八年级下-第50课-.基因控制生物的性状
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基因控制生物的性状

徐小理(雨花区明德洞井中学)

【课标要求】

1.了解什么是性状?生物体的性状包括哪些方面?

2.理解什么是相对性状?

3.理解“基因控制生物的性状”的内涵

4.“转基因鼠”给我们哪些启示?

同学们好,欢迎收听《初中生物核心素养音频课》。你们见过双胞胎吗?在中国的影视明星榜上,有大家熟悉的王珊和王璐、白纬芬和白纬玲(by2);sandy(小希)和mandy(小函)、张宇文和张宇豪等,他们(她们)都是双胞胎,长得特别像。有时候,他们的父母亲都会认错。在中国体操界,曾经有一对非常有名的双胞胎——李大双和李小双。兄弟俩参加比赛时,常常会引起轰动。因为他俩不仅在体操方面顶呱呱,俩人还长得一模一样。有一年,李小双获得了体操单项世界冠军,某单位想邀请李小双出席一项重要的社会活动。因为比赛时间的冲突,教练只好让李大双临时去替一替,活动持续了一个上午,主办单位竟没有一个人发现顶替的事。

为什么双胞胎会长得这样像,而同样的兄弟姐妹往往会有较多的区别呢?这一切,都与生物体内的遗传物质有关。

这节课,让我们一起走进神奇的遗传世界,了解关于生物性状的奥秘。

什么是性状?同种生物的性状为什么会有不同的表现?为什么双胞胎会长的一模一样?生物的性状是由什么因素决定的?在这些问题中,都与一个新的概念——性状有关。让我们先从性状的概念开始介绍吧。

1. 什么是性状?

性状是生物学上的一个专有名词。通常,我们把生物体在形态、结构、生理、行为等方面的一些固有特征,称为生物的性状。在形态方面,比如人的单眼皮或者双眼皮。在结构上,比如人的手指通常为10个,但也有人有12个手指甚至更多。在生理方面,比如人的血型,有的人是A型,有的人是B型,有的人是O型,还有人则是AB型。在行为方面,有的人习惯用左手拿笔、拿筷子,有的人则习惯于用右手拿笔、拿筷子。这些个体的特性(或者是特征),就是生物体的一些性状。

每种生物都有许多不同于其他生物的独特性状,也有一些与其他个体相同或相似的性状。这些性状有的外表可见,有的则从外表上看不到。

2. 什么是相对性状?

同一种生物的某一性状,往往有多种不同的表现。比如人的血型,就有A型、B型、O型和AB型等不同的表现。我们把“同种生物同一性状的不同表现,称为相对性状”。

关于相对性状,我们要注意两点。第一,相对性状是指同种生物同一性状的不同表现,不同种生物之间没有相对性状。第二,相对性状可以有多种不同的表现,不仅仅只有两种情况。以花的颜色为例,同一植物(如郁金香),花色可能有许多种:红色、黄色、蓝色、紫色等等。

3. 生物的性状是随机出现的?还是由某些因素决定的呢?

为了寻找这个问题的答案,科学家进行了一系列相关的实验。比较典型的有孟德尔的豌豆杂交实验。在自然的状况下,豌豆有高茎、矮茎这两种相对性状。高茎豌豆高达1.5米,矮茎豌豆则仅有25厘米左右。二者的区别非常明显。孟德尔注意到,高茎豌豆的自交后代都是高茎的,矮茎豌豆的自交后代也都是矮茎的。由此可见,豌豆的高矮性状不是随机出现的,科学家把这种现象称为遗传现象。

接下来,孟德尔把高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交,发现它们的后代(称为子一代)全部都是高茎的。接着,孟德尔把得到的子一代豌豆种植下去,发现它的后代(称为子二代)中既有高茎的,也有矮茎的。且高茎与矮茎的个数比接近于3:1。然后,孟德尔用豌豆的其他7组性状进行同样的实验,也得到了接近3:1的比例。

由此,孟德尔确定,生物的性状表现一定与其内部的某种因素有关。经过一系列严谨的实验和科学地推导,孟德尔终于找到了决定生物性状的物质——遗传因子。这种遗传因子存在于细胞内部,用肉眼是看不见的。

现在,人们对细胞的内部结构越来越清晰,科学家告诉我们,所谓的“遗传因子”,就是细胞核内DNA分子上的基因(有关基因的知识,我们将在下一讲中详细介绍)。

利用现代生物技术,我们可以把甲种生物细胞内的某个基因(如人的胰岛素基因)提取出来,转移到乙种生物(如大肠杆菌)的细胞中,使乙生物具有甲生物的某种性状(产生胰岛素)。我们把这种技术称为:转基因技术。乙生物则被称为“转基因生物”。这种技术的实现,很好地证明了“生物的性状是由基因控制的”。

利用这种技术,我们就可以利用大肠杆菌来生产胰岛素。当然,还可以生产多种其他药物。另一方面,我们可以用它来改良现有的多种生物。比如,使水稻、棉花具有抗虫性。

最后,我想告诉同学们:生物的性状不仅决定于基因,还与多种环境因素有关系。比如,栽种在不同酸碱度的土壤中,同一种绣球开出的花就具有不同的花色。暴露在空气中的萝卜是绿色的,埋藏在土壤中的萝卜则是白色的。

所以,生物的性状是基因与环境因素共同作用的结果。

【下期预告】

生物的性状主要由生物体内的遗传物质——基因来决定。基因是什么?它存在于生物体的什么部位?它是如何控制生物的性状的呢?下一讲,我们一起走进基因的mini世界。

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