第五章 第1節(jié) 基因突變和基因重組

基因突變和基因重組基因突變?nèi)旧w變異類型不遺傳的變異可遺傳的變異基因重組基因突變生物的變異表現(xiàn)型基因型環(huán)境（不能遺傳的變異）（遺傳的變異）基因重組染色體變異基因突變誘因（改變）（改變）（改變）討論：是不是環(huán)境因素引起的變異就一定不能遺傳呢？生物的變異性狀白化病患者短腿安康羊（右）鸚鵡體色的變異鐮刀型細(xì)胞貧血癥正常人的紅細(xì)胞鐮刀型貧血癥患者的紅細(xì)胞討論：鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病原因是什么？基因突變的實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥臨床表現(xiàn)血紅蛋白β─6(N端)mRNAβ基因(DNA上)正常表現(xiàn)正常谷氨酸CTTGAAGAATTTAAA輕度貧血異常賴氨酸AAA鐮刀型貧血異常纈氨酸CATGTAGUA正常表現(xiàn)正常谷氨酸GACCTCGAG1、T－A堿基對(duì)變成A－T堿基對(duì)后將會(huì)有什么結(jié)果？3、堿基順序和數(shù)目改變了呢？2、其它堿基種類改變了呢？基因突變的實(shí)例——堿基數(shù)目增減肽鏈：起始---纈---異亮---亮---甘---終止mRNA：-AUG-GUA-AUC-CUC-GGG-UAA-肽鏈：起始---甘---天冬---脯---精---纈-----TAC-CCA-TTA-GGA-GCC-CAT----ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA--DNAmRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA---TAC-CAT-TAG-GAG-CCC-ATT----ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA--DNA突變前突變后+C+G此處插入一個(gè)堿基對(duì)基因突變總結(jié)1指基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對(duì)的增添、缺失和改變。實(shí)質(zhì)？細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制時(shí)。自然突變和人工誘變。變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供原材料。普遍性（廣泛而隨機(jī)）。低頻性（幾萬到幾億分之一）。多害少利性（少利多害）。不定向性和可逆性隨機(jī)性（堿基對(duì)排列順序的改變）⒈概念：⒉時(shí)間：⒊類型：⒋特點(diǎn)：⒌意義：討論結(jié)果1：

這種說法不正確。對(duì)于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但一個(gè)物種是由很多個(gè)體組成，且經(jīng)漫長的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對(duì)生物的進(jìn)化有重要的意義。因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料討論：有人說，基因突變就是指生物體基因型的改變。你認(rèn)為這種說法正確嗎？試舉例說明。討論結(jié)果2：

這種說法不正確。基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變而引起的基因分子結(jié)構(gòu)的改變。基因突變使一個(gè)基因突變成它的等位基因，從而會(huì)使生物的基因型發(fā)生改變。但是基因型的改變并不都是由基因突變引起的，基因重組和染色體變異都可引起基因型改變?；蛲蛔兛偨Y(jié)2⑴堿基種類改變⑵堿基數(shù)目增減⑶堿基排列順序⑴物理輻射。⑵化學(xué)藥劑。⑴優(yōu)點(diǎn)：提高突變頻率，加速育種進(jìn)

程，大幅度改良生物性狀。⑵缺點(diǎn)：有利的個(gè)體往往不多。討論：DNA堿基對(duì)的改變一定會(huì)引起生物的性狀改變嗎？⒍原因：⒎誘因：⒏人工誘變育種優(yōu)缺點(diǎn)：中性突變學(xué)說——堿基改變不一定引起變異⑴一個(gè)氨基酸有多個(gè)密碼子；⑵一些DNA片段不攜帶遺傳信息；⑶一些蛋白質(zhì)中的氨基酸種類改變，不一定影響其正常功能。問題：鐮刀型細(xì)胞貧血癥非洲發(fā)病率高，為什么呢？鐮刀型貧血癥在非洲發(fā)病率較高的原因攜帶者(雜合體)表現(xiàn)為輕度貧血，但對(duì)惡性瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力，由于自然選擇的結(jié)果，使這一基因在非洲惡性瘧疾猖獗的地區(qū)較多保留了下來。雜合體的紅細(xì)胞討論：白化病基因的攜帶者（雜合體）為什么沒有表現(xiàn)出癥狀？基因與性狀之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)基因調(diào)節(jié)基因結(jié)構(gòu)蛋白酶或激素細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞代謝性狀基因選擇信息編碼信息逆轉(zhuǎn)錄RNADNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯DNA復(fù)制RNA復(fù)制基因性狀基因型表現(xiàn)型決定討論：突變基因一定能傳給后代嗎？基因重組基因的自由組合基因的連鎖互換在減數(shù)分裂形成配子是，隨著同源染色體的自由組合非等位基因也自由組合當(dāng)減數(shù)分裂形成四分體時(shí)，位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合。1、為什么說基因重組是進(jìn)行有性生殖的過程中實(shí)現(xiàn)的？2、基因重組有何重要意義？鞏固練習(xí)1．近年來，世界某幾個(gè)地區(qū)由于戰(zhàn)爭中使用了貧鈾彈，導(dǎo)致這幾個(gè)地區(qū)白血病、皮膚癌的患者猛增，其原因是

。2.昆蟲學(xué)家用人工誘變的方法使昆蟲發(fā)生基因突變，導(dǎo)致酯酶的活性升高，該酶可催化分解有機(jī)磷農(nóng)藥。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)已將該基因?qū)缛爰?xì)菌體內(nèi)，并與細(xì)菌的DNA整合在一起。這樣的細(xì)菌仍能繁殖。請回答：

（1）用人工誘變的方法誘發(fā)產(chǎn)生的基因突變叫作

（2）這種重組DNA技術(shù)可以達(dá)到定向改變

的目的，產(chǎn)生出人類所需要的物質(zhì)，或者組建出新的

（3）通過這種生物工程產(chǎn)生的