《变异与进化》教材分析模板

2020-5-23
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基因重组
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染色体畸变
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甲
三个 3n=9
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乙
两个 2n=6 染色体组数
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丙
一个 n=4
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• 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)
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概念：生物的后代出现不同于亲本的性状
不可遗传变异
按结果分
基因突变
生
物
类 型
的
可遗传 变异
基因重组
染色体变异
自然变异
变
按来源分 人工诱导变异
异
避免变异：无性繁殖
应 用
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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。
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主题
遗传 变异 变异 与 进化
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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
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自然条件：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
多倍体
倍产生的。
人工条件：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。
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生物变异在育种上的应用
原理 常用方法
优点
缺点 过程
杂交 基因 具有相对性状 有目的的将不 育种
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有性 生殖
雄配子 直接发育 生物体 如花药离体培养 +
雌配子 直接发育 如雄蜂
生物体
单倍体
↓ 含两个染色体组→二倍体
受精卵 含三个或以上染色体组→多倍体
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单倍体和多倍体的形成
自然条件：一般由未受精的卵细胞发育而来。 单倍体
人工条件：常用花药离体培养法。
加倍
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生长期 长，结 实率低
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原理 常用方法
优点
缺点 过程
单倍 染色 取生殖细胞培 后代全部为纯 操作过
体育 体畸 养再加倍=花 合体，自交后 程麻烦
种 变 药离体培养+ 代不发生性状
秋水仙素加倍 分离，明显缩
短育种年限
植物 染色 不同物种植物 克服远缘杂交 不能按
体细 体畸 细胞融合+植 不亲和障碍 照需要
育种 重组 的两个体杂交 同优良性状集 时间
中到一个个体 长
上，操作简便
诱变 基因 物理化学病毒 提高了突变频 突变大
育种 突变 因素诱变
率，出现新的 多有害
优良基因(性状) 盲目性
多倍 染色 秋水仙素在有 器官大、产量
体育 体畸 丝前期破坏纺 高、营养丰富
种 变 锤体的形成， 等
使染色体数目
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非等位基因间自由组合 有性生殖
基因重组
基因拼接技术
基因工程
基因突变
出差错
D碱N基A对复制
结构或数目的改变
染色体变异
染色体
自然选择
隔离
基因频率的改变 积累 种群基因库的差别
物种形成
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《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
《变异与进化》教材分析
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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。
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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
个别数目的变异 21三体综合征
数目的变异
特纳氏综合征
以染色体组数成倍增减
一组非同源染色体，携带着生物的全部遗传信息(n)
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
变
变位
变
物
化
生
理
学
物
因因Leabharlann 因素素素
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癌变
正常细胞
异
原癌基因
激活 常
致癌因子
分
(物理化学生物) 化
本质
癌细胞
基因突变
无限增殖
特点
形态结 圆球形 构改变 粘连蛋
白减少 特点
易转移
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基因突变
基因重组
本质 基因结构改变，产生新 原有基因之间的重新组
基因
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
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谢细谢阅胞读 工程育种
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基因突变
野
生 正常复制 野生型基因
表达
型
复制异常
基
突变型基因
表达
因
显性突变
隐性突变
野生型性状 新性状
内部结构变化
外部诱变因素
增
个部
遗
碱 基 对
添 缺 失 改
碱 别分 基 密密 序 码码 列 改移
传 信 息 改
合，产生新基因型
发生 时间
间期(DNA复制)、转录 DNA解旋时易发生
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)
范围 所有个体均可发生。 有性生殖个体均可发生。
特点 普遍性、低频性、多害 重组率非常高 少利性、不定向性、可 逆性
意义 变异的根本来源；进化 变异的丰富来源 原材料
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胞杂 变 物组织培养
表现出
交育
亲本的
种
优良性
状
基因 基因 目的基因通过 让生物具有特 基因污
生物 进化
内容 基因重组 基因突变 染色体变异 生物变异在育种上的应用 转基因生物及其安全性 生物进化理论 物种形成 进化与生物多样性的形成
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要求 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ I I Ⅱ Ⅱ
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《变异与进化》知识框架
生物的变异 仅由环境因素引起 不遗传的变异
由遗传 物质改 变引起
可 遗 传 的 变 异