浙科版高中生物必修2第四章生物的变异第二节基因重组使子代出现变异课件

1.概念:具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时,控制不同性状的基因重

新组合,导致后代出现不同于亲本类型的现象或过程。特别提醒

有性生殖过程中发生基因重组的前提条件是至少有2对等位基因。2.意义:导致生物性状的多样性,为动、植物育种和生物进化提供丰富的物质基

础。第二节基因重组使子代出现变异1|

基因重组3.类型(1)非同源染色体间的自由组合导致基因重组①发生机制:减数第一次分裂后期,同源染色体分离,等位基因分离,非同源染色体

自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因自由组合。③理论推导:在完全显性的条件下,如果涉及的各种性状分别由n对基因控制,并且各对基因分别位于不同的染色体上,则F2的表型数目应是2n。②图解(2)同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重组①发生机制:减数第一次分裂前期,位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染

色单体之间的交叉互换而发生交换,导致染色体上的基因发生重组。②图解

特别提醒

基因重组是原有基因的重新组合,可产生新的基因型,不能产生新的

基因。1.概念:利用基因重组原理,有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起,

培育出更优良的新品种。2.遗传学原理:基因重组。3.过程(1)培育显性纯合子:选取亲本杂交,获得F1→F1自交→F2中选育,并连续自交、选育

至不发生性状分离为止。(2)培育隐性纯合子:选取亲本杂交,获得F1→F1自交→F2中选择符合要求的个体即

可推广。(3)若利用杂种优势选育杂合子,则只要得到杂合子即可。2

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杂交育种特别提醒

纯合化(连续自交)在杂交育种中并非必不可少,当目标植株为杂合子

或隐性纯合子时,则不需要连续自交。4.优点:将多个品种的优良性状集中在一起。5.缺点:育种时间长。1.转基因技术(1)概念:利用分子生物学和基因工程的手段,将某种生物的基因(外源基因)转移到

其他生物物种中,使其出现原物种不具有的新性状的技术。(2)原理:基因重组。(3)植物转基因技术的具体实施过程用人工方法将目的基因导入受体细胞→整合到受体的染色体上→目的基因

随细胞的分裂而增殖,并在体内表达→新性状稳定地遗传给后代。(4)优点①人为增加生物变异的范围,实现种间遗传物质的交换。②定向改造生物,针对性强,效率高,经济效益明显。③为作物高产、优质、抗病虫害和降低农药、化肥对环境的污染做出贡献。3|

转基因技术可以实现物种间的基因重组(5)缺点:可能带来如破坏生态环境、威胁人类健康等潜在危害,尤其是转基因食

品的安全性备受关注。2.转基因生物:由于外源基因的导入而引起原有遗传物质组成发生改变的生物,如

导入北极海鱼抗冻基因的番茄,在冬天也能长期保存。判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。1.基因型为AaBb的某个体,其减数分裂产生配子的过程中一定会发生基因重组。

(

)提示：由于题干并没有交代两对等位基因在染色体上的位置关系,所以两对等位

基因有可能连锁,也有可能位于非同源染色体上。若两对等位基因连锁且未发生

交叉互换,则基因型为AaBb的个体进行减数分裂产生配子的过程中不发生基因

重组。2.基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离与基因重组有关。

(

)提示：基因重组发生在至少两对等位基因之间。3.育种过程中必须采取纯合化手段,通过连续自交才能实现。

(

)提示：培育显性纯合子必须采取纯合化手段,通过连续自交才能实现,若培育隐性纯合子或杂合子则不必进行纯合化处理。知识辨析✕✕✕4.杂交育种的原理是基因重组,基因重组发生在受精作用过程中。

(

)提示：基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中。5.基因重组可视作“控制不同性状的基因在配子水平重新组合”。

(

)6.R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌和利用基因工程手段培育出抗棉铃虫的

棉花的原理均是基因重组。(

)7.返回式卫星搭载的种子培育出的太空椒属于转基因植物。

(

)提示：外源基因导入而引起原有遗传物质组成发生改变的植物是转基因植物。

✕√√✕1.基因突变与基因重组的比较基因突变与基因重组的辨析项目基因突变基因重组本质基因碱基序列发生改变控制不同性状的基因重新组合适用范围所有生物都可发生(包括病毒),具有普遍性自然状态下只发生在真核生物的有性生殖过程中发生时间主要发生在间期DNA复制过程中通常发生在减数第一次分裂的前期和减数第一次分裂的后期发生概率小,突变频率很低普遍,产生的变异类型多结果产生新的基因产生新的基因型意义是产生新基因的途径,是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料是生物变异的来源之一,对生物进化具有重要意义联系①都属于可遗传变异;②基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因;③两者均产生新的基因型,可能产生新的表型2.多角度辨析基因突变和基因重组(1)根据亲代基因型判断①如果亲代基因型为BB或bb,则姐妹染色单体上B和b不同的原因是基因突变。②如果亲代基因型为Bb,则姐妹染色单体上B和b不同的原因是基因突变或基因

重组。(2)根据细胞分裂方式判断①如果是有丝分裂中染色单体上基因不同,则为基因突变的结果。因为有丝分裂

过程中不会发生基因重组,可能发生基因突变。②如果是减数分裂中染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或基因重组。

图1

图2减数第二次分裂后期,颜色一致的两条子染色体上的基因不同——基因突

变,如图1;颜色不一致的两条子染色体上的基因不同——基因重组,如图2。

典例现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P都为32P,其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,

分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图

所示,H/h、R/r是其中的两对等位基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙

述正确的是

(

)

BA.细胞①一定发生了基因突变,但不一定发生了等位基因的互换B.细胞②中最多有三条染色体含有32PC.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等D.细胞⑥⑦的基因型相同解析图中细胞①处于减数第一次分裂前期,分析细胞①中基因组成可知,H和h

发生了交叉互换,即发生了基因重组,姐妹染色单体上的R和r说明发生了基因突

变,A错误;根据DNA分子的半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P都为32P)在不含32

P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA

分子一条链含32P、另一条链不含32P,该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复

制,形成的细胞①中每条染色体中只有一条染色单体的DNA分子的一条链含32P

(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,

细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但根据图可知,H所在的染

色体发生过交叉互换,很有可能细胞②中H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②

中最多有3条染色体含有32P,B正确;根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中

各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但