【知識目標】
掌握遺傳變異的概念及其相互關係。
掌握遺傳變異與環境的關係。
掌握遺傳變異與選擇的關係。
了解遺傳變異與生物進化的關係。
【技能目標】
能舉例說明生物的遺傳變異現象及其在實際生產中的應用。
能正確分析生物不遺傳變異和可遺傳變異。
【知識點】
遺傳、變異的概念及其關係;可遺傳變異、不遺傳變異的概念及特點;遺傳變異與環境的關係。生物的遺傳和變異
▲案例導入
查爾斯·羅伯特·達爾文(C.R.Darwin,1809.2.12—1882.4.19),英國生物學家,生物進化論的奠基人。他以博物學家的身份參加了英國派遣的環球航行,做了5年的科學考察。在動植物和地質方麵進行了大量的觀察和樣本采集,經過綜合探討分析,形成了生物進化的概念。1859年出版了震動當時學術界的《物種起源》一書。
書中用大量資料證明了所有的生物都不是上帝創造的,而是在遺傳、變異、生存鬥爭和自然選擇中,由簡單到複雜,由低等到高等,不斷發展變化的,提出了生物進化論學說,從而摧毀了唯心主義的“神造論”和“物種不變論”。“進化論”被恩格斯列為19世紀自然科學的三大發現之一。
自然選擇原理的大意為:生物都有繁殖過剩的傾向,而生存空間和食物是有限的,所以生物必須“為生存而鬥爭”。同一種群中的個體存在著變異,那些具有能適應環境的有利變異的個體將存活下來,並繁殖後代,不具有有利變異的個體就被淘汰。如果自然條件的變化是有方向的,則在曆史過程中,經過長期的自然選擇,微小的變異就會得到積累而成為顯著的變異。由此可能導致亞種和新物種的形成。
1.1生物的遺傳與變異
1.1.1遺傳與變異的概念
1)遺傳的概念及意義
遺傳(genetics)是指生物親代和子代相似的現象。例如,父母為黑頭發、黃皮膚,他們所生的幾個孩子都為黑頭發、黃皮膚;紅色番茄後代植株所結番茄為紅色,黃色番茄後代植株所結番茄為黃色等,這些上代與子代在某些性狀方麵相似的現象就稱為遺傳。
早在生物學和遺傳學作為一門係統科學誕生之前,古代人們對遺傳和變異現象就有了認識。如諺語中有“種瓜得瓜,種豆得豆”“雞生雞,鴨生鴨”等,都體現了古代人們對遺傳現象的認識。
生物的遺傳現象生物具有遺傳特性才能繁衍後代,保持物種的相對穩定性和連續性。
思考:父母的許多性狀為什麼會在我們身上出現?父母究竟是把什麼東西傳給了後代,才使子女像父母呢?
2)變異的概念及意義
變異(variation)是指生物親代與子代之間以及子代與子代之間有差異的現象。
生物的變異現象引起生物變異的原因主要有兩方麵,一是外部環境的變化直接引起生物性狀的變異,其遺傳物質並未發生變化。這類變異不能傳遞給子代,也稱為不遺傳變異。二是外部環境條件的變化引起遺傳物質變化,進而引起生物性狀的變異;或者不同品種雜交,使遺傳物質發生重組,導致子代遺傳物質發生變化,產生性狀變異。這類變異能傳遞給子代,也稱為可遺傳變異。
生物具有了變異特性,才能使生物不斷地適應環境條件的變化,不斷地發展、進化,使生物物種得以存在和延續,也使物種多樣化。
思考:我們兄弟、姐妹之間為什麼各不相同呢?是什麼引起了性狀的變化?
1.1.2可遺傳變異和不遺傳變異
根據變異的性質,可把生物的變異分為可遺傳變異和不遺傳變異。
1)可遺傳變異
可遺傳變異是由遺傳物質的變化引起的變異,可傳給下一代。例如,果蠅的基因突變引起了眼睛顏色的變化,可以遺傳給後代,這個就是可遺傳變異;在太空育種上,我們利用宇宙射線對種子進行處理,使其發生變異,而後再通過篩選把好的變異單體保留下來。