2017-2018学年生物苏教必修2课件第四章遗传的分子基础第17课时

第17课时基因重组、基因工程及应用学习目标1．阐明基因重组概念、类型及意义。2.概述基因工程及应用。一、基因重组1．概念 生物体在进行__________的过程中，控制不同性状的基因__________的过程。2．类型|基础知识|有性生殖重新组合类型发生时期发生原因自由组合型__________非同源染色体自由组合导致____________________________自由组合减Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因3．意义 基因重组能够产生新的__________，既是__________的源泉，也是形成_____________的重要原因之一。类型发生时期发生原因交叉互换型__________四分体的非姐妹染色单体的交叉互换导致_______________________基因重组减Ⅰ前期同源染色体上的非等位表现型生物进化生物多样性二、基因工程及应用1．概念 基因工程又叫重组DNA技术，是指将从一个生物体内分离得到或人工合成的__________导入另一个生物体中，使后者获得新的__________或表达所需要的产物的技术。2．工具

(1)限制酶：能够识别____________________，在特定的位点上________________。

(2)DNA连接酶：能将__________连接在一起。

(3)运载体：将外源基因送入受体细胞的专门运输工具，如______________等。目的基因遗传性状特定的核苷酸序列切割DNA分子DNA片段质粒、噬菌体3．过程4．应用生产某些特殊蛋白质、转基因生物等。(1)基因重组发生在有丝分裂和减数分裂的过程中(

)(2)四分体的姐妹染色单体交叉互换可引起等位基因重组(

)(3)减Ⅰ后期，等位基因分离，非等位基因均自由组合(

)(4)基因突变可产生新基因，基因重组不能产生新基因(

)(5)基因工程的工具酶包括限制酶、DNA连接酶和运载体(

)(6)对待转基因技术应趋利避害，不能因噎废食(

)答案(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)×

(6)√|自查自纠|★限制酶的“剪切”与DNA连接酶的“缝合”作用。_____________________________________________________|图解图说|★转基因抗虫棉，专门破坏害虫的消化系统，导致其死亡。__________________________________________________________________________________________________________基因工程中，为什么目的基因在不同物种中均能成功表达？提示：不同的生物共同一套遗传密码。1．基因重组是指在生物体进行________的过程中，________的基因的重新组合；下图发生了基因重组的是______过程。 提示有性生殖控制不同性状④⑤探究点一基因重组2．下图为基因型AaBb的两个精原细胞，甲产生的配子类型为____________；不发生交叉互换时乙产生的配子类型为____________，发生交叉互换时乙产生的配子类型是____________。 提示AB、ab或Ab、aB

AB和ab

AB、ab、Ab、aB1．能够发生基因重组的是“非等位基因”，同源染色体上的非等位基因通过交叉互换实现重组，非同源染色体上的非等位基因通过非同源染色体的自由组合实现重组。雌雄配子随机结合以及Aa自交形成aa均不属于基因重组。2．肺炎双球菌转化、转基因技术属于广义的基因重组。3．基因重组只是原有基因的重新组合，不能产生新基因、新性状，但会产生新基因型、新表现型。【典例1】

以下各项发生了基因重组的是(

) A．基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离

B．雌、雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体

C．YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型

D．同卵双生姐妹间性状出现差异 尝试解答________

解析一对等位基因无法发生基因重组，A错误；基因重组发生在减数第一次分裂而非受精作用过程中，B错误；基因重组指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合，C正确；同卵双生姐妹遗传物质相同，其性状出现差异是由基因突变、环境等引起的，D错误。 答案C【跟踪训练】1．下图为某二倍体生物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段解析由题图可知，CD段细胞内同源染色体的对数加倍，为有丝分裂后期，A～F为有丝分裂过程；GH段细胞内没有了同源染色体，因此FG段为减数第一次分裂过程，HI段为减数第二次分裂过程；基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和后期。答案C1．下列图甲、图乙是二倍体生物细胞分裂图，分析回答：

(1)甲图细胞的变异类型是________。

(2)若亲本为AABbDd，乙图细胞的变异类型是__________________；若亲本为AABBDd，乙图细胞的变异类型是________________。探究点二基因重组与基因突变、染色体变异2．下图是雄果蝇体细胞染色体组成图，若Ⅰ和Ⅱ部分片段互换，变异类型是__________；若X和Y部分对应片段互换，变异类型是______________。 提示1.(1)基因突变(2)基因突变或基因重组基因突变2.染色体结构变异基因重组1．基因重组只能发生在减数分裂过程中，基因突变和染色体变异在减数分裂和有丝分裂过程中均可发生。2．原核生物和病毒的可遗传变异来源只能是基因突变，不可能发生基因重组和染色体变异。3．新基因产生的唯一途径是基因突变。4．只有染色体变异可用光镜检出。5．交叉互换是同源染色体间的对应片段互换，易位是非同源染色体间的片段互换。6．染色体上基因数量改变是染色体结构变异，基因中碱基数量改变是基因突变。【典例2】

下图为一个基因型为

AaBb(两对基因独立遗传)的精原细胞产生的两个次级精母细胞的分裂图形，则该减数分裂过程发生了(

) A．交叉互换与姐妹染色单体未分离

B．交叉互换与同源染色体未分离

C．基因突变与同源染色体未分离

D．基因突变与姐妹染色单体未分离

尝试解答________解析由于精原细胞的基因型为

AaBb(两对基因独立遗传)，左图中上面两个染色体相同位置上的基因是

A和

a，而右图中相应基因也为

A、a，所以是由于交叉互换导致的，右图中能明显看出姐妹染色单体分开形成的染色体未分离。答案A【跟踪训练】2．下图①和②表示发生在常染色体上的变异，①和②所表示的变异类型分别属于(

) A．基因重组和易位

B．易位和易位

C．易位和基因重组

D．基因重组和基因重组 解析根据图中染色体的变化正确区分变异的类型。①中发生的是同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组；