北师大版必修2 第5章第2节 基因重组 课件（28张）.ppt

第5章遗传信息的改变 第2节基因重组 第5章遗传信息的改变 学习导航1 理解高等生物基因重组的含义和原理 重点 2 了解基因工程的基本概念及其基因重组的关系 难点 一 生物的基因重组1 细菌的基因重组 1 细菌的生殖方式有二分裂生殖和接合生殖 2 细菌通过接合生殖实现了基因重组 2 高等生物的基因重组 1 概念 生物体进行 的过程中 控制不同性状的基因的 有性生殖 重新组合 2 类型 自由组合型 在 时 随着非同源染色体的自由组合 也自由组合 交叉互换型 在减数分裂形成四分体时 位于同源染色体上的 随着 的交叉互换而发生交换 3 意义 1 为 提供极其丰富的来源 2 对 具有重要意义 减数分裂形成配子 非等位基因 等位基因 非姐妹染色单体 生物变异 生物进化 想一想在真核生物中 基因突变和基因重组对生物多样性的形成哪一个影响较大 试分析原因 提示 基因重组 基因重组发生在有性生殖过程中 真核生物中有性生殖比较普遍 而基因突变频率较低 二 基因的人工重组 基因工程1 概念 将外源基因通过 后导入受体细胞内 使这个基因能在受体细胞内 表达 这样的操作叫重组dna技术 也叫做基因工程 体外重组 复制 转录和翻译 2 应用 1 医药卫生领域 生产基因工程药品 和 2 农牧业生产上 培育 或具有特殊用途的动植物新品种 3 基因工程的方法还可以用于 等方面 基因诊断 基因治疗 高产 优质 环境保护 3 实例 利用基因工程生产人胰岛素从细菌中提取质粒 用相同的内切酶切割 dna和含有人的 的dna 用连接酶将人的胰岛素基因连到切开的质粒dna分子上 形成 将 导入细菌细胞 细菌生产出 质粒 胰岛素基因 杂种质粒 杂种质粒 人的胰岛素 4 安全性争论反对者认为 基因工程产物是非 天然 的 因此它具有更大的不可预测的危险 如果应用不当 一旦产生不良后果 其危害会不断扩展和传递 而支持者认为 基因工程所用的这些基因如番茄 南瓜 鱼等生物的基因并不是这些生物所特有的 它们在大量的植物和动物体内都可以找到 所以说基因工程并不是像有些人认为的那么可怕 判一判 1 基因工程能够定向改变生物的性状 2 基因工程是在细胞水平上的操作 3 基因工程可以培育新物种 4 基因工程的产物是非 天然 的 具有不可预知的危险 应当禁止基因工程 基因突变和基因重组的比较 基因的分子结构发生改变 产生了新基因 可能出现新的性状 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 细胞分裂间期dna分子复制时 减数第一次分裂形成四分体时 减数第一次分裂后期 由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的改变 增添或缺失 同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换 随着同源染色体的分开 位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞 生物变异的根本来源 为生物进化提供最初的原始材料 生物变异的来源之一 是形成生物多样性的重要原因 突变频率低 但普遍存在 有性生殖中非常普遍 所有生物均可发生 进行有性生殖的生物 都使生物产生可遗传的变异 在长期进化过程中 通过基因突变产生新的基因 为基因重组提供大量可供自由组合的新基因 基因突变是基因重组的基础 特别提醒 1 基因突变是对某一基因而言的 基因重组是两对或两对以上的基因才会发生的 2 基因重组仅发生在减数分裂过程中 而基因突变可发生在有丝分裂 减数分裂和无丝分裂等过程中 3 基因重组的变异频率高 为进化提供了广泛的选择材料 是形成生物多样性的重要原因之一 2014 重庆市南开中学高一检测 以下有关变异的叙述 错误的是 a 非同源染色体的自由组合能导致基因重组b 原核生物不能进行基因重组c 非姐妹染色单体的交叉互换可导致基因重组d 基因突变和基因重组都能改变基因的结构 解析 原核生物不进行减数分裂 不能发生基因重组 在减数第一次分裂的四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组 在减数第一次分裂后期 非同源染色体的自由组合属于基因重组 基因突变能导致基因结构的改变 d 下列有关高等生物基因重组的说法中 不正确的是 a 基因重组发生在减数分裂的过程中b 基因重组产生原来没有的新基因c 基因重组是生物变异的主要来源d 基因重组能产生原来没有的新类型解析 基因重组只能使生物产生新的基因型 不能产生新的基因 故b是错误的 b 1 基因工程概念的剖析 基因的人工重组 基因工程 重组dna技术 生物体外 基因 dna分子水平 基因重组 提取 拼接 导入 检测与鉴定 产生人类需要的基因产物 2 基因工程与高等生物基因重组的比较 将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内 使这个基因能在受体细胞内复制 转录和翻译的操作过程 在生物体进行有性生殖过程中 控制不同性状的基因的重新组合 不同物种间的不同基因 同一物种的不同基因 无性生殖 有性生殖 大 小 使人类有可能按自己的意愿直接定向地改造生物 培育出新品种 是生物变异的来源之一 对生物进化有重要意义 都实现了不同基因间的重新组合 都能使生物产生变异 3 基因工程操作的基本步骤 特别提醒 1 切割运载体和目的基因时需用同一种内切酶 才能获得相同的黏性末端 2 四个步骤中只有第三步将目的基因导入受体细胞不涉及碱基互补配对 3 目的基因必须与运载体结合后才能导入受体细胞 才能稳定地保存 并进行复制 4 受体细胞常用微生物的原因 繁殖快 代谢快 目的产物多 5 培育转基因动物 受体细胞一般选用受精卵 下列有关基因工程技术的叙述 正确的是 a 重组dna技术所用的工具酶是内切酶 连接酶和运载体b 所有的内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列c 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快d 只要目的基因进入了受体细胞就能成功地实现表达 解析 a项 基因操作的工具酶有内切酶 连接酶 而运载体是基因的运输工具 b项 一种内切酶只能识别特定的核苷酸序列 不同的内切酶识别的核苷酸序列一般不同 c项 目的基因导入受体细胞是为了获得目的基因的产物 因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一 d项 目的基因进入受体细胞后 受体细胞表现出特定的性状 才能说明目的基因完成了表达过程 答案 c 探规寻律基因工程中两种酶的作用 1 内切酶 识别特定的核苷酸序列 在特定位点进行切割 2 dna连接酶 连接dna片段 中国农业科学院的科学家继成功培育出了抗棉铃虫转基因抗虫棉后 又成功培育出了抗虫烟草 抗虫玉米 抗虫水稻等多种农作物 下列哪些是转基因抗虫作物的推广意义 使危害农作物的害虫灭绝 农药用量减少 提高作物产量 环境污染降低 农业生产成本降低a b c d 解析 抗虫作物的推广能提高作物本身的抗虫能力 减少农药用量 减轻农药对环境的污染 也减少购买农药的费用 作物受虫害降低能在一定程度上提高产量 d 下列有关基因重组的说法中 正确的是 a 基因重组是不可遗传的变异b 同源染色体指的是一条来自父方 一条来自母方 两条形态大小一定相同的染色体c 所有生物均可发生基因重组d 基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换 不能正确理解基因重组的原理 解析 基因重组是可遗传的变异 同源染色体指的是一条来自父方 一条来自母方 在减数分裂过程中配对的两条染色体 它们形态大小不一定相同 如性染色体x y 进行有性生殖的生物可发生基因重组 答案 d 纠错总结 1 基因重组使控制不同性状的基