生物的遗传变异与进化上部分

第二章生物的遗传和变异一、章节学习主题本章内容属于《义务教育生物学课程标准》(2022年版)(以下简称《标准2022》)第六个学习主题“遗传与进化”,内容涵盖了遗传、变异和遗传病与优生的相关知识。

二、章节学习内容分析1.本章内容的课标分析本章内容属于《标准2022》规定的第六个学习主题“遗传与进化”的内容。

通过本章的教学,达成以下目标:(1)要帮助学生形成1个大概念:遗传信息控制生物性状,并由亲代传递给子代。

(2)要帮助学生形成1个重要概念:生物体的性状主要由基因控制。

(3)要帮助学生形成5个次位概念:DNA是主要的遗传物质;基因是包含遗传信息的DNA片段,随配子由亲代传给子代;基因位于染色体上,人的性别是由性染色体的组成决定的;生物的性状是由基因组成和环境共同决定的;遗传信息发生改变可以引起生物变异。

《标准2022》对这一学习主题的学业要求:借助图示或模型,阐明染色体、DNA 和基因的关系;运用结构与功能相适应的观点,阐明基因组成和环境共同决定生物的性状;通过实例分析,认识到杂交育种、转基因技术对人类生产生活具有巨大推动作用。

2.本章教学内容分析本章内容是按照学科内在逻辑与学生认知规律相统一的原则来组织的。

本章共包括“遗传”“变异”和“遗传病与优生”三节内容。

通过本章的学习,旨在帮助学生形成“DNA是主要的遗传物质”“基因是包含遗传信息的DNA片段,它们位于细胞的染色体上”“遗传性状是由基因控制的,基因携带的遗传信息是可以改变的”等概念,了解遗传育种在实践中的应用,了解常见的遗传病种类,认同优生优育,明白禁止近亲结婚的道理。

三、章节学情分析已有知识:小学科学课对生物的遗传有过简单的介绍,结合日常生活经验,学生能初步认识到DNA、基因等物质与遗传有关。

已有经历:学生对自己的一些性状很关注,比如,单双眼皮、肤色、身高和性别等,甚至有的学生还与自己的父母进行过比较。

这些直观认识,使学生对遗传和变异的进一步的学习非常有兴趣。

遗传变异和生物进化的关系生物进化是生命演化的必然过程，是渐进的、连续的、长期的过程。

它千差万别的形态与特征，是由其内在的生物学规律和外在的环境因素相互作用的结果。

人们始终对生物进化的机制和过程充满着兴趣和研究，其中最为关键的是遗传变异对生物进化的贡献。

本文将从遗传变异的定义、作用、分类和对生物进化的影响等角度阐述遗传变异和生物进化的关系。

一、遗传变异的定义遗传变异是指在基因的表达和分子结构方面的多样性，在基因变异的基础上发生，是生命进化和自然选择的前提。

遗传变异将不同群体之间强烈的适应性差异固化到了遗传物质中，成为生物进化的基石。

遗传变异可以分为两大类：自然变异和人工变异。

自然变异是指在自然条件下发生的与环境有关的遗传变异，人工变异则是以人的手段引入的遗传变异。

二、遗传变异的作用遗传变异产生了生物在遗传上的多样性，对生命演化和进化有着很大的推动作用。

如果没有遗传变异，那么在自然选择过程中，个体之间并无差别，适者生存和自然淘汰的条件就不存在了。

因此，只有基因组内的稍微不同的成分才能使种群趋于适应其环境和生存。

在进化中，变异越高，物种的适应性和灵活性就越强。

三、遗传变异的分类自然变异主要有两种类型，一种是点突变，即基因发生基因突变，导致基因的链式结构发生变化；另一种是染色体的数目和结构变异。

有些基因调节和指导人的正常发育，这类基因的突变或变异可能导致遗传病发生。

在进化过程中，这些突变成为了生物多样性的来源，也是遗传变异的一种来源。

四、遗传变异对生物进化的影响遗传变异在生物进化中具有非常重要的作用。

生物进化是持续不断的遗传变异和自然选择的结果。

随着物种数量的增加，遗传变异的选择范围越来越大，因此生物个体之间的巨大差异会逐渐扩大。

物种的趋同性会逐渐减小，趋异性则会逐渐增大。

在这个过程中，一些适快者才能分化成不同的生物种类，成为进化中另一条分支。

除了带来生物多样性和物种分化的效应，遗传变异还能够增加物种的适应性。

基因突变的机制遗传变异与进化基因突变是生物进化中重要的机制之一。

通过基因突变，生物体内部的基因序列发生改变，从而导致遗传信息的变异。

这种变异可以经由遗传传递给后代，进而影响物种的演化和适应性。

本文将探讨基因突变的机制，以及这种遗传变异如何在进化中发挥作用。

一、基因突变的机制1. 点突变：基因的点突变是指基因序列中的碱基发生改变的情况。

这种突变可以分为三类：错义突变、无义突变和无密码子突变。

错义突变是指一个氨基酸被另一个氨基酸替代，从而改变了蛋白质的结构和功能。

无义突变则表示一个密码子被终止密码子取代，导致蛋白质合成过早终止。

无密码子突变是指一个密码子被无密码子替代，使得该密码子对应的氨基酸无法编码。

点突变是基因突变中最常见的一种形式。

2. 编码区突变：编码区突变是指在基因的编码区域发生的突变。

这种突变可能导致某一特定蛋白质的表达水平发生变化，从而影响生物体的功能。

例如，编码区突变可能导致蛋白质合成速度增加或减少，从而影响其功能。

3. 非编码区突变：除了编码区突变，非编码区突变也是基因突变的一种形式。

非编码区突变主要发生在基因的调控区域，如启动子、增强子、转录因子结合位点等。

这种突变可能导致基因的表达水平发生变化，进而影响特定基因的功能。

二、遗传变异与进化基因突变能够引起遗传变异，进而对进化产生影响。

通过遗传变异，生物体可以适应环境变化，从而增加生存和繁殖的机会。

这使得有利基因的传播和积累成为可能，推动了物种的进化。

1. 自然选择：自然选择是指环境条件对个体适应度的选择过程。

基因突变引起的遗传变异为个体提供了不同的表型，使得其中一些表型具备更高的适应度。

在适应环境的过程中，这些更具有优势的个体更有可能繁殖和传递有利基因，从而使得该基因在种群中变得更为普遍。

2. 遗传漂变：在小规模种群中，基因突变可能会产生较大的影响。

由于基因突变率低，当种群数量较小时，有利基因的出现和传播并不十分稳定。

这种不稳定的变化称为遗传漂变。

遗传与进化的关系遗传是生物学中一个重要的概念，它决定了个体的遗传特征和后代的遗传特征。

而进化则是生物学中的另一个概念，它描述了生物种类的演变过程。

这两个概念之间存在着密不可分的联系，本文将从遗传和进化的角度探讨它们之间的关系。

一、遗传遗传是指个体在遗传传递中所表现出来的特殊性状。

这些特征可以是身体结构、行为、代谢方式等方面的特征，它们来自于个体的基因组。

父母通过生殖细胞的互相结合，将自己身上的一部分基因遗传给子女，使得子女在基因层面上具有与父母相似的特征。

这就是传统的孟德尔遗传学的理论。

但是，除了孟德尔遗传学的简单模型以外，基因的表达通常还受到环境的影响，不同的环境可以使得同一基因组表现出不同的特征。

这种基因与环境相互作用的情况称为“表观遗传”。

表观遗传是一个复杂的生物学概念，它涉及到人类发育、环境毒理和疾病预防等方面，对于我们了解生命的本质和维持生命健康都有着重要的实践价值。

二、进化进化是指生物种类在漫长的时间轴上持续的变化和适应。

进化是生物学中的基本概念之一，它解释了生物多样性的形成与维持。

地球上的生命已经存在了大约40亿年，而进化是通过基因和环境的相互作用来实现的。

生物种类在进化过程中会发生改变，具备适应力的生物种类会逐渐适应环境并得到延续，而那些无法适应环境的生物种类则会被淘汰。

进化是一个难以想象的、漫长的过程，它需要众多代际的演化才能呈现出现在生命多样性的面貌。

三、遗传和进化的关系遗传和进化是生命的两个重要方面，它们之间有着密切的联系。

一方面，进化是基于遗传基础的演化历程，任何进化所带来的新特征，都是由基因的变异产生的。

遗传中一旦发生变异，就会对进化产生影响。

这意味着如果没有遗传，进化就无从谈起。

另一方面，进化本身也可以影响遗传。

生物通过进化适应环境的过程中，那些能够适应环境的基因就有可能被筛选出来而得到传递，而不能适应环境的基因则可能被淘汰。

因此，进化也可以让遗传中的一些特征得到强化或减弱。

遗传变异与进化论在生命漫长的进化历程中，生物在变异和适应环境的竞争中逐渐进化为现在的形态。

这个过程本质上是一个选择的过程，只有那些适应环境的物种才会成为生命的主角。

而在生物的进化过程中，遗传变异作为一个重要的因素，起着至关重要的作用。

本文将重点讨论遗传变异的发展和进化论的关系。

1. 遗传变异的背景人们最初对遗传变异的认识来自于孟德尔。

他发现了一种基因在遗传中呈现“隐性”的特性。

从孟德尔的遗传定律中，我们能够了解到一个重大的事实：某些基因会被另一些基因所压制，并且只有第二代或者第三代才会呈现。

随着基因学的发展，人们慢慢地发现，DNA序列中存在着很多形态差异，这些差异就是遗传变异的表现。

在分子遗传学的水平上，遗传变异可以通过DNA的碱基序列差异、基因表达水平的差异、基因组结构差异以及表观遗传差异等方式表现出来。

2. 遗传变异的形成遗传变异可以算是自然选择过程的基础。

这个过程包含两方面的因素：外源性因素和内源性因素。

外源性因素主要包括诸如环境压力、生态位的限制以及竞争压力等。

当环境变化时，那些具有适应性的生物会留下来，而那些适应性差的生物将会被淘汰。

内源性因素，即基因本身的突变，也起着重要作用。

在DNA复制的过程中，有些无法预测的错误会导致基因序列的变异。

这些变异可能是正面的，也可能是负面的。

但是大部分情况下这些变异是无害的，而只有一小部分情况下才能成为进化的“种子”。

3. 遗传变异和进化论的关系那么，遗传变异和进化论之间到底有什么关系呢？遗传变异是进化过程中的基本单位。

正是由于遗传变异的存在，生物才能不断适应环境而不断进化。

有些随意挑选的变异可能会对普通基因组造成不良效应，但是有些变异也可能成为有益的特征。

例如，在黑色大熊猫的基因中发现了一种让它显现绒毛的突变；另一方面，多尺度人类的身高也部分来源于突变的基因序列。

这种基因的变异再加上自然选择，让那些具有有利突变的生物更有可能在繁殖中留下遗传爪子。

随着时间的推移，进化的巨轮就开始滚滚向前。

遗传变异与物种进化的关系生物是在长期的演化过程中不断适应环境而进化的，而一个物种中的个体也会在遗传上产生巨大的变异。

这些遗传变异在进化中有着重要的作用，进化的结果往往是不同个体基因组的组合来创造适应性很高的后代。

因此，遗传变异与物种进化的关系非常密切。

遗传变异遗传变异是指在遗传物质（基因）的传递过程中，引起基因序列的改变或基因数量的变化。

遗传变异可以分为两种类型：基因突变和染色体畸变。

基因突变是指基因序列的改变，包括点突变、插入缺失突变、反转、易位等。

点突变是指单个碱基的改变，它可能会导致基因的缺失或改变，从而影响蛋白质的合成和功能，进而影响生物体的表型。

插入缺失突变是指基因序列中发生碱基添加或删除的变异，会导致基因序列的改变，从而致使生物体表现出不同的性状。

染色体畸变包括染色体的数量、结构变异和染色体的失落和获得。

染色体畸变可能导致特定基因的缺失或重复，也可能导致基因顺序的改变，从而影响生物体的表型和遗传性质。

物种进化物种进化是指生物种类的演化和适应新环境的过程。

物种进化经历了两种形式：适应性演化和随机演化。

适应性演化是指由于环境因素的选择，生物种类的适应性发生演化或变化。

随机演化，则是由于遗传变异的随机发生导致的演化。

在适应性演化的过程中，个体的遗传变异是通过适应选择来推动的。

在随机演化的过程中，遗传变异是由于随机突变和突变漂移作用来推动的。

遗传变异是物种进化的根源之一。

个体间存在遗传差异，它们在不同的环境中表现出不同的适应性，这些差异也就在物种进化中进行了选择。

仅有的遗传变异会被选择，而不适应环境的变异则会被淘汰。

坚持多代选择后，仍存在适用于特定环境的生物相对于更普遍的生物。

这个不断选择的过程有时可能是渐进式的（即通过许多小改变）或突发性的（即一个物种发生巨大的遗传改变）。

在这两种过程中，遗传变异促进了物种进化和生物多样性的增加。

遗传变异也通过基因流和突变漂移演化来造成了新生物种的形成，进而推动了生物多样性向前发展。

第 20 章：生物的遗传和变异知识要点1、生物的性状:生物的形态结构特征、生理特性和行为方式.总称为生物的性状。

如肤色、眼色、血型等2、相对性状：同一种生物同一性状的不同表现类型。

（如人的单眼皮和双眼皮，人的血型等）3、遗传：是指亲子间的相似性即性状由亲代传递给子代的现象。

举例：种瓜得瓜4、变异：指亲代与子代以及子代个体间存在的性状差异。

举例：一猪生九子，一窝十个相5、染色体：细胞核内能（容易）被碱性染料染成深色的物质叫做染色体。

染色体是遗传物质的载体。

染 色体的主要成分是两种重要的有机化合物——DNA 和蛋白质。

每条染色体上一般只有一个 DNA 分子。

6、基因：是染色体上具有控制生物性状（包含遗传信息的）的 DNA 分子片段。

基因是控制生物性状的基 本遗传单位。

例：转基因超级鼠和小鼠。

7、生物遗传下来的是基因而不是性状。

基因虽然能控制生物性状但也不能控制生物体的全部生命活动。

不是每个细胞中的每个基因都要将遗传信息表达出来，不同部位和功能的细胞，能将遗传信息表达出来的 基因不同。

基因就好像盖房子的蓝图，它规划了细胞、组织、器官和个体的生长、发育，甚至衰老和死亡。

生物体的形状、大小、结构以及细胞内的生物化学反应都和蛋白质有关。

基因就是通过指导蛋白质的合成， 来表达自己所包含的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现的。

8、DNA ：是遗传信息的携带者，对生物的性状起决定作用，是主要的遗传物质，呈长链状双螺旋分子结 构。

一个 DNA 分子上包含一定数量基因。

9、基因组：一种生物的全部不同基因所组成的一套基因称为该生物的基因组。

10、基因经配子（精子或卵细胞）传递。

配子（精子或卵细胞）是基因在亲子间传递的“桥梁”。

11、每一种生物体细胞内的染色体的形态和数目都是一定的，并且通常是成对存在的（基因也是成对存 在的，分别位于成对的染色体上），一条来自父方，一条来自母方，随着精卵结合而结合。

12、在形成精子或卵细胞的细胞分裂中，成对的染色体（DNA 、基因）相互分离，即染色体要减少一半。

生物学中的生物进化和遗传变异生物进化和遗传变异是生物学中非常重要的概念，它们是生命演化的基础。

在长时间的演化过程中，生物会不断地适应环境，进化成各种不同的形态。

这个过程中，遗传变异扮演了关键的角色。

遗传变异是指遗传物质在繁殖过程中发生的改变。

这个过程可以分为两种：自然选择和基因突变。

自然选择是指环境选择适应度更高的个体生存和繁殖，而基因突变则是指基因自身的突然改变。

自然选择是生物进化的重要机制之一。

生物在繁殖过程中会产生许多变异，这些变异有些对生物有益，有些对生物无益。

那些对生物有益的变异会被保存下来，进一步适应环境，并在后代中广泛传播。

那些对生物无益的变异会被淘汰，不会在后代中继续传播。

这样，随着时间的推移，生物会不断地进化成更适应环境的形态。

基因突变是指基因自身的突然改变。

这个过程可以分为两种：突变和重组。

突变是指基因中出现了错误的碱基或者丢失了一部分基因，而重组则是指基因中的两个或者多个部分发生了交换。

基因突变不是每一个变化都是对生物有益的。

有些基因突变会导致生物的性状变化，从而导致生命的优劣。

比如，一些基因突变可以导致癌症的发生，而另一些基因突变则可以导致生物的抗病能力增强。

生物进化和遗传变异的这些机制不仅仅在自然界中起作用，在人类行为的进化和变异中也有相似之处。

比如，社会选择和基因突变是人类行为发展的两个主要机制。

在社会选择中，那些行为优良的人会更容易得到社会承认和重视，而那些行为不当的人则会被社会排斥。

而在基因突变中，那些在思维和创造方面有突出表现的人会更容易地传递自己的基因。

总的来说，生物进化和遗传变异是生命演化的基础，它们起到了非常重要的作用。

虽然这个过程是一个缓慢而漫长的过程，但是它能够让生物不断地适应环境，从而使整个生态系统变得更加平衡和健康。

在不断地研究中，我们可以更加深入地了解这个过程，从而为保护生态环境和生命做出更多的努力。