第5.2节:基因重组
必修2-基因重组

酶Ⅱ
瓜氨酸
酶Ⅲ
精氨酸
⑴在一次实验中,经测定只发现鸟氨酸和瓜氨酸, 而没有精氨酸。产生此现象的可能原因是 ( 基因Ⅲ发生突变,酶Ⅲ缺乏 ) 致使( 不能形成精氨酸 )
⑵如果酶Ⅰ和酶Ⅲ正常,酶Ⅱ活性丧失则能否合成 鸟氨酸和精氨酸? ( 能合成鸟氨酸不能合成精氨酸 ) 原因是( 酶Ⅱ失活,鸟氨酸不能合成瓜氨酸,因 此精氨酸的合成缺乏原料。 )
发生 时间 及原 因 条件
意义
发生 可能
思维拓展 不同生物的可遗传变异来源: 病毒—— 基因突变 原核生物—— 基因突变
真核生物—— 基因突变、基因重组、 染色体变异
课堂练习
1. 下列现象中属于可遗传的变异的是( A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足 B、人由于晒太阳皮肤变黑 C、无籽番茄没有种子 D、人类的色盲病
基Байду номын сангаас重组
“一母生九仔,连母十个样”这种差 异怎么造成的?
(一)基因重组的概念
在生物体进行有性生殖的过程中,控 制不同性状的非等位基因的重新组合。
(二)基因重组的方式 1、同源染色体的非姐妹染色单体之间的交 叉互换(交叉互换型重组) 2、非同源染色体上的非等位基因自由组合 (自由组合型重组) 3、人工基因重组(基因工程)
基因重组
不同基因的重新组合。
不产生新基因,而是产生新的基因型, 使不同性状重新组合。 减数第一次分裂前期的四分体时期 的交叉互换; 减数第一次分裂后期,非同源染色 体上的非等位基因自由组合。 有性生殖过程中进行减数分裂形成 生殖细胞。 是生物变异的重要来源,是形成生物 多样性的重要原因,对生物的进化也 具有重要的意义 有性生殖中非常普遍
(三)基因重组发生时期 减数第一次分裂前期(四分体时期)同源染 色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换
高中生物必修二基因重组PPT 课件

基因重组与生产实践(杂交育种)
高杆抗病 × 矮杆感病 将优势性状相结合
矮杆抗病
课后习题
细菌和病毒存在基因重组这种变异吗?
不存在
基因重组能否产生新的基因? 不能
能产生新的基因型吗?
能
一对夫妇所生育子女中,性状差异甚多,这种变 B
异主要来自
A.基因突变 B.基因重组
C.环境影响 D.染色体变异
作业
➢总结基因突变与基因重组的相同和不同 之处
➢预习下一节染色体变异的相关内容
b
B
b
B
李志希李志奇 苑子文苑子豪
思考与讨论
1.人的体细胞有23对染色体,请你根 据自由组合定律计算,一位父亲可能 产生多少种染色体组成不同的精子, 一位母亲可能产生多少种染色体组成 不同的卵细胞?
精子:2²³
卵细胞:2²³
思考与讨论
2.即使不考虑基因突变,如果要保证 子女中有两个所有基因完全相同的个 体,子女的数量至少应该是多少?
精子:2²³
卵细胞:2²³
思考与讨论
3.你能从基因重组的角度解释人群中 个体性状的多种多样吗?
➢ 在减数分裂形成生殖细胞的过程中,非同源染色体上 的非等位基因自由组合,形成基因组成不同的配子;
➢ 四分体时期,姐妹染色单体的交叉互换形成基因组成 不同的配子;
➢ 生殖细胞的类型非常多,由生殖细胞随机结合的受精 卵的类型也就非常多;
所以,人群中个体的性状是多种多样的。
三、基因重组的特点
➢ 两个亲本的杂合性越高,遗传物质的差 距就越大,在产生配子的过程中,基因 重组的类型就越多,后代产生的变异就 越多;
➢ 基因重组是通过有性生殖实现的
四、基因重组的意义
基因重组

基因的分离定律1866年,奥地利学者G.J.孟德尔在他的豌豆杂交实验论文中,用大写字母A、B等代表显性性 状如圆粒、子叶黄色等,用小写字母a、b等代表隐性性状如皱粒、子叶绿色等。他并没有严格地区分所观察到的 性状和控制这些性状的遗传因子。但是从他用这些符号所表示的杂交结果来看,这些符号正是在形式上代表着基 因,而且至今在遗传学的分析中为了方便起见仍沿用它们来代表基因。
基因重组
生物学名词
01 基本介绍
03 类型 05 发展
目录
02 重组过程 04 突变区别 06 基因诊断
基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合。其发生在二倍体生物的每一个 世代中。
每条染色体的两份拷贝在有些位置可能具有不同的等位基因,通过互换染色体间相应的部分,可产生与亲本 不同的重组染色体。重组来源于染色体物质的物理交换,减数分裂前期,每条染色体有4份拷贝,所有的4份拷贝 紧密相连,发生联会。这个结构称为二阶体,二阶体的每条染色体单元称为染色单体,染色体物质的两两交换就 发生在不一样的染色单体(非姐妹染色单体)之间。
基本介绍
真核微生物的基因重组基因是一个包含必要的信息,在可控制的方式生产功能的RNA产物的核酸段。它们包 含这个产品是在什么条件下发号施令的监管区域,转录区域发号施令RNA的产品序列,和/或其他功能序列。身体 发育和生物体的表型可以想到作为一个相互交融的基因与环境的产品,可以继承的单位和基因。主要发生在减数 第一次分裂前期的交叉互换和后期的非同源染色体自由组合。
基因重组:在接合、转化、转导或转座过程中,不同DNA分子间发生的共价连接称基因重组。基因重组包括 位点特异性的重组和同源重组两种类型。有整合酶催化的在两个DNA序列特异位点间发生的整合,产生位点特异 的重组。特异重组依赖特异的DNA序列,如λ噬菌体的整和酶可识别噬菌体DNA和宿主染色体的特异靶位点,并进 行选择性整合;反转录病毒整合酶识别整合反转录病毒cDNA的长末端重复序列等。
基因重组课件

4.基因重组的实例与应用
“一母生九仔,连母十个样”
猫的毛色的变异
转基因棉花
制造“类胚胎干细胞 ”
课堂巩固
一对夫妇所生子女中性状差异甚多,这种变异主要来自 () A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异
课后思考
受精过程中有没有发生基因重组?
ห้องสมุดไป่ตู้
以小组为单位,互相回忆 一下减数分裂的过程,并 讨论基因重组的来源(发 生的时期)
2.基因重组的来源
(1)交叉互换:减数分裂形成四分体 时,由于同源染色体的非姐妹染色 单体之间常常发生局部交换。
(2)自由结合:基因的自由结合定律告诉 我们,在生物体通过减数分裂形成配子 时,随着非同源染色体的自由组合,非 等位基因也自由结合,这样,由于雌雄 配子结合成受精卵,就有可能具有与亲 代不同的基因型。
小故事
我们的孩子 一定即漂亮 又聪明。 要是我们的孩子 只有你的智商, 又具我的容貌, 那怎么办呢?
核心概念
生物在进行有性生殖的过程中,控制 不同性状的基因重新组合,导致后代 出现不同于亲本类型的现象。
注意:基因重组的实现途径:有性生殖
基因重组
1.含义 2.来源 3.意义 4.应用与实例
课堂互动
思考:基因重组能 否产生新的基因?
不能产生新的基因,因为基因重 组是控制不同性状的基因的重新 组合,不产生新的基因,可形成 新的基因型。
3.基因重组的意义
(1)使后代具有亲本的遗传特性,使 后代具有更强的生活力和变异性。
(2)基因重组使生物界出现了繁多的 变异类型,有利于个体的生存和种 群进化,对生物的进化有重要意义, 也是形成生物多样性的原因。
《基因重组》 讲义

《基因重组》讲义一、什么是基因重组基因重组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重新组合。
它是生物遗传变异的一种重要来源,为生物的进化提供了丰富的材料。
简单来说,基因重组就像是一场基因的“重新洗牌”。
在这个过程中,原本存在于不同个体中的基因组合在一起,产生了新的基因组合,从而导致后代的性状可能与亲代有所不同。
基因重组主要发生在减数分裂过程中。
在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生交叉互换;在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,这两种情况都会导致基因重组。
二、基因重组的发生机制1、减数分裂前期的交叉互换在减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对形成四分体。
此时,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生片段的交换。
这就好比两条绳子在某些地方相互缠绕,然后交换了一小段。
这种交换使得原本在不同染色体上的基因有了重新组合的机会。
例如,假设一条染色体上有控制眼睛颜色的基因 A 和控制头发颜色的基因 B,另一条同源染色体上相应位置的基因是 a 和 b。
经过交叉互换,可能会产生新的组合,如 A 和 b 或者 a 和 B 在同一条染色体上。
2、减数分裂后期的非同源染色体自由组合在减数第一次分裂后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合。
这意味着来自父方和母方的染色体可以以各种不同的方式组合在一起。
比如说,一个生物体细胞中有两对染色体,一对是 A 和 a,另一对是 B 和 b。
在减数分裂时,A 可能与 B 组合进入一个配子,也可能与 b 组合;同样,a 也可能与 B 或者 b 组合。
这样就产生了多种不同的基因组合。
三、基因重组的意义1、增加生物的多样性基因重组使得生物能够产生丰富多样的基因组合,从而增加了生物的遗传多样性。
这种多样性为生物适应不断变化的环境提供了更多的可能性。
例如,在一个多变的环境中,某些基因组合可能使个体更能适应寒冷的气候,而另一些组合可能更适合炎热的环境。
基因重组___上课(好)ppt课件

6、基因重组的应用
在生产上的应用
1.杂交育种
简述用纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆培育纯种绿色圆粒豌豆的过程。 要求写出遗传图解并加以适当的文字解释。
2.基因工程
;.
16
杂交育种:
原理:
基因重组
方法: 优点:
杂交——自交——筛选 操作简单、能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点:
“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? 基因重组
1
基因重组: 是指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合
的过程。
2
第2节 基因重组 一、细菌的基因重组 二、高等生物的基因重组 三、基因的人工重组—基因工程
4
二、高等生物的基因重组 1.类型:
①基因的自由组合: (减I后期)
减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互 换; 减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非 等位基因自由组合。
条件 意义
外界环境条件的变化和内部 因素的相互作用。
新基因产生的途径,是生物变异的 根本来源,是生物进化的原始材料。
有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细 胞。
是生物变异的重要来源,是形成生物多样性 的重要原因,对生物的进化也具有重要的意 义
22
1.基因突变:
基发因生时___期__:内___部____结_改_构_变__,__它__________(能__或__否__)_产_ 生新的能基因
特点:①普遍性、 ②随细机胞性分、裂③间_期__(__D_N__A__复_、制时) ④少利多害性、⑤不定向性。
2.基因重组:
低频性
控制不同性状的_____________,_______新基因,可形成新的________。
基因突变和基因重组 高中生物必修二教学课件PPT 人教版

合作探究
替换
缺失
②
插入 G
③
为A
①
①替换 脯--谷--天冬--赖 小
②缺失 脯--赖--精--精/丝 大
影响 性状
③增添 脯--谷--精--谷
大
④替换 脯--谷--谷--赖 不影响性状
基因突变的3种类型对蛋白质的影响
碱基对 替换
影响 范围
小
对氨基酸序列的影响
不改变或者只改变1个氨基酸
增添 “基大因突变一不响影插般响入发插位生入置位后置的前序的列序列而影
资料三:几种基因在自然状态下的突变频率
基因 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 玉米的皱缩基因 小鼠的白化基因 人类色盲基因
突变率 2×10-6 1×10-6 1×10-5 3×10-5
低频性 (自然状态,基因突变频率低)
资料四:果蝇的眼色基因可以向着不同的方向突变
白眼 血红眼 象牙眼 樱红眼 杏红眼 微色眼 蜜色眼 珍珠眼
第5章 基因突变及其他变异
5-1 基因突变和基因重组
生物界中的变异现象
什么叫“生物的变异”?
生物体亲代和子代之间以及子代个 体之间性状的差异性。
生物的变异类型
1.不可遗传的变异
生物体内遗传物质没有改变
基因突变
2.可遗传的变异
生殖细胞内遗 传物质的改变
基因重组 染色体变异
1910年的一天,一位美国黑人青年由于发烧和肌肉 疼痛到医院看病,被诊断为镰刀型细胞贫血症。
A
a
b
B
B bB b
1.减Ⅰ分裂前期,联会时,同源染色体
非姐妹染色单体间发生交叉互换,实现
了同源染色体上的非等位基因自由组合
2.减Ⅰ分裂后期,同源染色体分离的同
人教版高中生物必修2第五章《5.2 染色体变异》教学设计(公开课教案及作业设计)

人教版高中生物必修2第五章《5.2 染色体变异》教学设计活动意图说明运用比较的求异思维区别染色体不同的变异方式,并说出交叉互换与易位的区别环节四:比较基因突变和染色体变异的原理和类型教师活动4基因突变染色体变异对象碱基对单个染色体、染色体组类型增添、替换、缺失结构变异(*4)、数量变异(*2)规模单个基因位点染色体片段水平分子水平不能用光学显微镜观察细胞水平能用光学显微镜观察实例镰刀型细胞贫血症猫叫综合征等学生活动4将基因变异的方式同染色体结构变异的方式进行比较,完成表格活动意图说明比较并阐明两种变化结果的不同之处。
环节五:构建概念图,整合知识内容师生活动:参照下图概念图框架,完成概念体系构建,实现迷思概念转变活动意图说明引导学生通过完成空格,梳理知识,建立正确的概念。
7.板书设计8.作业设计第1课时【课后巩固】一、选择题1.下列变异中,不属于染色体结构变异的是( )A.染色体缺失了某一片段B.染色体增加了某一片段C.染色体中DNA的一个碱基对发生了改变D.染色体某一片段位置颠倒了180°2.下列关于染色体组的表述,不.正确的是( )A.起源相同的一组完整的非同源染色体B.通常指二倍体生物的一个配子中的染色体C.人的体细胞中有两个染色体组D.普通小麦的花粉细胞中有一个染色体组3.遗传学检测两人的基因组成时,发现甲为AaB,乙为AABb,甲缺少一个基因的原因可能是( )①基因突变②染色体数目变异③染色体结构变异④甲可能是男性A.①③④B.①②③C.②③④D.①②④4.下列关于染色体结构变异和基因突变的主要区别的叙述,错误的是( )A.基因突变是由于DNA分子发生碱基对改变而引起的基因结构的变化B.染色体结构变异是染色体上较大片段的改变C.基因突变一般是微小突变,其遗传效应没有染色体结构变异的大D.多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别,而基因突变则不能5.菊花种类很多,与其变异类型有关。
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C.②③
D.②④
6、下列有关基因重组的说法,不正确的是( ) A.基因重组能够产生多种基因型 B.非同源染色体上的非等位基因可以发生重组 C.基因重组是生物变异的根本来源 D.基因重组发生在有性生殖的过程中
7、下列关于基因突变的叙述中,正确的是( A.基因突变一定能引起性状改变 B.亲代的突变基因一定能传递给子代 C.等位基因的产生是基因突变的结果 D.DNA分子结构的改变都属于基因突变 8、自然界中生物变异的主要来源是( A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异 ) )
大肠杆菌接合生殖
附、细菌的基因重组
1、概念: 某些真菌,细菌,绿藻和原生动物进行有
性生殖时,两个细胞互相靠拢形成接合 部位,并发生原生质融合而生成接合子, 由接合子发育成新个体,这样的生殖方 式称为接合生殖.
2、意义:
实现了两细菌的基因重组,产生了新的细菌, 增强了适应环境的能力。
附、基因的人工重组----基因工程
中雌果蝇数与雄果蝇数的比为2∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成 的 _
第5.2节 基因重组
复习:
1、表现型与基因型的关系?
表现型 =
基因突变
基因型 + 环境条件
2、可遗传的变异包括哪几类?
基因重组
染色体变异 “一母生九子,连母十个样”,这种个体间 的差异,主要是什么原因产生的?
基因重组: 是指生物体在进行有性生殖的过程中, 控制不同性状的基因重新组合的过程。 随机重组(自由组合型)
人产生的生殖细胞的种类:223种
某种生物体产生的生殖细胞的种类:2n种(n指同源染色体的对数) 1个精原细胞产生的生殖细胞的种类:4个2种 1个卵原细胞产生的生殖细胞的种类:1个1种
思考:一种具有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)的植物进行自交时,F2可能出现的表 现型就有 220 种。
类型
交换重组(交叉互换型) 人工重组(基因工程)
一、随机重组(自由组合型)
减数分裂时,随着非同源染色体的自由组合, 位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。 导致了不同性状的重组,出现与亲代基因型 Y 不同的个体。 Y r
r y R Y y R 染色体 Y r 复制 y R y R
r
Y
R
Y
R
y
y
r
基因突变和基因重组的比较
项目
本质 结果 类型 时期 条件 意义 应用
基因突变
碱基对的增添、缺失或替换 引起的基因结构的改变
产生新基因
基因重组
控制不同性状的基因的重新组 合,不产生新基因 产生新的基因型
自由组合型、交叉互换型 有性生殖过程(减I前期,减I后期) 有性生殖过程中进行减数分裂 形成生殖细胞。 生物变异的来源之一,形成 生物多样性的重要原因 杂交育种 有性生殖中非常普遍
(或甲突变体的蛋白质可能只有一个氨基酸发生改变,乙突变 体的蛋白质氨基酸序列可能从第二个氨基酸开始都发生改变)
9、请回答下列有关遗传和变异的问题。
(1)水稻(2n=24)正常植株(E)对矮生植株(e)为显性。 ①在♀EE×♂ee杂交中,若E基因所在的同源染色体在减数第一次分裂 13或11 条。 时不分离,产生的雌配子中染色体数目为________ ②假设两种纯合突变体甲和乙都是由控制株高的E基因突变产生的,检 测甲、乙中突变基因所在的DNA转录的mRNA(a、b),发现a中第二个密码 子中的第二个碱基由U变为C,b中第二个密码子中的第二个碱基前多了 乙 一个C。与正常植株相比,_______ 突变体的株高变化可能更大,试从蛋 乙突变体比甲突变体的蛋白质中氨基酸的改变可能更多 。 白质水平分析原因:__ (2)遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失引起的变异 叫缺失,缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子常导致个体死 亡。现有一红眼雄果蝇XBY与一白眼雌果蝇XbXb杂交,子代中出现一只白 眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造 成的,还是由于基因突变引起的。 方法一:__ __ 取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构, 若染色体正常,则可能是基因突变引起的;反之,则可能是缺失引起的 __ 。 方法二:__ 将该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇 数的比为1∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;若杂交子代 __
自然突变、诱发突变
分裂间期 外界环境条件的变化和内部 因素的相互作用。 生物变异的根本来源,生物 进化的原材料 诱变育种 突变频率低, 但在生物界普遍存在。
发生 频率
1、进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的 差异的主要原因是( )
A. 基因重组 C. 染色体变异 B. 基因突变 D. 生活条件改变
A.基因重组 C.基因互换 B.基因分离 D.基因突变
4、如图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中,细胞内的同源染色体 对数的变化曲线。基因重组最可能发生在( )
A.AB段
B.CD段
C.FG段
D.HI段
5、如图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像,其中能 够体现基因重组的是( )
A.①③
B.①④
2、下列变异的原理一般认为属于基因重组的是(
)
A.将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交,生产出不育的转 基因三倍体鱼苗 B.血红蛋白的氨基酸排列顺序发生改变,导致某些血红蛋白 病 C.一对表现型正常的夫妇,生下了一个既白化又色盲的儿子 D.高产青霉素的菌株、太空椒等的培育
3、长期接触X射线的人群产生的后代中遗传病发病率明显 提高,主要原因是该人群生殖细胞发生( )
B
bHale Waihona Puke bBbB
二、交换重组(交叉互换型)
1,根本原因:
同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换
2,时间:减数第一次分裂前期(四分体时期)
三、意义
①是生物变异的来源之一,
②是生物多样性的重要原因之一,
③对生物的进化具有重要的意义。
适用范围:真核生物进行有性生殖产生配子时在 核遗传中发生。
附、细菌的基因重组
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素 鱼(中国转基因驱蚊草 ) 的转基因牛(阿根廷)
附、基因的人工重组----基因工程
原理:基因重组 操作水平:DNA分子水平 结 果:定向地改造生物的性状,获得人类 所需要的品种(如获得产生人胰岛素的大肠 杆菌)。 过程: 提取 导入 受体细胞 供体细胞 目的基因 工具: “剪刀”──限制性内切酶(限制酶)
r
一、随机重组(自由组合型)
1,根本原因:
非同源染色体上的非等位基因自由组合
b B
B
b AB和ab
Ab和aB
2,时间:减数第一次分裂后期
一、随机重组(自由组合型)
3,举例:
二、交换重组(交叉互换型)
同源染色体之间遗传物质的交换。结果是导致 染色体上基因的组成和排列次序的改变, 从而可能 出现新的性状。
“针线”──DNA连接酶 运输工具——运载体
附、基因的人工重组----基因工程
※基因工程的应用
转鱼抗寒基 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 因的番茄
基因重组
基因重组能否产生新的基因?
不能。控制不同性状的基因重新组合, 不产生新基因,可形成新的基因型。
基因重组的特点 1、变异概率高,几乎100% 2、只有通过有性生殖过程才能实现的。
3、两个亲本的遗传物质差距越大, 基因重组的类型就越多。
生物体的性状是由基因控制的。在减数分裂形成生殖细胞 的过程中,随着同源染色体的分离,位于非同源染色体上 的非等位基因进行重新组合。因此,形成生殖细胞的类型 也非常多,由生殖细胞通过受精作用形成的受精卵的类型 也就非常多。所以,人群中个体性状是多种多样的。