4?4基因突變和基因重組 學案蘇教版必修二學習目標：舉例說明基因突變的特點和原因舉例說出基因重組說出基因突變和基因重組的意義學習重點：基因突變的概念及特點基因突變的原因學習難點：基因突變和基因重組的意義學習過程：引入：1910年，一位美國黑人青年由于發燒和肌肉疼痛到醫院看病，醫生檢查發現，他患的是當時人們尚未認識的一種特殊的貧血病一一鐮刀型細胞貧血癥。 我們知道，正常人的紅細胞是圓餅狀的，而鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞卻是彎曲鐮刀狀的。 這樣的紅細胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴重時會導致死亡。這種病是怎樣形成的呢？一、基因突變的實例閱讀以下材料并討論：1928年，人們發現鐮刀型細胞貧血癥患者能將這種病遺傳給下一代，并且發現該病是一種常染色體上的隱性遺傳病。1949年，美國化學家鮑林將正常人和鐮刀型細胞貧血癥患者的血紅蛋白，分別放在一定的溶液中電泳，發現正常人和患者的血紅蛋白的電泳圖譜明顯不同， 鮑林推測鐮刀型細胞貧血癥是由于血紅蛋白分子的缺陷造成的。 經過分析，鮑林認為鐮刀型細胞貧血癥是一種分子病。1956年，英格拉姆等人用酶將正常的血紅蛋白和鐮刀型細胞的血紅蛋白在相同條件下切成肽段，通過電泳對二者進行分析， 發現有一個肽段的位置不同。這段有區別的肽段的氨基酸順序參見教科書圖5-2o問題：1?人們怎樣理解鐮刀型細胞貧血癥是一種遺傳病的？2?從圖5?2中我們可以看出正常肽鏈中的一個氨基酸發生了突變。氨基酸的密碼子是由DNA分子決定，由此可以推測相應的 DNA分子的堿基片斷發生了什么樣的變化？對比正常氨基酸和異常氨基酸的密碼子。3?—個堿基的變化生物的性狀就一定會發生變化嗎？試著翻譯 問題探討”的句子。由以上我們可以看出，堿基的替換可導致基因的改變， 從而引起所編碼的蛋白質的改變，那么堿基的增添、缺失也可以引起編碼蛋白質的改變。這種由 DNA分子中發生堿基對的 、 和 ,而引起的基因結構的改變，叫 基因突變若發生在配子中，將遵循遺傳規律傳遞給后代，若在體細胞中，一般不能遺傳。—\基因突變的原因和特點原因：外因1.物理因素： 2?化學因素： 生物因素：內因：DNA復制過程中基因內部脫氧核昔酸的種類、數量或排列順序發生局部的改變，從而改變了遺傳信息。特點：1. 意義：基因突變是 ,是生物變異的 ,是生物TOC\o"1-5"\h\z進化的 O三、基因重組基因重組是指在進行 的過程中，控制不同性狀的 的2?基因重組的原因：減數分裂形成配子時，非同源染色體上的非等位基因進行了自由組合。基因重組通過有性生殖過程來實現的。 有絲分裂過程不能發生基因重組。人工條件下的基因重組技術一一基因工程，定向的改變了生物體的基因型。3?基因重組的意義基因重組也是 的來源之一，對生物的 也具有重要的意義。記憶節節清：基因突變：DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變。突變原因：物理因素、化學因素、生物因素。基因突變的特點：自發產生、普遍存在；隨機的、不定向的；頻率低。基因重組：生物體進行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。4?基因突變是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。5.基因重組也是生物變異的來源之一，對生物進化也具有重要的意義。知識拓展：1?基因重組與基因突變的區別：基因重組是在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。 只能產生新的基因型，不能產生新的基因。而基因突變產生的是新基因。 基因突變導致原來的基因變為它的等位基因。基因突變如果發生在性細胞，突變基因就會通過受精作用而傳給下一代，如果發生在體細胞中，則只影響當代，不向下一代傳遞。基因突變是生物變異的根本來源和生物進化的重要因素。人工誘變育種在育種上的應用基因突變能產生新的基因，從而提供可供選擇的新的性狀。 利用基因突變育種是改造生物的重要途徑。誘變育種是改造生物性狀變異的重要途徑。目前常用的有：一用各種射線照射動植物或微生物，使生物發生基因突變。二運用秋水仙素、硫酸二乙酯等化學藥劑處理生物，也誘發基因突變，得到生物變異類型，這種稱化學誘變。誘發基因突變是創造動植物新品種和微生物新類型的重要方法。誘變育種的優點：提高變異頻率，后代變異穩定且快，能夠加速育種過程。缺點是：產生的有害個體較多，需大量處理原始實驗材料。5.1學案答案一、替換、缺失、增添，基因突變