第4章 第2节 基因重组使子代出现变异(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

第二节　基因重组使子代出现变异 1.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。 2．概述杂交育种的原理、过程和优点及不足。 3．描述转基因技术实施过程及其意义。 [主干知识梳理] 一、基因重组的概念 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。 二、非同源染色体间的自由组合导致基因重组 时期 图示 原因 减数第 一次分 裂后期 组合形式：Ab和aB或AB和ab 随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合 三、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 时期 图示 原因 减数第一 次分裂 四分体时期 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换 四、基因重组可应用于杂交育种 概念 杂交育种是指将两个或多个品种的优良性状通过杂交组合在一起，培育出更优良的新品种。一般可以通过杂交、选择、纯合化等手段培育出新品种 原理 基因重组 过程 双亲P(♀、)→杂交→F1→自交→F2→选出表型符合要求的个体自交→F3→……→选出稳定遗传的个体推广种植 五、转基因技术可以实现物种间的基因重组 1．概念：指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．转基因技术的操作流程(以转基因植物的获得为例) 3．转基因技术的优点和缺点 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针对性更强，效率更高，经济效益更明显 缺点 可能会破坏生态环境、威胁人类健康等 [预习效果自评] 1．判断下列叙述的正误 (1)在形成配子的过程中，基因重组发生在后期Ⅰ。(×) 提示：前期Ⅰ发生交叉互换，后期Ⅰ发生自由组合，两个时期都可发生基因重组。 (2)同源染色体在前期Ⅰ发生姐妹染色体交叉互换导致基因重组。(×) 提示：发生在非姐妹染色单体之间。 (3)杂交育种可以实现任何两生物个体优良性状的重新组合。(×) 提示：杂交育种只能在具有亲缘关系的同种生物之间进行操作。 (4)基因突变和基因重组的共性是都可以产生新的基因。(×) 提示：基因重组不能产生新的基因，两者都可以产生新的基因型。 (5)转基因技术人为地增加了生物变异的范围，实现种间遗传物质的交换。(√) 2．把下面筛选抗病红果肉番茄的育种过程图示补充完整 3．思考题 (1)关于基因重组有两种说法：第一种说法认为基因重组只能通过有性生殖实现；第二种说法认为基因重组主要发生在有性生殖的生物中，但也可以不通过有性生殖实现。你认可哪种说法？请举例说明。 提示：第二种。如转基因技术就是不通过有性生殖的基因重组。 (2)阅读教材第97页“课外读”，有人认为吃了转基因食品，存在食品中基因整合到人类基因组中的安全风险。你认为这种说法科学吗？ 提示：不科学。DNA(基因)是大分子物质，食用后在消化道内分解成小分子物质才能被人体吸收，不会整段被吸收，更不会进入细胞内整合到人体染色体上。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1．基因重组普遍存在于有性生殖的减数分裂过程中，染色体的自由组合和交叉互换导致控制不同性状的基因重组，使子代出现变异。 2．杂交育种利用基因重组的原理，通过杂交、选择、纯合化等手段培育出新品种。 3．转基因技术人为地增加了生物变异的范围，实现种间遗传物质的交换。 [任务驱动] 如图a、b为某生物细胞分裂的不同时期图像，请思考并回答以下问题： (1)图a处于细胞分裂什么时期？图中的1、2号染色体发生了何种变异？ 提示：图a处于四分体时期(前期Ⅰ)，图中1、2号染色体因交叉互换发生了基因重组。 (2)图b处于细胞分裂什么时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中最常见的变异类型是什么？ 提示：图b处于减数第一次分裂后期，该细胞名称为初级精母细胞，该时期细胞最常见的变异类型是自由组合型的基因重组。 (3)①雌雄配子随机结合属于基因重组吗？②AaAA、Aa、aa属于基因重组吗？ 提示：①不属于，自然状态下，基因重组发生在减数分裂形成配子时；②不属于，基因重组的实质是控制不同性状的非等位基因重新组合。 [生成认知] 一、图解自由组合和交叉互换 自由组合 交叉互换 二、三种基因重组类型的比较 基因重 组类型 发生 时间 发生重组 的原因 特点 非同源染色体上非 等位基因间的重组 后期Ⅰ 同源染色体分开，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非等位基因间的重组 ①只产生新的基因型，并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状(新性状不同于新性状组合) ②自然状态下，发