1、第四节第四节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组2.2.概念：概念：DNADNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变而引起的基因结构的改变4.4.时期：时期：主要在细胞分裂的间期主要在细胞分裂的间期3.3.原因：原因：自发突变和诱发突变自发突变和诱发突变1.1.实例：实例：镰刀形细胞贫血症镰刀形细胞贫血症直接原因：直接原因：根本原因：根本原因：血红蛋白分子结构改变血红蛋白分子结构改变控制血红蛋白合成的基因发生改变控制血红蛋白合成的基因发生改变一、基因突变一、基因突变5.5.结果：结果：基因突变后产生的是它的等位基因基因突变后产生的是它
2、的等位基因不一定改变蛋白质结构和生物性状。不一定改变蛋白质结构和生物性状。自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期自然界突变率很低：自然界突变率很低：10105 5-1010-8-8(打破对环境的适应性打破对环境的适应性)多数有害多数有害,少数有利少数有利 1 1）普遍性）普遍性:3 3）随机性）随机性:2 2）低频性）低频性:5 5）多害少利性：）多害少利性：一个基因可以产生一个以上的等位基因一个基因可以产生一个以上的等位基因 4 4）不定向性：）不定向性：7.7.意义：意义：6.6.特点：特点：是新基因产生途径是新基因产生途径 (唯一唯一)是生物变异根本
3、来源是生物变异根本来源 是生物进化的原始材料是生物进化的原始材料 （拓展）基因突变的应用（拓展）基因突变的应用人工诱变育种人工诱变育种 原理原理:运用物理因素或化学因素提高突变率运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变诱发基因突变,获获得优良品种得优良品种.实例实例:“:“黑农五号黑农五号”大豆、高产青霉菌株大豆、高产青霉菌株 太空椒、太空南瓜太空椒、太空南瓜 优点优点：缩短育种年限，大幅度缩短育种年限，大幅度 改良性状，为人类选育改良性状，为人类选育 出优良的生物品种出优良的生物品种缺点：缺点：优质变异少，要处理大优质变异少，要处理大 量的实验材料，具有盲量的实验材料，具有盲 目性目性
4、高产大豆高产大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株大南瓜大南瓜太空椒（左）太空椒（左）有利的基因突变有利的基因突变白化病患者白化病患者有害的基因突变有害的基因突变白化玉米苗白化玉米苗畸形的雏鸭畸形的雏鸭人类的多指人类的多指 “一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种，这种个体的差异，主要是什么原因产生的个体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行有性生殖过程中在生物进行有性生殖过程中,控制不同控制不同性状的基因的自由组合性状的基因的自由组合.2 2、类型、类型:3 3、意义、意义:基因的自由组合基因的自由组合:基因的互换基因的互换
5、:基因重组能否产生基因重组能否产生新的基因新的基因？非同源染色体上的非等位基因的自由组合非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.产生了新的基因型产生了新的基因型是生物变异主要来源是生物变异主要来源 为生物进化提供了的丰富材料为生物进化提供了的丰富材料 基因自由组合基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab交叉互换交叉互换AabBAaBb思考探究 人的体细胞中有人的体细胞中有2323对染色体，请你根据自由组对染色体，请你根据自由组合定律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组合定律计算，一位父亲可能产生多少种
6、染色体组成不同的精子，一位母亲可能产生多少种染色体成不同的精子，一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？组成不同的卵细胞？223种精子种精子 223种卵细胞种卵细胞基因重组是形成生物多样性的来源之一基因重组是形成生物多样性的来源之一小小 结结产生新的产生新的基因基因产生新的产生新的基因型基因型碱基对的碱基对的增添、增添、缺失、改变缺失、改变基因基因自由组合自由组合；基因基因交叉互换交叉互换等等间期间期DNADNA复制复制时时减数第一次分裂减数第一次分裂新基因新基因产生途径产生途径变异的变异的根本来源根本来源；进；进化的化的原始材料原始材料产生新的产生新的基因型基因型生物生物多样性多样性重
7、要原因重要原因进化的进化的原材料原材料低频但普遍低频但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍三、三、DNADNA重组技术（转基因技术）重组技术（转基因技术）1 1、概念、概念:指将从一个生物体内分离得到或人工合成的指将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因导入到另一个生物体中，使后者获目的基因导入到另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。2 2、与自然界重组的区别、与自然界重组的区别:3 3、工具、工具:需要人工诱导需要人工诱导发生于非同种生物间发生于非同种生物间DNADNA限制性内切酶限制性内切酶DNADNA连接酶连接酶 载体载体
8、 合作探究：合作探究：假如你是一个科学家，你如何设计能大量合成的胰岛素的实验？目的基因胰岛素基因 受体细胞大肠杆菌（结构简单，繁殖快）载体一种质粒三、三、DNADNA重组技术（转基因技术）重组技术（转基因技术）4 4、一般过程、一般过程:分离目的基因，选择载体分离目的基因，选择载体体外重组体外重组DNADNA导入目的基因导入目的基因目的基因表达目的基因表达筛选培养受体细胞筛选培养受体细胞5 5、应用、应用:药物研制（胰岛素）药物研制（胰岛素）作物育种（抗虫棉）作物育种（抗虫棉）1 1、基因突变的原因是：、基因突变的原因是：A.A.染色体上的染色体上的DNADNA变成了蛋白质变成了蛋白质 B.B
9、.染色体上的染色体上的DNADNA变成了变成了RNARNA C.C.染色体上的染色体上的DNADNA减少了或增多了减少了或增多了 D.D.染色体上的染色体上的DNADNA结构发生了局部改变结构发生了局部改变2 2、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出 一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响课堂巩固课堂巩固3 3、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，则分子中如果插入了一个碱基对，则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变4.4.诱发突变与自然突变相比，正确的是诱发突变与自然突变相比，正确的是 A A都是有利的都是有利的 B B都是定向的都是定向的 C C都是隐性突变都是隐性突变 D D诱发突变率高诱发突变率高
