4.2基因重组使子代出现变异课件-2024-2025学年高一下学期生物浙科版必修2

情境导入 一对亲本的四个不同子代 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？ ◎必修2 第4章 生物的变异 基因重组使子代出现变异 第2节 2 非同源染色体间的自由组合导致基因重组 1、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，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。 思考1：若某个体基因型为AaBbDd，其中A、a和D、d在一对同源染色体上，B、b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 D d a B b 思考2：若仅考虑A、a和B、b两对等位基因，该个体可以形成几种配子，为什么？ 非同源染色体间的自由组合导致基因重组 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.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？ 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？ 非同源染色体间的自由组合导致基因重组 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。 非同源染色体间的自由组合导致基因重组 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 肺炎链球菌 DNA 2、基因重组的来源 ③转基因技术——不同种生物之间的基因重组 概念：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 转基因意义：实现了不同种之间的基因重组，丰富了生物的多样性 优点：实现种间遗传物质交换，定向改造生物 缺点：技术复杂，操作要求精细，难度大；安全性问题，破坏生态环境、威胁人类健康 非同源染色体间的自由组合导致基因重组 基因重组 类型 自由组合型 交叉互换型 转基因型 时间 时间 后期 Ⅰ 前期 Ⅰ 对象: 有性生殖 同种生物 人工条件异种生物 对象: 结果 不会产生新的基因、但产生新的基因型 不会产生新的性状、但产生新的性状组合 意义 为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础 基因重组可应用于杂交育种与转基因技术 思考5：自由组合和交叉互换都是自然条件下发生在同一物种之间的基因重组，那么有没有发生在两个不同生物之间的基因重组呢？ 易感病、红果肉（SSRR） 抗病、黄果肉(ssrr) 基因重组可应用于杂交育种与转基因技术 1、杂交育种 优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上——即“集优” 缺点：育种周期长 质粒：运载工具（T-DNA可将目的基因转移至植物的染色体） 外源（目的）基因：人们所需要的基因，如：北极海鱼的抗冻基因。 受体细胞：植物细胞 离体的植物细胞发育成新性状的植株的原理为：植物细胞具有全能性 基因重组可应用于杂交育种与转基因技术 2、转基因技术 思考：番茄不抗冻，已知深海鱼中有抗冻基因，能否将抗冻基因导入番茄，使其抗冻？ 3、转基因技术实例 这种由于外源基因的导入而引起原有遗传物质组成改变的生物称为转基因生物。 基因重组可应用于杂交育种与转基因技术 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 　　 3、转基因技术实例 基因重组可应用于杂交育种与转基因技术 转基因技术生产胰岛素 许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%! 12 　　　基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质 3、转基因技术实例 基因重组可应用于杂交育种与转基因技术 通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。 13 项目 基因突变 基因重组 本质 发生时间 及原因 可能性 意义 联系 基因碱基序列发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。 控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型和表现型。 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因. 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 在有性生殖过程中,减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合。四分体时期的交叉互换。 可能性小，突变频率低 普遍发生在有性生殖过程中 ①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，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 $$