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第五章基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
(第二课时)
目标
01
02
03
通过分析癌症发生的原因和特点，认同癌症的危害和预防措施（社会责任）
结合镰状细胞贫血的形成原因，理解基因突变导致合成蛋白质及其细胞功能的改变(生命观念)
学习目标
通过减数分裂的过程，理解基因重组形成的原因和对生物进化的意义（科学思维）
定义 DNA分子中发生碱基对的 ______ 、_________和_ ____ ，而引起_______________的改变
结果 产生新的________，__________产生新的性状（有利、有害、中性三种）
原因 _________________________自发突变：____________________________等原因；
对后代性状的影响 发生在配子中：将_________________________；
发生在体细胞中：_____________，但有些植物可通过_____________传递；
发生时间 可发生在生物体个体发育的任何时期，但主要发生在___________时，
即主要发生在________________期或__________________期；
特点 （1）_________：在生物界中是普遍存在的；
（2）_________：可以发生在___________________________
可以发生在_____________________
可以发生在_____________________
（3）_________：在自然状态下，基因突变的频率是很低的
（4）_________：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因
（5）______________：多数有害，少数有利
意义 ________产生的途径
生物变异的__________
生物进化的__________
替换
缺失
物理因素
化学因素
普遍性
随机性
低频性
不定向性
多害少利性
新基因
增添
基因碱基序列
基因
不一定
生物因素
DNA复制偶尔发生错误
遵循遗传规律传递给后代
一般不能遗传
无性生殖
DNA复制
有丝分裂前的间
减数分裂前的间
生物体个体发育的任何时期
细胞内不同的DNA分子上
同一DNA分子的不同部位
根本来源
原始材料
温故知新：基因突变
上个世纪，美国经济学家布朗提出过一个疑问：“21世纪谁来养活中国？”他的意思是说，凭着当时的粮食产量，完全无法养活基数庞大并且还在继续增多的中国人口。
情景材料一：
情景材料一：
杂交水稻之父 · 袁隆平
即便劳动人民不畏艰辛，日出而作，日落而息粮食的增产依然赶不上人口的增长
从1964年起，袁隆平就开始研究杂交水稻，到1975年，他研究出来的新品种就已经在全国推广，并取得了非同凡响的成果。此后十年内中国杂交水稻累计增产超亿吨，每年增产的大米可以多养活6000万人。
问题2: 通过以上学习，你知道培育杂交水稻的原理吗？
什么是基因重组？基因重组发生在什么时期？有哪些类型。
2
3
4
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P80-81，小组合作思考讨论完成问题。
基因重组的结果是什么？有什么意义？
在我们日常生活中基因重组的运用有哪些？请举例
一、基因重组
请列表比较基因突变与基因重组的异同。
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。
前提
本质
B
b
A
D
a
d
非同源染色体
非等位基因
同源染色体
非等位基因
减数分裂
一、基因重组
(一)概念：
问题3: 如何实现控制不同性状基因的重新组合？
发生范围:真核生物
(二)时期：
一、基因重组
(三)类型：
类型1：自由组合型
时期：减Ⅰ后
1
现象：非同源染色体自由组合
2
结果：非等位基因自由组合
3
分裂
间期
减数
分裂后
一、基因重组
(三)类型：
类型2：交叉互换型
时期：减Ⅰ前（或四分体时期）
1
现象：同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换
2
结果：等位基因之间发生互换，导致染色单体上的非等位基因重组。
3
一、基因重组
(三)类型：
类型3：转基因（DNA重组技术）
肺炎链球菌的转化
转基因技术（DNA重组技术 ）
问题4: 基因重组会有新的基因产生吗？会出现新的性状吗？
一、基因重组
问题4: 基因重组会有新的基因产生吗？会出现新的性状吗？
只产生新的基因型，并未产生新的基因
1
只出现原有性状的重新组合，不会出现新的性状。
2
(四)结果：
产生的配子种类多样化
子代基因组合多样化
环境变化
适应
　实战训练　
1．基因重组发生在(　　)
A.减数分裂形成配子的过程中
B.受精作用形成受精卵的过程中
C.有丝分裂形成子细胞的过程中
D.通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中
　实战训练　
2.以下各项属于基因重组的是（ ）
A．基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离
B．雌雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体
C．YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型
D．同卵双生姐妹间性状出现差异
问题5: 基因重组对生产生活有什么意义？
一、基因重组
(五)意义：
猫毛色变
龙种金鱼
蛋种金鱼
水泡眼金鱼
顶着肉瘤的金鱼
意义
是生物变异的主要来源
1
是形成生物多样性的重要原因
2
为生物进化提供了原材料
3
我国是最早养殖和培育金鱼的国家，将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到五花鱼；将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交得到朝水泡眼。正因为基因突变、基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼，极大丰富了人们的生活。
猫科动物的斑纹同样因为基因重组而各有差异。
杂交育种
一、基因重组
(六)运用：
一、基因重组
(六)运用：
实例1：杂交水稻的培育
易倒伏、易感稻瘟病一直以来是水稻种植中被重点关注的问题。抗倒伏、高抗稻瘟病品种，就是利用抗倒伏、易感稻瘟病水稻品种和易倒伏、高抗稻瘟病水稻品种作为亲本，进行杂交和多年选育获得的。
P：
×
抗倒伏、易感稻瘟病水稻
易倒伏、高抗稻瘟病水稻
抗倒伏、高抗稻瘟病水稻
选育
F1
一、基因重组
(六)运用：
实例2：波尔黑山羊的培育
杂交波尔黑山羊的培育成功，对解决山区脱贫致富问题、促进我国畜牧业的发展起到了积极的推动作用。
波尔山羊
(生长快、体型大)
黑山羊
(肉质好、廋肉率高)
杂交波尔山羊
(生长快、体型大、肉质好、廋肉率高)
×
一、基因重组
(六)运用：
实例3：转基因的运用
基因工程
基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
四分体时期，通过同源染色体的非姐妹染色单体的互换，实现了同源染色体上的非等位基因的重组。
减Ⅰ后期，通过非同源染色体的自由组合，实现了非同源染色体上的非等位基因的重组。
雌雄配子的随机结合不是基因重组；一对等位基因不存在基因重组。
原核细胞、病毒不进行有性生殖，不能发生基因重组。
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一、基因重组
(七)注意事项：
基因突变 基因重组
本质
结果
发生时间原因
条件
意义
发生 可能
基因结构改变,产生新的基因
不同基因重新组合，产生新的基因型
主要在细胞分裂间期
由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因碱基对的替换、缺失或增添
减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。
有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义
突变频率低，但普遍存在
有性生殖中非常普遍
产生了新基因，出现了新性状。
不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。
一、基因重组
基因突变与基因重组比较
基因重组
基因突变
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变
普遍性、随机性、不定向性、低频性
概念
特点
意义
原因
外因：诱发突变（物理因素、化学因素、生物因素）
内因：自发突变（DNA分子复制时偶尔发生错误）
是生物变异的根本来源，是产生新基因的途径，为生物的进化提供了丰富的原材料
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
概念
类型
意义
自由组合、交叉互换
是生物变异的来源之一，提供进化的原材料
诱变育种
杂交育种
课堂小结
　实战训练　
3.下列有关基因重组的说法，不正确的是（ ）
A.基因重组可以产生新的基因
B.基因重组是生物变异的来源之一
C.基因重组可以产生新的基因型
D.基因重组能产生新的性状组合
　实战训练　
4.一对夫妇所生育的子女中，性状差异很多，这种差异主要来自：
A.基因重组 B.基因突变
C.环境影响 D.疾病影响
5.下列有关基因重组的叙述，错误的是（ ）
A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离
D.常染色体上的基因能与行染色体上的基因发生基因重组
　实战训练　
6.基因突变和基因重组都能使生物产生可遗传的变异，对生物的进化起重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A.自然状态下，基因突变和基因重组一般仅存在于进行有性生殖的生物中
B.基因突变使基因的碱基序列发生改变，而基因重组是不同基因的重新组合
C.基因突变和基因重组都是生物变异的根本来源
D.基因突变和基因重组都能产生新的基因型，从而形成新的表型
　实战训练　
7．关于“一母生九子，九子各不同”的解释错误的是(　　)
A.这种现象会出现在所有生物中
B.与减数分裂过程中的交叉互换有关
C.与精子和卵细胞结合的随机性有关
D.与减数分裂过程中非同源染色体的自由组合有关
　实战训练　
7. 如图是某高等动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因），据图分析不可能反映的是（　 　）
A. 图甲细胞中1与2的片段部分交换，属于基因重组
B. 图乙细胞发生了基因突变或者基因重组
C. 图丙细胞可能发生了基因突变或者基因重组
D. 图丙细胞为次级精母细胞
　实战训练　
8.下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是（ ）
A.M基因可自发突变为m1或m2基因，但m1基因不可突变为M基因
B.进行有性生殖的生物，非同源染色体上的非等位基因可以发生基因重组
C.同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的
D.杀虫剂作为化学因素诱导害虫产生抗药性突变，导致害虫抗药性增强
　实战训练　
9．基因重组是生物体在进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。下列有关基因重组的叙述正确的是（ ）A．基因重组一定不会使DNA结构发生改变
B．减数分裂间期DNA复制时可能发生基因重组
C．异卵双生的两个子代遗传物质差异主要是由基因重组导致的D．基因型为Aa的生物自交产生的子代中出现三种基因型是基因重组的结果
　实战训练　
10.下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于（ ）
A.基因重组、不可遗传变异 B.基因重组、基因突变
C.基因突变、不可遗传变异 D.基因突变、基因重组
　实战训练　
11.下列哪种是不遗传的变异（ ）
A.黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的后代中出现了黄色皱粒豌豆和黄色圆粒的豌豆
B.纯种红眼果蝇的后代中出现了一只白眼果蝇
C.对青霉菌进行X射线照射后，培育出高产植株
D.农田靠边上的植株穗大粒饱
　实战训练　
12.如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是
A.①②④⑤ B.①②③ C.④⑤ D.③⑥

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