生命活動的調節
提問:看了錄像片大家清楚了怎樣用各種射線和化學物質去處理生物,也看到了生物突變的具體性狀的表現了。你們說用這些方法誘導基因突變有什么好處?
(教師可作誘導回答:可提高突變率,創造人類需要的突變類型,從中選育出優良新品種。)
講述:通過這種方法培育出的農作物新品種,剛才大家也看到了,具抗病力強、產量高、品質好等優點,黑龍江農科院用輻射方法處理大豆,培育成黑農五號大豆品種,含油量比原來的品種提高了2.5%,大豆產量提高了16%。大家看書第52頁圖,太空椒就是利用宇宙空間強烈輻射而發生基因突變培育的新品種。其實人工誘變不僅在農作物育種上起作用,在微生物育種上也發揮了重要作用,如青霉素,最初產量為20單位/ml,后經人們多次用射線等綜合處理,目前產量已是50000~60 000單位/ml了,可見人工誘變對生物育種起著巨大作用。因此我們研究基因突變確實有很重要的應用價值。
其實生物變異不只是由基因突變引起的,基因重組也會造成生物變異。那么基因重組造成的生物變異又是在什么情況下發生的呢?又有什么特點呢?接下來我們就來學習基因重組。
什么是基因重組呢?基因重組是控制不同性狀的基因重新組合。關于基因重組我們在前面學習自由組合定律和連鎖交換定律時已經接觸過這方面的知識。大家先寫一下,黃色圓粒與綠色皺粒作親本雜交,產生后代的過程。
p 黃色圓粒x綠色皺粒
↓
f1 黃色圓粒
↓
f2 黃色圓粒 黃色皺粒 綠色圓粒 綠色皺粒
提問:(打出此投影片,分析)f2除了黃色圓粒、綠色皺粒以外還有兩種親本所沒有的新性狀:黃色皺粒、綠色圓粒,這兩種性狀與親本相比是不是變異性狀?(回答:是。)
提問:它們又是如何產生的呢?(回答:在f1減數分裂形成配子時,控制不同性狀的基因自由組合形成的。)要求把這個過程的染色體圖畫出來。
提問:可見,基因重組可以發生在什么情況下?(回答:減數分裂形成配子時非同源染色體上的非等位基因自由組合)
接下來我們再來寫一個遺傳圖,親本是灰身長翅和黑身殘翅,其子一代雌性個體測交,寫出測交后代的表現型(提示大家這兩對等位基因位于一對同源染色體上)。
p 灰身長翅×黑身殘翅
測交 f1灰身長翅×黑身殘翅
測交↓
后代:灰身長翅 黑身殘翅 灰身殘翅 黑身長翅
提問:(打出此投影片,分析)在測交后代我們看到了有兩種類型是親本沒有的,灰身殘翅和黑身長翅。這兩種變異的性狀又是如何產生的呢?(回答:控制不同性狀的基因重新組合。)
提問:是不是基因的自由組合?(回答:不是,是基因交換的結果。)
要求學生把基因互換過程的染色體圖寫出來(打出投影片分析)從圖上我們看到這種基因重組是發生在減數分裂四分體時期,由于同源染色體的非姐妹染色單體之間常常發生局部互換,而造成控制不同性狀的基因重新組合,(教師引導回答。)
以上是基因重組的兩種類型,我們看到這兩種類型的基因重組都是在有性生殖過程中實現的。在有性生殖過程中,由于父本和母本遺傳物質基礎不同,當兩者雜交時,基因重新組合,就使子代產生了變異,這就是基因重組造成的變異。基因重組的變異又有什么特點?下面請大家閱讀書上第50頁下段的內容。(回答:非常豐富。)