第四章第四節(jié)基因突變和基因重組

第四節(jié)基因突變和基因重組這種太空南瓜王最大能長到200多公斤，在生長繁殖期高峰時，南瓜每天能增大5公斤。正常綿羊和短腿安康羊（中）

我?guī)洿?！哼…一、基因突?/p>

什么是基因突變呢？

你知道我為什么與他不一樣嗎？正常型紅細胞(左)與鐮刀型紅細胞(右)患者的血紅蛋白中正常情況下的谷氨酸被纈氨酸替代，因而引起血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常。查閱密碼子表繪制該病的病因圖解，并說明其病因。例子1：鐮刀型紅細胞貧血癥想一想：這種病能否遺傳？如何遺傳？CTTGAACATGTAGAAGUADNAmRNA蛋白質(zhì)氨基酸谷氨酸纈氨酸不正常正常直接原因根本原因

病因替換不一定；一種氨基酸可以有多個密碼子；遺傳密碼子這種特點，保證了生物進化的穩(wěn)定。CATGTACTAGATCTCGAGATTTAAGAUGUAGAG

UAA谷氨酸天冬氨酸纈氨酸終止密碼CTTGAAGAA谷氨酸DNA中的堿基序列CTT不管發(fā)生哪個堿基的變化都會使相應(yīng)蛋白質(zhì)發(fā)生變化嗎？為什么？這對生物的生存和發(fā)展有什么意義？思考：例子2：正常血紅蛋白a鏈從137—141位密碼子序列及氨基酸序列為：密碼子序列：ACCUCCAAAUACCGUUAA

氨基酸序列：蘇絲賴酪精終止思考并回答問題：①當a鏈對應(yīng)的基因中編碼絲氨酸的堿基丟失了一個堿基G使相應(yīng)信使RNA中的絲氨酸的密碼子中的第三個堿基C丟失，翻譯成的氨基酸序列將如何變化？肽鏈長度會發(fā)生變化嗎？氨基酸序列：蘇絲天冬酰氨蘇纈------

由于DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,從而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。1、基因突變的概念2、基因突變的結(jié)果注意：基因突變是染色體上某一個位點上基因的改變，使一個基因變成它的等位基因。產(chǎn)生新的基因從而產(chǎn)生新的性狀

綜上分析：3、基因突變的時間：A.有絲分裂間期體細胞中可以發(fā)生基因突變B.減數(shù)第一次分裂間期產(chǎn)生生殖細胞可以發(fā)生基因突變但一般不能傳給后代可以通過生殖直接傳給后代產(chǎn)生精（卵）原細胞時可以4、基因突變的特征：（1）隨機發(fā)生（2）普遍存在（3）不定向的一定突變其等位基因（4）突變頻率很低（5）多數(shù)有害Aa1a2A2閱讀P77----78思考：基因突變有什么特征？突變頻率低突變數(shù)就一定少嗎？例：一個果蠅群體有108個個體，每個果蠅有104對基因，假定每個基因突變率都是10-5，對這個群體來說每繁殖一代會有多少個基因發(fā)生突變？①你知道X射線嗎？從事醫(yī)學(xué)放射治療的醫(yī)生為什么要穿防護服？②你知道抽煙的危害嗎？香煙中的有毒物質(zhì)主要是什么？③一些方便食品中往往會含有亞硝酸鹽，為什么我們要少吃？④大豆制品如果發(fā)霉不能使用為什么？⑤病毒有時會激活細胞內(nèi)的原癌基因，使細胞癌變。討論：外界因素5、誘發(fā)基因突變的因素：物理因素化學(xué)因素生物因素內(nèi)部因素通過討論你知道誘發(fā)基因突變的因素有哪些嗎？自發(fā)突變?nèi)斯ふT變產(chǎn)生新基因生物變異的根本來源形成新性狀生物進化的原始材料6、基因突變的意義應(yīng)用：1945年愛爾蘭科學(xué)家費來明發(fā)明青霉素以來，世界各地科學(xué)家用紫外線照射的方法處理青霉，將青霉素的產(chǎn)量提高了幾千倍，價格下降到原來的幾萬分之一。紫外線照射處理2公斤重的太空茄成功率低,有利個體往往不多，產(chǎn)生大量不合格突變型誘變的各種因素都是致癌因素，如有泄漏將造成人體傷害或環(huán)境污染（2）優(yōu)點：①提高突變率，育種年限短②大副度改良某些性狀（3）缺點:（1）常用的方法：

物理因素：X射線、γ射線、紫外線等

化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等

誘變意義:創(chuàng)造動、植物新品種和微生物新類型的重要方法，其原理是基因突變。人工誘變在育種上的應(yīng)用

-------誘變育種鸚鵡體色的變異

一對綠色的鸚鵡產(chǎn)下的卵孵出了4只體色迥異的小鸚鵡。二、基因重組1、概念：在生物進行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的自由組合.控制不同性狀的基因是等位基因、還是非等位基因？問題一：問題二：

YyRrYYRRyyrr為什么子二代會出現(xiàn)新的表現(xiàn)型？

思考分析：①當代YyRr進行無性生殖時，能否發(fā)生基因重組？②當親本YYRR或yyrr進行有性生殖時，能否發(fā)生基因重組？③基因型為YyRR豌豆植株自花傳粉時，能否發(fā)生基因重組？發(fā)生基因重組需要滿足兩個前提條件雜合子、有性生殖結(jié)論：2、基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型④當基因型為AaBbCc(三對等位基因位于一對同源染色體上）生物體產(chǎn)生配子時，如果沒有發(fā)生同源染色體之間的交叉互換，會產(chǎn)生幾種配子？如果發(fā)生同源染色體之間的交叉互換，會產(chǎn)生幾種配子？重組型的配子是否是基因重組的結(jié)果？4、意義：減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上非等位基因自由組合減數(shù)分裂四分體時期同源染色體上的等位基因的互換產(chǎn)生新的基因型，是生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要意義。3、來源：基因突變基因重組

本質(zhì)發(fā)生時期及原因

條件

意義出現(xiàn)頻率基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因,出現(xiàn)新的性狀。不同基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型，是不同性狀重新組合細胞分裂間期DNA復(fù)制時，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。減數(shù)第一次分裂前期、后期外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用生物變異的根本來源，也是生物進化的原材料生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍非同源染色體上非等位基因自由組合；同源染色體上的等位基因互換有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形成生殖細胞三、重組DNA技術(shù)將從一種生物體內(nèi)分離得到或人工合成的目的基因?qū)肓硪粋€生物體中，使后者獲得新的遺傳性狀或表達所需要的產(chǎn)物的技術(shù)。1、概念（又稱基因工程、基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)）問題一：怎樣才能將一種生物體的基因?qū)肓硪环N生物體中呢？問題二：這項技術(shù)對品種的改良有什么意義？思考：閱讀教材P90—P91圖4-25、圖4-262、重組DNA技術(shù)的基本工具切點切點（1）基因剪刀——限制性核酸內(nèi)切酶一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。（２）、基因的針線──DNA連接酶把切下來的DNA片段拼接成新的DNA，即將脫氧核糖和磷酸連接起來.（3）基因的運輸工具——運載體(DNA分子）①能與目的基因結(jié)合；②能在受體生物細胞內(nèi)復(fù)制并表達；③具有多個限制酶切點；④具有某些標記基因（環(huán)狀DNA分子）3、重組DNA技術(shù)的基本步驟提取目的基因