5.1基因突变和基因重组课时2课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第五章基因突变和其他变异 第1节 基因突变和基因重组 第二课时 1、阐明基因突变导致遗传物质的改变，可能引起生物性状的改变。认同基因突变为生物进化提供原材料的观念。（生命观念） 2、通过归纳与概括总结基因突变的特点与意义，结合减数分裂的过程图解，理解基因重组的类型。（科学思维） 3、举例说明基因突变和基因重组在育种等方面的应用，运用基因突变的原理解释一些变异现象。（社会责任） 学习目标 F2 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 F1 黄色圆粒 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 为什么会出现新的性状组合？ 二、基因重组 1、概念:是指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。 “一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的? 二、基因重组 4 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2.基因重组的类型 P： 灰身 大翅脉 黑身 小翅脉 × 灰身 大翅脉 灰身 小翅脉 黑身 大翅脉 黑身 小翅脉 1 1 1 1 F1： ： ： ： 思考： ①杂交后代中与亲代性状不同的表型和基因型分别是什么? 灰身(A)对黑身(a)显性； 大翅脉(B)对小翅脉(b)显性 果蝇杂交结果如右图所示： 杂交后代中与亲代性状不同的表型和基因型是： 灰身小翅脉(Aabb)、黑身大翅脉(aaBb) aabb aabb Aabb aaBb AaBb AaBb P： 灰身 大翅脉 黑身 小翅脉 × 灰身 大翅脉 灰身 小翅脉 黑身 大翅脉 黑身 小翅脉 1 1 1 1 F1： ： ： ： AaBb aabb × P： 配子： AB Ab aB 、ab ab ②F1出现新性状的原因是什么? 亲本灰身大翅脉(AaBb)果蝇通过减数分裂，形成了AB、Ab、aB、ab四种配子，而亲本黑身小翅脉(aabb)果蝇只能产生ab一种配子。雌、雄配子随机结合后出现了四种表型的果蝇，其比例为1 : 1 : 1 : 1,其中黑身大翅脉和黑身小翅脉果蝇为重组类型。 自由组合定律：在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合 实质：同源染色体分离，非同源染色体自由组合 2.基因重组的类型 (1)类型1：自由组合型 在生物体通过_____________________时，随着非同源染色体的自由组合，______________也自由组合，产生不同的配子，这样，由雌雄配子结合形成的受精卵，就可能具有与亲代不同的基因型，从而使子代产生变异 减数分裂形成配子 非等位基因 减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合 如：A与b或A与B 2.基因重组的类型 b B A a B b 减数分裂Ⅱ前期（四分体时期）:同源染色体的非姐妹染色单体片断之间的局部交换,导致非等位基因重新组合。 2.基因重组的类型 (2)类型2：互换型 A a 3、发生时间: 有性生殖减数分裂产生配子时（减数分裂Ⅰ前期或后期） 4、结果: 产生新的基因型和表现型（不产生新基因） 二、基因重组 基因重组能否产生新的基因？其实质是什么？ 并不产生新的基因，只是原有基因的重新组合。 实质： 1、概念: 2.基因重组的类型 9 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 基因重组 自由组合 交叉互换 控制不同性状的基因重新组合 减一后期： 减一前期： 导致 精卵随机结合 子代性状多样性 5、意义: 配字多样性 5、意义: 是生物变异的来源之一； 是生物多样性的来源之一； 对生物的进化具有重要的意义。 比如说，一对具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有多少种？ 220 =1048576种。 二、基因重组 猫由于基因重组而产生的毛色变异 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。 实例1：金鱼的培育 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。正是因为基因突变、基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼，极大地丰富了人们的生活。 三、基因重组的应用 P DDTT ddtt × DdTt F1 高秆抗病 矮秆不抗病 矮秆抗病 F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 后代全为 矮秆抗病 后代出现 性状分离 操作简单，目的性强。集不同品种的优良性状于一身。 不足： 育种年限长，过程繁琐。只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。 优点： 三、基因重组的应用 实例2：杂交水稻的培育 三、基因重组的应用 实例4：基因工程 （广义的基因重组） 基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 肺炎链球菌的转化 不同个体或物种间基因的重组 转基因技术（DNA重组技术 ） 项目 基因突变 基因重组 本质 原因 时间 意义 可能性 使用范围 联系 产生新的基因，控制新的性状 产生新的基因型，不产生新的基因 在一定的外界或内部因素作用下，DNA分子中发生碱基对的缺失、增加或替换，引起基因结构的改变。 基因自由组合； 基因交叉互换等 间期DNA复制时 减数第一次分裂 变异的根本来源；为生物进化和选育新品种提供了原始材料。 生物变异重要来源之一，生物多样性重要原因。 稀有但普遍 有性生殖中普遍 基因突变----基因重组 所有生物都可以发生 只适用于真核生物有性生殖细胞核遗传 通过基因突变产生新的基因，为基因重组提供自由组合的新的基因，基因突变是基因重组的基础。 基因编辑 2019年12月30日，“基因编辑婴儿”案在深圳市南山区人民法院一审公开宣判。贺建奎等人因共同非法实施以生殖为目的的人类胚胎基因编辑和生殖医疗活动，构成非法行医罪。其中，贺建奎被判处有期徒刑三年。与此同时，法院审理查明，贺建奎等人的行为最终致使2人怀孕，先后生下3名基因编辑婴儿。 知识拓展 一种来自细菌的核酸酶Cas9与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂。 CRISPR/Cas9系统 向导RNA 它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合 核酸酶Cas9 基因编辑 知识拓展 CRISPR/Cas9系统使DNA双链断裂 细胞内有修复 DNA切口的酶 向细胞中加入大量可用于修复的模板DNA(大部分序列与被切割位点附近的序列相同，个别位点被人工改变） 希望改变的碱基序列被引入到基因组中， 实现基因组的准确编辑或使某个基因失活 向导RNA 核酸酶Cas9 知识拓展 基因编辑 我国科学家在基因组编辑这个 新兴领域创造了多项世界第一。 例如，2014年首次对猴进行了 基因组编辑并获得成功；2016年首次将基因组编辑用于治疗癌症，等等。 特别注意防范风险: 一是基因组编辑技术本身存在着识别准确性等方面的问题。 二是对人类基因进行“改造”时要严格遵守法律法规，不能违反人类的伦理道德。 向导RNA 核酸酶Cas9 知识拓展 基因编辑 1.在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则（ ） A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 2.若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为 300对碱基，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为 （ ）　　　　　 A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C．长度不变，但顺序改变 D．A、B都有可能 D D 3.基因A与a1、a2、a3之间 的关系如图,该图不能表明的是（ ） A、基因突变是不定向的 B、等位基因的出现是基因突变的结果 C、正常基因与致病基因 可以通过突变而转化 D、这些基因的转化遵 循自由组合定律 D Lavf59.32.100 Lavf57.71.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.6.27(fixed_gap:False) $$