第四章第四节基因突变和基因重组

第四节基因突变和基因重组这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。正常绵羊和短腿安康羊（中）

我帅呆！哼…一、基因突变

什么是基因突变呢？

你知道我为什么与他不一样吗？正常型红细胞(左)与镰刀型红细胞(右)患者的血红蛋白中正常情况下的谷氨酸被缬氨酸替代，因而引起血红蛋白结构异常。查阅密码子表绘制该病的病因图解，并说明其病因。例子1：镰刀型红细胞贫血症想一想：这种病能否遗传？如何遗传？CTTGAACATGTAGAAGUADNAmRNA蛋白质氨基酸谷氨酸缬氨酸不正常正常直接原因根本原因

病因替换不一定；一种氨基酸可以有多个密码子；遗传密码子这种特点，保证了生物进化的稳定。CATGTACTAGATCTCGAGATTTAAGAUGUAGAG

UAA谷氨酸天冬氨酸缬氨酸终止密码CTTGAAGAA谷氨酸DNA中的碱基序列CTT不管发生哪个碱基的变化都会使相应蛋白质发生变化吗？为什么？这对生物的生存和发展有什么意义？思考：例子2：正常血红蛋白a链从137—141位密码子序列及氨基酸序列为：密码子序列：ACCUCCAAAUACCGUUAA

氨基酸序列：苏丝赖酪精终止思考并回答问题：①当a链对应的基因中编码丝氨酸的碱基丢失了一个碱基G使相应信使RNA中的丝氨酸的密码子中的第三个碱基C丢失，翻译成的氨基酸序列将如何变化？肽链长度会发生变化吗？氨基酸序列：苏丝天冬酰氨苏缬------

由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起的基因结构的改变。1、基因突变的概念2、基因突变的结果注意：基因突变是染色体上某一个位点上基因的改变，使一个基因变成它的等位基因。产生新的基因从而产生新的性状

综上分析：3、基因突变的时间：A.有丝分裂间期体细胞中可以发生基因突变B.减数第一次分裂间期产生生殖细胞可以发生基因突变但一般不能传给后代可以通过生殖直接传给后代产生精（卵）原细胞时可以4、基因突变的特征：（1）随机发生（2）普遍存在（3）不定向的一定突变其等位基因（4）突变频率很低（5）多数有害Aa1a2A2阅读P77----78思考：基因突变有什么特征？突变频率低突变数就一定少吗？例：一个果蝇群体有108个个体，每个果蝇有104对基因，假定每个基因突变率都是10-5，对这个群体来说每繁殖一代会有多少个基因发生突变？①你知道X射线吗？从事医学放射治疗的医生为什么要穿防护服？②你知道抽烟的危害吗？香烟中的有毒物质主要是什么？③一些方便食品中往往会含有亚硝酸盐，为什么我们要少吃？④大豆制品如果发霉不能使用为什么？⑤病毒有时会激活细胞内的原癌基因，使细胞癌变。讨论：外界因素5、诱发基因突变的因素：物理因素化学因素生物因素内部因素通过讨论你知道诱发基因突变的因素有哪些吗？自发突变人工诱变产生新基因生物变异的根本来源形成新性状生物进化的原始材料6、基因突变的意义应用：1945年爱尔兰科学家费来明发明青霉素以来，世界各地科学家用紫外线照射的方法处理青霉，将青霉素的产量提高了几千倍，价格下降到原来的几万分之一。紫外线照射处理2公斤重的太空茄成功率低,有利个体往往不多，产生大量不合格突变型诱变的各种因素都是致癌因素，如有泄漏将造成人体伤害或环境污染（2）优点：①提高突变率，育种年限短②大副度改良某些性状（3）缺点:（1）常用的方法：

物理因素：X射线、γ射线、紫外线等

化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等

诱变意义:创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法，其原理是基因突变。人工诱变在育种上的应用

-------诱变育种鹦鹉体色的变异

一对绿色的鹦鹉产下的卵孵出了4只体色迥异的小鹦鹉。二、基因重组1、概念：在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.控制不同性状的基因是等位基因、还是非等位基因？问题一：问题二：

YyRrYYRRyyrr为什么子二代会出现新的表现型？

思考分析：①当代YyRr进行无性生殖时，能否发生基因重组？②当亲本YYRR或yyrr进行有性生殖时，能否发生基因重组？③基因型为YyRR豌豆植株自花传粉时，能否发生基因重组？发生基因重组需要满足两个前提条件杂合子、有性生殖结论：2、基因重组的结果：产生新的基因型④当基因型为AaBbCc(三对等位基因位于一对同源染色体上）生物体产生配子时，如果没有发生同源染色体之间的交叉互换，会产生几种配子？如果发生同源染色体之间的交叉互换，会产生几种配子？重组型的配子是否是基因重组的结果？4、意义：减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因自由组合减数分裂四分体时期同源染色体上的等位基因的互换产生新的基因型，是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。3、来源：基因突变基因重组

本质发生时期及原因

条件

意义出现频率基因分子结构变化，产生新基因,出现新的性状。不同基因的重新组合，产生了新的基因型，是不同性状重新组合细胞分裂间期DNA复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。减数第一次分裂前期、后期外界条件的剧变和内部因素的相互作用生物变异的根本来源，也是生物进化的原材料生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍非同源染色体上非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因互换有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞三、重组DNA技术将从一种生物体内分离得到或人工合成的目的基因导入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。1、概念（又称基因工程、基因拼接技术或DNA重组技术）问题一：怎样才能将一种生物体的基因导入另一种生物体中呢？问题二：这项技术对品种的改良有什么意义？思考：阅读教材P90—P91图4-25、图4-262、重组DNA技术的基本工具切点切点（1）基因剪刀——限制性核酸内切酶一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。（２）、基因的针线──DNA连接酶把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来.（3）基因的运输工具——运载体(DNA分子）①能与目的基因结合；②能在受体生物细胞内复制并表达；③具有多个限制酶切点；④具有某些标记基因（环状DNA分子）3、重组DNA技术的基本步骤提取目的基因