内容正文:
第三章 生物的变异
第二节 基因重组使子代出现变异
一只母猫所生产的七只小猫
孟德尔两对相对性状杂交实验
亲子代之间的差异(变异)是如何产生的?
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,导致后代不同于亲本类型的现象或过程
思考1:若某个体的基因型为AaBbDd,其中A、a和B、b在一对同源染色体上,D、d在另一对同源染色体上,请将上述基因定位在下方的染色体上。
思考1:若某个体的基因型为AaBbDd,其中A、a和B、b在一对同源染色体上,D、d在另一对同源染色体上,请将上述基因定位在下方的染色体上。
A
B
b
a
D
d
思考2:若仅考虑A、a和D、d两对等位基因,该个体可以形成几种配子,为什么?
2、基因重组的来源①MⅠ后期非同源染色体上非等位基因的自由组合,产生多种类型的配子。
A
B
b
a
D
d
思考3:若仅考虑A、a和B、b两对等位基因,一般情况下该个体可以形成几种配子?
AB、ab
思考4:若仅考虑A、a和B、b两对等位基因,是否可能产生Ab和aB的配子,试说明原因?
2、基因重组的来源②MⅠ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,产生多种类型的配子。
活动1:小组讨论分析,下列两种情境下子代出现不同于亲本类型的原因?
情境1: 已知番茄的抗病与易感病、红果肉与黄果肉这两对相对性状分别由一对等位基因控制,分别用A/a和B/b来表示。品种A为抗病黄果肉品种,品种B为易感病红果肉品种。将A、B品种杂交后F1代出现了抗病红果肉个体,让F1抗病红果肉个体自交,F2代的表型及比例为:抗病红果肉:抗病黄果肉:易感病红果肉:易感病黄果肉=9:3:3:1。
情境2:又知番茄的果形有圆球形和卵圆形,分别受基因D和d控制,品种C为黄果肉圆球形品种,品种C进行测交,得到F1代的表型及比例为:红果肉圆球形、红果肉卵圆形、黄果肉圆球形、黄果肉卵圆形=4:4:1:1。
不同基因型的个体
不同表型的个体
自由组合
交叉互换
非等位基因重新组合
不同基因型的配子
3、基因重组的意义:基因重组通过有性生殖过程实现,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。
思考5:若目前自然界中只有抗病黄果肉番茄,如何获得抗病红果肉番茄?
诱变育种
思考6:若目前自然界中有抗病黄果肉番茄(ssrr)和易感病红果肉番茄(SSRR),如何获得抗病红果肉番茄?
4、基因重组应用于杂交育种
具体步骤:
a.将两亲本进行杂交得到F1;
b.将F1进行自交得到F2;
c.选择F2中符合生产要求的类型进行连续自交,直到不再发生性状分离;
4、基因重组应用于杂交育种
一般可以通过杂交、选择、纯合化等手段培育出新品种
4、基因重组应用于杂交育种
基因重组
杂交→选择→纯合化(自交)
将优良性状集合在一起;操作简单
育种年限长
(1)原理:
(2)过程:
(3)优点:
(4)缺点:
5、转基因技术可以实现物种间的基因重组
思考7:若目前市面上所有的番茄都不抗冻,已知深海鱼抗冻,如何获得抗冻番茄?
获取目的(外源)基因
外源基因的增殖与表达
筛选出符合要求的转基因生物
将目的基因导入受体细胞并整合到受体的染色体上
5、转基因技术可以实现物种间的基因重组
(1)概念:
(2)原理:
(3)过程:
(4)优点:
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。
基因重组
人为增加变异范围,实现种间遗传物质的交换。针对性强、效率高。
①MⅠ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换
②MⅠ后期非同源染色体上非等位基因的自由组合
③转基因技术实现物种间的基因重组
S型菌的DNA使R型菌发生转化的过程:
S—DNA
R—DNA
S、R—DNA
S菌控制荚膜合成的基因
酶
控制荚膜合成,转化为S型菌
1、某二倍体高等动物的基因型为AaBb,如图所示为其处于细胞分裂某时期的细胞,基因未发生突变。据图分析,下列叙述正确的是
A.该细胞是初级精母细胞,处于MⅠ前期
B.上述两对基因的遗传遵循自由组合定律
C.形成该细胞的过程中发生了基因重组
D.基因A与a的分离只发生在MⅠ过程
C
巩固练习
巩固练习
2、现有高秆抗锈病(DDTT)和矮秆易感锈病(ddtt)的小麦,两对基因独立遗传。育种专家利用它们培育出了矮秆抗锈病新品种(如图)。下列相关叙述错误的是
A.该育种方法是杂交育种
B.该方法依据的原理是基因突变
C.从F2开始筛选矮秆抗锈病植株
D.该方法可将多个优良性状集中在一起
B
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