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(zhǎng)到200多公斤，在生長(zhǎng)繁殖期高峰時(shí)，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(xì)胞(左)與鐮刀型紅細(xì)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(shuō)明其病因。例子1：鐮刀型紅細(xì)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(gè)密碼子；遺傳密碼子這種特點(diǎn)，保證了生物進(jìn)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(gè)堿基的變化都會(huì)使相應(yīng)蛋白質(zhì)發(fā)生變化嗎？為什么？這對(duì)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?yán)揖K止思考并回答問(wèn)題：①當(dāng)a鏈對(duì)應(yīng)的基因中編碼絲氨酸的堿基丟失了一個(gè)堿基G使相應(yīng)信使RNA中的絲氨酸的密碼子中的第三個(gè)堿基C丟失，翻譯成的氨基酸序列將如何變化？肽鏈長(zhǎng)度會(huì)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(duì)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(gè)位點(diǎn)上基因的改變，使一個(gè)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(shí)間：A.有絲分裂間期體細(xì)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(xì)胞可以發(fā)生基因突變但一般不能傳給后代可以通過(guò)生殖直接傳給后代產(chǎn)生精（卵）原細(xì)胞時(shí)可以4、基因突變的特征：（1）隨機(jī)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(gè)果蠅群體有108個(gè)個(gè)體，每個(gè)果蠅有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因突變率都是10-5，對(duì)這個(gè)群體來(lái)說(shuō)每繁殖一代會(huì)有多少個(gè)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(hù)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(huì)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(shí)會(huì)激活細(xì)胞內(nèi)的原癌基因，使細(xì)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(guò)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(lái)源形成新性狀生物進(jìn)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(fèi)來(lái)明發(fā)明青霉素以來(lái)，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(jià)格下降到原來(lái)的幾萬(wàn)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(gè)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(diǎn)：①提高突變率，育種年限短②大副度改良某些性狀（3）缺點(diǎn):（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(dòng)、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?cè)谟N上的應(yīng)用

-------誘變育種鸚鵡體色的變異

一對(duì)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(jìn)行有性生殖過(guò)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(wèn)題一：?jiǎn)栴}二：

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

思考分析：①當(dāng)代YyRr進(jìn)行無(wú)性生殖時(shí)，能否發(fā)生基因重組？②當(dāng)親本YYRR或yyrr進(jìn)行有性生殖時(shí)，能否發(fā)生基因重組？③基因型為YyRR豌豆植株自花傳粉時(shí)，能否發(fā)生基因重組？發(fā)生基因重組需要滿足兩個(gè)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(dāng)基因型為AaBbCc(三對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上）生物體產(chǎn)生配子時(shí)，如果沒(méi)有發(fā)生同源染色體之間的交叉互換，會(huì)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(huì)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(shí)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(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。3、來(lái)源：基因突變基因重組

本質(zhì)發(fā)生時(shí)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(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對(duì)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(lái)源，也是生物進(jìn)化的原材料生物變異的來(lái)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(guò)程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)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€(gè)生物體中，使后者獲得新的遺傳性狀或表達(dá)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(wèn)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(wèn)題二：這項(xiàng)技術(shù)對(duì)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(diǎn)切點(diǎn)（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(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。（２）、基因的針線──DNA連接酶把切下來(lái)的DNA片段拼接成新的DNA，即將脫氧核糖和磷酸連接起來(lái).（3）基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體(DNA分子）①能與目的基因結(jié)合；②能在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)；③具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)；④具有某些標(biāo)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