八年级下册生物第二章

第二章 生物的遗传与变异

本章主要围绕两个核心概念展开：遗传和变异，遗传是保持物种稳定性的基础,而变异是生物进化的原材料。

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第一节 基因控制生物的性状

核心问题：什么是遗传？什么是性状？性状是由什么控制的？

1. 遗传

   • 定义：亲子间的相似性。
   • 例子：种瓜得瓜，种豆得豆；孩子长得像父母。

2. 变异

   • 定义：亲子间和子代个体间的差异。
   • 例子：一母生九子，连母十个样；兄弟姐妹高矮胖瘦不同。

3. 性状

   • 定义：生物的形态结构、生理特征和行为方式的总称。
   • 举例：
     • 形态特征：人的肤色、单双眼皮、有耳垂/无耳垂；番茄的黄色/红色果实。
     • 生理特征：人的ABO血型；人的ABO血型。
     • 行为方式：狗的攻击性；鹦鹉学舌。

4. 相对性状

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 定义：同一种生物的同一性状的不同表现类型。
   • 关键点：“同一种生物”、“同一性状”、“不同类型”。
   • 例子：
     • 人的有耳垂和无耳垂。
     • 豌豆的高茎和矮茎。
     • 兔子的白色毛和黑色毛。
   • 非相对性状：人的身高和体重（不是同一性状）；番茄的红果和黄果（是相对性状）。

5. 基因控制性状

   • 转基因技术：这是证明基因控制性状最直接的证据。
   • 过程：将一种生物的某个基因（如苏云金杆菌的抗虫基因）提取出来，植入到另一种生物（如普通棉花）的基因组中，使后者获得新的性状（如抗虫）。
   • 基因是DNA上有遗传效应的片段，DNA是主要的遗传物质,它控制着生物的性状。

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第二节 基因在亲子代间的传递

核心问题：基因（遗传物质）是如何从父母传给子女的？桥梁是什么？

1. 染色体

   • 定义：在细胞核中,容易被碱性染料染成深色的物质。
   • 成分：主要由DNA和蛋白质组成。DNA是遗传信息的载体。
   • 数量关系：一条染色体上通常包含一个DNA分子,一个DNA分子上有许多个基因。
   • 规律：每种生物的细胞内，染色体的数目和形态都是恒定的，人的体细胞中有23对（46条）染色体。

2. 基因与染色体的关系

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 基因在染色体上呈线性排列。
   • 染色体是基因的载体。

3. 基因在亲子代间的传递途径——生殖细胞

   • 生殖细胞：包括男性的精子和女性的卵细胞。
   • 体细胞：构成身体大部分的细胞（如肌肉细胞、神经细胞）。

4. 染色体的传递过程

   • 体细胞：染色体成对存在，在形成生殖细胞（精子或卵细胞）的过程中，染色体的数目减半。
   • 生殖细胞：染色体是单条存在,人的精子或卵细胞中只有23条染色体。
   • 受精作用：精子和卵细胞结合成受精卵。
   • 受精卵：染色体恢复成对（23条 + 23条 = 23对）,受精卵是新个体发育的起点。
   • 子代的每一对染色体，一条来自父亲，一条来自母亲,子代具有父母双方的遗传物质。

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第三节 基因的显性和隐性

核心问题：为什么有些性状只在后代中表现出来，有些却“消失”了？它们遵循什么规律？

1. 孟德尔的豌豆杂交实验

   • 选材：豌豆，原因是自花传粉、闭花受粉，易于进行人工杂交实验；具有多对易于区分的相对性状。
   • 实验过程：
     • 纯种高茎 × 纯种矮茎 (P代)
     • → 子一代（F1代）全部为高茎
     • 子一代（F1代）高茎 × 子一代（F1代）高茎
     • → 子二代（F2代）出现高茎和矮茎，且数量比例接近3:1

2. 重要概念

   • 显性性状：在杂交后代F1中表现出来的那个亲本的性状（如高茎）。
   • 隐性性状：在杂交后代F1中未表现出来的那个亲本的性状（如矮茎）。
   • 显性基因：控制显性性状的基因（用大写字母表示，如 D）。
   • 隐性基因：控制隐性性状的基因（用小写字母表示，如 d）。
   • 等位基因：位于一对染色体的相同位置上，控制相对性状的基因（如 D 和 d）。

3. 基因型和表现型

   • 基因型：与特定性状有关的基因组成。
     • 纯合子：基因组成相同（DD 或 dd）。
     • 杂合子：基因组成不同（Dd）。
   • 表现型：生物个体实际表现出来的性状（如高茎或矮茎）。
   • 关系：
     • DD → 表现型：高茎
     • Dd → 表现型：高茎 (D对d有显性作用)
     • dd → 表现型：矮茎

4. 孟德尔分离定律

   • 在生物体形成生殖细胞（配子）的过程中，成对的基因会彼此分离,分别进入不同的生殖细胞中。
   • 解释F2代3:1现象：
     • F1代基因型为 Dd，能产生两种比例相等的精子（D 或 d）和两种比例相等的卵细胞（D 或 d）。
     • 随机受精后，F2代出现三种基因型：DD : Dd : dd = 1 : 2 : 1。
     • 由于D是显性，所以表现型为高茎 : 矮茎 = (DD + Dd) : dd = 3 : 1。

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第四节 人的性别遗传

核心问题：性别是由什么决定的？生男生女是谁决定的？

1. 性染色体

   • 定义：与性别决定有关的染色体。
   • 人体染色体：23对（46条），其中22对是常染色体，与性别无关；1对是性染色体。
   • 女性性染色体：XX
   • 男性性染色体：XY

2. 性别决定过程

   • 女性：只产生一种类型的卵细胞，含 X 染色体。
   • 男性：产生两种类型的精子，分别含 X 或 Y 染色体，且比例接近1:1。
   • 受精结果：
     • 含X的精子 + 卵细胞 → 受精卵 → 发育成女孩 (XX)
     • 含Y的精子 + 卵细胞 → 受精卵 → 发育成男孩 (XY)
   • 生男生女取决于与卵细胞结合的精子是含X染色体还是含Y染色体，机会均等，所以男女比例接近1:1。

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第五节 生物的变异

核心问题：变异有哪些类型？变异有什么意义？如何应用变异？

1. 变异的普遍性

   • 定义：亲子间和子代个体间的差异。
   • 例子：世界上没有两个完全一样的人。

2. 变异的类型

   • 可遗传的变异：
     • 原因：遗传物质（基因或染色体）发生改变。
     • 特点能够遗传给后代。
     • 例子：镰刀型细胞贫血症、色盲、由基因突变或染色体变异引起的疾病。
   • 不可遗传的变异：
     • 原因：由环境因素引起的,遗传物质没有改变。
     • 特点：只影响当代,不能遗传给后代。
     • 例子：水肥充足导致的小麦穗大粒饱；经常锻炼肌肉发达；晒黑。

3. 变异的意义

   • 生物进化的原材料：没有变异，生物就不能适应变化的环境,进化就无从谈起。
   • 培育新品种的基础：人类利用有利的变异来培育新品种。

4. 人类应用变异的实例

   • 杂交育种：将不同品种的性状通过基因重组结合在一起，培育出新品种。
     • 例子：袁隆平的杂交水稻（利用了水稻的可遗传变异，大大提高了产量）。
   • 诱变育种：利用物理因素（如X射线、紫外线）或化学因素处理生物，使其基因发生突变，从中筛选出有利变异。
     • 例子：太空椒（利用宇宙空间的诱变因素培育出的果实更大的辣椒）。

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本章知识结构与联系

核心概念		关系与联系
遗传	亲子间的相似性	基础：性状由基因控制，基因在染色体上，通过生殖细胞在亲子代间传递。
变异	亲子间和子代间的差异	来源：可遗传变异（基因改变）是生物进化的原材料；不可遗传变异由环境引起。
性状	生物的形态、生理和行为特征	体现：基因通过控制性状的表达来遗传，性状分为显性和隐性。
基因	DNA上有遗传效应的片段	核心：是遗传的基本单位，控制性状的基因在传递过程中遵循分离定律。
染色体	DNA和蛋白质的载体	桥梁：基因位于染色体上，染色体的行为决定了基因的传递规律，性染色体决定性别。
应用	杂交育种、诱变育种	实践：利用遗传和变异的原理，为人类服务，培育新品种。

学习建议：

1. 画图：一定要亲手画出染色体在体细胞、生殖细胞、受精卵中的传递图解,以及人类性别决定图解。
2. 列表：用表格区分“相对性状”、“显性/隐性”、“可遗传/不可遗传变异”等易混淆概念。
3. 理解：不要死记硬背孟德尔实验的3:1比例，要理解“分离定律”的本质——生殖细胞形成时成对的基因彼此分离。
4. 联系生活：将所学知识与现实生活联系起来，比如分析自己或家人的性状是如何遗传的，理解为什么禁止近亲结婚（因为近亲之间携带相同隐性致病基因的概率更高）。

希望这份详细的梳理能帮助你更好地掌握第二章的知识！