2022年四川省射洪县射洪中学高一生物《41生物变异的来源2》教案.pdf
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1、第四章生物的变异第 1 节 生物变异的来源板 书教学过程生物的变异变异:不遗传变异、可遗传变异基因突变、基因重组、染色体变异一、基因突变和基因重组:引 言 : 在 前 面 我 们 学 习 了 生 物 的 遗 传 , 了 解 了 性 状 为 什 么 遗 传 以及 性 状 遗 传 时 遵 循 的 规 律 特 点 。 那 么 性 状 是 由 什 么 决 定 的 呢 ?( 答 : 由 遗 传 物 质 决 定 的 。 ) 性 状 表 现 除 与 遗 传 物 质 有 关 外 , 还与 什 么 有 关 ?( 答 :与 外 界 条 件 有 关 )性 状 由 亲 代 传 递 到 子 代 时 ,会 不 会 一 成
2、 不 变 呢 ? 当 然 不 会 , 或 多 或 少 都 会 存 在 差 异 , 这 又 为什 么 呢 ? ( 答 : 这 是 因 为 生 物 体 不 仅 具 有 遗 传 还 具 有 变 异 。 ) 那么 生 物 的 变 异 又 是 如 何 产 生 的 呢 ? 又 有 什 么 特 点 呢 ?( 今 天 我 们 就 来 学 习 生 物 的 变 异 )讲 述 : 让 我 们 先 来 看 一 个 图 片 ( 投 影 片 ) 。 上 图 是 一 个 普 通的 玉 米 种 子 在 萌 发 长 成 植 株 的 过 程 中 , 水 、 肥 、 光 特 别 充 足 , 所结 种 子 大 而 饱 满 , 但 这
3、 样 的 种 子 种 下 去 , 结 出 的 却 是 普 通 种 子 ;下 图 是 太 空 椒 ( 普 通 青 椒 种 子 邀 游 过 太 空 后 培 育 而 成 ) 与 普 通 青椒 对 比 , 果 实 明 显 增 大 , 种 植 下 去 , 仍 然 是 肥 大 果 实 。提 问 : 籽 粒 饱 满 的 种 子 与 普 通 种 子 相 比 , 太 空 椒 与 普 通 青 椒相 比 , 形 状 有 明 显 的 差 异 , 这 是 为 什 么 ?( 回 答 : 发 生 了 变 异 。 )提 问 : 把 子 粒 饱 满 的 种 子 种 下 去 , 长 出 的 种 子 是 不 是 粒 大 饱满 ?(
4、 回 答 : 不 是 。 )提 问 : 把 肥 大 的 青 椒 种 下 去 , 长 出 的 是 什 么 ?( 回 答 : 肥 大 青 椒 。 )提 问 : 这 又 说 明 一 个 什 么 问 题 ?( 回 答 : 生 物 的 变 异 有 的 不 能 遗 传 , 有 的 可 以 遗 传 。 )讲 述 : 可 见 生 物 的 变 异 有 这 样 两 种 类 型 。 那 什 么 情 况 下 的 变异 不 遗 传 , 什 么 情 况 下 的 变 异 可 遗 传 ? 我 们 知 道 生 物 的 表 现 型 与基 因 型 和 外 界 环 境 条 件 有 关 。 像 玉 米 这 样 , 子 粒 饱 满 是
5、由 于 水 、肥 和 光 充 足 引 起 , 也 就 是 外 界 环 境 条 件 引 起 的 , 这 种 变 异 是 不 遗传 的 。 而 太 空 椒 邀 游 过 太 空 , 宇 宙 辐 射 改 变 了 遗 传 物 质 , 因 此 这个 变 异 性 状 就 是 可 遗 传 的 。可 遗 传 的 变 异 是 生 物 变 异 的 主 要 类 型 。 它 的 来 源 主 要 有 三 方面 : 基 因 突 变 、 基 因 重 组 和 染 色 体 变 异 。那 么 , 什 么 是 基 因 突 变 ? 基 因 突 变 是 怎 么 产 生 的 ? 又 怎 么 导致 生 物 变 异 呢 ? 下 面 一 段 录
6、 像 是 关 于 正 常 的 红 细 胞 基 因 突 变 形 成镰 刀 型 细 胞 贫 血 症 的 内 容 , 我 们 先 来 看 一 下 。提 问 : 从 片 子 中 我 们 看 到 正 常 红 细 胞 是 什 么 形 状 ? 有 什 么 功能 ?( 回 答 : 圆 饼 形 状 , 运 输 氧 气 功 能 。 )提 问 : 镰 刀 型 细 胞 贫 血 症 的 红 细 胞 呈 镰 刀 状 , 对 功 能 的 完 成有 没 有 影 响 ?精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 10 页
7、- - - - - - - - - - 1基因突变:(1)概念:由于 DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变。( 回 答 : 有 , 运 氧 气 能 力 降 低 , 易 破 裂 溶 血 造 成 贫 血 , 严 重时 会 导 致 死 亡 。 )讲 述 : 那 么 又 是 什 么 原 因 使 正 常 红 细 胞 变 成 镰 刀 型 红 细 胞 ?分 子 生 物 学 研 究 表 明 是 基 因 突 变 的 结 果 。 让 我 们 来 看 镰 刀 型 细 胞贫 血 症 病 因 的 图 解 。大 家 知 道 , 性 状 是 由 蛋 白 质 来 体 现 的 , 我 们 先 来 看
8、正 常 血 红蛋 白 与 镰 刀 型 血 红 蛋 白 的 氨 基 酸 的 组 成 。提 问 : 两 者 有 什 么 区 别 ?( 回 答 : 正 常 的 是 谷 氨 酸 , 异 常 的 是 缬 氨 酸 )提 问 : 氨 基 酸 是 由 什 么 决 定 的 ?( 回 答 : 由 信 使 RNA上 的 密 码 子 决 定 的 。 )提 问 : 构 成 信 使 RNA上 的 密 码 子 的 那 些 碱 基 又 是 由 什 么 决 定的 呢 ?( 回 答 : 由 DNA上 的 碱 基 决 定 的 。 )提 问 : 大 家 来 比 较 一 下 正 常 与 异 常 的 DNA, 它 们 的 区 别 在 哪
9、里 ?( 回 答 : 一 个 碱 基 对 的 改 变 。 )提 问 :DNA上 一 个 碱 基 对 发 生 了 改 变 ,最 终 导 致 了 镰 刀 型 细胞 贫 血 症 。 我 们 知 道 性 状 是 由 基 因 控 制 的 , 基 因 是 怎 么 来 决 定 性状 的 ?( 回 答 : 基 因 是 由 脱 氧 核 苷 酸 组 成 的 , 脱 氧 核 苷 酸 的 排 列 顺序 代 表 了 遗 传 信 息 , 基 因 控 制 生 物 性 状 就 是 要 把 特 定 的 遗 传 信 息通 过 转 录 和 翻 译 反 映 到 具 体 的 蛋 自 质 结 构 上 。 )讲 述 : 我 们 看 控 制
10、 血 红 蛋 白 的 DNA上 一 个 碱 基 对 改 变 , 使 得该 基 因 脱 氧 核 苷 酸 的 排 列 顺 序 发 生 了 改 变 ( 教 师 引 导 学 生 回答 ) , 也 就 是 基 因 结 构 改 变 了 , 最 终 控 制 血 红 蛋 白 的 性 状 也 会 发生 改 变 , 所 以 红 细 胞 就 由 圆 饼 状 变 为 镰 刀 状 了 。 基 因 结 构 改 变 除了 碱 基 对 的 替 换 , 还 会 不 会 有 其 它 可 能 ?( 学 生 练 习 : 要 求 学 生 自 己 写 一 段 。 从 DNA片 段 考 虑 。 )学 生 分 析 后 答 出 DNA分 子
11、中 碱 基 对 数 目 的 改 变 也 会 导 致 基 因结 构 的 改 变 。 当 DNA中 碱 基 对 增 加 或 减 少 时 , 对 性 状 的 表 现 有 没有 影 响 。 要 求 学 生 写 出 此 过 程 。现 在 大 家 来 总 结 基 因 结 构 的 改 变 包 括 哪 些 变 化 。( 回 答 :DNA碱 基 对 替 换 、 增 添 和 缺 失 。 )教 师 作 总 结 : 基 因 脱 氧 核 苷 酸 顺 序 代 表 了 遗 传 信 息 , 顺 序 变了 , 遗 传 信 息 也 变 了 , 通 过 转 录 、 翻 译 形 成 的 蛋 白 质 也 就 发 生 了改 变 , 性
12、状 自 然 会 发 生 改 变 。 可 见 , 基 因 结 构 改 变 会 使 生 物 发 生变 异 。现 在 请 大 家 自 己 来 总 结 出 基 因 突 变 的 概 念 。( 回 答 : 略 。 )讲 述 : 基 因 突 变 是 染 色 体 的 某 一 个 位 点 上 基 因 的 改 变 , 基 因突 变 使 一 个 基 因 变 成 它 的 等 位 基 因 , 并 且 通 常 会 引 起 一 定 的 表 现型 变 化 。 下 面 让 我 们 来 看 几 个 基 因 突 变 的 图 片 ( 投 影 片 ) 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下
13、载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - - (2)特点:普遍性自然突变、诱发突变随机性突变率低多数有害不定向性玉 米 高 茎 矮 茎 、 普 通 羊 短 腿 羊 、 正 常 人 白 化 病基 因 突 变 往 往 产 生 了 一 些 新 性 状 , 这 对 生 物 有 什 么 意 义 ?由 于 基 因 突 变 产 生 的 新 性 状 是 生 物 从 未 有 过 的 性 状 , 因 此 它是 生 物 变 异 的 根 本 来 源 , 也 为 生 物 进 化 提 供 了 最 初 的 原 材 料 。 但生 物 的 变 异 不 只
14、是 由 基 因 突 变 引 起 的 , 我 们 怎 样 去 认 识 由 于 基 因突 变 而 引 起 的 变 异 ? 下 面 我 们 就 来 了 解 基 因 突 变 的 特 点 。先 来 看 几 个 图 片 ( 投 影 片 ) : ( 正 常 棉 花 短 果 枝 ; 水 稻 高杆 矮 杆 ; 果 蝇 长 翅 残 翅 ; 家 鸽 羽 毛 白 色 灰 红 色 ; 人 正 常 色觉 色 盲 ; 正 常 人 白 化 病 )这 些 图 片 , 有 植 物 , 动 物 , 还 有 人 的 例 子 , 你 们 认 为 突 变 有什 么 特 点 ?( 可 让 学 生 进 行 讨 论 , 用 具 体 实 例 来
15、 说 出 各 特 点 。 )( 回 答 : 植 物 、 动 物 和 人 都 可 能 发 生 基 因 突 变 。 )讲 述 : 这 也 说 明 基 因 突 变 在 生 物 界 是 普 遍 存 在 的 。 无 论 是 低等 生 物 , 还 是 高 等 动 植 物 以 及 人 , 都 可 以 发 生 基 因 突 变 。 这 种 突变 在 自 然 条 件 下 发 生 的 叫 自 然 突 变 , 在 人 为 条 件 下 诱 发 产 生 的 叫诱 发 突 变 。基 因 突 变 是 发 生 在 什 么 时 期 ? 哪 些 细 胞 能 发 生 基 因 突 变 ? 其实 基 因 突 变 可 以 发 生 在 生
16、物 个 体 发 育 的 任 何 时 期 和 生 物 体 的 任 何细 胞 。 我 们 以 植 物 个 体 发 育 过 程 为 例 ( 打 出 投 影 片 ) , 个 体 发 育的 起 点 是 受 精 卵 , 经 过 分 裂 形 成 胚 , 种 子 萌 发 长 成 一 个 新 个 体 ,其 间 任 何 时 期 任 何 细 胞 都 可 能 发 生 突 变 , 大 家 特 别 注 意 看 , 叶 芽和 花 芽 部 位 突 变 以 及 引 起 突 变 性 状 的 表 现 部 位 。提 问 : 基 因 突 变 发 生 的 时 期 与 突 变 性 状 的 表 现 有 什 么 关 系 ?( 回 答 : 突
17、变 发 生 的 时 期 越 早 , 表 现 突 变 的 部 分 越 多 , 突 变发 生 的 时 期 越 晚 , 表 现 突 变 的 部 分 越 少 。 )提 问 : 如 果 突 变 发 生 在 体 细 胞 , 该 性 状 会 不 会 遗 传 给 后 代 ?( 回 答 : 不 会 , 只 有 生 殖 细 胞 的 突 变 才 会 遗 传 给 后 代 )讲 述 : 既 然 任 何 生 物 发 育 的 任 何 时 期 任 何 细 胞 都 可 能 发 生 突变 ,那 是 不 是 突 变 很 容 易 发 生 也 会 很 多 呢 ? 请 大 家 阅 读 书 第 49 页下 段 的 内 容 。( 通 过 一
18、 问 一 答 的 形 式 明 确 ) 基 因 突 变 率 很 低 , 高 等 生 物 中大 约 有 十 万 个 到 一 亿 个 生 殖 细 胞 中 才 会 有 一 个 生 殖 细 胞 发 生 基 因突 变 , 低 等 生 物 , 细 菌 、 噬 菌 体 突 变 频 率 更 低 , 同 一 种 生 物 不 同的 基 因 突 变 率 也 不 一 样 。基 囱 突 变 对 生 物 体 究 竟 好 不 好 呢 ? 大 家 讨 论 一 下 。( 回 答 : 有 的 不 好 。 如 白 化 病 、 色 盲 ; 有 的 好 , 如 小 麦 矮 杆能 抗 倒 伏 , 微 生 物 抗 药 性 突 变 等 )教
19、师 总 结 : 基 因 突 变 绝 大 多 数 是 有 害 的 , 但 也 有 少 数 有 利 ,为 什 么 呢 ? 因 为 任 何 一 种 生 物 都 是 长 期 进 化 过 程 的 产 物 , 它 们 与环 境 已 经 取 得 了 高 度 协 调 。 如 果 发 生 基 因 突 变 就 可 能 破 坏 这 种 协调 关 系 。 因 此 基 因 突 变 对 于 生 物 往 往 有 害 , 但 少 数 是 有 利 的 。我 们 能 不 能 只 让 它 进 行 有 利 的 突 变 呢 ?这 不 行 。 因 为 基 因 突 变 是 不 定 向 的 。 一 个 基 因 可 以 向 不 同 的精品资料
20、 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 方 向 发 生 突 变 , 产 生 一 个 以 上 的 等 位 基 因 。 例 如 ( 看 投 影 片 ) ,控 制 小 鼠 毛 色 的 灰 色 基 因 ( A) 可 以 突 变 成 黄 色 基 因 ( AY) , 也可 以 突 变 成 黑 色 基 因 ( a) 。 但 是 , 每 一 个 基 因 的 突 变 , 都 不 是 没有 任 何 限 制 的 。 例 如 , 小 鼠 毛 色 基 因 的 突 变 能
21、 不 能 突 变 成 毛 的 长短 呢 ? 不 能 ( 回 答 ) , 只 限 定 在 色 素 的 范 围 内 , 不 会 超 出 这 个 范围 。( 以 上 五 点 是 基 因 突 变 的 特 点 , 在 进 行 讨 论 时 , 教 师 要 适 时根 据 具 体 情 况 引 导 , 正 确 了 解 基 因 突 变 的 特 点 , 就 能 正 确 地 认 识基 因 突 变 引 起 的 变 异 )小 结 : 这 节 课 我 们 主 要 掌 握 的 内 容 有 基 因 突 变 的 概 念 和 基 因突 变 的 特 点 。 基 因 突 变 是 由 于 DNA分 子 中 发 生 碱 基 对 的 增 添
22、 , 缺失 或 改 变 而 引 起 的 基 因 结 构 改 变 。 基 因 突 变 的 特 点 有 : 普 遍 性 、 随 机 性 、 突 变 率 低 、 多 数 有 害 、 不 定 向性 。第四节生物的变异(3)人工诱变在育种上的应用人工诱变的概念方法:物理方法、化学方法第 二 课 时提 问 : 上 节 课 我 们 学 习 了 基 因 突 变 的 概 念 和 特 点 。 这 是 几 幅基 因 突 变 的 图 片 ( 投 影 片 ) ( 棉 花 短 果 枝 、 鸡 脚 叶 、 水 稻 矮 杆 、糯 性 , 果 蝇 的 白 眼 、 残 翅 , 人 的 白 化 病 、 色 盲 ) , 为 什 么
23、说 它 们的 变 异 性 状 都 是 基 因 突 变 造 成 的 ?( 回 答 : 这 些 性 状 是 因 为 正 常 基 因 结 构 改 变 了 , 包 括 DNA碱基 对 增 添 、 缺 失 或 改 变 , 使 基 因 携 带 的 遗 传 信 息 发 生 了 改 变 , 因此 性 状 就 发 生 了 变 异 , 这 就 是 基 因 突 变 引 起 的 变 异 。 )提 问 : 从 这 些 正 常 表 现 到 突 变 表 现 , 谁 能 回 答 基 因 突 变 具 有哪 些 特 点 ?( 回 答 : 略 。 )引 言 : 这 些 基 因 突 变 如 果 是 在 自 然 条 件 下 发 生 的
24、 叫 自 然突 变( 回 答 ),在 人 为 条 件 下 诱 发 产 生 的 叫 诱 发 突 变( 回 答 )。那 诱 发 突 变 的 人 为 条 件 是 什 么 ? 我 们 知 道 基 因 突 变 大 多 是 有 害的 , 为 什 么 要 人 工 诱 发 突 变 ? 这 有 什 么 用 呢 ? 今 天 我 们 接 着 来 学习 下 面 一 个 内 容 人 工 诱 变 在 育 种 上 的 应 用 。讲 述 : 什 么 是 人 工 诱 变 ? 其 实 就 是 在 人 工 条 件 下 诱 导 基 因 发生 突 变 , 那 人 工 条 件 是 什 么 ? 同 学 看 书 后 回 答 : 有 两 种
25、方 法 。 物理 方 法 包 括 X 射 线 、 紫 外 线 、 激 光 等 ; 化 学 方 法 有 亚 硝 酸 、 硫 酸二 乙 酯 等 。应 用 这 些 方 法 怎 样 去 处 理 生 物 使 之 发 生 基 因 突 变 呢 ? 产 生 的这 些 突 变 又 有 什 么 用 呢 ? 下 面 让 我 们 看 一 段 录 像 片 , 这 是 我 国 科学 工 作 者 用 人 工 方 法 处 理 农 作 物 发 生 基 因 突 变 的 一 段 内 容 。提 问 : 看 了 录 像 片 大 家 清 楚 了 怎 样 用 各 种 射 线 和 化 学 物 质 去处 理 生 物 , 也 看 到 了 生 物
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