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(共24張PPT)
第1節 基因突變和基因重組（第2課時）
純種黃色圓粒豌豆
純種綠色皺粒豌豆
×
黃色圓粒豌豆
P
F1
F2
黃色圓粒
綠色圓粒
黃色皺粒
綠色皺粒
重組性狀
除了基因突變還有什么方式會導致性狀的差異呢？
“一母生九子，九子各不同”這種差異怎么造成的？
什么是基因重組？基因重組發生在什么時期？有哪些類型。
2
3
4
1
合作探究一：請同學們自主閱讀教材P80-81，小組合作思考討論完成問題。
基因重組的結果是什么？有什么意義？
在我們日常生活中基因重組的運用有哪些？請舉例
請列表比較基因突變與基因重組的異同。
1.概念：在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
①前提
②本質
有性生殖：由親本產生生殖細胞(配子)，經過兩性生殖細胞的結合，成為受精卵，再發育成為新的個體的生殖方式。
控制不同性狀基因：非等位基因
范圍：真核生物
R
r
Y
D
y
d
非同源染色體
非等位基因
同源染色體
非等位基因
2. 時期：減數分裂（減Ⅰ）
注意：
雌雄配子的隨機結合不是基因重組
一對等位基因不存在基因重組
原核細胞、病毒自然情況下不能發生基因重組
一、基因重組的概念
1.自由組合型
時間：減數分裂Ⅰ后期
實質：隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因發生自由組合。
A
D
a
d
Ad和aD
AD和ad
A
D
a
d
結果：非等位基因自由組合
二、基因重組的類型
A
A
B
a
a
b
b
B
可產生的配子類型：AB、ab
重組后新增的配子類型：AB、Ab、ab、aB
2.互換型
時間：減數分裂Ⅰ前期
實質：同源染色體上的非姐妹染色單體的交換
A
A
B
a
a
b
B
b
結果：等位基因之間發生互換，導致染色單體上的非等位基因重組。
1.四分體時期，通過同源染色體的非姐妹染色單體的互換，實現了同源染色體上的非等位基因的重組。
2.減數分裂Ⅰ后期，通過非同源染色體的自由組合，實現了非同源染色體上的非等位基因的重組。
3.雌雄配子的隨機結合不是基因重組。
4.一對等位基因不存在基因重組。
注意事項
姐妹染色單體含有等位基因，你知道是什么原因嗎？
01
若為體細胞有絲分裂(如根尖分生區細胞、受精卵等)，則只能是基因突變造成的。
02
若為減數分裂，則原因是基因突變(間期)或互換(減數分裂Ⅰ)。
例.如圖是基因型為AABb的某高等動物的細胞分裂示意圖，據圖回答：
圖1　　　　　　　圖2
(1)圖中形成B、b現象的原因是什么？
(2)圖中形成B、b現象的原因可能是什么？
(3)若該動物的基因型為AaBB，則產生圖2現象的原因又是什么？
基因突變
基因突變或基因重組(互換)
基因突變
3.不同個體或物種間基因的重組
S型菌
莢膜
控制莢膜形成的X基因
加熱
殺死
被破壞的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因進入R型菌
重組
R型菌轉化成S型菌
轉基因熒光鼠
基因工程
基因工程是指按照人們的愿望，通過轉基因等技術賦予生物新的遺傳特性，創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。
3.不同個體或物種間基因的重組
①只產生新的基因型，并未產生新的基因→無新蛋白質→無新性狀產生。
②發生在有性生殖的遺傳中。
③親本雜合度越高→遺傳物質相差越大→基因重組類型越多
三、基因重組的特點：
四、基因重組的意義：
有性生殖親本
多樣化配子
多樣化個體
受精卵
不同環境
減數分裂
受精作用
發育
適應
（1）生物變異的來源之一；
（2）形成生物多樣性的重要原因；
（3）對生物進化有重要意義。
上個世紀，美國經濟學家布朗提出過一個疑問：“21世紀誰來養活中國？”他的意思是說，憑著當時的糧食產量，完全無法養活基數龐大并且還在繼續增多的中國人口。
五、基因重組的應用
從1964年起，袁隆平就開始研究雜交水稻，到1975年，他研究出來的新品種就已經在全國推廣，并取得了非同凡響的成果。此后十年內中國雜交水稻累計增產超億噸，每年增產的大米可以多養活6000萬人。
雜交水稻之父 · 袁隆平
你知道培育雜交水稻的原理嗎？
基因重組
矮桿抗病
DDTT
ddtt
高稈抗病
矮稈不抗病
ddRR
——雜交育種
將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中在一起，再經選擇和培育，獲得新品種。
應用：
P
DDTT
ddtt
×
DdTt
F1
高稈抗病
矮稈不抗病
矮稈抗病
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
后代全為
矮稈抗病
后代出現
性狀分離
操作簡單，目的性強；集不同品種的優良性狀于一身。
不足：
育種年限長，過程繁瑣；只能利用已有的基因重組，不能產生新的基因。
優點：
將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中在一起，再經選擇和培育，獲得新品種。
概念：
——雜交育種
應用：
實例1：金魚的培育
我國是最早養殖和培育金魚的國家。金魚的祖先是野生鯽魚。在飼養過程中，野生鯽魚產生基因突變，人們選擇喜歡的品種培養，并進行人工雜交。
方法突破
1.基因突變和基因重組的比較
比較項目 基因突變 基因重組
時間 主要發生在細胞分裂前的間期 減數分裂Ⅰ四分體時期和減數分裂Ⅰ
后期
原因 基因中的堿基的替換、增添或缺失 同源染色體的非姐妹染色單體間互
換，以及非同源染色體之間自由組合
可能性 突變頻率很低 普遍發生在有性生殖過程中
適用范圍 普遍性（所有生物都可發生） 通常發生在真核生物的有性生殖過程中
結果 產生新的基因和基因型 產生新的基因型
比較項目 基因突變 基因重組
意義 是產生新基因的途徑，是生物變 異的根本來源，為生物進化提供 了豐富的原材料 是生物變異的來源之一，對生物進化
具有重要意義
聯系 ①皆為可遺傳變異；②進化過程中，基因突變為基因重組提供了大量可 供自由組合的新基因，基因重組使突變的基因以多種形式傳遞；③兩者 均產生新的基因型，可能產生新的表型 2.基因重組的兩種特殊類型
（1）肺炎鏈球菌的轉化。肺炎鏈球菌為原核生物，但 型細菌轉化為 型細菌
屬于基因重組。
（2）基因工程。利用基因工程將外源基因導入受體細胞，使其表達產生特定的性狀
屬于基因重組。
續表
基因重組
基因突變
DNA分子中發生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變
普遍性、隨機性、不定向性、低頻性、多害少利性
概念
特點
意義
原因
外因：誘發突變（物理因素、化學因素、生物因素）
內因：自發突變（DNA分子復制時偶爾發生錯誤）
是生物變異的根本來源，是產生新基因的途徑，為生物的進化提供了豐富的原材料
在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合
概念
類型
意義
自由組合、互換
是生物變異的來源之一，提供進化的原材料
誘變育種
雜交育種
D
1.下列甲、乙分裂過程中產生配子時發生的變異分別屬于(　　)
A.基因重組，不可遺傳變異 B.基因重組，基因突變
C.基因突變，不可遺傳變異 D.基因突變，基因重組
2. 以下有關基因重組的敘述，正確的是( )
A.基因重組所產生的新基因型不一定會表現出新的性狀
B.姐妹染色單體間相同片段的互換導致基因重組
C.基因重組導致純合子自交后代出現性狀分離
D.同卵雙生兄弟間的性狀差異是由基因重組導致的
A
3.下列有關基因重組的說法，不正確的是（ ）
A.基因重組可以產生新的基因
B.基因重組是生物變異的來源之一
C.基因重組可以產生新的基因型
D.基因重組能產生新的性狀組合
A
D
4.如圖是某動物(AABb)的幾個細胞分裂示意圖,據圖分析不正確的是 (　　)
A.甲圖表明該動物發生了基因突變
B.乙圖表明該動物在減數分裂過程中發生了基因突變
C.丙圖表明該動物在減數分裂過程中發生了基因重組
D.甲、乙、丙所產生的變異一定會遺傳給后代

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