地震中,对没有亲人认领的遇难者的尸体在处理以前,除了对死者编号、拍照外,还提取了死者DNA样本,DNA主要存在于细胞的什么结构内?()A、细胞壁B、细胞核C、细胞膜D、细胞质B8.生物学上把_____与其_____相似的现象叫做遗传。9.美国科学家艾弗里通过伞藻嫁接实验证明______________________。后代亲代细胞核是遗传的控制中心10.DNA分子具有______结构,其上面有许多与遗传相关的“小单位”,叫做_____,不同的它贮存着不同的遗传信息,控制着生物的不同______。双螺旋基因特征知能提升1.1996年,在英国诞生的克隆羊“多利”是将白面绵羊的乳腺细胞的细胞核移植到黑面绵羊的去核卵细胞中,然后种植到花面绵羊的子宫内,是花面绵羊将“多利”生到了世界上。因此,“多利”有3个母亲。根据遗传学原理,“多利”的面部应为()。A.花面B.白面C.黑面D.黑白相间B2.牛和羊同样吃草,但各自产生的牛肉和羊肉味道不同,根本原因是()。A.蛋白质结构不同B.DNA分子上的基因不同C.染色体数目不同D.新陈代谢的方式不同3.我国科技工作者绘制了世界上第一张水稻基因遗传图,为水稻基因组计划作出了重大贡献。已知水稻的体细胞中有24条染色体,那么该计划要研究的DNA分子数为()。A.48条B.24条C.13条D.12条BD4、人的身体由一个细胞---受精卵分裂发育而来,成年人体内的细胞数估计达1014个,在从一个到1014个过程中,细胞内染色体的数目()A、逐渐增加B、逐渐减少C、始终是23条D、始终是23对D5.下图为细胞、染色体和基因的关系示意图。请据图回答:(1)染色体位于细胞的[]中,它的主要成分是和。其中,是主要的遗传物质。(2)如果该图表示的是人体细胞,那么这一对染色体的来源是。3细胞核蛋白质DNADNA一条来自父亲,一条来自母亲5.下图为细胞、染色体和基因的关系示意图。请据图回答:(3)图中A和A、B和b分别表示一对基因,由图示可知:在体细胞中,成对的基因分别位于成对的两条_________上。(4)基因是具有遗传效应的片段,它通过指导蛋白质的合成来表达自己携带的遗传信息,从而控制生物个体的表现。染色体DNA性状6、小亮同学绘制了一个洋葱根尖细胞和DNA的关系示意图,请你帮他分析一下,如果在图中再加上细胞核、基因、染色体,该如何在图中表示它们的关系?细胞DAN基因染色体细胞核7、不赞成。因为基因被人吃进后和其他生物大分子物质一样被消化分解,不可能以原始状态进入细胞,更不可能补充或整合到人体原有的基因组中。赞成。基因被吃下去后,消化为简单物质,可以作为合成DNA的原料。1、伞帽的形状是由伞藻的哪部分结构控制的?答:是由含有细胞核的假根部分控制的。2、通过对伞藻嫁接实验的观察,你得到了什么启示?答:伞帽的形状与含有细胞核的假根部分有关,在细胞核中含有某种物质,该物质中又含有特定的遗传信息,由这种信息控制了伞帽的形状。因此说,细胞核是遗传的控制中心。观察与思考