基因的显性和隐性.doc

第三节 基因的显性和隐性一、教学目标1.举例说出相对性状与基因的关系，描述控制相对性状的一对基因的传递特点。2.说明近亲结婚的危害。3.增强实事求是的科学态度和运用科学方法解释生命科学的有关问题。二、教学策略本节内容是前两节内容的综合和深入，是本章的难点之一。教师可以在简要回顾一种性状是由一对基因控制的，父母通过精子和卵细胞，分别只把一对基因的一个传给了受精卵，这样子代的体细胞中，控制一种性状的基因仍然有一对，一个来自父方一个来自母方。在此基础上，教师可以提出本节需要解决的问题，即控制相对性状的一对基因之间的关系问题。教师可以指导学生阅读教材，也可以再举出几个典型实例，以激发学生积极探索的欲望，同时表明该问题具有普遍性。教材安排孟德尔的豌豆杂交实验，目的是启发学生回答上述问题，需要科学的实验，并通过对实验结果的分析，得出基因有显性和隐性的关系。关于孟德尔的豌豆杂交实验，教师可以让学生仔细阅读，在阅读的基础上，师生共同讨论得出结论。也可以在教师带领下，结合实验以问题推进的方式，逐步得出结论。大致如下：1.孟德尔选择了容易区别的相对性状作为研究对象，例如高豌豆高约1.82.1 m，矮豌豆高约0.20.5 m。如果高豌豆控制高度的一对基因是AA，矮豌豆控制高度的基因是aa，两者杂交的后代杂种豌豆会怎样呢?（要求学生回答，教师可以强调杂种高豌豆与上代高豌豆一样的高。）2.杂种豌豆为什么只表现高的呢?难道控制矮性状的基因（a）没有传给子代吗?（指导学生阅读教材的有关部分，安排学生讨论，并回答。）3.把杂种高豌豆种下去，后代有高也有矮，并且矮的还和原来的矮豌豆一样的矮，其体内含有矮基因（a）。这表明了有的杂种豌豆虽表现高的性状，但含有控制矮性状的基因（a），只是未能表现出来。由此可见，杂种高豌豆体内既有高基因（A），也有矮基因（a），杂种细胞中同时含有A和a时，能够通过性状表现出来的基因A称为显性基因，被掩盖的基因a称为隐性基因。高和矮这对相对性状，高就是显性性状，矮为隐性性状。4.隐性性状在什么情况下才能表现出来呢?（可让学生回答）还可以要求学生思考杂种豌豆的后代为什么高的多矮的少?关于禁止近亲结婚，教师可以先让学生阅读教材，形成初步的认识，然后师生共同分析一典型实例，使学生了解到，在一个家族中携带某种隐性致病基因（如白化病基因）的机会比其他家族也携带该种基因的机会要高，当近亲结婚后，两个隐性致病基因相遇的机会大大增加，患病的机会要高出许多。由此使学生懂得为什么我国婚姻法规定禁止近亲结婚的道理。科学技术社会中介绍了中国参与人类基因组计划的有关情况，以及基因组研究的新进展，教师应要求学生课后阅读，或以此为题，鼓励学生自己搜集有关信息资料，开办班级小展览。三、参考答案练习1.当惯用右手是显性性状时，孩子的细胞内有控制惯用左手的基因。当惯用左手是显性性状时，孩子的细胞内没有控制惯用左手的基因。2.不能，决定无酒窝的基因为隐性基因d，所以无酒窝的夫妇决定有无酒窝的基因型都为dd，当亲代形成生殖细胞时只能将d传递给子代而不会出现显性基因D，所以，其子女是无酒窝的。3.不合适。宝玉和黛玉是表兄妹，属于三代以内的旁系血亲，按我国现行婚姻法规定是不能结婚的。如果近亲结婚，其后代有害基因纯合的机会比随机婚配的后代要高许多倍。四、参考资料基因的显性和隐性以孟德尔的豌豆杂交试验中花的颜色这一性状为例，开红花的植株自花受粉，后代都是开红花的；开白花的植株自花受粉，后代都是开白花的。孟德尔把开红花的植株与开白花的植株杂交，这两个植株叫做亲代，记作P。杂交后产生第一代即子一代F1，其植株全部开红花，没有开白花或其他颜色的花的。此结果不受红花做母本或父本的影响。为什么子一代中没有出现白花植株，难道这一性状在子一代中消失了吗?这一想法促使他再进一步地观察。他将子一代的红花植株自花受粉，所得子二代F2中除红花植株外，又出现了白花植株，而且红花与白花的比例为31。白花的性状又出现了。这说明它在子一代中并没有消失，只是隐而未现。这些结果使孟德尔认为，遗传性是由于特异因子的作用。孟德尔把子一代中显现出来的性状叫做显性性状，如红花；控制显性性状的基因是显性基因，用大写字母表示（C）。在子一代中未显现的性状叫做隐性性状，如白花；控制隐性性状的基因为隐性基因，用小写字母表示（c）。在对种皮的颜色、茎的高矮等不同相对性状的杂交试验中，孟德尔也得到了同样结果，隐性表型总在子二代出现，并且约占植株总数的四分之一。他认为红花纯种植株携带的红花基因C为两份拷贝（CC），白花植株携带的基因c也为两份（cc），把以上两种含有一个基因两份拷贝的个体叫做纯合子。生物体在（通过减数分裂）形成生殖细胞配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子，纯种红花豌豆的配子只有一个显性基因C，而开纯种白花的豌豆的配子只有一个隐性基因c。通过杂交而受精时，在F1的体细胞中基因恢复成对，结合成Cc，此F1的个体叫做杂合子。由于基因C对基因c的显性作用，F1只表现为红花。当子一代自交时，可产生三种不同的基因型CC，Cc,cc，它们以121的比例出现，这就是表现出红花比白花为31。显然，子一代的植株从白花亲本得到了白花的遗传因子，而且这个遗传因子在植株内没有起变化，即没有与代表红花的遗传因子相混合，因子二代中的白花跟亲本的白花一样，完全不带红色。这说明遗传不是混合式的，由此也得出“颗粒式遗传”的一个重要概念：代表一对相对性状的遗传因子在同一个体内各自存在，而不相沾染，不相混合。以后遗传学的发展越来越显示出这个概念的正确性和重要性。白化病与苯丙酮尿症酶是一种蛋白质，它是在特定的基因指导下合成的。基因决定酶的形成，酶控制生化反应，从而控制代谢。白化病与苯丙酮尿症均为与酶有关的先天性代谢缺陷病。1.白化病皮肤色素的深浅，取决于黑色素的多少，黑色素有保护皮肤的作用。缺少黑色素，阳光里的紫外线会伤害细胞。酪氨酸酶与黑色素的产生有关，黑色素的前体是酪氨酸，酪氨酸在酪氨酸酶的作用下成为双羟苯丙氨酸，再逐步形成黑色素。若这种酶减少，就引起色素的产生发生障碍，进而出现白化病。此病的症状为不能合成或几乎不能合成黑色素。皮肤白，带粉红色，头发淡黄色，虹膜淡灰或淡红，怕光，视力也很差。白化病是一种遗传缺陷，是常染色体隐性遗传。如果我们把决定酪氨酸酶的基因称为A，则正常人的基因型是AA或Aa，而白化病人的是aa，白化病人没有A基因，就没有酪氨酸酶。2.苯丙酮尿症此病是人类在出生数个月以后，出现以智力障碍、脑电波异常、头发细黄、皮肤色浅，尿有“发霉”臭味等主要病征的常染色体单基因隐性遗传病。苯丙氨酸在正常人中可以在苯丙氨酸羟化酶的作用下转变为酪氨酸，酪氨酸再转化成黑色素。但在某些人中由于不能形成苯丙氨酸羟化酶，苯丙氨酸只能在苯丙氨酸转氨酶的作用下变为苯丙酮酸，由尿中排出。同时，血液中苯丙氨酸太多，抑制酪氨酸转变成黑色素。有此代谢障碍的人比正常人形成的色素少，但并不是一个完全的白化病人，因为这种人可以利用膳食中现成的酪氨酸转化为黑色素。过多的苯丙氨酸在体内堆积，会损害中枢神经系统，引起严重的精神和智力发育迟缓症。据估计，精神病院中有千分之六的精神病患者是由此原因引起的。尿中有苯丙酮酸，可用化学方法测定出来。如果及早发现（出生时检查尿液），在患者的食物中减少苯丙氨酸的含量，可防止患者智力低下的出现。直系血亲和旁系血亲血亲是指有血缘关系的亲属。血亲又分为直系血亲和旁系血亲两种。直系血亲是指有直系关系的亲属，从自身往上数的亲生父母、祖父母（外祖父母）等均为长辈直系血亲。从自身往下数的亲生子女、孙子女、外孙子女均为晚辈直系血亲，是与自己同一血缘的亲属。而兄弟姐妹、伯伯、叔叔、姨母和侄、甥等这些平辈、长辈、晚辈，都是旁系血亲。所谓三代内的旁系血亲，是指从自己上溯至同一血缘的亲属，再向下数三代。例如，计算男方本人同表妹属于第几代旁系血亲，可先由个人经过母亲上溯至与表妹同一个血缘的外祖父母。外祖父母为第一代，向下数至表妹的母亲，即本人的姨母，为第二代，再向下数至表妹，为第三代。男方本人与表妹即属三代以内的旁系血亲，依法禁止结婚。按此计算，凡兄弟姐妹、堂兄弟姐妹、表兄弟姐妹，以及姑侄舅甥女等均属三代以内旁系血亲，均禁止结婚。按照我国过去的传统习俗，上述三代以内的旁系血亲，除表兄弟姐妹外，一律不许结婚，所以当前特别要着重改变表兄弟姐妹可以结婚的传统习俗。人类基因组计划现代遗传学家认为，基因是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达。如不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等不同，是基因差异所致。人类只有一个基因组，大约有35万个基因。人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的，旨在阐明人类基因组约30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。计划于1990年正式启动，这一投资30亿美元的计划的目标是，为30亿个碱基对构成的人类基因组精确测序，从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。打个比方，这一过程就好像以步行的方式画出从北京到上海的路线图，并标明沿途的