浙科版高中生物必修2第四章生物的變異第二節(jié)基因重組使子代出現(xiàn)變異課件

1.概念:具有不同遺傳性狀的雌、雄個體進行有性生殖時,控制不同性狀的基因重

新組合,導(dǎo)致后代出現(xiàn)不同于親本類型的現(xiàn)象或過程。特別提醒

有性生殖過程中發(fā)生基因重組的前提條件是至少有2對等位基因。2.意義:導(dǎo)致生物性狀的多樣性,為動、植物育種和生物進化提供豐富的物質(zhì)基

礎(chǔ)。第二節(jié)基因重組使子代出現(xiàn)變異1|

基因重組3.類型(1)非同源染色體間的自由組合導(dǎo)致基因重組①發(fā)生機制:減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體分離,等位基因分離,非同源染色體

自由組合,導(dǎo)致非同源染色體上的非等位基因自由組合。③理論推導(dǎo):在完全顯性的條件下,如果涉及的各種性狀分別由n對基因控制,并且各對基因分別位于不同的染色體上,則F2的表型數(shù)目應(yīng)是2n。②圖解(2)同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換導(dǎo)致基因重組①發(fā)生機制:減數(shù)第一次分裂前期,位于同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染

色單體之間的交叉互換而發(fā)生交換,導(dǎo)致染色體上的基因發(fā)生重組。②圖解

特別提醒

基因重組是原有基因的重新組合,可產(chǎn)生新的基因型,不能產(chǎn)生新的

基因。1.概念:利用基因重組原理,有目的地將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀組合在一起,

培育出更優(yōu)良的新品種。2.遺傳學原理:基因重組。3.過程(1)培育顯性純合子:選取親本雜交,獲得F1→F1自交→F2中選育,并連續(xù)自交、選育

至不發(fā)生性狀分離為止。(2)培育隱性純合子:選取親本雜交,獲得F1→F1自交→F2中選擇符合要求的個體即

可推廣。(3)若利用雜種優(yōu)勢選育雜合子,則只要得到雜合子即可。2

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雜交育種特別提醒

純合化(連續(xù)自交)在雜交育種中并非必不可少,當目標植株為雜合子

或隱性純合子時,則不需要連續(xù)自交。4.優(yōu)點:將多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。5.缺點:育種時間長。1.轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1)概念:利用分子生物學和基因工程的手段,將某種生物的基因(外源基因)轉(zhuǎn)移到

其他生物物種中,使其出現(xiàn)原物種不具有的新性狀的技術(shù)。(2)原理:基因重組。(3)植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的具體實施過程用人工方法將目的基因?qū)胧荏w細胞→整合到受體的染色體上→目的基因

隨細胞的分裂而增殖,并在體內(nèi)表達→新性狀穩(wěn)定地遺傳給后代。(4)優(yōu)點①人為增加生物變異的范圍,實現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的交換。②定向改造生物,針對性強,效率高,經(jīng)濟效益明顯。③為作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害和降低農(nóng)藥、化肥對環(huán)境的污染做出貢獻。3|

轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以實現(xiàn)物種間的基因重組(5)缺點:可能帶來如破壞生態(tài)環(huán)境、威脅人類健康等潛在危害,尤其是轉(zhuǎn)基因食

品的安全性備受關(guān)注。2.轉(zhuǎn)基因生物:由于外源基因的導(dǎo)入而引起原有遺傳物質(zhì)組成發(fā)生改變的生物,如

導(dǎo)入北極海魚抗凍基因的番茄,在冬天也能長期保存。判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“?”。1.基因型為AaBb的某個體,其減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中一定會發(fā)生基因重組。

(

)提示：由于題干并沒有交代兩對等位基因在染色體上的位置關(guān)系,所以兩對等位

基因有可能連鎖,也有可能位于非同源染色體上。若兩對等位基因連鎖且未發(fā)生

交叉互換,則基因型為AaBb的個體進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中不發(fā)生基因

重組。2.基因型為Aa的個體自交后代出現(xiàn)性狀分離與基因重組有關(guān)。

(

)提示：基因重組發(fā)生在至少兩對等位基因之間。3.育種過程中必須采取純合化手段,通過連續(xù)自交才能實現(xiàn)。

(

)提示：培育顯性純合子必須采取純合化手段,通過連續(xù)自交才能實現(xiàn),若培育隱性純合子或雜合子則不必進行純合化處理。知識辨析???4.雜交育種的原理是基因重組,基因重組發(fā)生在受精作用過程中。

(

)提示：基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過程中。5.基因重組可視作“控制不同性狀的基因在配子水平重新組合”。

(

)6.R型肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化為S型肺炎鏈球菌和利用基因工程手段培育出抗棉鈴蟲的

棉花的原理均是基因重組。(

)7.返回式衛(wèi)星搭載的種子培育出的太空椒屬于轉(zhuǎn)基因植物。

(

)提示：外源基因?qū)攵鹪羞z傳物質(zhì)組成發(fā)生改變的植物是轉(zhuǎn)基因植物。

?√√?1.基因突變與基因重組的比較基因突變與基因重組的辨析項目基因突變基因重組本質(zhì)基因堿基序列發(fā)生改變控制不同性狀的基因重新組合適用范圍所有生物都可發(fā)生(包括病毒),具有普遍性自然狀態(tài)下只發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中發(fā)生時間主要發(fā)生在間期DNA復(fù)制過程中通常發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期和減數(shù)第一次分裂的后期發(fā)生概率小,突變頻率很低普遍,產(chǎn)生的變異類型多結(jié)果產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新的基因型意義是產(chǎn)生新基因的途徑,是生物變異的根本來源,為生物進化提供了豐富的原材料是生物變異的來源之一,對生物進化具有重要意義聯(lián)系①都屬于可遺傳變異;②基因突變?yōu)榛蛑亟M提供了大量可供自由組合的新基因;③兩者均產(chǎn)生新的基因型,可能產(chǎn)生新的表型2.多角度辨析基因突變和基因重組(1)根據(jù)親代基因型判斷①如果親代基因型為BB或bb,則姐妹染色單體上B和b不同的原因是基因突變。②如果親代基因型為Bb,則姐妹染色單體上B和b不同的原因是基因突變或基因

重組。(2)根據(jù)細胞分裂方式判斷①如果是有絲分裂中染色單體上基因不同,則為基因突變的結(jié)果。因為有絲分裂

過程中不會發(fā)生基因重組,可能發(fā)生基因突變。②如果是減數(shù)分裂中染色單體上基因不同,可能發(fā)生了基因突變或基因重組。

圖1

圖2減數(shù)第二次分裂后期,顏色一致的兩條子染色體上的基因不同——基因突

變,如圖1;顏色不一致的兩條子染色體上的基因不同——基因重組,如圖2。

典例現(xiàn)建立“動物精原細胞(2n=4)有絲分裂和減數(shù)分裂過程”模型。1個精原細胞(假定DNA中的P都為32P,其他分子不含32P)在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng),

分裂為2個子細胞,其中1個子細胞發(fā)育為細胞①。細胞①和②的染色體組成如圖

所示,H/h、R/r是其中的兩對等位基因,細胞②和③處于相同的分裂時期。下列敘

述正確的是

(

)

BA.細胞①一定發(fā)生了基因突變,但不一定發(fā)生了等位基因的互換B.細胞②中最多有三條染色體含有32PC.細胞②和細胞③中含有32P的染色體數(shù)相等D.細胞⑥⑦的基因型相同解析圖中細胞①處于減數(shù)第一次分裂前期,分析細胞①中基因組成可知,H和h

發(fā)生了交叉互換,即發(fā)生了基因重組,姐妹染色單體上的R和r說明發(fā)生了基因突

變,A錯誤;根據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制,1個精原細胞(DNA中的P都為32P)在不含32

P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng),經(jīng)過一次有絲分裂產(chǎn)生的子細胞中每條染色體中的DNA

分子一條鏈含32P、另一條鏈不含32P,該子細胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂前的間期復(fù)

制,形成的細胞①中每條染色體中只有一條染色單體的DNA分子的一條鏈含32P

(共4條染色單體含有32P),細胞①形成細胞②會發(fā)生同源染色體分離,正常情況下,

細胞②有兩條染色體含有32P(分布在非同源染色體上),但根據(jù)圖可知,H所在的染

色體發(fā)生過交叉互換,很有可能細胞②中H和h所在染色體都含有32P,因此細胞②

中最多有3條染色體含有32P,B正確;根據(jù)B項分析可知,正常情況下,細胞②和③中

各有兩條染色體含有32P(分布在非同源染色體上),但