资源简介

(共32张PPT)
教学课件
人教版高中生物必修二
基因突变和基因重组
（第2课时）
学习目标
1.学生能够理解基因重组的基本概念、类型及其在生物进化中的作用。
2.学生能够掌握基因重组在现代生物技术中的应用，如作物育种、基因治疗等。
3.学生能够区分基因突变和基因重组在发生机制、对生物性状的影响等方面的不同。
4.激发学生对基因重组等生物科技领域的兴趣，培养科学探索精神。
5.引导学生认识到基因重组技术在改善人类生活、促进社会发展中的重要作用，树立正确的科学价值观。
目录
1、情境导入
2、基因重组
3、基因重组的应用与分析
4、基因突变和基因重组的区别
5、当堂练习
6、课堂小结
情境导入
一母生九子，连母十个样”这种差异是怎么造成的呢？
1.范围：主要是 生物的 生殖过程中。
2.实质： 的重新组合。
3.类型
真核
有性
控制不同性状的基因
非同源染色体上的非等位基因
自由组合
(1)自由组合型：减数分裂Ⅰ的后期，位于
随非同源染色体的 而发生重组(如右图)。
课堂新知一：基因重组
(2)交换型：在减数分裂过程中的四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，位于同源染色体上的 基因有时会随着 之间的互换而发生交换，导致同源染色体上的非等位基因重组(如下图)。
等位
非姐妹染色单体
课堂新知一：基因重组
判断：
①雌雄配子随机结合体现来基因重组（ ）
②Aa自交产生AA：Aa：aa比例为1：2：1是基因重组的结果（ ）
×
×
课堂新知一：基因重组
同源染色体之间都会发生交叉互换吗？
雄果蝇同源染色体的非姐妹染色单体之间不发生交叉互换，完全连锁；雌果蝇同源染色体的非姐妹染色单体之间发生部分交叉互换，不完全连锁；
课堂新知一：基因重组
4.结果：产生 ，导致 出现。
5.意义及应用
新的基因型
重组性状
生物多样性
生物变异
生物进化
课堂新知一：基因重组
基因工程重组型：目的基因经 导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组(如下图)。
载体
肺炎链球菌转化型：R型细菌转化为S型细菌。
基因重组的其他类型
课堂新知一：基因重组
课堂新知二：基因重组的应用与分析
假如水稻的高杆（D）对矮杆 （d）为显性，抗稻瘟病（T）对易感稻瘟病（t）为显性，控制两对性状的基因独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮杆品种（抗倒伏）与一个纯合抗稻瘟病的高杆品种（易倒伏）杂交，如何培育既抗倒伏又抗病类型呢？
基因重组的应用
——杂交育种
——杂交育种
将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经选择和培育，获得新品种。
五花鱼
朝天泡眼金鱼
我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们选择喜欢的品种培养，并进行人工杂交。例如，将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到了五花鱼；将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交，得到了朝天泡眼。
基因重组的应用
课堂新知二：基因重组的应用与分析
1．(必修2 P84正文挖掘)请说明基因重组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的原因。
提示：基因重组产生的基因组合多样化的后代中，可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合。
2．(必修2 P84“与社会的联系”思考)现在我们家庭养殖的色彩斑斓、形态各异的金鱼，你知道是怎样形成的吗？
提示：基因突变、基因重组及人工选择产生的。
课堂新知二：基因重组的应用与分析
基因重组分析
如图a、b为某二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像。请分析回答下列问题：
(1)图a细胞处于什么时期？细胞中的1、2号染色体发生了什么变异？
提示　图a细胞处于四分体时期。细胞中的1、2号染色体因互换发生了基因重组。
课堂新知二：基因重组的应用与分析
(2)图b细胞处于什么时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生哪种变异？
提示　图b细胞处于减数分裂Ⅰ后期。该细胞名称为初级精母细胞。该时期细胞可发生非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组。
课堂新知二：基因重组的应用与分析
(3)二倍体生物同源染色体的非姐妹染色单体间一定能发生互换吗？为什么？
提示　不一定。二倍体生物进行有性生殖产生生殖细胞的过程中(减数分裂时)，在四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间可发生互换。
课堂新知二：基因重组的应用与分析
项目 基因突变 基因重组
生物变异 生物变异的“根本”来源 生物变异的“重要”来源
生物进化 为生物进化提供原材料 为生物进化提供“丰富”的材料
生物多样性 形成生物多样性的“根本”原因 形成生物多样性的“重要”原因之一
发生概率 很小(常有“罕见”“稀有”等说法) 非常大(正常发生或往往发生)
联系 ①都使生物产生可遗传的变异 ②在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础 ③二者均产生新的基因型，可能产生新的表型
课堂新知三：基因突变和基因重组的区别
基因突变和基因重组的判断
(1)一看变异个体的数量
(2)二看个体基因型
①如果个体基因型为AA或aa，则减数分裂图像中姐妹染色单体上基因不同的原因是______________。
②如果个体基因型为Aa，则减数分裂图像中姐妹染色单体上基因不同的原因是____________________。
基因突变
基因突变或基因重组
课堂新知三：基因突变和基因重组的区别
(3)三看细胞分裂方式
①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上的基因不同，则为_______。
②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上的基因不同，则可能是_____________________。
基因突变
基因突变或基因重组
课堂新知三：基因突变和基因重组的区别
当堂练习
1．病毒X的遗传物质是单链RNA，存在多种变异株。某人同时感染了病毒X的变异株X1、X2，变异株X1、X2在感染者的细胞中发生了遗传物质的交换，产生了与亲代差异较大的可遗传后代变异株X3。变异株X3产生的原因最可能是（ ）A．基因突变 B．基因重组 C．染色体数目变异 D．染色体结构变异
【答案】B【解析】变异株X1、X2在感染者的细胞中发生了遗传物质的交换，推测变异株X3产生的原因是基因重组，B正确，ACD错误。故选B。
2．在减数分裂过程中发生的基因重组包括交叉互换型和自由组合型。下列有关分析正确的是（ ）A．两种基因重组都发生在减数分裂Ⅰ的后期B．两种基因重组过程中都要发生染色体片段的断裂和形成C．两种基因重组类型都有利于物种适应无法预测将要变化的环境D．减数分裂过程中交叉互换型基因重组发生的概率高于自由组合型基因重组
【答案】C【解析】A、自由组合型基因重组发生在减数分裂Ⅰ的后期，而交叉互换型基因重组发生在减数分裂Ⅰ的前期，A错误；B、交叉互换型基因重组会发生染色体片段的断裂和形成，而自由组合型基因重组过程中不发生染色体片段的断裂和形成，B错误；C、有性生殖过程中的基因重组可以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，其中一些子代可能含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，有利于物种适应无法预测将要变化的环境，C正确；D、减数分裂过程中一定会发生自由组合型基因重组，而交叉互换型基因重组不一定发生，故自由组合型基因重组发生的概率高于交叉互换型基因重组，D错误。故选C。
3．下列关于基因突变和基因重组的叙述，正确的是（ ）A．DNA 中碱基序列改变一定会引起基因突变B．基因突变的结果一定会产生新基因和新性状C．基因重组是生物变异的根本来源，为进化提供原材料D．基因重组能够产生多种基因型，导致重组性状的出现
【答案】D【解析】A、基因突变是由于基因的碱基发生碱基对的增添、替换和缺失而引起的基因结构发生改变，DNA 中碱基序列改变不一定会引起基因突变，A错误；B、基因突变可以产生新的基因，但基因突变不一定表现出新的性状，如隐性突变，B错误；C、基因突变是生物变异的根本来源，为进化提供原材料，C错误；D、基因重组能够产生多种基因型，为进化提供原材料，导致重组性状的出现，D正确。故选D。
4．下列与基因重组相关的叙述，错误的是（ ）A．纯合体自交因基因重组导致子代性状分离B．基因重组可以导致同胞兄弟姐妹间的遗传差异C．非同源染色体的自由组合能导致基因重组D．同源染色体上的非姐妹染色单体交叉交换可引起基因重组
【答案】A【解析】A、纯合体自交后代依然是纯合子，能稳定遗传，不会出现性状分离，A错误；B、兄弟姐妹是由不同的受精卵发育而来，他们的遗传差异与父母基因重组有关，B正确;C、非同源染色体的自由组合能导致其上的非等位基因也自由组合，即导致基因重组，C正确;D、减数第一次分裂前期，同源染色体非姐妹染色单体之间交叉交换，可引起同源染色体的非姐妹染色单体上的非等位基因基因重组，D正确。故选A。
5．下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是（ ）A．对生物体来说，基因突变的结果是有害或有利B．发生基因突变后，基因间的位置关系并没有发生改变C．基因重组是生物变异的根本来源，能为生物进化提供原材料D．有丝分裂和减数分裂过程中都能发生基因突变和基因重组
【答案】B【解析】A、有的突变对生物是有利的，有的突变对生物是有害的，有的突变对生物既无害也无利，是中性的，A错误；B、基因突变发生在基因内部，不改变基因的数量和基因的排列顺序（即基因的位置），B正确；C、基因突变是生物变异的根本来源，能为生物进化提供原材料，C错误；D、有丝分裂过程中不能发生基因重组，D错误。故选B。
课堂总结
人教版高中生物必修二
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