高中生物 第四章 生物的变异 第五章 生物的进化教材分析课件 浙科版必修2.ppt

变异与进化 教材分析 指导思想 从基因的角度理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一 阐述生命延续过程中的变化性 建立知识之间的初步联系 尝试构建知识体系 关注遗传变异在生产实践中的应用 以生物进化观点 阐明生物进化的过程和原因 体会生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一 整体思路 注重核心概念的记忆与理解 理清各知识点的内在联系 加强对重难点问题的分析和处理 构建知识体系 便于整体把握 注重选取恰当习题进行练习 对重难点内容和主干知识进行梳理 并进行相关习题的细致分析 发现学生主要问题 变异与进化 知识框架 变异和进化 综合专题 可遗传变异 基因突变 基因重组 染色体变异生物变异在育种上的应用基因工程生物进化 生物课程标准 生物的变异举例说出基因重组及其意义 举例说明基因突变的特征和原因 简述染色体结构变异和数目变异 搜集生物变异在育种上应用的实例 关注转基因生物和转基因食品的安全 活动建议 低温诱导染色体加倍的实验 生物的变异 概念 生物的后代出现不同于亲本的性状 类型 按结果分 不可遗传变异 可遗传变异 基因突变 基因重组 染色体变异 按来源分 自然变异 人工诱导变异 应用 避免变异 无性繁殖 利用变异 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 基因工程育种 细胞工程育种 野生型基因 正常复制 野生型性状 表达 野生型基因 复制异常 突变型基因 新性状 表达 内部结构变化 碱基对 增添缺失改变 碱基序列 个别密码改变 部分密码移位 遗传信息改变 外部诱变因素 物理因素 化学因素 生物因素 基因突变 显性突变 隐性突变 癌变 原癌基因 激活 致癌因子 物理化学生物 本质 基因突变 正常细胞 癌细胞 异常分化 形态结构改变 圆球形粘连蛋白减少 无限增殖 易转移 特点 特点 变异的丰富来源 变异的根本来源 进化原材料 意义 有性生殖个体均可发生 重组率非常高 所有个体均可发生 普遍性 低频性 多害少利性 不定向性 可逆性 特点 减分四分体时期交叉互换减分后非等位基因自由组合 基因工程 间期 dna复制 转录dna解旋时易发生 发生时间 原有基因之间的重新组合 产生新基因型 基因结构改变 产生新基因 本质 基因重组 基因突变 范围 染色体畸变 光学显微镜可观察 结构的变异 增添缺失易位倒位猫叫综合征数目的变异 个别数目的变异 以染色体组数成倍增减 21三体综合征 特纳氏综合征 a 一个染色体组中不含同源染色体b 一个染色体组中所含的染色体形态 大小和功能各不相同c 一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因 但不能重复 不考虑xy染色体差异 d 二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体 一组非同源染色体 携带着生物的全部遗传信息 n 基因重组 染色体畸变 两个2n 6 三个3n 9 一个n 4 染色体组数 二倍体 由受精卵发育而来 体细胞中有两个染色体组多倍体 由受精卵发育而来 体细胞中有三个或三个以上染色体组单倍体 由生殖细胞直接发育成的个体 染色体数是本物种体细胞的一半 可含1或多个染色体组 有性生殖 雄配子 雌配子 受精卵 直接发育 如花药离体培养 生物体 生物体 直接发育 如雄蜂 单倍体 含两个染色体组 二倍体 含三个或以上染色体组 多倍体 单倍体 多倍体 自然条件 人工条件 自然条件 人工条件 一般由未受精的卵细胞发育而来 常用花药离体培养法 由于外界环境条件的剧变 影响了细胞分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生的 秋水仙素 常用且最有效 处理萌发的种子或幼苗 影响了细胞分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生的 单倍体和多倍体的形成 生物变异在育种上的应用 生长期长 结实率低 器官大 产量高 营养丰富等 秋水仙素在有丝前期破坏纺锤体的形成 使染色体数目加倍 染色体畸变 多倍体育种 突变大多有害盲目性 提高了突变频率 出现新的优良基因 性状 物理化学病毒因素诱变 基因突变 诱变育种 育种时间长 有目的的将不同优良性状集中到一个个体上 操作简便 具有相对性状的两个体杂交 基因重组 杂交育种 过程 缺点 优点 常用方法 原理 基因污染 生态危机 让生物具有特定的性状 定向变异 目的基因通过载体转入受体细胞 基因重组 基因工程育种 不能按照需要表现出亲本的优良性状 克服远缘杂交不亲和障碍 不同物种植物细胞融合 植物组织培养 染色体畸变 植物体细胞杂交育种 操作过程麻烦 后代全部为纯合体 自交后代不发生性状分离 明显缩短育种年限 取生殖细胞培养再加倍 花药离体培养 秋水仙素加倍 染色体畸变 单倍体育种 过程 缺点 优点 常用方法 原理 培育纯合子品种 杂交 自交 筛选出符合要求的表现型 通过多代自交直到不发生性状分离为止培育杂种优势品种 一般选取纯合双亲杂交取f1代 袁隆平杂交水稻 无籽西瓜的培育 用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜 用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交 得到三倍体的西瓜种子 三倍体西瓜减数分裂联会紊乱 不能产生正常的配子 三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜 aaa 普通小麦的形成过程 普通小麦 各育种方式的相通之处 从原理上分 基因突变 诱变育种基因重组 杂交育种 基因工程育种染色体畸变 多倍体 单倍体育种 植物体细胞杂交从操作上分 需要用到秋水仙素 单倍体 多倍体育种需要植物组织培养 单倍体育种 基因工程育种 植物体细胞杂交需要杂交手段的 杂交育种 单倍体 多倍体育种 需要注意 植物杂交育种和植物体细胞杂交育种的区别 性状原始存在 性状原始不存在 诱变育种 同种生物不同个体中存在 操作方便 杂交育种 快速得到纯种 单倍体育种 营养丰富或无籽 多倍体育种 不同物种生物中存在 将两生物性状融合 植物体细胞杂交 使生物具有某个性状 基因工程育种 育种的根本目的是培育具有优良性状的新品种 以便更好地为人类服务 育种方法的选择 加强理论联系实际落实课程理念 生物变异在生产中的应用人类基因组计划转基因食品与健康 生物课程标准 人类遗传病列出人类遗传病的类型 包括单基因病 多基因病和染色体病 探讨人类遗传病的监测和预防 关注人类基因组计划及其意义 活动建议调查常见的人类遗传病 搜集人类基因组或基因诊治方面的资料交流 人类遗传病 遗传咨询 病情诊断 系谱分析 染色体 生化测定 遗传方式分析 发病率测算 提出防治措施 优生 一 优生的概念 二 优生的措施 婚前检查提倡 适龄生育 遗传咨询产前诊断选择性流产妊娠早期避免致畸剂禁止近亲结婚 产前诊断 羊膜腔穿刺 绒毛细胞检查 细胞 染色体 b超检查 胎儿发育 孕妇血细胞检查 是否会新生儿溶血 基因诊断 基因 生物课程标准 生物的进化说明现代生物进化理论的主要内容 概述生物进化与生物多样性的形成 探讨生物进化观点对人们思想观念的影响 活动建议搜集生物进化理论发展的资料 用数学方法讨论基因频率的变化 生物进化 达尔文的自然选择学说内容 过度繁殖 基础 生存斗争 动力 遗传变异 内因 适者生存 结果 生物与无机环境间的斗争 生物个体间的斗争 种内斗争 种间斗争 捕食 寄生 竞争 为争夺有限的生活条件 原因 结果 大量死亡少量存活 对生物某些个体有害 但对生物物种是有利的 达尔文的自然选择学说 科学性 科学地解释生物进化的原因科学地解释生物的多样性和适应性局限性 不能科学地解释遗传和变异的本质对生物进化的解释局限在个体水平强调物种的形成都是渐变的结果 现代生物进化理论 现代生物进化理论 生物进化的基本单位 种群实质 种群基因频率的改变物种的形成过程的三个基本环节 突变 基因突变 染色体畸变 和基因重组 不定向 自然选择 或人工选择 使基因频率定向改变 隔离 物种形成长期地理隔离导致生殖隔离 时间漫长 温度骤变导致染色体数目加倍或由于减分错误产生未减半的配子 自交产生的多倍体植物 短时间即可形成新物种 基因频率计算的三种方法 方法1 定义法 pa 基因a的数目 基因a的数目 基因a的数目 100 方法2 通过基因型频率计算法 pa paa 1 2paa 生物进化的实质在于种群的基因频率的改变 方法3 哈温平衡公式 paa pa 2paa pa 2paa 2pa pa 基因型频率基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占的百分比 aa aa aa 1若种群中一等位基因为a和a 设p为a的基因频率 q为a的基因频率 p q a a 1 则 p q 2 p2 2pq q2 1 又因为在一种群中 aa aa aa 1 所以p2 aa a a 为aa的基因型频率 q2 aa a a 为aa的基因型频率 即 2pq aa 2 a a 为aa的基因型频率 遗传平衡定律遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的 这一定律又称哈代 温伯格定律 它是指在一个极大的随机交配的种群中 在没有突变 选择和迁移的条件下 种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化 保持平衡 进