生物的变异和进化yong市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

专项四专项四生物变异和进化生物变异和进化第1页第1页变异变异 遗传病遗传病 进化进化基因重组及其意义基因重组及其意义基因突变特性和原因基因突变特性和原因染色体结构变异和数目染色体结构变异和数目变异变异生物变异在育种上应用生物变异在育种上应用转基因食品安全转基因食品安全人类遗传病类型人类遗传病类型人类遗传病监测和预防人类遗传病监测和预防人类基因组计划及意义人类基因组计划及意义当代生物进化理当代生物进化理论主要内容论主要内容生物进化与生物生物进化与生物多样性形成多样性形成第2页第2页生物变异生物变异一、基因重组及其意义一、基因重组及其意义1、基因重组是指在生物体进行有性繁殖过程中，控制不同性状基因重新组合。2、（、（1）一类基因重组发生在生物体通过减数）一类基因重组发生在生物体通过减数分裂形成配子时，分裂形成配子时，伴随非同源染色体自由组合，伴随非同源染色体自由组合，非等位基因也自由组合非等位基因也自由组合，从而使由雌雄配子结合，从而使由雌雄配子结合形成受精卵发育成子代产生变异。形成受精卵发育成子代产生变异。（2）另一类型基因重组发生在减数分裂形成）另一类型基因重组发生在减数分裂形成四分体时期，位于四分体时期，位于同源染色体上等位基因有时同源染色体上等位基因有时会伴随非姐妹染色单体互换而发生互换会伴随非姐妹染色单体互换而发生互换，造成，造成染色单体上基因重组。染色单体上基因重组。第3页第3页3、基因重组意义有性生殖基因重组有助于物种在一个无法预测将会有性生殖基因重组有助于物种在一个无法预测将会发生什么改变环境中生存。基因重组产生多样化基发生什么改变环境中生存。基因重组产生多样化基因组合子代，其中也许有一些子代会含有适应某种因组合子代，其中也许有一些子代会含有适应某种改变、生存所必需基因组合。改变、生存所必需基因组合。基因重组是生物变异基因重组是生物变异主要起源，对主要起源，对生物进化生物进化也含也含有主要意义。有主要意义。第4页第4页二、基因突变特性和原因二、基因突变特性和原因1、基因突变是、基因突变是DNA分子中发生碱基正确分子中发生碱基正确替换、替换、增添和缺失增添和缺失，而引起基因结构改变，叫做基，而引起基因结构改变，叫做基因突变。因突变。2、基因突变原因（外因）、基因突变原因（外因）物理原因基因突变化学原因生物原因（紫外线、（紫外线、X射线等）射线等）（亚硝酸、碱基类似物等）（亚硝酸、碱基类似物等）（一些病毒）（一些病毒）第5页第5页基因突变原因（内因）基因突变原因（内因）复制发生错误、复制发生错误、DNA碱基构成发生改变。碱基构成发生改变。3、基因突变特性、基因突变特性基因突变在生物界中是基因突变在生物界中是普遍普遍存在。存在。基因突变是基因突变是随机、不定向随机、不定向。在自然状态下，基因突变在自然状态下，基因突变频率是很低频率是很低。4、基因突变意义 基因突变是新基因产生途径；是生物变异根本来源；是生物进化原始材料。第6页第6页三、染色体结构变异和数目变异三、染色体结构变异和数目变异1、染色体结构变异 在自然条件或人为原因影响下，染色体发生结构变异主要有4种：1染色体中某一片段（缺失）；2染色体中（增长）了某一片段；3染色体某一片段位置（颠倒）了180。；4染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上。（易位）第7页第7页第8页第8页2、染色体数目的变异 染色体数目的变异能够分为两类：一类是细胞内个别染色体增长或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组形式成倍地增长或减少。染色体组：细胞中一组非同源染色体，在形态和功染色体组：细胞中一组非同源染色体，在形态和功效上各不相同，携带着控制生物生长发育所有遗效上各不相同，携带着控制生物生长发育所有遗传信息，这样一组染色体叫做染色体组。传信息，这样一组染色体叫做染色体组。雄果蝇染雄果蝇染色体组图色体组图解解第9页第9页二倍体二倍体：由受精卵发育而成个体，体细胞中含有两：由受精卵发育而成个体，体细胞中含有两个染色体组（个染色体组（自然界中，几乎所有动物和过半数自然界中，几乎所有动物和过半数高等植物都是二倍体。）高等植物都是二倍体。）多倍体多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组个：体细胞中含有三个或三个以上染色体组个体。（体。（人工诱导多倍体办法诸多，如低温处理等。人工诱导多倍体办法诸多，如低温处理等。当前最惯用并且最有效办法是用秋水仙素处理萌当前最惯用并且最有效办法是用秋水仙素处理萌发种子或幼苗。）发种子或幼苗。）单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。（蜜蜂雄蜂只有16条染色体，是单倍体生物。）第10页第10页1、原理：杂交育种：基因重组，人工诱变育种：基因突变，单倍体育种和多倍体育种：染色体变异（单、减少，多、加倍），基因工程育种：引入外源基因然后基因重组。杂交育种，人工诱变育种，单倍体育种，多倍杂交育种，人工诱变育种，单倍体育种，多倍体育种，基因工程育种五类区别体育种，基因工程育种五类区别：四、生物变异在育种上应用四、生物变异在育种上应用原理原理 特点特点第11页第11页2、特点：杂交育种产生新基因型，人工诱变育种产生新基因，单倍体育种花粉离体培养，然后秋水仙素处理幼苗，短时间得到纯合品种，多倍体育种秋水仙素处理幼苗得到，基因工程引入外源基因。细胞工程育种应归入杂交育种，只但是利用融合技术，增进亲缘关系远物种不久融合，得到新品种。第12页第12页辨认染色体组办法1、细胞内形态相同染色体有几条，就含有几种染色体组。如：此细胞有四个染色体组。2、在细胞和生物体基因型中，同一个基因有几种，就有几种染色体组。如：若细胞基因型为AaaaBBbb，任一个基因各有四个，则该生物含有四个染色体组。第13页第13页随堂练习1下列相关单倍体叙述，正确是（）A体细胞中含有一个染色体组个体 B体细胞中含有奇数染色体数目的个体C体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 D体细胞中含有奇数染色体组数目的个体2用秋水仙素处理单倍体植株后，得到一定是（）A二倍体 B多倍体 C杂合子 D纯合子CD第14页第14页3.下列关于生物变异叙述，正确是（）A、基因突变都会遗传给后代 B、基因碱基序列发生改变，不一定造成性状改变C、染色体变异产生后代都是不育 D、基因重组只发生在生殖细胞形成过程中4.用基因型为DdTt植株所产生花粒经分别离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理使其成为二倍体，这些幼苗成熟后自交后代 ()A所有为纯合体 B所有为杂合体 C1/4为纯合体 D1/16为纯合体BA第15页第15页5.现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔。理论上可采取技术是 （）杂交育种 基因工程 诱变育种 克隆技术A、B、C、D、6.下图所表示细胞代表四个物种不同时期细胞，其中含有染色体组数最多是 ()A B C DDD第16页第16页遗传病一、人类遗传病类型一、人类遗传病类型1、单基因遗传病：单基因遗传病：是指受一对等位基因控是指受一对等位基因控制遗传病。制遗传病。单基因遗传病也许由显性致病基因引起，单基因遗传病也许由显性致病基因引起，如多指、并指、软骨发育不全、抗维生素如多指、并指、软骨发育不全、抗维生素D佝偻病等。佝偻病等。也也许由隐性基因引起，如镰刀型细胞贫也也许由隐性基因引起，如镰刀型细胞贫血症、白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症血症、白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等。等。第17页第17页2、多基因遗传病：多基因遗传病：是指受两对以上等位基因控制是指受两对以上等位基因控制人类遗传病。人类遗传病。多基因遗传病主要包括一些先天性发育异常多基因遗传病主要包括一些先天性发育异常和一些常见病，如原发性高血压、冠心病、和一些常见病，如原发性高血压、冠心病、哮喘病和青少年型糖尿病。（多基因遗传病哮喘病和青少年型糖尿病。（多基因遗传病在群体中发病率比较高）在群体中发病率比较高）3、染色体异常遗传病：、染色体异常遗传病：是指由染色体异常引起遗是指由染色体异常引起遗传病叫做染色体异常遗传病（简称染色体病）。传病叫做染色体异常遗传病（简称染色体病）。常见染色体病常见染色体病三体综合症三体综合症不表不表现孟德孟德尔遗传规律。律。受受环境影响境影响第18页第18页二、人类遗传病监测和预防二、人类遗传病监测和预防遗传病监测和预防意义：遗传病不但给患者个人带来痛苦，并且给家庭和社会造成承担。通过遗传征询遗传征询和产前诊断产前诊断等手段，对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防预防遗传病产生和发展。第19页第19页1.遗传征询内容和环节遗传征询内容和环节检查,理解病史,作出遗传诊断分析遗传病传递方式推断后代发病几率 提出提议第20页第20页2,产前诊断办法(1)羊水检查(2)B超检查(3)孕妇血细胞检查(4)基因诊断我国婚姻法要求我国婚姻法要求:直系血亲直系血亲和三代以内和三代以内旁旁系血亲系血亲之间严禁结婚之间严禁结婚第21页第21页三、人类基因组计划及意义三、人类基因组计划及意义 1.人类基因组计划（Human Genome Project,简称HGP)好比绘制人类遗传信息地图。根据这个地图，人类可以清晰地结识到人类基因构成、结构、功能及其互相之间关系。人类基因组计划实行，对于人类疾病诊治和预防具有重要意义。2.人类基因组计划及其影响(正面观点和负面观点)科学技术是一把双刃剑，既可认为人类造福，又也许带来某些负面影响 第22页第22页2(多选)我国婚姻法明确要求：直系血亲和三代之内旁系血亲严禁结婚，对任何一个人来说，在下列血亲关系中属于旁系血亲是（）A亲弟兄、亲姐妹 B祖父、祖母C表弟兄、表姐妹 D外祖父、外祖母3.下列属于遗传病是（）A孕妇缺碘，造成出生婴儿得先天性呆小症B由于缺乏维生素A，父亲和儿子均得了夜盲症C一男子40岁发觉自己开始秃发，据理解他父亲在40岁左右也开始秃发D一家三口，由于未注意卫生，在同一时间内均患有甲型肝炎病ACC第23页第23页生物进化生物进化一、当代生物进化理论主要内容一、当代生物进化理论主要内容(一）种群是生物进化基本单位一）种群是生物进化基本单位1种群是生活在一定区域中 同种生物所有个体。2种群基因库是该种群中 所有个体所含有所有基因（二）突变和基因重组产生进化原材料（二）突变和基因重组产生进化原材料1可遗传变异起源于 基因突变、基因重组 和 染色体变异，其中 基因突变 和 染色体变异 统称为突变。基因突变产生新 等位基因，就也许使种群基因频率发生改变。突变和重组 提供了生物进化原材料。2由于突变和基因重组都是随机、不定向，因此它们只是提供了生物进化原材料，不能决定生物进化方向。第24页第24页（三）自然选择决定生物进化方向在自然选择作用下，种群基因频率会发生 定向 改变，造成生物朝着 一定 方向不停进化。（四）隔离造成新物种形成1隔离是 不同种群 个体，在自然条件下 基因不能自由交流 现象。常见隔离有 生殖隔离 和 地理隔离。2生殖隔离即不同物种之间普通是 不能相互交配，即使 交配成功 也不能 产生可育后代。3地理隔离即同一个生物因为 地理上障碍而分成不同种群，使得种群间不能发生基因交流 现象4.生殖隔离一旦形成，就形成了新物种。第25页第25页二、生物进化与生物多样性形成二、生物进化与生物多样性形成1、生物进化实质是种群基因频率发生改变。2、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停进化和发展。例子：猎豹追捕斑马；生物出现由厌氧到好氧。2.生物多样性包含三个层次内容：基因 多样性、物种 多样性和 生态系统 多样性。第26页第26页随堂练习随堂练习1下列相关物种形成说法不正确是（下列相关物种形成说法不正确是（）A自然选择能够定向改变种群基因频率，因而也自然选择能够定向改变种群基因频率，因而也许造成新种形成许造成新种形成B突变和基因重组能够使种群产生定向变异，因突变和基因重组能够使种群产生定向变异，因而也许造成新种形成而也许造成新种形成C通过突变基因重组、自然选择及隔离三个基本通过突变基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，能造成物种形成环节，能造成物种形成D通过长期地理隔离，最后出现生殖隔离，而造通过长期地理隔离，最后出现生殖隔离，而造成物种形成成物种形成B第27页第27页2据调查，某小学小学生中，基因型百分比为据调查，某小学小学生中，基因型百分比为 （42.32%）、）、（7.36%）、（）、（0.32%）、）、（46%）、）、（4%），则），则 和和 在该地域和基因频率分别为（在该地域和基因频率分别为（）A6%、8%B8%、92%C78%、92%D92%、8%D第28页第28页3达尔文在加拉帕戈斯群岛上发觉几个地雀，分别分布于不同小岛上，以下用当代进化 理论解释错误是（）A经过长久地理隔离而达到生殖隔离，造成原始地雀物种形成现在条件地雀物种B自然选择对不同种群基因频率改变所起作用有差异，最终造成这些种群基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离C这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来后，逐步分布在不同小岛上，出现不同突变和基因重组D地理隔离一旦形成，原来属于同一物种地雀很快进化形成不同物种D第29页第29页4对以自然选择学说为关键当代生物进化理论正确理解是（）环境改变使生物产生适应性变异 隔离是新物种形成必要条件 变异是不定向 变异是定向 自然选择使种群基因频率定向改变并决定生物进化方向ABC DB第30页第30页5昆虫保护色越来越逼真，它们天敌视觉也越来越发达，结果双方都没有取得明显优势。阐明（）A自然选择不起作用B生物为生存而进化C双方在斗争中不分胜负D双方互相选择共同进化D第31页第31页6马（2N=64）和驴（2N=62）杂交形成骡子是高度不育，这阐明马和驴之间（）A产生了新物种:骡子B减数分裂中同源染色体联会紊乱 C存在着生殖隔离现象D遗传物质有本质区别C第32页第32页