5.1基因突变和基因重组第2课时课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第1节 基因突变和基因重组 第2课时 基因重组 1 学 习 目 标 1.结合减数分裂的过程图解，理解基因重组的类型、发生的时间、意义等。 2.利用归纳与概括的方法,比较基因突变和基因重组的异同，理解基因突变和基 因重组对生物的影响。 3.举例说明基因重组在育种等方面的应用。 2 基础落实·必备知识全过关 3 知识点 基因重组 有性生殖 真核 非等位基因 非姐妹染色单体 控制不同性状 基因型 生物多样性 4 旁栏边角 想一想1 “一母生九子,连母十个样”,这主要是由什么原因造成的？为什么? ___________________________________________________________________________ ____________________ 提示 生物的亲子代之间的性状差异主要是由基因重组造成的。通过基因重组可以产生基因型不同的后代。 2. 利用基因重组原理进行杂交育种,其优点是什么? ___________________________________________________________ 提示 使同一物种不同品种间的多个优良性状集中于同一个体上。 3. 细菌和豌豆都能发生基因突变和基因重组吗？为什么? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 提示 豌豆是能进行有性生殖的真核生物,因此能发生基因突变和基因重组,而细 菌是原核生物,不能进行有性生殖,一般情况下只发生基因突变,不发生基因重组。但在 某些情况下,细菌也可能发生不同生物之间的基因重组,如肺炎链球菌的转化实验中 型 细菌转化成 型细菌,实质是 型细菌的基因与 型细菌的基因发生了重组。 5 结论语句 辨一辨（1） 基因型为 的个体自交后代出现性状分离与基因重组有关。 ( ) × （2） 基因重组一定会产生新的性状。( ) × （3） 有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合。( ) × （4） 一对同源染色体可能发生基因重组。( ) √ （5） 高茎豌豆自交后代出现高茎豌豆和矮茎豌豆，这属于基因重组。( ) × （6） 黄色圆粒豌豆自交后代出现黄圆、黄皱、绿圆、绿皱豌豆，属于基因重组。 ( ) √ （7） 基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状。( ) √ 6 重难探究·能力素养全提升 7 主题 基因重组的类型 情境探究 1. 以下是减数分裂过程中某时期的示意图,回答下列问题。 图1 图2 8 （1） 判断图1和图2各处于什么时期？ 图1:_____________________。 图2:________________。 提示 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ前期 （2） 图1和图2是否都发生了基因重组？试说明理由。 _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ （3） 从配子的角度分析，上述两种类型的基因重组有什么共同点？ ___________________________________ 提示 都能使产生的配子种类多样化。 提示 都发生了基因重组。图1中非同源染色体①与②、③与④分别组合后会导致其上的非等位基因自由组合,图2中同源染色体的非姐妹染色单体②③上控制不同性状的基因重新组合,即发生了基因重组。 9 2. 精子与卵细胞随机结合过程中进行基因重组吗？受精作用的意义是什么？ ___________________________________________________________________________ ____________________________ 提示 不进行。受精作用使细胞中的染色体数目又恢复到体细胞中的染色体数目，保证了物种染色体数目的稳定性。 10 方法突破 1.基因突变和基因重组的比较 比较项目 基因突变 基因重组 时间 主要发生在细胞分裂前的间期 减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ 后期 原因 基因中的碱基的替换、增添或缺 失 同源染色体的非姐妹染色单体间互 换，以及非同源染色体之间自由组合 可能性 突变频率很低 普遍发生在有性生殖过程中 适用范围 普遍性（所有生物都可发生） 通常发生在真核生物的有性生殖过程 中 结果 产生新的基因和基因型 产生新的基因型 11 比较项目 基因突变 基因重组 意义 是产生新基因的途径，是生物变 异的根本来源，为生物进化提供 了丰富的原材料 是生物变异的来源之一，对生物进化 具有重要意义 联系 ①皆为可遗传变异；②进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可 供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者 均产生新的基因型，可能产生新的表型 2.基因重组的两种特殊类型 （1）肺炎链球菌的转化。肺炎链球菌为原核生物，但 型细菌转化为 型细菌属于基 因重组。 （2）基因工程。利用基因工程将外源基因导入受体细胞，使其表达产生特定的性状属 于基因重组。 续表 12 视角应用 1. 以下有关基因重组的叙述，正确的是( ) A A.基因重组所产生的新基因型不一定会表现出新的性状 B.姐妹染色单体间相同片段的互换导致基因重组 C.基因重组导致纯合子自交后代出现性状分离 D.同卵双生兄弟间的性状差异是由基因重组导致的 13 [解析] 杂合子和显性纯合子表现出的性状相同，因此基因重组所产生的新基因型不一定会表现出新的性状，A项正确；同源染色体上的非姐妹染色单体之间相同片段的互换导致基因重组，B项错误；纯合子自交后代不会出现性状分离，C项错误；同卵双生兄弟的基因型相同，所以他们之间性状的差异不是由基因重组导致的，可能是由突变或环境因素导致的，D项错误。 14 2. ［多选］某二倍体高等雄性动物的基因型为 ，其精原细胞分裂过程中不同时 期的细胞如图所示，图中表示该动物图示时期细胞中所有的染色体。下列叙述正确的 是( ) 甲 乙 15 A.由图可知，该动物正常体细胞的染色体数为4条 B.图甲细胞中发生的变异类型可能是基因突变或基因重组 C.图乙为次级精母细胞，该细胞分裂后可产生 和 两种基因型的精子 D.基因发生突变后，突变基因的碱基序列不发生改变 [解析] 图甲细胞中含有同源染色体，且着丝粒已分裂，说明图甲细胞处于有丝分裂后 期，细胞中有8条染色体，则该动物正常体细胞中的染色体数为4条，有丝分裂过程中 不发生基因重组，故图甲细胞中发生的变异类型是基因突变，A项正确，B项错误；图 乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，为次级精母细胞，根据其中的基因组成可知，该细胞可 产生基因型为 和 的精子，C项正确；基因突变是基因结构的改变，包括碱基的 增添、缺失或替换，基因发生突变后，突变基因的碱基序列发生了改变，D项错误。 √ √ 16 【解题方法】 根据细胞分裂图巧判姐妹染色单体上等位基因的来源 ______________________________________________________________________________________________________ 17 经典图示 晨背要语 互换型 自由组合型 1.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叫作 基因重组。 2.减数分裂Ⅰ前期，位于同源染色体 上的等位基因有时会随着非姐妹染色 单体之间的互换而发生交换，导致染 色单体上的基因重组。 续表 18 经典图示 晨背要语 互换型 自由组合型 3.减数分裂Ⅰ后期，随着非同源染色 体的自由组合，非同源染色体上的非 等位基因也自由组合。 4.基因重组不能产生新基因，但能产 生新的基因型，是生物变异的来源之 一，对生物进化具有重要意义。 续表 19 $$