第5单元生物的生殖

第5单元生物的生殖、发育和遗传【初中知识归纳】一、生物的无性生殖1、概念：不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式。2、常见类型：（1）出芽生殖（如酵母菌的出芽生殖）（2）营养生殖：一些植物的营养器官（根、茎或叶）在脱离母体后，能够成为新个体。相对于用种子繁殖的有性生殖来说，营养生殖能保持亲本的优良性状，加快植物繁殖的速度。常用的营养生殖方法是嫁接。嫁接时，接上去的芽或枝叫做接穗，被接的植物体叫做砧木，必须保证接穗和砧木的形成层紧密结合，才能成活。除嫁接外，营养生殖还可采用扦插和压条的方法。3、植物组织培养植物的营养生殖比有性生殖繁殖速度要快，但还有一种植物无性繁殖新技术比普通的营养生殖更快，这就是植物组织培养。将植物的器官、组织或细胞，在无菌的条件下，培养在含有多种营养物质和植物激素的培养基上，使它逐渐发育成完整的植物体。其优点就是繁殖速度极快，还可以培养根尖或茎尖来获得无病毒植株。二、植物的有性生殖1、概念：由亲代产生生殖细胞，通过两性生殖细胞的结合，成为受精卵，进而发育成新个体的生殖方式。植物有性生殖过程包括传粉和受精、果实和种子的形成与传播。2、传粉：植物开花后，雄蕊花药中花粉传送到雌蕊柱头的过程。传粉有两种方式：自花传粉和异花传粉。同一朵两性花雄蕊花药中的花粉传给雌蕊称为自花传粉；一朵花的雄蕊花药中的花粉传给另一朵花的雌蕊称为异花传粉。3、受精：植物花粉中的精子与胚珠中的卵细胞结合成受精卵。4、果实和种子的形成：受精后，花的许多结构凋落，剩下的子房发育成果实。果实包括果皮和种子，果皮由子房壁发育而成（果肉属于果皮），种子由子房里的胚珠发育而成，其中的珠被发育成种皮，受精卵发育成胚。一个子房中有一到若干个胚珠，于是发育出的果实将有一到若干个种子。5、果实和种子的传播。依靠风、水、动物和人传播。三、昆虫的生殖和发育1、完全变态发育：比如家蚕的发育，要经过受精卵、幼虫、蛹、成虫四个时期，而且幼虫和成虫在形态结构和生活习性上有明显的差异。除蚕外，还有蚊、蝇、蜜蜂等昆虫。2、不完全变态发育：比如蝗虫的发育，要经过受精卵、幼虫、成虫三个时期，幼虫和成虫的形态结构和生活习性非常相似。除蝗虫外，还有蟋蟀。四、两栖类的生殖与发育1、体外受精：像蛙这样，受精作用发生在体外的受精方式。2、变态发育：像蛙这样，发育一般经历受精卵、蝌蚪、幼蛙和成蛙四个时期，蝌蚪和成蛙在形态结构及生活习性有显著的差异。蟾蜍、蝾螈、大鲵等其他两栖类，受精作用都是在水中进行体外受精，生殖和发育还不能完全摆脱水，因此进行两栖生活。五、鸟类的生殖与发育1、体内受精：像鸟这样，受精作用发生在体内的受精方式。2、鸟类的生殖具有明显的季节性，如春夏季生殖。鸟卵产出以后，需要适宜的接近鸟类体温的温度才能孵化。六、DNA是主要的遗传物质1、遗传：生物亲代与子代之间、子代个体之间相似的现象。2、小鼠核移植实验：把灰色雌鼠的胚胎细胞的细胞核取出来，移植到一只除去了细胞核的黑色雌鼠的受精卵内。将这一受精卵在体外培养，形成胚胎后，再移植到一只白色雌鼠的子宫内发育，最后生下一只灰色小鼠。3、以上实验结论：灰色小鼠不像生母白鼠，不像提供细胞质的黑鼠，只像供核的灰鼠，说明细胞核里有遗传物质，遗传信息的中心是细胞核。4、染色体的认识：细胞核内含有染色体，每一种生物的体细胞中的染色体数目是一字的，一般还成对出现。如人的体细胞中是23对（46条）。染色体的数目恒定十分重要。人的体细胞多一条或少一条染色体都会造成严重的遗传病。5、染色体主要含DNA和蛋白质，科学证明：DNA是主要的遗传物质，细胞内的DNA大多在染色体上。DNA具有双螺旋结构。DNA上面特定的遗传信息的片段，就是基因，可以控制不同的性状。每个DNA上有许多基因。七、人的性状和遗传1、遗传性状：可以遗传的生物体的形态特征和生理特征，如人的双眼皮性状。2、相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。如人的单眼皮和双眼皮，人的有耳垂和无耳垂。3、基因控制性状。DNA分子上有许多决定性状的单位——基因，基因决定性状。在人的体细胞中，控制性状的基因一般是成对存在的，在成对的基因中有些还有显性和隐性之分。控制显性的是显性基因，控制隐性的是隐性基因。例如决定有耳垂的是显性基因（D），决定无耳垂的是隐性基因（d），如果体细胞中这一对基因是DD或Dd，这人就有耳垂；如果体细胞中这一对基因是dd，这人就无耳垂。在体细胞产生生殖细胞时，生殖细胞只能带有该成对基因的一个基因，通过精子与卵细胞的受精后，产生的受精卵的基因又是成对的。所以人的基因一般是一半来自父方，一半来自母方，性状由父母双方共同决定。隐性性状不是不能表现，而是要在隐性基因成对出现时才表现。所以有耳垂的父母（若都是Dd），也可能生出无耳垂（dd）的孩子。八、人的性别决定1、性染色体：与性别有关的染色体。如人的X和Y染色体。2、常染色体：与性别决定无关的染色体。如人的1~22号染色体。3、染色体组成：男性体细胞中，有22对常染色体和1对性染色体（XY）；女性体细胞中，有22对常染色体和1对性染色体（XX）。4、人的性别决定：怀孕女性可能生男也可能生女，这与受精卵携带的性染色体有关。男性可产生2种精子（分别含X和含Y的精子），女性只产生一种含X的卵细胞，经受精后，受精卵为XX就发育成女性，受精卵为XY就发育为男性。因此参与受精的男性精子的X或Y就决定了后代的性别。除人以外，某些鱼类、两栖类和所有哺乳动物也是XY型的性别决定。九、遗传病和优生优育1、遗传病：遗传物质发生改变引起的或者由致病基因所控制的疾病。比如人的色盲、先天智力障碍、血友病。2、优生优育的措施：禁止近亲结婚、提倡遗传咨询和产前诊断等。3、禁止近亲结婚。由于近亲个体之间，携带相同隐性致病基因的概率比较大，近亲结婚会使子女患隐性遗传病的机会大大增加。婚姻法规定：禁止直系血亲和三代以内旁系血亲等近亲关系的人结婚。堂兄妹、表兄妹等是不能结婚的。4、遗传咨询。医生为家族中有遗传病人的咨询对象及其家人作身体检查，并详细了解家庭的遗传病史，推算后代患病的可能性，提出是否终止妊娠的建议。5、产前诊断。在胎儿出生前采用羊水检查、B超检查等方法，确实胎儿是否患有遗传病或先天性疾病，一旦异常可采取终止妊娠的措施。十、生物的变异1、变异：生物的亲子间及子代个体间总存在着一些差异的现象。这是生物界普遍存在的。2、可遗传的变异：遗传物质发生变化引起，可以遗传给后代。如人的镰刀型细胞贫血症。3、不可遗传的变异：遗传物质未发生变化，只是由于不同环境引起的性状改变，所以一般是不会遗传的。如人的皮肤被晒黑或经训练肌肉发达。4、变异的意义：每种生物都可变异，对个体来说，有些有利也有些有害。发生变异有利于生物适应变化的环境，还有利于生物进化。【高中重难点与衔接】一、生物的无性生殖（1）细胞分化一节中“细胞的全能性”涉及到“植物组织培养”（2）植物细胞工程一节中，涉及“植物组织培养”（3）生物技术应用中，涉及常见植物的“植物组织培养”技术（4）动物的个体克隆也是属于无性生殖。克隆过程中，有提供细胞核的亲本，提供卵细胞（细胞质）的亲本，提供子宫生长发育环境的亲本，最终产下的克隆动物的性状几乎和供核的亲本是一样的（包括毛色和性别）。整个过程中只发生了有丝分裂，没有两性生殖细胞的结合。（5）嫁接属无性生殖，砧木只为接穗提供水和无机盐，若不相互授粉，之间不会有基因的交流。二、植物的有性生殖（1）孟德尔的两个遗传定律中，涉及植物有性生殖“杂交和自交”杂交就是不同植株间相互传粉受精，自交就是同一植株自己自花传粉受精或都相同基因型的植株间杂交也可以算自交。（2）遗传学练习中涉及果实与种子的发育，双受精现象。三、昆虫的生殖和发育多细胞生物的发育，都是以细胞分化为基础，而细胞分化的本质就是基因的选择性表达。四、两栖类的生殖与发育体外受精，与“受精作用”相关。五、鸟类的生殖与发育（1）鸟类的繁殖，与动物的“激素调节”相关动物激素是由专门的内分泌腺分泌的调节生命活动的微量有机物激素分泌到血液中随血液循环运输到相应的作用细胞起作用（2）鸟类的需要适宜条件才萌发，与“生态因素”相关光、温度和水常常会直接影响生物的生存、分布和生理特征。六、DNA是主要的遗传物质（1）DNA属于核酸，是细胞的重要组成成分。核酸包括DNA和RNA，是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质生物合成中具有重要作用。（2）真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体中也含有少量DNA。RNA主要分布在细胞质中。（3）DNA是生物大分子，基本组成单位是脱氧核苷酸。（4）细胞核能控制细胞的代谢和遗传，就是因为含有大量DNA（5）细胞核中DNA和蛋白质结合成染色体，DNA上贮存着遗传信息，通过DNA复制后细胞的有丝分裂，保证亲子代细胞遗传性状的一致性。（6）有丝分裂的间期，细胞最主要的变化就是DNA的复制和有关蛋白质的合成。（7）实验证明，所有细胞生物和DNA病毒这些绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有RNA病毒的遗传物质是RNA。所以DNA是生物界主要的遗传物质。（8）DNA是由A、T、G、C四种碱基对应的4种脱氧核苷酸构成的双螺旋结构。双链间的对应碱基严格按碱基互补配对原则形成氢键。（9）DNA的复制有半保留复制和边解旋边复制的特点。（10）基因是具有遗传效应的DNA片段，1个DNA上有若干个基因，基因片段之间还非基因序列，非基因序列没有遗传效应。七、人的性状和遗传（1）孟德尔发现的“遗传因子”就是基因。生物亲子代直接传递的不是性状本身，而是基因。基因在体细胞中是成对的，而在由体细胞减数分裂后形成的配子（生殖细胞如精、卵）中基因是成单的。基因有显性和隐性之分。（2）孟德尔两大定律分别是基因分离定律和基因的自由组合定律，其本质都与减数分裂时染色体行为密切相关。（3）实验证明，基因在染色体上，但基因不是染色体的片段，而是染色体DNA中的特殊片段。染色体是细胞基因的主要载体。（4）基因具有遗传效应，指的就是基因可以控制蛋白质的生物合成。DNA的基因一条链可以转录成信使RNA，之后信使RNA可以核糖体中翻译而合成由氨基酸构成的肽链或蛋白质。生物性状的表现离不开蛋白质去体现。基因通过控制蛋白质的合成决定性状的过程，叫做基因的表达。八、人的性别决定（1）伴性遗传：性染色体上的基因所决定的性状遗传，会表现出总是和性别相关联的现象。如同一对亲本产生的后代中，雄性和雌性性状会出现明显区别。（2）红绿色盲就是伴X隐性遗传病，男性色盲基因只来自母方，并只传给女儿，这叫交叉遗传。抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病。九、遗传病和优生优育（1）人类常见的遗传病分为三类：单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。（2）人类基因组计划，测定人的24个DNA的全部碱基序列，有利于遗传病的诊断和治疗。十、生物的变异（1）可遗传的变异主要有三个来源：基因突变、基因重组和染色变异。（2）基因突变是基因内部结构的改变，具有普遍性、低频性、随机性、不定向性和多害性等特点。是最根本的变异，能产生全新的基因。（3）基因重组是有性生殖特有的，来自父母双方的基因在减数分裂时重新的组合。基因重组大大增多了有性生殖的变异性，有利于进化。（4）染色体变异分为结构变异和数目变异，可以在显微镜下观察到。（5）依据各种变异的原理，产生了丰富的育种技术。如人工诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、基因工程育种等。（6）可遗传的变异为生物的进化提供了丰富的可供自然选择的原料。大量的生物经过生存斗争，优胜劣汰，不断进化。【学法指导】一、无性生殖与有丝分裂无性生殖不会经过两性生殖细胞的产生和结合，也就是不会经过减数分裂和受精作用，一般是由母体的体细胞直接通过有丝分裂产生下一代的。所以无性生殖和有丝分裂密切相关。比如植物的组织培养属于无性生殖，植物的体细胞发育成新植物的过程中，细胞只是发生了多次有丝分裂。根据有丝分裂的特点，总能保证亲子代细胞的遗传信息是相同的稳定的，所以无性生殖也有一个特点，那就是无性生殖的子代总能保持亲代几乎一切性状，变