2017-2018學年生物蘇教必修2課件第四章遺傳的分子基礎(chǔ)第17課時

第17課時基因重組、基因工程及應用學習目標1．闡明基因重組概念、類型及意義。2.概述基因工程及應用。一、基因重組1．概念 生物體在進行__________的過程中，控制不同性狀的基因__________的過程。2．類型|基礎(chǔ)知識|有性生殖重新組合類型發(fā)生時期發(fā)生原因自由組合型__________非同源染色體自由組合導致____________________________自由組合減Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基因3．意義 基因重組能夠產(chǎn)生新的__________，既是__________的源泉，也是形成_____________的重要原因之一。類型發(fā)生時期發(fā)生原因交叉互換型__________四分體的非姐妹染色單體的交叉互換導致_______________________基因重組減Ⅰ前期同源染色體上的非等位表現(xiàn)型生物進化生物多樣性二、基因工程及應用1．概念 基因工程又叫重組DNA技術(shù)，是指將從一個生物體內(nèi)分離得到或人工合成的__________導入另一個生物體中，使后者獲得新的__________或表達所需要的產(chǎn)物的技術(shù)。2．工具

(1)限制酶：能夠識別____________________，在特定的位點上________________。

(2)DNA連接酶：能將__________連接在一起。

(3)運載體：將外源基因送入受體細胞的專門運輸工具，如______________等。目的基因遺傳性狀特定的核苷酸序列切割DNA分子DNA片段質(zhì)粒、噬菌體3．過程4．應用生產(chǎn)某些特殊蛋白質(zhì)、轉(zhuǎn)基因生物等。(1)基因重組發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中(

)(2)四分體的姐妹染色單體交叉互換可引起等位基因重組(

)(3)減Ⅰ后期，等位基因分離，非等位基因均自由組合(

)(4)基因突變可產(chǎn)生新基因，基因重組不能產(chǎn)生新基因(

)(5)基因工程的工具酶包括限制酶、DNA連接酶和運載體(

)(6)對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)應趨利避害，不能因噎廢食(

)答案(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)×

(6)√|自查自糾|★限制酶的“剪切”與DNA連接酶的“縫合”作用。_____________________________________________________|圖解圖說|★轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，專門破壞害蟲的消化系統(tǒng)，導致其死亡。__________________________________________________________________________________________________________基因工程中，為什么目的基因在不同物種中均能成功表達？提示：不同的生物共同一套遺傳密碼。1．基因重組是指在生物體進行________的過程中，________的基因的重新組合；下圖發(fā)生了基因重組的是______過程。 提示有性生殖控制不同性狀④⑤探究點一基因重組2．下圖為基因型AaBb的兩個精原細胞，甲產(chǎn)生的配子類型為____________；不發(fā)生交叉互換時乙產(chǎn)生的配子類型為____________，發(fā)生交叉互換時乙產(chǎn)生的配子類型是____________。 提示AB、ab或Ab、aB

AB和ab

AB、ab、Ab、aB1．能夠發(fā)生基因重組的是“非等位基因”，同源染色體上的非等位基因通過交叉互換實現(xiàn)重組，非同源染色體上的非等位基因通過非同源染色體的自由組合實現(xiàn)重組。雌雄配子隨機結(jié)合以及Aa自交形成aa均不屬于基因重組。2．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)基因技術(shù)屬于廣義的基因重組。3．基因重組只是原有基因的重新組合，不能產(chǎn)生新基因、新性狀，但會產(chǎn)生新基因型、新表現(xiàn)型?！镜淅?】

以下各項發(fā)生了基因重組的是(

) A．基因型為Aa的個體自交，后代發(fā)生性狀分離

B．雌、雄配子隨機結(jié)合，產(chǎn)生不同類型的子代個體

C．YyRr個體自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型

D．同卵雙生姐妹間性狀出現(xiàn)差異 嘗試解答________

解析一對等位基因無法發(fā)生基因重組，A錯誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂而非受精作用過程中，B錯誤；基因重組指在生物體進行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因重新組合，C正確；同卵雙生姐妹遺傳物質(zhì)相同，其性狀出現(xiàn)差異是由基因突變、環(huán)境等引起的，D錯誤。 答案C【跟蹤訓練】1．下圖為某二倍體生物細胞內(nèi)的同源染色體對數(shù)的變化曲線?；蛑亟M最可能發(fā)生在(

) A．AB段

B．CD段

C．FG段

D．HI段解析由題圖可知，CD段細胞內(nèi)同源染色體的對數(shù)加倍，為有絲分裂后期，A～F為有絲分裂過程；GH段細胞內(nèi)沒有了同源染色體，因此FG段為減數(shù)第一次分裂過程，HI段為減數(shù)第二次分裂過程；基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂四分體時期和后期。答案C1．下列圖甲、圖乙是二倍體生物細胞分裂圖，分析回答：

(1)甲圖細胞的變異類型是________。

(2)若親本為AABbDd，乙圖細胞的變異類型是__________________；若親本為AABBDd，乙圖細胞的變異類型是________________。探究點二基因重組與基因突變、染色體變異2．下圖是雄果蠅體細胞染色體組成圖，若Ⅰ和Ⅱ部分片段互換，變異類型是__________；若X和Y部分對應片段互換，變異類型是______________。 提示1.(1)基因突變(2)基因突變或基因重組基因突變2.染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組1．基因重組只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，基因突變和染色體變異在減數(shù)分裂和有絲分裂過程中均可發(fā)生。2．原核生物和病毒的可遺傳變異來源只能是基因突變，不可能發(fā)生基因重組和染色體變異。3．新基因產(chǎn)生的唯一途徑是基因突變。4．只有染色體變異可用光鏡檢出。5．交叉互換是同源染色體間的對應片段互換，易位是非同源染色體間的片段互換。6．染色體上基因數(shù)量改變是染色體結(jié)構(gòu)變異，基因中堿基數(shù)量改變是基因突變?！镜淅?】

下圖為一個基因型為

AaBb(兩對基因獨立遺傳)的精原細胞產(chǎn)生的兩個次級精母細胞的分裂圖形，則該減數(shù)分裂過程發(fā)生了(

) A．交叉互換與姐妹染色單體未分離

B．交叉互換與同源染色體未分離

C．基因突變與同源染色體未分離

D．基因突變與姐妹染色單體未分離

嘗試解答________解析由于精原細胞的基因型為

AaBb(兩對基因獨立遺傳)，左圖中上面兩個染色體相同位置上的基因是

A和

a，而右圖中相應基因也為

A、a，所以是由于交叉互換導致的，右圖中能明顯看出姐妹染色單體分開形成的染色體未分離。答案A【跟蹤訓練】2．下圖①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異，①和②所表示的變異類型分別屬于(

) A．基因重組和易位

B．易位和易位

C．易位和基因重組

D．基因重組和基因重組 解析根據(jù)圖中染色體的變化正確區(qū)分變異的類型。①中發(fā)生的是同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組；