第五章生物种及其变异与进化

生物变异育种和进化
一般来说，每一种生物的染色体数目都是稳定的，但是，在某些特定的环境条件下，生物体的染色体数目会发生改变，从而产生可遗传的变异，然而生物变异育种和进化你了解吗？
生物变异小知识：
育种：
1.两个或多个性状类型：两个或多个性状分散在不同的品种中，首先要实现控制不同性状基因的重组，再选育出人们所需要的品种，这可以从不同的水平上加以分析：
a.个体水平上：运用杂交育种方法实现控制不同优良性状基因的重组。

为了缩短育种年限，可采用单倍体育种的方法。

b.细胞水平上：利用植物体细胞杂交，从而实现遗传物质的重
组。

c.分子水平上：应用转基因技术将控制优良性状的基因导入另一生物体内，从而实现基因重组。

进化：
①物种的形成主要为渐变式。

②爆发式物种的形成主要是以染色体数目变化的方式形成新物种，一旦出现可以很快达到生殖隔离。

③染色体结构变化是形成新物种的另一种方式，发生染色体结构变化的个体和原始物种杂交，可育性降低，形成初步的生殖隔离，以后经过进一步演化形成新的物种。

提醒您：为了防止生物变异，我们一定要了解一下引起生物变异的原因是什么等相关的问题，只有知道原因这样才能避免变异发生，然而环境是导致变异的原因之一，为此我们一定要了解一些生态破坏知识和环境污染知识来保护环境。

最后要了解更多环境污染小知识和生态破坏小知识可继续收藏本网站查询。

生物的变异与进化课件 (一)生物的变异与进化生物学是一门研究生命的科学，而变异和进化则是生物的两个重要方面。

各种生物的变异和进化对生命发展有着深刻的影响。

下面将介绍关于生物变异和进化的相关知识。

一、生物变异生物变异是指生物在生长发育过程中，由于基因突变和环境影响，而导致个体基因型和表型的改变。

生物变异是生物进化的基础，如果没有变异的发生，生物将永远停留在进化的起点。

1. 基因突变基因突变是生物变异的主要原因之一。

几乎所有的生物都有突变发生的可能。

基因突变可以分为点突变和染色体畸变。

前者的主要类型包括错义突变、缩合突变、无义突变等。

而后者则包括染色体数量的增加和减少，染色体结构的改变等。

2. 环境影响环境因素对生物变异也起着重要作用。

环境中的温度、光照、水分等环境因素会影响生物的基因表达和表型的表现。

比如，在寒冷的环境中，动物的身体往往会减少周围的毛发，以更好地适应环境。

同样，植物在不同的气候条件下，叶片的形状和大小也会发生明显的变化。

二、生物进化生物进化是指生物在漫长的时间和各种环境因素的作用下，形态结构、行为方式等的改变。

进化是一种长期的、渐进的、逐渐增强的过程。

它是生物的最基本的演化过程，也是生命在地球上产生、发展、繁衍的过程。

1. 进化的历程生物进化是一个漫长而复杂的过程。

从生命在地球上的起源到现在，它经历了几十亿年的时间，完成了从简单无机物到复杂生物的演化过程。

其中，物种形成、灭绝和演化是进化的三个必然环节。

随着时间的推移，生物体经过基因突变和环境影响的作用，逐渐进化出适应环境的形态和结构，从而产生了无数的生物种类。

2. 进化的机制生物进化发生的机制主要包括自然选择和基因漂变。

自然选择是指在生物群体中，因为环境的选择作用，只有某些个体能够生存繁殖下一代，从而进化出新的适应性状的过程。

而基因漂变是指在生物群体中，由于偶然的原因，个体中的某些基因型消失，而其他一些基因型逐渐占有更多的比例，导致群体基因型的改变。

(新教材）统编人教版高中生物必修2第五章第2节《染色体变异》优质说课稿今天我说课的内容是统编人教版高中生物必修二第五章第2节《染色体变异》。

第五章讲述基因突变及其他变异。

什么是基因突变?基因突变是怎样发生的?基因突变对生物的生存是有利的还是有害的?除基因突变外，染色体的数目和结构会不会发生改变呢?人类的遗传病是怎样产生的?又该怎样检测和预防呢?通过本章学习，会明白这一系列问题的答案。

同时本章也使学生认识到遗传造就生命延续的根基，变异激起进化的层层涟漪。

研究遗传变异的分子机制，为人类健康增添新的助力。

本章内容包括三节:第1节《基因突变和基因重组》、第2节《染色体变异》和第3节《人类遗传病》。

本节课在前一节的基础上，阐明染色体变异，承载着实现本章教学目标的任务。

为了更好地实现教学目标，下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等环节进行说课。

一、说课程标准。

普通高中生物课程标准（2017版2020年修订）“内容要求”:“3.3.5 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡”。

二、教材分析。

本节教材内容主要包括“什么是染色体变异、染色体数目的变异、染色体结构的变异”三部分内容构成。

染色体数目的变异有哪些类型?什么是单倍体、二倍体和多倍体?染色体结构的变异有哪些类型?本节课将聚焦这一系列问题。

教材先阐释什么是染色体变异。

接下来教材详细阐释了染色体数目的变异，并安排“探究•实践”活动形式让学生探究染色体数目的变异。

最后阐释染色的结构的变异及其危害。

本节教材图文并茂，设了多种活动，目的是引导学生的探究性学习，提高学生的学科核心素养。

三、教学目标与核心素养。

(一)教学目标1.能概述染色体变异的含义；2.能概述染色体数目变异的类型及重要意义；3.能概述染色体结构变异的类型及后果。

4.通过“探究•实践”活动，培养学生的探究精神和创造性思维。

生物的变异、育种与进化在生命的舞台上，生物的变异、育种和进化是生物演化的关键环节。

它们不断地重塑着生物世界的面貌，让生命世界充满了生机和多样性。

生物的变异是生命演化的驱动力。

它指的是生物体的基因组在复制过程中发生的随机变化。

这些变化可能对生物体的表型产生影响，从而改变生物体的外观、生理特征或者行为模式。

变异可能是有益的，也可能是有害的，但它们为生物演化的可能性提供了广阔的空间。

正是由于变异的存在，生物才能在自然选择中不断地适应环境的变化，实现物种的演化和多样性的增加。

育种是人工干预下的生物变异和选择过程。

通过选择具有特定优良性状的个体进行繁殖，育种者可以定向地改变生物体的遗传特征。

这种人为的选择和繁殖过程可以加速优良性状的传播，提高物种对环境的适应能力。

例如，通过育种技术，我们可以培育出抗病、抗旱、产量高的农作物，为人类的农业生产提供了重要的支持。

进化是生物在长时间尺度上遗传变异和自然选择的结果。

它是一个持续的过程，从原始的单细胞生命形式到复杂的动植物，都是进化的产物。

进化是生物适应环境、提高生存和繁衍能力的过程。

在这个过程中，一些物种因为适应环境的变化而得以生存下来，而另一些则因为无法适应环境的变化而灭绝。

生物的变异、育种和进化是生命演化的核心过程。

它们共同塑造了生物世界的多样性，让我们的地球充满了生机和活力。

对生物变异、育种和进化的理解，有助于我们更好地理解生命的起源和演变，也为人类对生物资源的利用和保护提供了重要的理论基础。

生物的变异、育种与进化在生命的舞台上，生物的变异、育种和进化是生物演化的关键环节。

它们不断地重塑着生物世界的面貌，让生命世界充满了生机和多样性。

生物的变异是生命演化的驱动力。

它指的是生物体的基因组在复制过程中发生的随机变化。

这些变化可能对生物体的表型产生影响，从而改变生物体的外观、生理特征或者行为模式。

变异可能是有益的，也可能是有害的，但它们为生物演化的可能性提供了广阔的空间。

专题5：生命的变异与进化【自主梳理】 （一）．网络构建：（二）．知识梳理（1） 遗传变异与生物种类、细胞分裂和进化的关系变异种类相关因素 基因突变 基因重组 染色体变异生物种类 （ ） 自然状态下只有（ ）的生物发生基因重组 （ ）都可发生染色体变异细胞分裂 细胞的( ) 中都可产生 减数分裂中产生 有丝分裂和减数分裂中产生生物进化 ①三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料②基因突变可产生新的基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的( )③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成( )的重要原因之一。

(2)、基因突变与染色体变异的比较项目 基因突变 染色体结构变异 染色体数目变异变异与进化变异 进化 变异的来源 人类遗传病 现代生物进化理论 基因突变 基因重组 染色体变异 单基因遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病 拉马克的 学说 达尔文的 学说 现代生物进化理论 由来 内容 举例举例 举例育种应用 育种应用 育种应用变异范围分子水平上的变异，是基因中( )碱基的改变染色体水平上的变异，涉及染色体某一片段的改变染色体水平的变异，涉及染色体组( )增减和( )增减变异方式基因中碱基对的( )染色体片段的( )个别染色体数目增减、染色体组倍性增减变异结果基因结构的改变，产生( )，基因数目未改变染色体上的基因的( )和（）发生改变基因数目增减，产生（）植株性状表现不一定发生性状改变生物性状发生改变生物性状发生改变变异的检测只能通过（），光学显微镜下观察不到光学显微镜下可观察比较染色体形态( )可观察染色体数目思考：基因突变不一定引起生物性状改变的原因？提示：主要从遗传密码的兼并性及性状的显隐性角度考虑（比如本来是显性纯合体AA，突变成Aa后，性状仍未改变）(3)．染色体组是指细胞中的一组，在上各不相同，携带着控制生物的全部遗传信息的一组染色体。

单倍体是体细胞中含有染色体数目的个体。

【2019统编版】部编人教版高中生物必修第二册《遗传与进化》第五章《基因突变及其他变异》全章节备课教案教学设计5.1《基因突变和基因重组》教学设计教学目标1．举例说明基因突变的特点和原因2．举例说明基因重组的概念3．说出基因突变和基因重组的意义教学重难点1．教学重点：（1）基因突变的概念及特点（2）基因突变的原因2．教学难点：基因突变的特点教学方法讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳课时安排2课时教学过程引导学生阅读教材“问题探讨”，然后学生分小组讨论。

三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAT．”（猫坐在草席上）时，分别抄成了下图中的句子。

请将抄写的句子与原句进行比较，看看意思发生了哪些变化？1．THE KAT SAT ON THE MAT．阿拉伯茶坐在草席上。

2．THE HAT SAT ON THE MAT．帽子坐在草席上。

3．THE CAT ON THE MAT．猫在草席上。

我们发现错误类型为一个字母种类的改变和一个单词的丢失，经翻译可能导致句子的意思不变，变化不大和完全改变三种情况。

如果DNA分子复制时发生类似错误势必会导致DNA的脱氧核苷酸排列顺序发生改变，将改变DNA遗传信息。

但由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变，所以这些变化不一定会对生物体产生影响。

（一）基因突变的实例介绍基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症积极思维：正常血红蛋白究竟出了什么问题？1．从图中我们看到正常红细胞是什么形状，有什么功能？圆饼形状。

运输氧气功能2．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？有，运输氧气能力降低，易破裂溶血造成贫血，严重时会导致死亡那么又是什么原因使正常的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。

让我们来看看镰刀型细胞贫血症病因的图解。

直接原因：正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。

病因：镰刀型细胞贫血症是由__DNA分子中碱基对替换__引起的一种遗传病。

第1节 基因突变和基因重组1．实例：镰状细胞贫血(1)图示中a 、b 、c 过程分别代表DNA 复制、转录和翻译。

基因突变发生在a(填字母)过程中。

(2)人们患镰状细胞贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由=====A T 替换成=====TA。

2．概念3．基因突变对后代的影响(1)若发生在配子中，将传递给后代。

(2)若发生在体细胞中，一般不能遗传。

但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。

二、细胞的癌变 1．细胞癌变的机理 2．癌细胞的特征三、基因突变的原因、特点和意义1．基因突变的原因(1)外界因素(连线)：(2)内部因素：DNA复制偶尔发生错误。

2．基因突变的特点3．基因突变的意义(1)对生物体的意义：①大多有害：破坏生物体与现有环境的协调关系。

②个别有利：如植物的抗病性突变、耐旱性突变等。

③中性突变：既无害也无益，如有的基因突变不会导致新的性状出现。

(2)对进化的意义：①产生新基因的途径。

②生物变异的根本来源。

③为生物的进化提供了丰富的原材料。

四、基因重组1．概念2．类型[填表](1)定义：是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。

(2)理由：有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，其中一些子代可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。

判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．基因突变一定引起基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变。

( ) 2．在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞。

( ) 3．若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变。

( ) 4．减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组。

( )5．基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状。

( ) [答案]1．√2．√3．×提示：突变是普遍存在的，在DNA复制的时候，碱基有可能发生错配。

0 绪论1、美国生态学家E. Odum提出生态学是研究生态系统的结构和功能的学科。

他的《生态学基础》与以前的不同，它以生态系统为中心，对教学和研究有很大影响。

泰勒生态学奖。

2、生态学的研究方法：野外研究、实验研究、模型研究第一章生物与环境1. 生态因子：环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。

72 利比希最小因子定律：每种植物都需要一定种类和数量的营养物，如果其中有一种营养物完全缺失，植物就会死亡。

如果这种营养物数量极微，植物的生长就会受到限制。

103 谢尔福德耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。

114 生态幅（生态价）：每一种生物对每一种生态因子都有一个能耐受的范围，即有一个生态上的最高点和一个生态上的最低点。

在最高点和最低点之间的范围12第二章能量环境生物对光照周期的适应：生物的昼夜节律、生物的光周期现象光周期现象：植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙、和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化的反应，称之为光周期现象。

19换毛与换羽的光周期现象：是动物的光周期现象的一种。

温带和寒带地区，大部分兽于春秋两季换毛，许多鸟每年换羽一次，少数种类换两次。

实验证明，鸟兽的换羽和换毛是受光周期调控的，它使动物能够更好地适应于环境的温度变化。

20生物对温度的适应根据动物热能的主要来源，把动物分为：外温动物：依赖外部热源，如鱼类、两栖类、爬行类内温动物：通过自己体内氧化代谢产热来调节体温如鸟兽 24休眠：是内温动物对冬季寒冷和食物资源减少的一种适应。

啮齿目、食虫目、异手目，高纬度温带地区。

冬眠状态：代谢率降低，体温与环境温度相差不大；环境温度过低，威胁到生命的时候，随时醒觉。

北方小内温动物对寒冷适应的另一种生理表现为异温性。

时间异温性使动物产生日麻痹和季节性麻痹---冬眠和夏眠。

生物进化理论一、拉马克的进化学说1．主要观点(1)物种是可变的，所有现存的物种都是从其他物种演变而来的。

(2)生物本身存在由低级向高级连续发展的内在趋势。

(3)环境变化是物种变化的原因，“用进废退”和“获得性遗传”是其核心进化观点。

2．不足和地位：该学说中主观推测较多，但内容系统丰富，为达尔文进化学说的诞生奠定了基础。

二、达尔文的进化学说1．基本观点(1)物种是可变的：进化通过物种的演变进行。

(2)生存斗争和自然选择：①生存斗争：包含生物与生物之间的斗争和生物与无机环境之间的斗争。

②自然选择：在生存斗争中，适者生存，不适者淘汰的过程。

(3)适应是自然选择的结果：适应的第一步是变异的产生，第二步是通过生存斗争而选择。

2．局限对于遗传和变异的本质以及自然选择对可遗传的变异如何起作用等问题，不能做出科学的解释。

三、现代生物进化理论1．代表者：杜布赞斯基等。

3．生物进化的基本单位——种群(1)进化的实质：种群内基因频率的改变。

(2)种群：生活在同一地点的同种生物的全部个体。

种群不仅是生殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。

(3)基因库：一个生物种群中全部个体所有基因的总和。

(4)基因频率：群体中某一等位基因在该位点上可能出现的比例。

(5)基因型频率：指某种基因型的个体在群体中所占的比例。

(6)影响基因频率的因素：基因突变、自然选择、迁移、遗传漂变等。

4．生物进化的原材料——突变和基因重组：主要由基因突变、基因重组和染色体变异提供。

5．生物进化的方向——自然选择：自然选择可以保留对个体生存和繁衍后代有利的变异，使生物向着适应环境的方向发展。

6．物种形成的必要条件——隔离：(1)物种：分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且在自然状态能够相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。

(2)物种形成和生物进化的机制是突变、选择和隔离。

四、分子进化的中性学说1．提出者：日本学者木村资生。

2．内容：(1)生物进化的主导因素不是自然选择而是中性突变的随机固定。