内容正文:
5.2基因重组
· 基础知识
一、生物的基因重组
1.细菌的基因重组
(1)细菌的生殖方式有二分裂生殖和接合生殖。
(2)细菌通过接合生殖实现了基因重组。
2.高等生物的基因重组
(1)概念: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。
(2)类型
①自由组合型:在减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合。
②交叉互换型:在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换。
3.意义
(1)为生物变异提供极其丰富的来源。
(2)对生物进化具有重要意义。
二、基因的人工重组——基因工程
1.概念:将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录和翻译(表达),这样的操作叫重组DNA技术,也叫作基因工程。
2.应用
(1)医药卫生领域:生产基因工程药品、基因诊断和基因治疗。
(2)农牧业生产上:培育高产、优质或具有特殊用途的动植物新品种。
(3)基因工程的方法还可以用于环境保护等方面。
3.实例:利用基因工程生产人胰岛素
从细菌中提取质粒
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用相同的内切酶切割质粒DNA和含有人的胰岛素基因的DNA
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用连接酶将人的胰岛素基因连到切开的质粒DNA分子上,形成杂种质粒
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将杂种质粒导入细菌细胞
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细菌生产出人的胰岛素
4.安全性争论
反对者认为,基因工程产物是非“天然”的,因此它具有更大的不可预测的危险。如果应用不当,一旦产生不良后果,其危害会不断扩展和传递。而支持者认为,基因工程所用的这些基因如番茄、南瓜、鱼等生物的基因并不是这些生物所特有的,它们在大量的植物和动物体内都可以找到,所以说基因工程并不是像有些人认为的那么可怕。
· 随堂速测
1.下列关于基因重组的说法,正确的是( )
A.基因重组能够产生新的基因 B.非等位基因一定是自由组合
C.基因重组可产生生物多样性 D.基因重组可以产生新的性状
2.袁隆平被誉为“杂交水稻之父”。杂交水稻就是通过将遗传上具有一定差异、优良性状互补的两个水稻品种杂交,获得的具有杂种优势的新品种。培育杂交水稻利用的育种原理是( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
3.现用高秆抗病(AABB)品系小麦和矮秆不抗病(aabb)品系小麦培育矮秆抗病(aaBB)品系小麦,下列对其过程分析错误的是( )
A.F1虽未表现出矮秆抗病的性状组合,但已经集中了相关基因
B.F2中出现重组性状的原因是F1产生配子时发生了基因重组
C.选种一般从F2开始;因为F2出现了性状分离
D.通常利用F2的花粉进行单倍体育种,可以明显缩短育种年限
4.减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因的自由组合属于( )
A.染色体结构变异
B.染色体数目变异
C.基因重组
D.基因突变
5.自从人类开始种植作物和饲养动物以来,就从未停止过对品种的改良,下列关于育种的叙述错误的是( )
A.选择育种可以通过汰劣留良的方法来选择和积累优良性状
B.杂交育种只能利用已有的基因重组,按需选择,并不能创造新的基因
C.杂交育种的方法只适用于植物而不适用于动物
D.诱变育种可以提高基因突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型
6.下列有关基因重组的叙述中,正确的是( )
A.基因型为Aa的个体自交,因基因重组而导致子代性状发生分离
B.基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a,这属于基因重组
C.造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组
D.基因型为YyRr的植物自交后代出现不同于亲本的新类型及肺炎双球菌的转化等过程中都发生了基因重组
7.图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体(图中字母表示基因)。下列叙述不正确的是( )
A.与有丝分裂相比,甲→乙的过程中特有的可遗传变异是基因重组
B.图甲中的非等位基因在减数分裂过程中可能会发生基因重组
C.图乙染色体上存在d基因的原因一定是发生了基因突变
D.基因E、e的本质区别是核苷酸序列不同
8.下图表示人体内一个细胞进行分裂时,发生基因突变产生镰刀形细胞贫血症突变基因(a)的示意图。回答下列问题:
(1)简述基因A发生突变的过程:______。
(2)突变产生的基因a和基因A的关系为______,基因突变的特点有普遍性、______、______、可逆性、多数有害性等。
(3)若细胞乙为精原细胞,不同性状在减数分裂过程中能发生基因重组的时期有______和______。
(4)从上述过程可以看出,基因通过控制______控制生物体的性状。
答案以及解析
1、 基础知识
有性生殖 重新组合 生物变异 生物进化 基因诊断 基因治疗
2、 随堂速测
1.