江苏省江阴市成化高级中学高考生物一轮复习 第5章 生物的变异教案 新人教版必修2(1).doc

江苏省江阴市成化高级中学2014届高考生物一轮复习 第5章 生物的变异教案 新人教版必修2【教学目标】1.基因重组及其意义 b 2.基因突变的特征和原因 b3.染色体结构变异和数目变异 b 4.生物变异株育种上的应用 c5.人类遗传病的类型、监测和预防 a 6.人类基因组计划及意义 a7.调查常见的人类遗传病 a【教学重点】 1.基因重组及其意义 b 2.基因突变的特征和原因 b3.生物变异株育种上的应用 c【教学难点】生物变异株育种上的应用 c【教 具】【教学过程】知识网络：知识梳理：一、基因突变 实例： 镰刀型细胞贫血症 症状：红细胞镰刀型，易破裂，溶血性贫血 病因：血红蛋白多肽链上一个谷氨酸被缬氨酸替换 根本原因：血红蛋白基因（dna）上一对碱基对被替换，即t/aa/t2.概念：dna分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变 外因：某些环境条件（如物理、化学、生物因素）的改变3.原因 内因：基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序发生改变 4.类型（1）根据对性状类型的影响，可将基因突变分为 显性突变：如aa，该突变一旦发生即可表现相应性状 隐性突变：如aa，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传（2）根据诱变时的状态，可将基因突变分为 自然突变：即在自然条件下发生的基因突变 诱发突变：即在人工条件下发生的基因突变 5.结果：产生了该基因的等位基因，即新基因 （不改变染色体上基因的数量和位置） 注意：基因突变是染色体上某一位点的基因发生改变，在光镜下看不见6.特点（1）普遍性（2）随机性 时间上的随机：可发生于生物个体发育的任何时候 部位上的随机：可发生在细胞内不同的dna分子上 可发生在同一dna分子的不同部位 既可发生于体细胞，也可发生于生殖细胞中。注意：若为前者，一般不传递给后者；若为后者，则可通过生殖细胞传给子代 基因突变一般发生于dna的复制过程中，如有丝分裂间期或减i前的间期（3）不定向性：表现为一个基因可向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，而且突变的方向和环境没有明确的因果关系（4）低频性（5）多害少利性：突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害；但有些突变，可能产生新性状，适应改变的环境，获得新的生存空间；还有些既无害也无益注意：基因突变的利害性主要取决于生物生存的环境，在某一环境中属于有利的，而在另一环境中可能是有害的。7.意义：基因突变是新基因产生的途径 生物变异的根本来源 生物进化的原始材料8.基因突变与生物性状的关系（1）基因突变会引起生物性状的改变 如某些碱基的增添或者缺失，引起部分氨基酸的改变，进而改变蛋白质的结构和功能，引起生物性状改变（2）基因突变不引起生物性状的改变不直接编码氨基酸的基因片段（如非编码区、真核细胞编码区的内含子区段）发生改变碱基替换前后所对应的氨基酸未发生改变由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因（3）基因片段上碱基数单个地增减一定会导致性状改变，但碱基数是以3的倍数添、减，则合成的蛋白质上氨基酸的种类、排列顺序变化较小二、基因重组1.概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合的过程2.类型：（1）自由组合：减i后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合（2）交叉互换：减i四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换 （非姐妹染色单体的等位基因互换）（3）外源基因的导入（基因工程）3.途径：有性生殖4.结果：产生新的基因型5.意义：是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义（基因重组是生物多样性的主要原因）一对父本和母本通过 有性生殖 产生的后代个体之间总会存在一些差异，这种变异主要来自 基因重组【二次备课】【作业布置】 【教学后记】课题： 生物的变异主备：卞芳芳 第 2 课时 总第 课时【教学目标】【教学重点】 1.基因重组及其意义 b 2.基因突变的特征和原因 b3.生物变异株育种上的应用 c【教学难点】生物变异株育种上的应用 c【教 具】【教学过程】三、染色体变异 （光镜下可见的染色体结构或数目的改变） （一）染色体结构的变异2.结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异3.特点：大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，有时甚至会导致生物体死亡特别提醒：易位与交叉互换的区别 易位：非同源染色体之间部分片段的移动 交叉互换：同源染色体的非姐妹染色单体之间部分片段发生交叉互换基因突变与染色体结构变异的区别 基因突变：遗传物质在分子水平方面的改变，碱基对数目、种类改变非常少，一 般光镜下看不见；会产生新基因 染色体结构的变异：遗传物质在染色体水平方面的变异，结构和数目的改变幅度较大，光镜下可观察到；不产生新基因。例1：已知某物种一条染色体上依次排列着m、n、o、p、q五个基因，图中不属于染色体结构发生变化的是（二）染色体数目的变异 个别染色体数目的增减：21-三体综合征（多了一条21号染色体） 以染色体组成倍地增减：三倍体无籽西瓜1.染色体组（1）概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体（携带着控制生物生长发育的全部遗传信息） （2）染色体组数目的确定根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组根据基因型判断：基因型中控制同一性状的相同基因或等位基因共出现几次，就含几个染色体组根据染色体的数目和染色体的形态数来推算：染色体组数 = 染色体数/染色体形态数例2：如图是果蝇体细胞的染色体组成，以下说法正确的是 a染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组b染色体3、6之间的交换属于基因重组c控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上d果蝇单倍体基因组可由1、2、3、6、7的dna分子组成2.二倍体、多倍体和单倍体的比较二倍体多倍体单倍体概念体细胞中含2个染色体组的个体体细胞中含3个或3个以上染色体组的个体体细胞中含本物种配子染色体数目的个体染色体组2个3个或3个以上1至多个发育起点受精卵受精卵配子植物特点正常茎秆粗壮，器官较大，营养物质含量高。发育迟缓、结实率低植株弱小，高度不育举例几乎全部动物、过半数的高等植物普通小麦、香蕉、无籽西瓜、马铃薯、小黑麦等雄蜂、花药离体培养得到的玉米及小麦等特别提醒：判断某个体是否为单倍体的依据为个体发育的起点，而不是其体细胞中所含的染色体组数目由 配子 直接发育成的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫 单倍体 （如用六倍体普通小麦的花粉培育形成的植株就属于 单倍体 ）雄蜂：是由卵细胞不经受精直接发育形成的个体，属于单倍体。例3：图示细胞中所含染色体，正确的是 a一定代表二倍体生物，其每个染色体组含一条染色体b.可能代表二倍体生物，其每个染色体组含二条染色体c.一定代表二倍体生物，其每个染色体组含三条染色体d.可能代表单倍体生物，其每个染色体组含四条染色体3.基因突变、基因重组和染色体变异的比较基因突变基因重组染色体变异实质基因结构的改变基因的重新组合染色体结构或数目变化适用范围任何生物均可发生真核生物有性生殖产生配子时真核生物核遗传中发生产生结果产生新基因，基因数目未变只改变基因型，未发生基因改变可引起基因“数量”的变化意义生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义对生物进化有一定的意义育种应用诱变育种杂交育种单倍体、多倍体育种四、各种育种方法的比较诱变育种杂交育种单倍体育种多倍体育种方法用射线、激光、化学药品等处理生物杂交自交选种自交先花药离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理获得纯合植株秋水仙素处理萌发的种子或幼苗原理基因突变基因重组染色体变异染色体变异优点提高变异频率、加速育种进程、大幅度地改良某些性状将同种生物不同个体的优良性状集中到一个个体上后代都是纯合子，明显缩短育种年限茎秆粗壮，器官较大，营养物质含量高缺点有利变异个体少，须大量处理供试材料育种周期长、限于同种或亲缘关系较近个体技术较复杂发育迟缓、结实率低实例青霉素高产菌株获矮秆抗病小麦的培育快速培育矮秆抗病小麦培育三倍体无籽西瓜特别提醒：多倍体形成的原因：受外界条件剧烈变化或生物内部因素的干扰，有丝分裂受阻，染色体数目加倍人工诱导多倍体最有效的方法很多，如低温处理等。目前最常用而且最有效的方法：用 秋水仙素 来处理 萌发的种子或幼苗 。 （秋水仙素的作用：能抑制 纺锤体 的形成； 时间：有丝分裂 前 期）单倍体的形成的原因：生殖细胞未经受精，单独发育形成的个体三倍体无籽西瓜的培育中，第一年四倍体植株上所结果实是：四倍体果实、三倍体种子；第二年三倍体植株上所结果实是：三倍体果实、无种子无子的原因是：三倍体植株在减数分裂时， 染色体的联会 发生紊乱，不能形成正常的生殖细胞无子番茄培育的方法：用 一定浓度的生长素 处理未受粉的雌蕊柱头 原理：生长素促进果实发育 无子西瓜培育的方法： 多倍体育种 原理： 染色体变异 例4：在三倍体无籽西瓜的培育过程中，将二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟接受普通二倍体西瓜的正常花粉后，发育成果实，其果皮、种皮、胚芽、胚乳细胞的染色体组数依次为 a4、2、2、4b4、4、3、5 c3、3、3、4d4、4、3、6五、低温诱导植物染色体数目变化的实验1.原理：低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成，阻止细胞分裂，导致细胞中染色体数目加倍2.