人教版高中生物必修二《现代生物进化理论的主要内容》教案Word文档格式.docx
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5.现代生物进化理论的主要内容有哪些?
6.解释生物进化与生物多样性的形成?
【学生动手】
(构建知识网络)课前指导:
要求学生课前填好知识链接部分内容
【小组交流】
(合作探究·
交流碰撞)
【互动探究1】基因突变K考S资5源U网
1.概念内涵:
DNA分子发生的碱基对的;
外延:
基因突变是上某一个基因内部碱基K考S资5源U网对种类和数目的变化,基因的并未改变。
2.基因突变的特征:
普遍性(所有生物都可能发生基因突变);
随机性(生物个体发育的任何时期);
不定向性(向不同的方向发生突变);
低频性(突变的频率比较低);
少利多害性(多数有害,少数有利,也有中性)。
3.突变原因:
外在因素诱发,如因素。
也存在自发进行的基因突变,如DNA复制偶尔出现错误等。
4.基因突变的时期:
基因突变可发生在任何生物的细胞中,一般发生于的时候,突变的基因在细胞分裂的间期随DNA的复制而复制,通过细胞分裂而传递给子细胞,体细胞发生的基因突变一般不能传递给后代,而发生在生殖细胞中的突变,可以通过生殖细胞的结合传给后代。
5.意义:
基因突变能产生等位基因,是生物变异的根本来源,为生物进化提供了。
【互动探究2】基因重组
1.概念:
在生物体生殖中,的基因重新组合。
2.方式:
①有性生殖(减数分裂)
②也属于控制不同性状的基因重新组合,属于非自然的基因重组,可以发生在不同种生物之间,能够定向改变生物性状。
③的转化也属于基因重组。
3.减数分裂过程中的基因重组两种类型:
四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,使基因重组;
减数分裂第一次分裂后期中的同源染色体分离,非同源染色体自由组合,使基因重组。
4.意义:
产生了新的,(但未改变基因的“质”和“量”)
大大丰富了变异的来源;
形成生物多样性的原因之一、为生物变异提供丰富的来源(生殖最普遍的变异形式)、对生物的进化具有重要的意义。
【互动探究3】染色体组与染色体数目的判断
1.染色体组与染色体数目的差别
(1)染色体组是指细胞中形态和功能各不相同,但是携带着控制一种生物的全部信息的一组染色体。
要构成一个染色体组应具备以下几条:
①一个染色体组中不含同源染色体。
②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制物种生物性状的,但不能重复。
(2)要确定某生物体细胞中染色体组的数目,可从以下几个方面考虑:
①细胞中同种形态的染色体有几条,细胞内就含有几个染色体组。
(如图一)
②根据基因型判断细胞中的染色体数目,根据细胞的基因型确定控制每一性状的基因出现的次数,该次数就等于染色体组数(如图二)。
如基因型AAaaBBbb的细胞生物体含有个染色体组。
③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算,染色体组的数目=染色体数/染色体形态数。
2.单倍体与二倍体、多倍体的判定
(1)由发育而成的个体,含有几个染色体组,就叫几倍体。
(2)由发育而成的个体,不论含几个染色体组,都称为单倍体。
如八倍体生物的单倍体含有4个染色体组。
单倍体个体的体细胞染色体组数一般为奇数,当其进行减数分裂形成配子时,由于同源染色体无法正常联会或,不能产生正常的配子。
(3)二倍体生物的配子中只含有一个染色体组。
(4)含奇数倍染色体(如3组染色体的三倍体和单倍体)的个体不能产生正常的配子。
3.三倍体无子西瓜中果实各部分染色体
第一年所结果实
第二年所结果实
(三倍体西瓜)
果实位置
四倍体植株上
三倍体植株上
果皮染色体组数
种皮染色体组数
胚染色体组数
区别:
无子番茄是不经传粉受精,子房经生长素处理后形成的二倍体果实,其无子性状不能遗传。
【教师点拨】
考点整合一:
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
适用范围
任何生物均可发生
真核、有性生殖、核遗传(一般)
真核生物、细胞核遗传
本质
基因结构改变,光镜下,产生新基因,出现新性状
基因重新组合,产生新基因型,使性状重新组合
染色体内部结构改变或个别染色体增减或染色体组成倍增减,光镜下
发生时期及原因
间期,碱基互补配对出现差错
减Ⅰ四分体时期非姐妹染色单体交叉互换和减Ⅰ后期非同源染色体自由组合
细胞分裂时染色体不分离
发生可能
可能性很小
非常普遍
可能性较小
发生条件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交,有性生殖过程中减数分裂和受精作用
后代变异类型出现频率
类型少,出现频率少,后代只个别性状发生变异
类型多,且出现频率大
类型少,出现频率少
种类
自然突变;
人工诱变
基因自由组合;
基因交换
染色体数目、结构变异
意义
变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料
为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性原因之一,对进化有重要意义
对生物进化有一定意义,单倍体或多倍体育种
考点整合二:
几种育种方法的比较
名称
原理
方法
优点
缺点
应用
杂交育种
杂交→自交→筛选出符合要求的表现型,通过自交至不发生性状分离为止
使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上,即“集优”
⑴育种时间长
⑵局限于同一种或亲缘关系较近的个体
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦
诱变育种
⑴物理:
紫外线、α射线、微重力、激光等处理、再筛选
⑵化学:
秋水仙素、硫酸二乙酯处理,再筛选
提高变异频率,加快育种进程,大幅度改良某些性状
有利变异少,工作量大,
需要大量的供试材料
高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育
单倍体育种
染色体变异(染色体组成倍地减少)
⑴先将花药离体培养,培养出单倍体植株
⑵将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子
明显缩短育种年限,加快育种进程
技术复杂
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦
多倍体育种
染色体变异(染色体组成倍地增多)
用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
植物茎秆粗壮,叶片果实种子均大,营养物质含量提高
技术复杂,发育延迟,结实率低,一般只适用于植物
三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻
基因工程育种
提取目的基因→装入运载体→导入受体细胞→目的基因的检测与表达→筛选出符合要求的新品种
目的性强;
育种周期短;
克服了远缘杂交不亲和的障碍
技术复杂,安全性问题多
转基因“向日葵豆”;
转基因抗虫棉
考点整合三:
现代生物进化理论的主要内容
1.是生物进化的基本单位
2.产生进化的原材料
(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。
其中统称为突变。
(2)基因突变产生新的。
这就可能使种群的基因频率发生变化。
(3)突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生的突变。
(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害。
(5)突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
3.决定生物进化的方向:
考点整合四:
共同进化与生物多样性
1.生物进化的历程
①生物进化的趋势:
从原核生物到真核单细胞生物,再到真核多细胞生物;
从异养生物到自养生物;
从厌氧生物到需氧生物;
从无性生殖到有性生殖;
从低等到高等;
从水生到陆生。
2.生物多样性层次
①:
指遗传信息的总和、包括地球上所有动植物、微生物个体的基因。
②:
地球上生物有机体的多样性。
③:
生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。
④生物多样性成因:
共同进化的结果。
【即时反馈】
(基础填空)
1、基因突变主要发生在细胞分裂间期;
基因突变一定会导致基因结构的改变,不一定引起生物性状的改变;
基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。
2、基因重组的类型:
①减数第一次分裂前期→交叉互换→同源染色体上的非等基因重新组合
②减数第一次分裂后期→非同源染色体自由组合→非同源染色体上的非等基因重新组合
3、单倍体植株的特点:
长得弱小,且高度不育;
多倍体植株的缺点:
发育迟缓,结实率低。
4、人工诱导多倍体方法:
用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。
5、单倍体育种:
先用花药离体培养获得单倍体,再用秋水仙素处理幼苗,得纯合的二倍体。
优点:
明显缩短育种年限。
[来源:
学。
科。
网]
6、监测和预防遗传病的手段有:
遗传咨询、产前诊断。
遗传咨询主要包括:
了解家庭病史→分析遗传方式→推算再发风险率→提出对策和建议
7、诱变育种的原理:
基因突变。
能加速育种过程,可大幅度改良某些性状。
8、基因工程的操作工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体(如质粒、病毒等)。
学&
科&
应用:
作物育种(如抗虫棉);
药物研制(如生产胰岛素、干扰素、疫苗);
环境保护等。
9、携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病,不携带遗传病基因的个体也可能会患遗传病。
10、调查遗传病发病率的调查对象为广大人群;
调查遗传方式的对象为患者家系。
11、拉马克解释生物进化的主要观点是:
用进废退、获得性遗传。
12、达尔文自然选择学说的主要内容:
过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
13、现代生物进化理论核心仍然是自然选择学说,其主要内容有:
①种群是生物进化的基本单位;
②突变和基因重组产生生物进化的原材料;
③自然选择导致种群基因频率定向改变;
④隔离是物种形成的必要条件。
14、隔离包括地理隔离和生殖隔离,其中生殖隔离是新物种形成的标志。
15、共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断发展和变化。
16、研究生物进化的依据是化石。
生物进化的实质是基因频率的定向改变。
17、自然选择不能决定变异的方向,只对变异后的方向进行选择。
18、下面为6种不同的育种方法。
请参照上图,写出各种育种方法的名称,依据的基本原理,各个字母代表的技术或方法名称(并注意一些方法的注意事项,常设考点)
据图回答下列问题:
(1)图中A至D方向所示的途径表示______________育种方式,这种方法属常规育种,一般从F2代开始选种,这是因为______________。
A→B→C的途径表示育种方式,这两种育种方式中后者的优越性主要表现在__________________________。
(2)B常用的方法为___________________________________。
(3)E方法所用的原理是____________________,所用的方法如_________________、_________________。
育种时所需处理的种子应是萌动的(而非休眠的)种子,原因是_____________________________________________________。
(4)C、F过程最常用的药剂是______________,其作用的原理是____________________。
(5)由G到H过程中涉及的生物技术有_________________和____________________。
(6)K→L→M这种育种方法的优越性表现在_______________________________________。
(7)上述A~I过程中,过程作用前后没有改变作用对象的基因型。
18答案:
16.
(1)杂交从F2代开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限
(2)花药离
体培养(3)基因突变X射线、紫外线、激光亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因
素需各说出一项)种子萌动后进行细胞分裂,DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响
发生基因突变(4)秋水仙素在细胞分裂时,抑制纺锤体形成,引起染色体数目加倍(5)
基因工程或DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术植物组织培养技术(6)克服了
远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本范围(7)H、I
四、教学反思
五、个案补充
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- 现代生物进化理论的主要内容 人教版 高中生物 必修 现代 生物 进化 理论 主要内容 教案