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1、新课标人教版课件系列,高中生物 必修2,第五章 基因突变及其他 变异,教学目标,知识与技能目标 举例说明基因突变的特点和原因；举例说出基因重组；基因突变的原因；说出染色体结构变异的基本类型说出染色体数目的变异；理解染色体组的概念；认识单倍体，二倍体和多倍体之间的关系；了解几种遗传病的法病情况；学习遗传病的监测和预防。 情感态度与价值观 关注染色体加倍对人类未来的发展影响；关注人类常见的遗传病；关注人类基因组计划的意义及其与人体健康的关系 。 课时安排 第一节 1课时； 第二节 2课时； 第三节 1课时,第五章基因突变及其他变异,第一节 基因突变和基因 重组,干旱,生物界中的变异现象,干旱 水肥
2、充足,不遗传变异,可遗传变异,镰刀型细胞贫血症分析,圆饼状的红细胞,镰刀状的红细胞,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质, , , ,G U A ,直接原因,根本原因,替换,正常 红细胞,镰刀形 红细胞,思考:,DNA的碱基对还有可能发生什么的变化？, , , , , , ,增添,缺失,替换,DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,1、基因突变的定义：,发生基因突变的基因与原来基因相同吗？,实质：产生新基因,（3）上述时期发生的基因突变一定能遗传给后代吗？,（2）基因突变发生在细胞分裂的那一时期？,有丝分裂间期或减数第一次分裂间期,体细胞
3、,生殖细胞,（一般不能传给后代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,（1）基因突变，是否一定会引起蛋白质的改变？,思考？,物理因素：X射线 激光等,化学因素：亚硝酸 碱基类似物等,生物因素：病毒 某些细菌等,2、基因突变的原因,（1）诱发突变,（2）自发突变,夏季涂抹防晒霜 化疗法抑制癌细胞增殖 青少年少上网，少用手机 不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）,物理因素,化学因素,物理因素,化学因素,少吃烧烤和油炸食品,化学因素,分析以下情况是利用或回避了哪种因素,资料一,资料二,3、基因突变的特点,基因突变可发生在生物个体发育的任何时期。 基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上 或同一DNA分子
4、的不同部位上。,低频性、普遍性,随机性,资料三,资料四,不定向性,多害少利性,等位基因,并 指,白化苗,安康羊,抗旱玉米,思考： 1基因突变能产生新的基因吗？ 2这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害） ? 3自然环境会选择哪些个体生存下来？ （有利还是有害）,4、基因突变的意义,意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原始材料。,思考：为什么子二代会出现亲代没有的表现型？,YYRR,yyrr,YyRr,基因自由组合,基因重组：,是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制 不同性状的基因重新组合的过程。,2、定义：,1、类型,（1）自由组合型
5、：,非同源染色体上非等位基因 的自由组合。,同源染色体非姐妹染色 单体间发生等位基因的交叉互换。,（2）交叉互换型：,4、意义： 基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。,思考1：基因重组中有无新的基因产生？,思考2：果蝇的体细胞有4对同源染色体，根据自由组合规律计算，一只雄果蝇能产生多少种染色体不同的精子，一只雌果蝇能产生多少种染色体不同的卵细胞？,非常丰富,3、特点,小结：基因突变与基因重组的比较,碱基对增添|缺失|替换引起 基因结构变化，,产生新基因,不产生新基因，产生新基因型,生物变异的根本来源，为生物的进化提供原始材料,有性生殖中，控制不同性状的 基因重新组合的过程,普
6、遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。,非常丰富,自发突变、诱发突变,细胞分裂间期，DNA复制 过程中,减数第一次分裂前、后期,生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。,非同源染色体自由 组合| 交叉互换,基础检测,1、某自花传粉植物连续几年只开红花，一次开出一朵 白花，该白花植株的后代全开白花。其变异原因是 A、基因分离 B、基因重组 C、基因突变 D、环境影响,2、进行有性生殖的动物，亲代和子代之间总存在着 多多少少的差异。形成这种差异的主要原因是 A、基因分离 B、基因重组 C、基因突变 D、环境影响,3人类的血管性假血友病基因位于第12号染色体上，目前该病有20多种类型，这表
7、明基因突变具有（ ）,A随机性 B可逆性 C不定向性 D普遍性,C,4. 基因突变发生在（ ） ADNARNA的过程中 BDNADNA的过程中 CRNA蛋白质的过程中 DRNA携带氨基酸的过程中,B,基础检测,1下列关于基因突变和基因重组的说法不正确 的是 （ ） A等位基因的出现是基因突变的结果 B基因突变可产生新的基因，是生物变异的 根本来源 C细菌不可以发生基因突变 D非同源染色体上非等位基因的自由组合属于 基因重组,C,能力提升,2大肠杆菌某基因原有183对碱基，现经过突变， 减为180对碱基（减少的碱基对与终止密码子无关）， 它指导合成的蛋白质分子与原来基因指导合成的 蛋白质分子相比
8、较，差异为 （ ） A只差一个氨基酸，其他顺序不变 B除长度相差一个氨基酸外，其他氨基酸顺序 也有改变 C长度不变，但顺序改变 DA、B都有可能,D,能力提升, , U ,天冬氨酸, , , , U U ,天冬氨酸,缬氨酸,（1）基因突变，是否一定会引起蛋白质的改变？,同源染色体之间交换示意图,第五章基因突变及其他变异,第二节 染色体变异 ,：光学显微镜下可见的 染色体,一、概念,的改变,结构或数目,和基因突变的区别：,基因突变-分子水平 的变异 ，在光学显微镜下无法直接观察到。,染色体变异-细胞水平的变异，可用显微镜直接观察到。,染色体结构的变异 染色体数目的变异,主要包括：,二、类别,猫叫
9、综合征,患儿的征状： 两眼距离较远、耳位低下，存在着严重的智力障碍。 患儿哭声轻、音调高，很像猫叫。,野生型：卵圆眼,变异型：棒状眼,染色体结构的变异 其实是基因的数目和排列顺序发生了改变,导致生物性状的改变.,结论:,（二）染色体数目变异,1、个别 染色体数目增加或减少,先天性愚型（21三体综合征） 45条XY（47）,性腺发育不良（特纳氏综合征） 44条XO（45， XO）,2、染色体组倍性增加或减少,（1）、染色体组,概念：给染色体分组,特点：a、组内都是非同源染色体，形态结构、功能各不相同。 b、组内必须携带该种生物一整套遗传信息。 C、存在物种特异性。,2、染色体组倍性增加或减少,（
10、1）、染色体组,概念：给染色体分组,特点：a、组内都是非同源染色体，形态、 结构、功能各不相同。 b、组内必须携带该种生物一整套遗 传信息。 C、存在物种特异性。,甲中含有 个染色体组； 乙中含有 个染色体组。,4,3,判断细胞内染色体组数的方法,细胞内有n条相同形态的染色体， 就有n个染色体组。,思考： 1、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？ 2、子细胞中有没有同源染色体？ 3、子细胞中有几个染色体组？ 4、每个染色体组由几个染色体构成？,5条,无,1个,5个,在细胞或生物体的基因型中，控 制同一性状的基因出现几次，则 有几个染色体组。 如基因型为AAaaBBbb的细 胞内
11、有个染色体组；基因型为 AaaBBb细胞内有个染色体组。,判断细胞内染色体组数的方法,一个染色体组中无同源染色体； 一个染色体组中无等位基因和相同基因； 染色体组的数目等于细胞内相同形态的 染色体个数；每个染色体组中的染色体数目等于细胞内不同形态染色体的个数； 细胞内染色体个数=染色体组数每个染 色体组所含染色体个数。,染色体组的特点：,（2）二倍体,概念：体细胞含有两个染色组的个体。,实例：几乎全部动物，过半数的高等植物。,（3）多倍体,体细胞含有三个或 三个以上染色体组的个体。,外界条件剧变，导致有丝分裂纺缍体形成过程受阻，染色体数目加倍。,茎杆粗、果种大、营养富、结实低，发育缓,成因：,
12、特点：,概念：,多倍体产生的主要原因,处于有丝分裂前期的细胞,外界环境剧变, 不能形成纺锤体,细胞分裂停止,外界环境适宜,细胞重新开始进入分裂间期,染色体数目加倍,注：减数分裂不正常也可产生数目加倍的配子，从而产生染色体加倍的植株。,染色体数目加倍后的草莓（上） 野生状态下的草莓（下）,人工诱导多倍体育种：,方法：低温处理、秋水仙素处理萌发的种子和幼苗等,作用原理：抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。,例：三倍体无子西瓜的培育,（4）单倍体,概念：体细胞含有本物种配子染色体数目的个体。,成因：由配子直接发育。,特点：植株弱小、高度不育,例1：蜜蜂家族中有
13、雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵细胞直接发育而成的。问： 雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞内的染色体组数的关系是怎样的？,雄蜂的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞同。,例2普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是 A单倍体 B二倍体 C六倍体 D三倍体 例3某品种水稻的体细胞中含有48条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于 A四倍体 B三倍体 C二倍体 D单倍体,A,A,例4单倍体生物的体细胞内 A只有一个染色体 B只有一个染色体组 C染色体组数目成单 D与本物种配子的染色体数同,D,单倍体育种,方法：花药离体培养法,原
14、理：花药中的花粉属于配子，其细胞内含有植物体的全套遗传信息，能发育成完整植株。,过程：,单倍体育种过程,普通植株,减数 分裂,花粉,花药离 体培养,单倍体幼苗,秋水仙 素处理,纯合子幼苗,筛选所需的品种,DDTT,DdTt,花药离 体培养,DT Dt dT dt 幼苗,秋水仙 素处理,DDTT DDtt ddTT ddtt,筛选所需的品种,ddtt,DT Dt dT dt,单倍体育种在生产上的应用,三 考点落实,育种-实验设计,多倍体育种,单倍体育种,1 原理:,染色体变异,染色体变异,2方法:,用秋水仙素处理 萌发的种子或幼苗,花药离体培养法,3 过程:,( 2N ),人工诱导,染色体加倍,
15、新个体,（N）,F1花粉,个体,花药离体,培养,单倍体,纯种,人工诱导,染色体加倍,优点,营养丰富,明显缩短育种年限,策略,该育种方法 常用于植物 育种，有时 需杂交育种 配合,该育种方法只适用 于植物，有时需杂 交育种配合，需组 织培养技术手段的 支持,普通西瓜的幼苗（或萌发的种子）,秋水 仙素处理,幼苗（染色体加倍,4N）,生长,四倍体植株,四倍体植株,二倍体植株,4N瓜肉,3N胚,三倍体植株,二倍体植株的花粉,3N瓜肉,多倍体育种,杂交育种,巩固训练,一 选择题,1.下列变异中不属于染色体结构变异的是 A染色体缺失了某一片段 B 染色体增加了某一片段 C 染色体中DNA的一个碱基对发生了改
