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高中生物必修2教案20060731091751374.doc

高中生物必修2教案20060731091751374

chunyu
2009-07-06 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《高中生物必修2教案20060731091751374doc》,可适用于求职/职场领域

高中生物必修教案《遗传与进化》人类是怎样认识基因的存在的?遗传因子的发现基因在哪里?基因与染色体的关系基因是什么?基因的本质基因是怎样行使功能的?基因的表达基因在传递过程中怎样变化?基因突变与其他变异人类如何利用生物的基因?从杂交育种到基因工程生物进化历程中基因频率是如何变化的?现代生物进化理论主线一:以基因的本质为重点的染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、性状间关系的综合主线二:以分离规律为重点的核基因传递规律及其应用的综合主线三:以基因突变、染色体变异和自然选择为重点的进化变异规律及其应用的综合。第一章遗传因子的发现隐性遗传因子隐性性状性状分离杂合子相对性状显性遗传因子显性性状一、孟德尔简介二、杂交实验(一).选材:豌豆自花传粉、闭花受粉纯种性状易区分且稳定真实遗传.过程:人工异花传粉一对相对性状的正交P(亲本)高茎DDX矮茎dd互交反交F(子一代)高茎Dd纯合子、杂合子F(子二代)高茎DD:高茎Dd:矮茎dd::分离比为:.解释①性状由遗传因子决定。(区分大小写)②因子成对存在。③配子只含每对因子中的一个。④配子的结合是随机的。.验证测交(F)DdXddF是否产生两种高:矮比例为:的配子.分离定律在生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在不相融合在形成配子时成对的遗传因子发生分离分离后的遗传因子分别进入不同的配子中随配子遗传给后代。三、杂交实验(二).黄圆YYRRX绿皱yyrr黄圆YyRr黄圆YR:黄皱Yrr:绿圆yyR:绿皱yyrr亲组合:::重组合.自由组合定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的在形成配子时决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离决定不同性状的遗传因子自由组合。四、孟德尔遗传定律史记①年发表②年再发现③年约翰逊将遗传因子更名为“基因”基因型、表现型、等位基因△基因型是性状表现的内在因素而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型环境条件。五、小结后代性状分离比说明:杂合子X杂合子:杂合子X隐性纯合子:纯合子X纯合子纯合子X显性杂合子..n对基因杂交F形成配子数F配子可能的结合数F的基因型数F的表现型数F的表型分离比…………………………::::……nnnnn()n第二章基因与染色体的关系依据:基因与染色体行为的平行关系减数分裂与受精作用基因在染色体上证据:果蝇杂交(白眼)伴性遗传:色盲与抗VD佝偻病现代解释:遗传因子为一对同源染色体上的一对等位基因一、减数分裂.进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中染色体只复制一次而细胞分裂两次。减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。.过程染色体同源染色体联会成着丝点分裂精原复制初级四分体(交叉互换)次级单体分开精变形精细胞精母分离(自由组合)精母细胞子染色体NNNNNNDNACCCCCCC.同源染色体AaBb①形状(着丝点位置)和大小(长度)相同分别来自父方与母方的②一对同源染色体是一个四分体含有两条染色体四条染色单体③区别:同源与非同源染色体姐妹与非姐妹染色单体④交叉互换.判断分裂图象奇数减Ⅱ或生殖细胞散乱中央分极染色体不有丝有配对前中后偶数同源染色体有减Ⅰ期期期无减Ⅱ二、萨顿假说.内容:基因在染色体上(染色体是基因的载体).依据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系。①在杂交中保持完整和独立性②成对存在③一个来自父方一个来自母方④形成配子时自由组合.证据:果蝇的限性遗传红眼XWXWX白眼XwYXWY红眼XWXw红眼XWXW:红眼XWXw:红眼XWY:白眼XwY①一条染色体上有许多个基因②基因在染色体上呈线性排列。.现代解释孟德尔遗传定律①分离定律:等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代。②自由组合定律:非同源染色体上的非等位基因自由组合。三、伴性遗传的特点与判断遗传病的遗传方式遗传特点实例常染色体隐性遗传病隔代遗传患者为隐性纯合体白化病、苯丙酮尿症、常染色体显性遗传病代代相传正常人为隐性纯合体多并指、软骨发育不全伴X染色体隐性遗传病隔代遗传交叉遗传患者男性多于女性色盲、血友病伴X染色体显性遗传病代代相传交叉遗传患者女性多于男性抗VD佝偻病伴Y染色体遗传病传男不传女只有男性患者没有女性患者人类中的毛耳四、遗传图的判断致病基因检索表A图中有隔代遗传现象……………………………隐性基因B与性别无关(男女发病几率相等)…………常染色体B与性别有关C男性都为患者……………………………Y染色体C男多于女…………………………………X染色体A图中无隔代遗传现象(代代发生)………………显性基因D与性别无关…………………………………常染色体D与性别有关E男性均为患者……………………………Y染色体E女多于男(约为男患者倍)……………X染色体第三章基因的本质肺炎双球菌转化实验证据噬菌体侵染细菌实验基因是有遗传效应的DNA片段基因的是控制生物性状的最基本单位双螺旋DNA的结构本质其中四种脱氧核苷酸的排列顺序代表的遗传信息。半保留DNA的复制一、DNA是主要的遗传物质.肺炎双球菌转化实验()体内转化年英国格里菲思①活R无毒活小鼠②活S有毒小鼠死小鼠分离出活S③△杀死的S无毒活小鼠④活R△杀死的S无毒死小鼠分离出活S转化因子是什么?()体外转化年美国艾弗里多糖或蛋白质R型活SDNAR型培养基R型S型DNA水解物R型转化因子是DNA。.噬菌体侵染细菌实验年赫尔希、蔡明电镜观察和同位素示踪P标记DNAS标记蛋白质DNA具有连续性是遗传物质。.烟草花叶病毒实验RNA也是遗传物质。二、DNA的分子结构.核酸核苷酸核苷含氮碱基:A、T、G、C、U磷酸戊糖:核糖、脱氧核糖.年鲍林年威尔金斯富兰克林年查哥夫.DNA的结构①(右手)双螺旋②骨架③配对:A=TUG=C.特点①稳定性:脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变②多样性:碱基对的排列顺序各异③特异性:每个DNA都有自己特点的碱基对排列顺序.计算.在两条互补链中的比例互为倒数关系。.在整个DNA分子中嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。.整个DNA分子中与分子内每一条链上的该比例相同。三、DNA的复制.场所:细胞核时间:细胞分裂间期。.特点:①边解旋边复制②半保留复制.基本条件:①模板:开始解旋的DNA分子的两条单链②原料:是游离在核液中的脱氧核苷酸③能量:是通过水解ATP提供④酶:酶是指一个酶系统不仅仅是指一种解旋酶。.意义:将遗传信息从亲代传给子代从而保持遗传信息的连续性。四、基因是有遗传效应的DNA片段基因是DNA片段是不连续分布在DNA上是由碱基序列将其分隔开它能控制性状具有特定的遗传效应。△原核细胞和真核细胞基因结构①联系:编码区非编码区②区别原核:编码区是连续的、不间隔的。真核:编码区可分为外显子和内含子故是间隔的、不连续的。第四章基因的表达有遗传效应控制mRNA蛋白质的DNA片段基蛋白质结构性状影响环境是控制生物因酶的合成控制代谢的基本单位中心法则一、基因指导蛋白质的合成.转录()在细胞核中以DNA双链中的一条为摸板合成mRNA的过程。()①信使(mRNA)将基因中的遗传信息传递到蛋白质上是链状的RNA②转运RNA(tRNA)三叶草结构识别遗传密码和运载特定的氨基酸(单链)③核糖体RNA(rRNA)是核糖体中的RNA。()过程(场所、摸板、条件、原料、产物、去向等).翻译()在细胞质的核糖体上氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。()实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。()(个)密码子:mRNA上决定一个氨基酸的个相邻碱基。其中AUG这是起始密码UAG、UAA、AGA为终止密码。()遗传信息①狭:基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。②广:子代从亲代获得的控制遗传性状的讯号以染色体上DNA的脱氧核苷酸顺序为代表。③中心法则:()翻译过程三、基因对性状的控制.DNARNA蛋白质(性状)脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列遗传信息遗传密码.基因、蛋白质和性状的关系()基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状如白化病等。()基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状如镰刀型细胞贫血等。第章基因突变及其他变异不可遗传的变异基因突变物、化、生诱变育种可遗传的基因重组杂交育种染色体变异多倍体、单倍体育种一、基因突变.定义:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期的DNA复制时.外因:物理、化学、生物因素内因:可变性.特点:①普遍性②随机无方向性③频率低④有害性.意义:①产生新基因②变异的根本来源③进化的原始材料.实例:镰刀型细胞贫血二、基因重组.在生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合。时间:减数第一次分裂前期或后期.意义:①产生新的基因型②生物变异的来源之一③对进化有意义三、染色体变异.缺失年猫叫综合症果蝇的缺刻翅结构的变异重复年果蝇的棒状翅易位年慢性粒细胞白血病倒位数目结构的变异:个别染色体染色体组的增加与减少.染色体组细胞中的一组非同源染色体在形态和功能上各不相同携带着控制生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息的染色体。如:人的为常X或常Y△染色体组型(核型)是指某一种生物体细胞种全部染色体的数目、大小和形态特征如:人的核型:、XX或XY.一倍体雌性配子二倍体单倍体直接发育合子生物体多单倍体雄性配子多倍体(秋水仙素)四、人类遗传病.常染色体性染色体隐性基因镰刀型贫血、白化病、先天聋哑红绿色盲单基因遗传病显性基因多指、并指、软骨发育不全抗VD佝偻病多基因遗传病:原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病染色体异常:三体综合症.危害婚前检测与预防遗传咨询监测与预防产前诊断:羊水、B超、孕妇血细胞检查、基因诊断.人类基因组计划(HGP):人体DNA所携带的全部遗传信息①提出:年美国的生物学家杜尔贝利②主要内容:绘制人类基因组四张图:遗传图、物理图、序列图、转录图③年月启动④年月中国参与解读号染色体短臂上万个碱基占。⑤年月日初步完成工作草图⑥年月草图公开发表⑥年圆满完成△直系血亲是指从自己算起向上推数三代和向下推数三代△旁系血亲是指与(外)祖父母同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属。△基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针利用DNA分子杂交原理鉴定被检测标本的遗传信息达到检测疾病的目的。△基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中达到治疗疾病的目的。第六章育种方法单倍体选择育种杂交育种诱变育种多倍体转基因一、比较四中育种常规育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理PFF在F中选育用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗花药离体培养原理基因重组组合优良性状人工诱发基因突变破坏纺锤体的形成使染色体数目加倍诱导花粉直接发育再用秋水仙素优缺点方法简单可预见强但周期长加速育种改良性状但有利个体不多需大量处理器官大营养物质含量高但发育延迟结实率低缩短育种年限但方法复杂成活率较低例子水稻的育种高产量青霉素菌株无籽西瓜抗病植株的育成二、基因工程提取目的基因剪刀:限制性内切酶目的基因与运载体结合:质粒、噬菌体、病毒将目的基因导入受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和细胞等目的基因的检测与表达:受体细胞表现出特定的性状第七章进化论拉马克:用进废退、获得性遗传达尔文:适者生存不适者淘汰(自然选择学说)基本单位:种群实质:基因频率的改变原材料:突变与重组现代进化理论形成物种决定方向:自然选择必要条件:隔离生物多样性:基因、物种、生态系统协同论(残酷竞争VS协同进化)中性学说(偶然VS必然)补充间断平衡(渐进VS突进)灾变论(渐灭VS突灭)一、生物进化研究生物界历史发展的一般规律如生物界的产生与发展:生命、物种、人类起源进化机制与理论:遗传、变异、方向、速率进化与环境的关系④进化论的历史:流派与论点二、现代进化理论的由来.神创论物种不变论(上帝造物说).法国拉马克年《动物哲学》①生物由古老生物进化而来的②由低等到高等逐渐进化的③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。.英国达尔文年《物种起源》自然选择学说过度繁殖与群体的恒定性有限的生活条件生存斗争遗传和变异自然选择即适者生存获得性遗传新类型生物.现代进化理论:以自然选择学说为核心内容三、现代进化理论的内容突变等位基因有性生殖基因重组不定向变异选择微小有利变异多次选择、遗传积累显著有利变异基因频率的改变新物种定向进化基本观点:种群是生物进化的基本单位生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节通过它们的综合作用种群产生分化最终导致新物种形成。在这个过程中突变和基因重组产生生物进化的原材料自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向隔离是新物种形成的必要条件。.物种:能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。种群小种群(产生许多变异)新物种全书小结、从亚显微结构水平到分子水平细胞核→染色体→DNA→基因→遗传信息→mRNA→蛋白质(性状)例间要论述染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、蛋白质(性状)和生物多样性之间的关系。简染色体由DNA和蛋白质组成是DNA的主要载体而不是全部载体因其还存在于真核细胞的叶绿体和线粒体原核生物和病毒中的DNA不位于染色体上DNA是染色体的主要组成成分。DNA分子上具有遗传效应的、控制生物性状的片段叫基因DNA分子也存在没有遗传效应的片段叫基因间区DNA上有成百上千个基因。基因位于DNA分子上也位于染色体上并在染色体上呈线性排列占据一定的“座位”(位点)在减数分裂和有丝分裂过程中随染色体的移动而移动减数分裂过程中染色体互换同源染色体的分离非同源染色体自由组合是基因的三个遗传规律和伴性遗传的细胞学基础。DNA分子基因上的脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息并不是DNA分子上所有脱氧核苷酸的排列顺序叫遗传信息(基因间区不含有遗传信息)基因所在的DNA片段有两条链只有一条链携带遗传信息叫有义链另一条配对链叫无义链DNA双链中的一条链对某个基因来说是有义链而对另一个基因来说可能是无义链。遗传密码是指在DNA的转录过程中以DNA(基因)上一条有义链(携带遗传信息)为模板按照碱基互补配对原则(AUGC)形成的信使RNA单链上的碱基排列顺序遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫“密码子”也叫“三联体密码子”和遗传密码的含义是一致的应当注意种氨基酸密码表中每个氨基酸所对应三个字母的碱基排序是指定位在信使RNA上的并不是位于DNA或转运RNA(叫反密码子)上碱基排列顺序。性状是指一个生物的任何可以鉴别的形态或生理特征是遗传和环境相互作用的结果主要由蛋白质体现出来。生物的性状受基因控制是基因通过控制蛋白质的合成来体现的。DNA分子中碱基的排列顺序千变万化一个DNA分子中的一条多核苷酸链有个四种不同的碱基它们的可能排列方式是种。而事实上DNA分子中碱基数量是成千上万其可能的排列方式几乎是无限的。DNA分子的多样性可以从分子水平上说明生物的多样性和个体之间的差异的原因。二、以人类遗传病为例分析遗传的三个基本规律和伴性遗传之间的区别和联系例下图是六个家族的遗传图谱请据图回答:()可判断为X染色体的显性遗传的是图()可判断为X染色体的隐性遗传的是图()可判断为Y染色体遗传的是图()可判断为常染色体遗传的是图。解析按Y染色体遗传→X染色体显性遗传→X染色体隐性遗传→常染色体显性遗传→常染色体隐性遗传的顺序进行假设求证。D图属Y染色体遗传因为其病症是由父传子子传孙只要男性有病所有的儿子都患病。 B图为X染色体显性遗传因为只要父亲有病所有的女儿都是患病者。C和E图是X染色体隐性遗传因为C图中母亲患病所有的儿子患病而父亲正常所有的女儿都正常E图中男性将病症通过女儿传给他的外孙。A和F图是常染色体遗传首先通过父母无病而子女有患病者判断出是隐性遗传再根据父母无病而两个家系中都有女儿患病而判断出是常染色体遗传。例下图为某家族性疾病的遗传图谱。请据图回答:若Ⅲ与Ⅲ近亲婚配他们的孩子患此病的概率为(基因符号用A、a)表示。解析本题主要考查对系谱图的分析判断和简单概率计算能力解题关键为运用多种遗传病的遗传特点去分析人手。()在该遗传系谱中发病率比较高占子代的且子代之中有患者则双亲之中必定有患者儿子是患者则其母必定是患者且患者中女性多于男性。所以该病的遗传为显性伴性遗传。()Ⅲ个体的父亲表现型正常是隐性个体基因型为XaY他的X染色体上的基因必定遗传给他女儿Ⅲ个体Ⅲ个体又表现为患者所以Ⅲ个体的基因为XAXaⅢ个体为隐性个体基因型XaY。()画遗传图解(略)Ⅲl与Ⅲ婚配他们孩子患病的概率为。三、以染色体概念系统为例分析染色体与遗传变异进化之间的内在联系例下图是我国育种专家鲍文奎等培育出的异源八倍体小黑麦的过程图。()A、B、D、R四个字母代表。()Fl之所以不育是因为。()F人工诱变成多倍体的常用方法是。()八倍体小黑麦的优点是。()试从进化角度谈谈培育成功的重要生物学意义。解析解答本题的关键是运用染色体组整倍性变异的原理联系减数分裂、受精作用、远缘杂交、秋水仙素作用机制自然选择和人工选择等众多相应知识点综合分析解答。阐明有利变异为进化提供原材料通过人工选择加快培育新物种的进程这一观点。答案()个染色体组()F产生配子时染色体不能两两配对形成四分体()秋水仙素处理植物萌发的种子或幼苗生长点使其染色体加倍()耐土地贫瘠、耐寒冷、面粉白、蛋白含量高()我国育种专家鲍文奎教授培育成功的小黑麦品种是人工创造异源多倍体很成功的实例。小黑麦本来是自然界没有的物种科学家利用远缘杂交通过人工选择在短短的十几年就创造出这个新物种。若靠大自然的恩赐通过自然选择形成高等植物的一个新物种需要漫长的时间。由此可见人工选择大大地加快了物种的进化。☆生物的遗传是细胞核与细胞质共同作用的结果。.细胞质遗传①主要特点:母系遗传后代不出现一定的分离比。②原因:受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞减数分裂时细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到卵细胞中。③物质基础:叶绿体、线粒体等细胞质结构中的DNA。.从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状在表现型上受个体性别影响的现象。①是指由常染色体上基因控制的性状在表现型上受个体性别影响的现象。②如绵羊的有角和无角。这种影响是通过性激素起作用。控制自交表现体现在DNA为主要的遗传物质�EMBEDPBrush���UUCACUAAGCUUUCGCGCGAAUGAⅡⅠ针线:DNA连接酶�EMBEDPBrush���口诀:无中生有为隐性隐性遗传看女病。父子患病为伴性。有中生无为显性显性遗传看男病。母女患病为伴性。△生物进化是指同种生物的发展变化时间可长可短性状变化程度不一任何基因频率的改变不论其变化大小如何都属进化的范围△物种的形成必须是当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时方可成立。意义:能科学地解释生物进化的原因生物多样性和适应性但不能解释遗传变异的本质及自然选择对可遗传变异的作用。基因频率发生改变生殖隔离自然选择地理隔离△转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质(DNA或RNA)而表现出后者的遗传性状或发生遗传性状改变的现象。

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