第5章 第二节 基因重组 ppt课件-2023新北师大版（2019）《高中生物》必修第二册.pptx

1、第二节基因重组1.简述基因重组的类型及意义。2.了解基因重组在生产中的应用。学习目标1.生命观念：通过基因重组类型认知生命活动规律。2.社会责任：关注基因重组在杂交育种中的应用。素养要求内容索引一、基因重组二、基因重组在生产中的应用梳理网络要语必背随堂演练知识落实课时对点练基因重组01梳理教材知识 夯实基础1.基因重组的类型基因重组的类型(1)自由组合型：减数分裂过程中，染色体上的 基因随着非同源染色体的自由组合而重组。(2)交叉互换型：减数分裂过程中，染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换导致染色单体上的基因重组，形成重组类型的配子。2.基因重组的意义基因重组的意义(1)生物变异的 来源。(2

2、)形成生物 的重要原因。(3)为生物进化提供 。非同源非等位同源主要多样性原材料辨析易错易混 练前清障(1)基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离与基因重组有关()(2)一对同源染色体可能存在基因重组()(3)基因重组一定会产生新的性状()(4)有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合()思考延伸拓展 强化素养如图分别代表基因重组的两种类型，请分析回答下列问题：(1)图中发生基因重组的分别是什么基因？提示图1交叉互换过程中是同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换导致染色单体上的基因发生基因重组；图2自由组合过程中是非同源染色体上的非等位基因发生基因重组。(2)从配子的角度分析

3、，上述两种类型的基因重组有什么共同点？提示都使产生的配子种类多样化。(3)精子与卵细胞随机结合过程中进行基因重组吗？提示不进行基因重组。基因重组在生产中的应用02梳理教材知识 夯实基础1.杂交育种的原理杂交育种的原理：。2.杂交育种的基本步骤杂交育种的基本步骤(以植物为例)(1)具有优良性状的两个亲本 。(2)子一代只表现出显性性状，让子一代自交。(3)从子二代中选出具有符合要求的性状的个体进行多次自交纯化获得新品种。基因重组杂交辨析易错易混 练前清障(1)杂交育种可使位于不同个体上的两个或多个优良性状集中到一个个体上()(2)杂交后代会出现性状分离，育种进程缓慢，筛选过程复杂()思考延伸拓展

4、 强化素养育种专家用纯合高秆抗锈病水稻与纯合矮秆不抗锈病水稻杂交，已知控制两对性状的基因独立遗传，高秆对矮秆为显性。请回答下列问题：(1)专家欲选育的优良品种性状为 。(2)从F2中选育出的优良性状品种是否能直接推广种植？提示若抗锈病为隐性性状，可直接推广种植；若抗锈病为显性性状，选育出的优良性状品种可能为杂合的，需进一步自交选育纯化。矮秆抗锈病梳理网络要语必背031.基因重组发生于生物体通过减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因的自由组合及同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换。2.基因重组是生物变异的主要来源，是形成生物多样性的重要原因，为生物进化提供原材料。3.杂交育种是

5、利用基因重组的原理培育新品种的过程。随堂演练知识落实041.基因重组是指生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，下列叙述不正确的是A.基因重组有可能发生在减数第一次分裂的四分体时期B.基因重组可能发生在减数第一次分裂的后期C.基因重组是生物多样性的原因之一D.基因重组可能发生在有丝分裂的后期1234562.右图是某基因型为Aa个体的细胞不同分裂时期的图像，请根据图像判定每个细胞发生的变异类型A.基因突变基因突变基因突变B.基因突变或基因重组基因突变基因重组C.基因突变基因突变基因突变或基因重组D.基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因重组123456解析为有丝分裂的中期，为

6、有丝分裂的后期，由于有丝分裂的过程中不能进行基因重组，故姐妹染色单体或姐妹染色单体分开形成的染色体上含有等位基因的原因只能是基因突变；为减数第二次分裂的后期，姐妹染色单体分开形成的染色体上含有等位基因的原因可能是基因突变或基因重组。123456解析基因重组有两种情况：一是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发生的交叉互换，二是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合。1234563.下列情况引起的变异属于基因重组的是非同源染色体上非等位基因的自由组合基因型为DD的豌豆，种植在土壤贫瘠的地方而出现矮秆性状，下一代种植在水肥充足的地方，全表现为高秆同源染色体上的

7、非姐妹染色单体之间发生局部交叉互换DNA分子中发生碱基的替换、插入或缺失A.B.C.D.4.下列有关基因重组的说法，不正确的是A.基因重组可以产生新基因B.基因重组是生物变异的来源之一C.基因重组可以产生新的基因型D.基因重组能产生新的性状组合123456解析一般情况下，基因重组是原有基因在减数分裂过程中的重新组合，不能产生新基因，可以产生新的基因型和表型，A项错误。5.杂交玉米的种植面积越来越广，农民每年都需要购买玉米杂交种。不能自留种子来年再种的原因是A.自留种子发芽率低B.杂交种都具有杂种优势C.自留种子容易患病虫害D.杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离123456解析杂交种具有杂种优势

8、，但杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离。若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，则该初级精母细胞产生的配子可能的基因型有_。若是发生基因突变，且为隐性突变，该初级精母细胞产生的配子可能的基因型有_或_。1234566.已知小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的，共有四种表型：黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞，1位点为A基因，2位点为a基因，某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换。AB、Ab、aB、abAB、

9、aB、abAb、ab、aB123456(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果，设计了如下实验：实验方案：用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为_的雌性个体进行交配，观察子代的表型。结果预测：如果子代_，则为发生了同源染色体非姐妹染色体单体间的交叉互换。如果子代_，则为基因发生了隐性突变。aabb出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型123456解析题图中1与2为姐妹染色单体，在正常情况下，姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的，若不相同，则可能是发生了基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，则

10、该初级精母细胞产生的配子可能的基因型有AB、Ab、aB、ab 4种，与基因型为ab的卵细胞结合，子代出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型；若是基因发生隐性突变，即Aa，则该初级精母细胞产生的配子可能的基因型有AB、aB、ab或Ab、ab、aB，与基因型为ab的卵细胞结合，子代可出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型。课时对点练05A组基础对点练题组一基因重组的概念、类型及意义1.下列关于基因重组的叙述，不正确的是A.基因重组发生在精卵结合形成受精卵的过程中B.一对等位基因不存在基因重组，但一对同源染色体上可能存在基因重组C.肺炎链球菌转化实验中，R型肺炎链球菌转变为S型肺炎链球菌的实质

11、是基因重组D.有丝分裂过程中一般不发生基因重组123456789 101112131415 161718解析基因重组发生在减数第一次分裂过程中，A项错误。解析基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期，且发生在至少两对等位基因之间，符合要求的为图中的。2.如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是A.B.C.D.123456789 101112131415 1617183.如图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中，细胞内同源染色体对数的变化曲线，则基因重组最可能发生在A.AB段 B.CD段 C.FG段 D.HI段123456789 101112131415 161718解析由

12、题图可知，AE段精原细胞进行有丝分裂，不存在基因重组；FI段为减数分裂，FG段为减数第一次分裂，减数第一次分裂的四分体时期和后期可发生基因重组，故C项正确。4.下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于A.基因重组，不可遗传变异B.基因重组，基因突变C.基因突变，不可遗传变异D.基因突变，基因重组123456789 101112131415 161718解析由甲过程中产生了含a的精子，可以判断在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制时发生了基因突变；乙图中精原细胞的基因型为AaBb，产生了AB和ab的配子，可以判断在减数第一次分裂时发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合，导致基因重组。

13、5.以下有关基因重组的叙述，错误的是A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组B.同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可引起基因重组C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离D.同胞兄妹间的遗传差异与父母间遗传物质的基因重组有关123456789 101112131415 161718解析纯合体自交的后代不会发生性状分离，C错误。6.下列关于基因重组的说法中，不正确的是A.基因重组也可为生物进化提供原材料B.基因重组能够产生多种表型C.基因重组可以发生在酵母菌进行出芽生殖时D.基因重组的发生至少有两对等位基因存在123456789 101112131415 161718题组二基因重组的应用7.

14、下列有关植物杂交育种的叙述，正确的是A.所选择的杂交亲本必为纯合体B.所培育的新品种也必为纯合体C.杂交育种的时间一定很长D.必须进行人工异花传粉123456789 101112131415 161718解析植物杂交育种中所选择的亲本及培育的新品种都不一定为纯合体，要根据培育的目标来确定；杂交育种的时间不一定很长，所需性状的显隐性不同，所需时间也不同；杂交育种必须要进行人工异花传粉，故选D。8.家兔的黑色(A)对白色(a)为显性，短毛(B)对长毛(b)为显性。这两对基因分别位于两对同源染色体上。下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法，错误的是A.黑色短毛纯种兔白色

15、长毛纯种兔，得F1B.选取健壮的F1个体自交，得F2C.从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交D.根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔123456789 101112131415 161718解析根据题意分析可以知道，黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔的基因型分别是AABB、aabb，利用它们杂交，得F1，F1基因型为AaBb。家兔属于雌雄异体生物，不能进行自交，可以选用F1个体相互交配，得F2；从F2中选取健壮的黑色长毛兔(A_bb)与白色长毛兔(aabb)测交；根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔(AAbb)。123456789 101112131415 16

16、17189.杂交育种是植物育种的常规方法，其选育纯合新品种的一般方法是A.根据杂种优势原理，从子一代中即可选出B.从子三代中选出，因为子三代才出现纯合体C.隐性品种可从子二代中选出；经隔离选育后，显性品种从子三代中选出D.只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种123456789 101112131415 161718解析根据所需，若新品种为隐性纯合体，则在F2中即可选出；若新品种为显性个体，在F2中即可出现该性状的个体，但不一定为纯合体，经隔离选育后在F3中才能确定是否为纯合体。123456789 101112131415 16171810.有两种纯种的小麦，一种为高秆(D)抗锈病(T)，另一种

17、为矮秆(d)易感锈病(t)，这两对性状独立遗传。现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下：高秆抗锈病矮秆易感锈病 F1 F2 能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。(1)这种育种方法叫_育种。过程a叫_，过程b叫_。杂交杂交自交解析将小麦两个品种的优良性状通过杂交集中在一起，培育矮秆抗锈病新品种的方法叫杂交育种。其中过程a叫杂交，产生的杂合体F1的表型为高秆抗锈病。过程b叫自交，目的是获取表型为矮秆抗锈病的小麦品种(ddT_)。123456789 101112131415 161718(2)过程c的处理方法是_。解析因为此过程所得后代会发生性状分离，所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株必须经过c，即连续自交

18、和筛选，直至后代无性状分离。选出所需类型，连续自交和观察，直至选出能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种(3)F1的基因型是_，表型是_，矮秆抗锈病新品种的基因型为_。DdTt高秆抗锈病ddTT解析F1为杂合体，其基因型为DdTt，表现出高秆抗锈病性状；矮秆抗锈病新品种是能稳定遗传的纯合体，基因型为ddTT。解析Aa个体自交，后代的性状分离是由于等位基因的分离和配子之间随机结合而形成的；基因A中碱基对的替换、插入或缺失而形成它的等位基因a属于基因突变；同卵双生是由同一受精卵发育而来的，所以细胞核中的遗传物质是一样的，其性状差异主要是由于外界环境引起的。B组综合强化练11.下列有关基因重组的叙述中，正确的

19、是A.基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离B.基因A因替换、插入或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因重组C.非同源染色体上非等位基因之间的自由组合可导致基因重组D.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组123456789 101112131415 16171812.图中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法正确的是A.c、d不能发生基因突变B.基因重组主要是通过c和d来实现的C.b和a的主要差异之一是同源染色体的联会D.d和b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离123456789 101112131415 161718解析过程a表示有丝分裂，过程

20、b表示减数分裂，过程c表示受精作用，过程d表示个体发育过程(细胞分裂和分化)。基因突变可发生在个体发育的任何时期，但主要集中在间期；基因重组发生在减数分裂过程中；减数分裂和有丝分裂的主要差异是减数分裂过程中有同源染色体的联会、同源染色体的分离、同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换等；在减数分裂和有丝分裂过程中均有姐妹染色单体的分离。123456789 101112131415 16171813.下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。下列据图判断正确的是A.甲、乙、丙细胞所处时期均易发生基因突变B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C.1与2片

21、段的交换和1与2的分离，均属于基因重组D.丙细胞不能进行基因重组123456789 101112131415 161718解析甲、乙、丙三个细胞染色体高度螺旋化，不能进行DNA复制，一般不易发生基因突变，A错误；乙图表示有丝分裂，不会发生基因重组，可能发生了基因突变，B错误；1与2片段的交换属于基因重组，1与2的分离会造成等位基因的分离，不属于基因重组，C错误；丙细胞处于减数第二次分裂时期，基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期和后期，D正确。123456789 101112131415 16171814.(2018全国，6)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上

22、生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移123456789 101112131415 161718解析突变体M不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生长，说明该突变体不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨

23、基酸甲所需酶的活性丧失，A项正确；大肠杆菌属于原核生物，自然条件下其变异类型只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突变而得来的，B项正确；大肠杆菌的遗传物质是DNA，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X，C项错误；突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移，使基因发生了重组，产生了新的大肠杆菌X，D项正确。123456789 101112131415 16171815.下列关于基因重组的说法不正确的是A.生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基 因重组B.基因重组产生原来没有的新基因，从而改变基因中的遗传信息C.基因重组所产生的新基因型不一定会表达出新的表型D.一般

24、情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能123456789 101112131415 161718解析基因重组不产生新基因，B错误。16.在杂交育种工作中，通常开始进行选择的代数及理由是A.F1、基因出现重组B.F1、开始出现性状分离C.F2、开始出现性状分离D.P、基因开始分离123456789 101112131415 161718解析F1没有出现性状分离，是杂合体，F2才开始出现性状分离，从而找到符合人类需要的新品种。项目亲本组合F1F2实验一甲乙全为灰鼠9灰鼠3黑鼠4白鼠实验二乙丙全为黑鼠3黑鼠1白鼠17.小鼠的皮毛颜色由常染色体上的两对等位基因控制，其中A/a控制灰色物质合成，

25、B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成的关系如图所示：123456789 101112131415 161718(1)选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲灰鼠，乙白鼠，丙黑鼠)进行杂交，结果如表所示：两对基因(A/a和B/b)位于_对染色体上，小鼠乙的基因型为_。123456789 101112131415 161718两aabb解析根据实验一F2的表型比例9(灰)3(黑)4(白)，可推出：F1灰鼠基因型为AaBb；A_B_表现为灰色，由题干得知黑色个体中一定有B基因，故黑色个体的基因型为aaB_，而基因型为A_bb和aabb的个体表现为白色；两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律，故两

26、对基因位于两对同源染色体上。依据上述结论，可知两对基因位于两对染色体上。根据实验一的F1基因型和甲、乙都为纯合体，可推知甲的基因型为AABB，乙的基因型为aabb。实验一的F2中，白鼠共有_种基因型，灰鼠中杂合体占的比例为_。123456789 101112131415 16171838/9解析依据上述结论，可知实验一的F2中白鼠共有AAbb、Aabb、aabb三种基因型，灰鼠的基因型为A_B_，其中纯合体AABB只占1/9，故杂合体所占比例为8/9。解析依据上述结论知黑色个体的基因型为aaB_，可推知图中有色物质1代表黑色物质。实验二的亲本组合为(乙)aabb和(丙)aaBB，其F2的基因型

27、为aaBB(黑鼠)、aaBb(黑鼠)、aabb(白鼠)。图中有色物质1代表_色物质，实验二的F2中黑鼠的基因型为_。黑aaBB和aaBb(2)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄色雄鼠(丁)，让丁与纯合黑鼠杂交，结果如下：123456789 101112131415 161718项目亲本组合F1F2实验三 丁纯合黑鼠 1黄鼠1灰鼠F1黄鼠随机交配：3黄鼠1黑鼠F1灰鼠随机交配：3灰鼠1黑鼠据此推测：小鼠丁的黄色性状是由_突变产生的，该突变属于_性突变。A显解析根据题意和实验三可知，纯合灰鼠(AABB)后代中突变体丁(黄鼠)与纯合黑鼠(aaBB)杂交，F1出现灰鼠(A_B_)和黄鼠，比例为11，

28、F1中黄鼠随机交配，F2中黄鼠占3/4，说明该突变为显性突变，存在两种可能性：第一种情况，基因A突变为A1，则突变体丁(黄鼠)基因型是A1ABB，F1中黄鼠基因型为A1aBB，其随机交配产生的F2中黄鼠A1_BB占3/4，符合题意；第二种情况下，基因B突变为B1，则突变体丁(黄鼠)基因型是AAB1B，F1中黄鼠基因型为AaB1B，其随机交配产生的F2中黄鼠_B1_占3/4，黑鼠aaBB占1/16，不符合题意。123456789 101112131415 161718为验证上述推测，可用实验三F1的黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表型及比例为_，则上述推测正确。123456789 10111213141

29、5 161718项目亲本组合F1F2实验三 丁纯合黑鼠 1黄鼠1灰鼠F1黄鼠随机交配：3黄鼠1黑鼠F1灰鼠随机交配：3灰鼠1黑鼠黄鼠灰鼠黑鼠211解析若上述第一种情况成立，实验三F1中黄鼠A1aBB与灰鼠AaBB杂交，后代会出现A1aBB、A1ABB、AaBB、aaBB 4种基因型，其表型比例为黄鼠灰鼠黑鼠211。用三种不同颜色的荧光，分别标记小鼠丁精原细胞的基因A、B及突变产生的新基因，观察其分裂过程，发现某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光点，其原因是_。123456789 101112131415 161718解析突变体丁黄鼠基因型是A1ABB，其精原细胞进行减数分裂，在减数第一次分

30、裂的前期，含有A1、A的一对同源染色体联会时发生了非姐妹染色单体之间的交叉互换，含有A1、A的染色体片段互换位置，导致减数第一次分裂结束后产生的次级精母细胞出现3种不同颜色的4个荧光点。基因A与新基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换18.(2020全国，32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是_。123456789 101112131415 161718在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单

31、体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组123456789 101112131415 161718解析生物体进行有性生殖过程中要通过减数分裂产生配子，在减数分裂过程中，会发生基因突变、基因重组和染色体变异等可遗传的变异，导致产生多种多样的配子，从而使后代具有多样性。减数分裂过程中发生的基因重组类型主要有两种，第一种是减数第一次分裂过程中，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合；第二种是减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体间交叉互换，其上的等位基因发生交换，导致染色单体上的基因重组。解析诱变育种的主要原理是基因突变，而基因突变是随机的、不定向的，一般来说，基因突变可以产生一个以上的等位基因，这样形成的具有新性状的个体往往是杂合子，性状不能稳定遗传；要使性状能够稳定遗传需要形成纯合子，由杂合子形成纯合子的方法一般是连续自交，直至后代不发生性状分离。(2)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是_，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是_。123456789 101112131415 161718控制新性状的基因是杂合的通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代本课结束