1基因突变和基因重组

1、5.1 基因突变和基因重组一、教学目标1. 举例说明基因突变的特点和原因2. 举例说明基因重组3. 说出基因突变和基因重组的意义二、教 . 学重点1. 基因突变的概念及特点2. 基因突变的原因三、教学难点基因突变和基因重组的意义引言： 生物的子代与亲代性状相似， 因为子代从亲代那里获得了遗传物质。 但是子代与 亲代、 子代与子代之间并不是完全一样的， 总是或多或少存在着差异， 这种现象就是生物的 变异。阅读 P79 章图，这节课我们就开始学习第五章基因突变及其它变异。 生物的表现型与基因型的关系如何？ 生物的变异，指表现型出现差异，基因型是不是也存在差异呢？ 生物变异的类型不可遗传的变异：环境

2、因素影响造成，不涉及遗传物质的改变可遗传的变异：遗传物质改变引起包括基因突变、基因重组、染色体变异（DNA不单独存在，在细胞核中与蛋白质一类大分子结合，形成染色体）有性生殖的生物在通过减数分裂形成配子的过程中，要进行DNA的复制，也就是遗传物质DNA的复制。碱基互补配对原则保证了复制的准确性。使亲子代之间的遗传信息保持一致。 复习基因相关知识遗传物质是什么？DNA作为遗传物质，有何特点？什么是基因？脱氧核苷酸 （碱基对） 不同基因的分子基础是每个基因中含有成百上千的脱氧核苷酸， 的排列次序对应着不同的遗传信息。镰刀型细胞贫血症是一种遗传病， 正常人红细胞呈圆饼状， 患者红细胞呈镰刀型， 容易

3、破裂。这种病怎么形成的？思考与讨论1、阅读P81，患者红细胞的血红蛋白与正常血红蛋白的多肽链相比，有什么不同。图 中哪一个氨基酸发生了变化？2、 研究发现，这个氨基酸的变化是由于控制合成血红蛋白分子的DNA碱基序列发生了 改变。右图是镰刀型细胞贫血症的图解，查密码子表，完成右栏的图解。3、按图解说明镰刀型细胞贫血症的病因，想想它能否遗传？怎样遗传？基因中碱基的替换，导致模板链转录出的mRNA的碱基也发生了改变，也就是密码子改变，可能导致氨基酸的改变，最终引起蛋白质的改变。注意：不一定会导致氨基酸的改变。问题探讨比较英语句子抄写的变化。对全句意思的影响如何？如果在DNA分子复制过程中，发生类似的

4、错误，DNA分子携带的遗传信息将发生怎样变化，可能对生物产生什么影响？碱基还可能有哪些变化呢？是否也会导致蛋白质结构的改变呢？.AACTGTCTG.编码链.AAT CTG ACT G.编码链.TTGACAGAC.模板链f TTA GAC TGA C.模板链.AACUGUCUG.m RNA.AAU CUG ACU G.m RNA天冬酰胺 半胱氨酸亮氨酸天冬酰胺 亮氨酸苏氨酸可以看出，如果碱基增添或缺失，引起的变异将更为严重。 归纳基因突变的概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。 其结果是一个基因产生了相应的等位基因。由于控制同种性状的遗传物质出现了新

5、类型，从而引起基因型和表现型的改变。 这也证实了：基因对性状的控制是通过控制蛋白质合成来实现的。阅读学科交叉DNA未复制时，会不会发生基因突变？基因突变是如何产生的呢？阅读 P81-82 。a、内因：DNA复制时偶尔发生错误、碱基数量、排列顺序发生改变，从而改变了遗传 信息。b、外因：外界环境条件物理因素：温度骤变、各种射线化学因素：亚硝酸、碱基类似物生物因素：病毒 内部因素异常代谢产物思考：为什么在强烈日光下要涂防晒霜，做X 射线透视的医务人员要穿防护衣。基因突变有哪些特点呢？ 普遍性（诱发因素多，可自发产生）在自然界各种生物中普遍存在根据突变生成的过程，可分为：自然突变、诱发突变 随机性（

6、碱基组成随机改变）突变发生的个体、部位、细胞、DNA基因、时间等都是随机的。体细胞突变， 一般自身体现， 不传给下一代； 但植物体细胞突变可通过无性繁殖遗传给 后代。体细胞突变时间越迟，表现突变的部分越少。 生殖细胞突变，可以传给下一代，在下一代体现（不一定）。 不定向性（碱基组成不定向改变）如At al、a2、a3,产生一系列的等位基因。 控制毛色的灰色基因可以突变为黄色基因、也可以突变为黑色基因。但是限制在控制相应性状的范围内，如毛色基因突变限制在控制毛色的范围内。 低频性：同一个基因在生物的不同个体中重复发生突变，因此具有一定的频率。 不同基因的突变频率有差异，但普遍较低。如非甜玉米的非

7、甜性基因（Su）突变为甜性基因（su）的概率只有百万分之 2.4。 如果个体多，就会产生各种各样、大量的突变，为该生物提供丰富的可遗传的变异。 多害少利性：突变严重影响到蛋白质的活性甚至让其失活， 导致表现型改变， 影响正常生命活动的进 行。少数突变是有利的：细菌抗药性突变，植物抗病，抗旱突变。有些突变既无害也无益。 批判性思维：突变率低，且大多有害，不能为进化提供原料。 产生了新基因，是变异的根本来源，为进化提供了最初的原材料。基因突变虽然大多有害，毕竟也有少数有利，我们能在育种上应用吗？ 由于突变频率低，我们应该怎么办？ 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 前面我们学

8、过基因的自由组合定律： 减数分裂产生配子时， 同源染色体分离， 等位基因 分离， 非同源染色体自由组合， 非同源染色体上的非等位基因也随之自由组合， 因而可以产 生不同的配子， 雌雄配子结合形成的受精卵可能具有与亲代不同的基因型， 使子代发生变异。女口 YyRr YR Yr、yR、yr另一种类型是， 减数第一次分裂前期， 同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交 叉互换，导致染色单体的基因重组。除了双胞胎，兄弟姐妹的基因型存在差异，为什么呢？思考与讨论1 体细胞是 23 对染色体，根据自由组合定律计算，父亲可产生多少种染色体组成不同 的精子，母亲可产生多少种染色体组成不同的卵细胞？2 不考虑基因突变，要保证子女有两个所有基因完全相同的个体，子女数量应是多少？3 从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗？基因重组有什么意义？为生物变异提供了及其丰富的来源