🧬 生殖、发育与遗传

# 模块六：生物的生殖、发育与遗传

考纲要求

1. 列举植物的无性生殖方式
2. 举例说明昆虫的生殖和发育过程
3. 描述两栖动物的生殖和发育过程
4. 描述鸟的生殖和发育过程
5. 说明DNA是主要的遗传物质
6. 描述染色体、DNA和基因的关系
7. 举例说明生物的性状是由基因控制的
8. 解释人的性别决定
9. 举例说出生物的变异
10. 举例说出遗传育种在实践上的应用

给初学者的话

本章学习目标

学完本章，你应该能：

• 区分有性生殖和无性生殖；
• 说出昆虫、两栖动物、鸟类发育过程的主要特点；
• 理解染色体、DNA、基因的关系；
• 会画简单的遗传图解，能判断基因的显隐性。

第一部分：生物的生殖和发育

一、植物的生殖

1. 有性生殖

由两性生殖细胞结合形成受精卵，再由受精卵发育成新个体的生殖方式。

被子植物有性生殖过程：

开花 → 传粉 → 受精 → 形成果实和种子

• 传粉：花粉从花药落到雌蕊柱头上的过程。
• 受精：花粉管中的精子与胚珠中的卵细胞结合形成受精卵。

2. 无性生殖

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。

常见的无性生殖方式：

• 扦插：剪取植物的一段枝条，把下部插入湿润土壤中，使其生根发芽。如葡萄、月季、柳树。
• 嫁接：把一种植物的枝或芽，接在另一种植物的茎或根上，使接在一起的两部分长成一个完整的植株。

- 接上去的枝或芽叫接穗；

- 被接的植物叫砧木。

• 压条：将植物的枝蔓压埋于湿润的基质中，待其生根后与母株割离，形成新植株。
• 组织培养：在无菌条件下，将植物体的器官、组织或细胞等培养在含有多种营养物质和植物激素的培养基上，使其发育成完整的植物体。

二、昆虫的生殖和发育

昆虫的生殖方式：有性生殖、体内受精、卵生。

昆虫的发育有两种类型：

三、两栖动物的生殖和发育

代表动物：青蛙、蟾蜍、大鲵、蝾螈等。

生殖特点：有性生殖、体外受精、卵生。

发育过程：受精卵 → 蝌蚪 → 幼蛙 → 成蛙

• 蝌蚪：有尾，用鳃呼吸，生活在水中，外形像鱼。
• 成蛙：有四肢，用肺呼吸，皮肤辅助呼吸，水陆两栖。

两栖动物的生殖和发育离不开水，这是两栖动物分布范围较小、种类较少的重要原因之一。

四、鸟的生殖和发育

鸟类的生殖方式：有性生殖、体内受精、卵生。

鸟卵的结构：

第二部分：生物的遗传和变异

五、基因控制生物的性状

遗传：亲子间的相似性。

变异：亲子间及子代个体间的差异。

性状：生物体形态结构、生理和行为等特征的统称。如人的单眼皮和双眼皮、豌豆的高茎和矮茎。

相对性状：同种生物同一性状的不同表现形式。如豌豆的高茎和矮茎、人的有耳垂和无耳垂。

基因控制性状：生物的性状是由基因控制的，基因是有遗传效应的DNA片段。

六、基因在亲子代间的传递

染色体：细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，由DNA和蛋白质两种物质组成。

DNA：主要的遗传物质，呈双螺旋结构。

基因：有遗传效应的DNA片段。

三者关系：染色体上有DNA，DNA上有许多基因。

基因在亲子代间传递的过程：

• 在有性生殖过程中，基因经精子或卵细胞传递。
• 精子和卵细胞是基因在亲子代间传递的"桥梁"。

染色体数目的变化：

• 体细胞中染色体成对存在；
• 形成生殖细胞时，成对的染色体分开，染色体数目减半；
• 受精卵中染色体数目恢复为体细胞数目，一条来自父方，一条来自母方。

人的体细胞染色体数为23对（46条），生殖细胞染色体数为23条，受精卵染色体数为23对。

七、基因的显性和隐性

显性基因：控制显性性状的基因，通常用大写字母表示，如D。

隐性基因：控制隐性性状的基因，通常用小写字母表示，如d。

基因组成与性状表现：

遗传图解示例：高茎豌豆（Dd）自交

亲代：    Dd    ×    Dd
          ↓         ↓
生殖细胞： D    d    D    d
          \   /      \   /
子代：    DD   Dd    Dd   dd
          高茎  高茎  高茎  矮茎

子代高茎与矮茎的比例约为3:1。

八、人的性别遗传

人的性别由性染色体决定。

• 男性体细胞性染色体：XY
• 女性体细胞性染色体：XX

生殖细胞中的性染色体：

• 男性产生两种精子：含X染色体的精子和含Y染色体的精子，比例为1:1。
• 女性只产生一种卵细胞：含X染色体的卵细胞。

性别决定过程：

• 含X染色体的精子与卵细胞结合 → 受精卵为XX → 发育为女性
• 含Y染色体的精子与卵细胞结合 → 受精卵为XY → 发育为男性

九、生物的变异

变异的类型：

遗传育种在实践中的应用：

• 选择育种：人工选择高产、抗病等优良性状的个体进行繁殖。
• 杂交育种：利用基因重组原理，将两个或多个品种的优良性状组合在一起。
• 诱变育种：利用射线或化学物质等诱导基因突变，从中选育优良品种。

十、真题链接

【选择题示例】

例：下列生殖方式中，属于无性生殖的是（  ）

A. 试管婴儿  B. 种子繁殖  C. 嫁接  D. 鸟类产卵

解析：选C。嫁接不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体，属于无性生殖。其他三项都经过两性生殖细胞结合，属于有性生殖。

【综合题示例】

例：某班同学用围棋子模拟人类生殖细胞进行"生男生女"概率的探究实验。实验中黑色围棋子代表含Y染色体的精子，白色围棋子代表含X染色体的精子或卵细胞。甲袋装20枚白子，乙袋装10枚白子和10枚黑子。每次从甲、乙两袋中各取一枚棋子组合，记录后放回。

（1）甲袋中的棋子模拟的是哪种生殖细胞？

（2）每次从两袋中各取一枚棋子模拟什么过程？

（3）根据实验结果，生男生女的概率各约为多少？

解析：

（1）甲袋中只有白色棋子，模拟女性的卵细胞（只含X染色体）。

（2）模拟受精过程。

（3）各约为50%。

十一、本模块易错点汇总

课本实验精讲

实验一：观察鸡卵的结构

实验步骤：

1. 取一枚鸡卵，用放大镜观察卵壳表面，看到许多小气孔。
2. 将鸡卵钝端轻轻敲出裂纹，用镊子将碎裂的卵壳连同外壳膜除去，看到气室。
3. 将卵壳膜打破，使内容物流到培养皿中，观察卵白、卵黄、系带、胚盘等结构。

重要结构：

• 卵黄：主要营养物质
• 卵白：提供水分和部分营养
• 胚盘：含有细胞核，是胚胎发育的部位
• 气室：提供氧气

实验二：观察蝗虫（或蚕）的生殖发育过程

实验目的：理解昆虫变态发育的特点。

观察结果：

• 完全变态发育：卵 → 幼虫 → 蛹 → 成虫（如家蚕、蜜蜂、蝴蝶）
• 不完全变态发育：卵 → 若虫 → 成虫（如蝗虫、蟋蟀、螳螂）

核心概念辨析表

🚀 高中衔接（选读）

1. 减数分裂

减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。

• 染色体复制一次，细胞分裂两次。
• 结果是：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。

2. 孟德尔自由组合定律

控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

3. 可遗传变异的来源

• 基因突变：DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，引起基因结构改变。
• 基因重组：生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。
• 染色体变异：染色体结构或数目发生改变。

综合例题精讲

例题 1：基因型为 Aa 的个体自交，后代基因型及比例是什么？表现型及比例是什么？（A 对 a 为完全显性）

解析：

• 亲本 Aa 产生配子 A 和 a，比例为 1:1。
• 自交后代基因型：AA:Aa:aa = 1:2:1
• 表现型：显性:隐性 = 3:1

例题 2：为什么近亲结婚后代患遗传病的概率会增加？

解析：近亲双方携带相同隐性致病基因的概率较大。如果双方都是某种隐性致病基因的携带者（Aa），他们的子女就有 25% 的概率患病（aa）。

学习自评清单

• [ ] 能区分有性生殖和无性生殖
• [ ] 能说出昆虫、两栖动物、鸟类的生殖发育特点
• [ ] 能说出鸟卵的主要结构和功能
• [ ] 能区分基因、DNA、染色体
• [ ] 能解释基因的显性和隐性
• [ ] 能绘制简单的遗传图解
• [ ] 能区分可遗传变异和不可遗传变异

十二、拓展加油站（可选读）

🚀 进阶挑战（想拔高再看）

✏️ 巩固加油站

复习完本章后，可尝试完成：

1. 画出昆虫完全变态和不完全变态发育过程图；
2. 书写豌豆一对相对性状的遗传图解；
3. 分析一个家族遗传病系谱图，判断显隐性。

👨‍🏫 老师的小提醒

遗传题解题技巧：

• 先判断显隐性："无中生有"为隐性，"有中生无"为显性；
• 再写基因型：隐性性状的个体基因组成为纯合隐性；
• 最后画遗传图解，注意配子类型和比例；
• 计算概率时要考虑所有可能的组合。

🔗 和其他章节的联系

• 与细胞分裂联系：减数分裂产生生殖细胞；
• 与进化联系：可遗传的变异为生物进化提供原材料；
• 与人体健康联系：遗传病、近亲结婚的危害。