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(gè)體進(jìn)行有性生殖時(shí),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(lèi)型的現(xiàn)象或過(guò)程。特別提醒

有性生殖過(guò)程中發(fā)生基因重組的前提條件是至少有2對(duì)等位基因。2.意義:導(dǎo)致生物性狀的多樣性,為動(dòng)、植物育種和生物進(jìn)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(lèi)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(jī)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(duì)基因控制,并且各對(duì)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(jī)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(gè)或多個(gè)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(xué)原理:基因重組。3.過(guò)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(gè)體即

可推廣。(3)若利用雜種優(yōu)勢(shì)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(dāng)目標(biāo)植株為雜合子

或隱性純合子時(shí),則不需要連續(xù)自交。4.優(yōu)點(diǎn):將多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中在一起。5.缺點(diǎn):育種時(shí)間長(zhǎng)。1.轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1)概念:利用分子生物學(xué)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(shí)施過(guò)程用人工方法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→整合到受體的染色體上→目的基因

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

轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物種間的基因重組(5)缺點(diǎn):可能帶來(lái)如破壞生態(tài)環(huán)境、威脅人類(lèi)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(yú)抗凍基因的番茄,在冬天也能長(zhǎng)期保存。判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“?”。1.基因型為AaBb的某個(gè)體,其減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中一定會(huì)發(fā)生基因重組。

(

)提示：由于題干并沒(méi)有交代兩對(duì)等位基因在染色體上的位置關(guān)系,所以?xún)蓪?duì)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(duì)等位基因連鎖且未發(fā)生

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

重組。2.基因型為Aa的個(gè)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(duì)等位基因之間。3.育種過(guò)程中必須采取純合化手段,通過(guò)連續(xù)自交才能實(shí)現(xiàn)。

(

)提示：培育顯性純合子必須采取純合化手段,通過(guò)連續(xù)自交才能實(shí)現(xiàn),若培育隱性純合子或雜合子則不必進(jìn)行純合化處理。知識(shí)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(guò)程中。

(

)提示：基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)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(chóng)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(xiàng)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(guò)程中發(fā)生時(shí)間主要發(fā)生在間期DNA復(fù)制過(guò)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(lèi)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(lái)源,為生物進(jìn)化提供了豐富的原材料是生物變異的來(lái)源之一,對(duì)生物進(jìn)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(xì)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?yàn)橛薪z分裂

過(guò)程中不會(huì)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(dòng)物精原細(xì)胞(2n=4)有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程”模型。1個(gè)精原細(xì)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(gè)子細(xì)胞,其中1個(gè)子細(xì)胞發(fā)育為細(xì)胞①。細(xì)胞①和②的染色體組成如圖

所示,H/h、R/r是其中的兩對(duì)等位基因,細(xì)胞②和③處于相同的分裂時(shí)期。下列敘

述正確的是

(

)

BA.細(xì)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(xì)胞②中最多有三條染色體含有32PC.細(xì)胞②和細(xì)胞③中含有32P的染色體數(shù)相等D.細(xì)胞⑥⑦的基因型相同解析圖中細(xì)胞①處于減數(shù)第一次分裂前期,分析細(xì)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(shuō)明發(fā)生了基因突

變,A錯(cuò)誤;根據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制,1個(gè)精原細(xì)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(guò)一次有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)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(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)第一次分裂前的間期復(fù)

制,形成的細(xì)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(xì)胞①形成細(xì)胞②會(huì)發(fā)生同源染色體分離,正常情況下,

細(xì)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(guò)交叉互換,很有可能細(xì)胞②中H和h所在染色體都含有32P,因此細(xì)胞②

中最多有3條染色體含有32P,B正確;根據(jù)B項(xiàng)分析可知,正常情況下,細(xì)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