高中生物-第5章基因突变及其他变异教学课件设计

第三单元专题三生物的变异、育种与进化[考纲要求]

1.基因重组及其意义（Ⅱ）。2.基因突变的特征和原因（Ⅱ）。3.染色体结构变异和数目变异（Ⅰ）。4.生物变异在育种上的应用（Ⅱ）。5.现代生物进化理论的主要内容（Ⅱ）。6.生物进化与生物多样性的形成（Ⅱ）。

教学目标：1.根据可遗传变异特点会区分和确认变异类型。2.根据五种育种的优点会选择育种方式。3.掌握基因频率及基因型频率的计算方法。【典例引领】（2012·全国新课标）一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果（控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因）；二是隐性基因携带者之间交配的结果（只涉及亲本常染色体上一对等位基因）。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。考点一三种可遗传变异及其比较（1）如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为

，则可推测毛色异常是

性基因突变

为

基

因

的

直接结果，因为__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为

，另一种是同一窝子代全部表现为

鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。1:1隐性只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1的结果显性1∶1毛色正常解题技巧：审题——关键词——解题

（1）由题干可知，基因突变为一个亲本一对常染色体上一对等位基因中的一个基因，即单个基因突变即能引起子代性状的改变，所以该突变为显性突变。则aa突变为Aa，该个体为杂合子，与毛色正常个体杂交（aa)后代毛色正常和异常的比例是1∶1。（2）逆推法：假设毛色异常为隐性基因携带者杂交所致，则该个体的基因型是aa，同窝毛色正常鼠个体的基因型为Aa、AA，同一窝后代的毛色全正常，或者正常和异常的比例为1∶1。【基础回顾】1、显性突变

。

由于突变为显性突变，该个体为

（杂合子或纯合子）。2、隐性突变突变后当代不能体现其性状。杂交后子代中出现该性状。

如AA突变为

。

3、基因突变的概念

。

单个基因突变即能引起子代性状的改变AaDNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，而引起基因结构的改变杂合子4.突破生物变异的3大问题（1）关于“互换”问题同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组——参与互换的基因为“

”；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位——参与互换的基因为“

”。等位基因非等位基因（2）关于“缺失”问题DNA分子上若干“基因”的缺失属于

；基因内部若干“碱基对”的缺失，属于

。（3）涉及基因“质”与“量”的变化①基因突变——改变基因的质即改变

，产生

，不改变基因的量。②基因重组——不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式，即产生新的

（注：转基因技术可改变基因的量）。③染色体变异——不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。染色体变异基因突变基因结构新基因基因型【拓展提升】（2015·甘肃天水段考）编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因分析比较指标①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1①出现的原因：②出现的原因：③出现的原因：④出现的原因：可能终止密码的位置提前肽链提前终止，肽链变短。可能导致终止密码的位置延后，肽链变长。碱基对的替换，导致密码子改变，对应的氨基酸未变。碱基对替换导致密码子改变，对应的氨基酸也改变。【例题引领】（2014·全国课标Ⅰ，32）现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题。（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有

优良性状的新品种。（2）杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_______________________________________________________________。考点二变异原理在育种实践中的应用抗病矮秆（3）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆植株杂交解题技巧：找关键词杂交育种原理：基因重组即：符合孟德尔的自由组合定律条件之一已给出【基础回顾】1、诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种，基因工程育种的原理分别是

2、秋水仙素的作用原理是

。

多倍体育种中秋水仙素可处理

，单倍体育种中秋水仙素只能处理

，切不可写成处理“种子”。基因突变、基因重组、染色体变异、染色体变异、基因重组在细胞分裂过程中，抑制纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目加倍。萌发的种子或幼苗幼苗【拓展提升】（1）茄子的早期栽培品种为二倍体，育种学家利用秋水仙素处理二倍体茄子的

，选育出了四倍体茄子。秋水仙素的作用机理是_____________________________________。（2）我国有一半以上的稻田种植的是杂交水稻。杂交育种是将___________________

_____，再经过选择和培育，获得新品种的方法。其遵循的遗传学原理是______________________。萌发的种子或幼苗在细胞分裂过程中，抑制纺锤体的形成（导致细胞中染色体数目加倍）两个或多个品种（不同品种）的优良性状通过交配集中在一起

基因重组【总结归纳】不同需求的育种方法的选择(1).将两个或多个品种的优良性状集中在一起，要用_________方法。(2).若要快速获得纯种，则用___________方法。(3).若要培育原来没有的性状，则可用_________方法。(4).若要提高品种质量，提高营养物质含量，可用___________方法。(5).若要克服远缘杂交不亲和的障碍，则可以选择___

______育种。杂交育种单倍体育种诱变育种多倍体育种基因工程【典例引领】（2015·课标卷Ⅰ，32）假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：（1）若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为

。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为

，A的基因频率为

。（2）若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是

。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为

。考点三生物的进化1:11:2:10.5A基因纯合致死1：1【基础回顾】1.现代生物进化理论中的“三、三、两、两”基因频率生殖隔离基因交流突变和基因重组自然选择隔离地理隔离【拓展提升】1.（2015·安徽卷，5）现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是（） A.75% B.50% C.42% D.21%C1.遗传平衡定律（哈迪—温伯格定律）当等位基因只有两个（A、a）时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率＝p2，Aa的频率＝2pq，aa的频率＝q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因频率应保持不变。【归纳总结】2．计算常染色体遗传基因频率【巩固训练】1.（2015·江苏卷，15）经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是（）A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存B.X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C.通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D.观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异A2.（2015·广东六校联考）MYC基因能促进细胞正常增殖或无限增殖获永生化功能，该基因若在B细胞增殖时发生如图所示变化，则会导致B细胞癌变而使人患Burkitt淋巴瘤病。某男孩16岁时患上Burkitt淋巴瘤病，已知其家族中无人患该病。下列相关叙述不正确的是（）A.该男孩患病的根本原因是有丝分裂过程中发生染色体结构变异中的易位B.该男孩精原细胞经