一 基因突变和基因重组

《一 基因突变和基因重组》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一 基因突变和基因重组（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、一一 基因突变基因突变和基因重组和基因重组 教学目的教学目的1、基因突变的概念、特点和意义（B：识记）2、人工诱变在育种上的应用（A：知道）3、基因重组的概念和意义（A：知道） 教学重点教学重点1、基因突变的概念和特点2、基因重组的概念 教学难点教学难点基因突变的概念 教学用具教学用具镰刀型细胞贫血症病因的图解 教学方法教学方法教授法、讨论法 课时安排课时安排2 课时 教学过程教学过程 第一课时第一课时 前面我们已经学习了 生物 的遗传，了解了性状为什么能够遗传以及性状遗传时 遵循的规律。 我们知道生物的性状是由由遗传物质决定的。性状的表现除了与遗传物质有关外， 还与外界条件有关。当性状由亲代

2、传递到子代时，不会一成不变，或多或少都会存 在差异。这是因为生物体不仅具有遗传还具有变异。变异是指亲代与子代、子代与 子代之间在形态、结构和生理上表现有差异的现象。那么生物的变异又是如何产生 的呢？生物的变异又有什么特点呢？今天我们就来学习生物的变异。 （一一）变变异异的的类类型型 生物的变异有这样两种类型，不遗传的变异和可遗传的变异。 1 1、不不遗遗传传的的变变异异 什么情况下的变异不遗传，什么情况下的变异可遗传？ 生物的表现型与基因型和外界环境条件有关。由外界环境条件的影响而引起的 （不涉及遗传物质的改变）这种变异是不遗传的变异。 2 2、可可遗遗传传的的变变异异 由遗传物质的改变而引起

3、的变异就是可遗传的变异。可遗传的变异是生物变异的主要类型。它的来源主要有三方面：基因突变、基 因重组和 染色体变异 。 （二二）基基因因突突变变那么，什么是基因突变？基因突变是怎么产生的？又怎么导致生物变异呢？下 面我们以正常的红细胞基因突变形成镰刀型细胞贫血症患者的红细胞为例来看一下。1 1、基基因因突突变变的的概概念念（1 1）实实例例 镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症 我们知道，正常红细胞是圆饼形状的，具有运输氧气的功能。而镰刀型细胞贫血 症的红细胞呈镰刀状，对其功能的完成有没有影响呢？（有影响，运氧气能力降低，易破裂溶血造成贫血，严重时会导致死亡）那么又是什么原因使正常的红细胞变成镰刀

4、型红细胞呢？分子生物学研究表明， 这是基因突变的结果。让我们来看课本P43 镰刀型细胞贫血症病因的图解。大家知道，生物的性状是由蛋白质来体现的。我们先来看正常血红蛋白与镰刀型血 红蛋白的氨基酸的组成。第四节第四节 生物的变异生物的变异 一一 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 教学目的教学目的1、基因突变的概念、特点和意义（B：识记）2、人工诱变在育种上的应用（A：知道）3、基因重组的概念和意义（A：知道） 教学重点教学重点1、基因突变的概念和特点2、基因重组的概念 教学难点教学难点基因突变的概念 教学用具教学用具镰刀型细胞贫血症病因的图解 教学方法教学方法教授法、讨论法 课时安排课时安排2

5、 课时 教学过程教学过程 第一课时第一课时 前面我们 已经 学习了生物的遗传，了解了性状为什么能够 遗传以及性状遗传 时遵循的规律。 我们知道生物的 性状是由由遗传物质决定的。性状的表现除 了与遗传物质有 关外，还与外界条件有关。当 性状由亲代传递到子代时，不会一成不变，或多 或少都会存在差异 。这是因为生物体不仅具有遗传还具有变异。变异是指亲代与 子代、子代与子代之间在形态、结构和生理上表现有差异的现象。那么生物的 变异又是如何产生的呢？生物的变异又有什么特点呢？今天我们就来学习生物的变异。 （一一）变变异异的的类类型型 生物的变异有这样两种类型，不 遗传的变异 和可 遗传的变异 。 1 1

6、、不不 遗遗传传的的变变异异 什么情况下的变异不遗传，什么情况下的变异可遗传？ 生物的表现型与基因型和外界环境条件有关。由外界环境条件 的影响而 引 起的 （不涉及 遗传物质 的改变） 这种变异是不遗传的变异。 2 2、可可 遗遗传传的的变变异异 由遗传物质 的改变 而引起的变异就是可遗传的变异。可遗传的变异是生物变异的主要类型。它的来源主要有三方面：基因突变、基 因重组和染色体变异。 （二二）基基因因突突变变那么，什么是基因突变？基因突变是怎么产生的？又怎么导致生物变异呢？下 面我们以 正常的红细胞基因突变形成镰刀型细胞贫血症患者 的红细胞 为例 来看 一下。 1 1、基基因因突突变变 的的

7、概概念念（1 1）实实例例 镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症 我们 知道， 正常红细胞是圆饼形状 的，具有运输氧气 的功能。 而镰刀型细胞 贫血症的红细胞呈镰刀状，对其功能的完成有没有影响 呢？（有影响，运氧气能力降低，易破裂溶血造成贫血，严重时会导致死亡）那么又是什么原因使正常的红细胞变成镰刀型红细胞呢？分子生物学研究表 明，这 是基因突变的结果。让我们来看课本 P43 镰刀型细胞贫血症病因的图解。 大家知道， 生物的 性状是由蛋白质来体现的。我们先来看正常血红蛋白与镰 刀型血红蛋白的氨基酸的组成。两者有什么区别？（正常的是谷氨酸，异常的是缬氨酸）氨基酸 又是由什么决定的 呢？（由信使 RN

8、A 上的密码子决定的）构成信使 RNA 上的密码子的那些碱基又是由什么决定的呢？（由DNA 上的 碱基决定的）现在，我们 来比较一下正常的DNA 与异常的 DNA，看看 它们的区别在哪里 。（一个碱基对的改变 ：CTT CAT）就是由于 DNA 上的一个碱基对发生了改变，最终导致了镰刀型细胞贫血症。我 们知道性状是由基因控制的，现在我们来回忆一下 基因是怎么来决定性状的。（基因是由脱氧核苷酸组成的，脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息，基因 控制生物性状就是要把特定的遗传信息通过转录和翻译反映到具体的蛋自质结构上）我们看 到， 控制血红蛋白的DNA 上一个碱基对改变，使得该基因脱氧核苷酸 的排列

9、顺序 发生了改变，也就是基因结构改变了，最终控制血红蛋白的性状也 会发生改变，所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。基因结构改变除了碱基对的替 换，还会不会有其它可能呢？DNA 分子中碱基对数目的改变也会导致基因结构的改变。当DNA 中碱基对增 加或减少时，对性状的表现有没有影响。现在大家来总结基因结构的改变包括哪些变化。（DNA 碱基对替换、增添和 缺失）总结：基因脱氧核苷酸顺序代表了遗传信息，顺序变了，遗传信息也变了，通 过转录、翻译形成的蛋白质也就发生了改变，性状自然会发生改变。可见，基因结 构改变会使生物发生变异。现在 我们 来总结 一下 基因突变的概念。 （2 2）基基因因突突变变的的

10、概概念念由于 DNA 分子中发生 碱基对 的增添、缺失 或改变 ，而引起的 基因 内部 结构 的改变 ，就叫 基因突变 。 DNA（正常基因） DNA（正常基因）脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变碱基对 增添、缺失、改变碱基序列发生改变遗传信息改变突变型基因（产生等位基因A a） （3 3）基基因因突突变变的的 结结果果基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，是指单个基因内部结构上的 改变。 基因突变 的结果是常 使一个基因变成它的等位基因，并且通常会引起一定的 表现型变化。下面让我们来看几个基因突变的图片。玉米高茎 矮茎、普通羊 短腿羊、正常人 白化病 2 2、引引起起基基因因突突变变的的

11、因因素素 （课本 P43） （1）物理因素 （2）化学因素（3）生物因素3 3、基基因因突突变变的的原原理理 基因是有遗传效应的DNA 的片段，在通常情况下能够严格地复制自己，因而得 以保持它在分子结构上的稳定性。但在具体的复制过程中，可能由于各种原因而发 生差错，从而使 碱基 的排列顺序发生局部的改变，从而改变了遗传信息 。4 4、基基因因突突变变 的的意意义义 基因突变往往 会产生一些新 的性状，这对生物有什么意义呢？由于基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状，因此它是生物变异的根本 来源，也为生物进化提供了最初的原材料。 但生物的变异不只是由基因突变引起的。我们怎样去认识由于基因突变而

12、引 起的变异 呢？下面我们就来了解基因突变的特点。 5 5、基基因因突突变变的的特特点点先来看几个图片：正常棉花短果枝；水稻高杆 矮杆；果蝇长翅 残翅； 家鸽羽毛白色 灰红色；人正常色觉 色盲；正常人 白化病这些图片 中，有植物，动物，还有人的例子。基因 突变有什么特点 呢？（1 1）基基因因突突变变 的的普普遍遍性性 植物、动物和人都可能发生基因突变。这也说明基因突变在生物界是普遍存在 的。无论是低等生物，还是高等动植物以及人，都可以发生基因突变。这种突变在 自然条件下发生的叫自然突变，在人为条件下诱发产生的叫诱发突变。（2 2）基基因因突突变变 是是随随机机发发生生的的 基因突变发生在什么

13、时期呢？哪些细胞能发生基因突变呢？ 其实基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。我们 以植物个体发育过程为例。个体发育的起点是受精卵，经过分裂形成胚，种子萌发 长成一个新个体，其间任何时期任何细胞都可能发生突变。大家特别注意看，叶 芽和花芽部位突变以及引起突变性状的表现部位。基因突变发生的时期与突变性状的表现有什么关系？（突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突 变的部分越少）如果突变发生在体细胞，该性状会不会遗传给后代？（不会，只有生殖细胞的突变才会遗传给后代）既然任何生物发育的任何时期任何细胞都可能发生突变，那是不是突变很容易 发生 、也会很多

14、 突变 呢？ （3 3）基基因因突突变变 的的低低频频性性基因突变率很低，高等生物中大约有十万个到一亿个生殖细胞中才会有一个生 殖细胞发生基因突变，低等生物，细菌、噬菌体突变频率更低，同一种生物不同的 基因突变率也不一样。 （4 4）基基因因突突变变 的的多多害害少少利利性性基囱突变对生物体究竟好不好呢？（有的不好。如白化病、色盲；有的好，如小麦矮杆能抗倒伏，微生物抗药性 突变等）基因突变绝大多数是有害的，但也有少数有利，为什么呢？因为任何一种生物 都是长期进化过程的产物，它们与环境已经取得了高度协调。如果发生基因突变就 可能破坏这种协调关系。因此基因突变对于生物往往有害，但少数是有利的。我们

15、能不能只让它进行有利的突变呢？ （5 5）基基因因突突变变 的的不不定定向向性性基因突变是不定向的。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的 等位基因。例如（看投影片），控制小鼠毛色的灰色基因（A）可以突变成黄 色基因（ AY），也可以突变成黑色基因（a）。但是，每一个基因的突变，都不是 没有任何限制的。例如，小鼠毛色基因的突变能不能突变成毛的长短呢？不能，只限定在色素的范围内，不会超出这个范围。这节课我们主要 学习了 基因突变的概念和基因突变的特点。基因突变是由于 DNA 分子中发生碱基对的增添，缺失或改变而引起的基因结构改变。基因突变的特点 有： 普遍性、 随机性、 突变率低、 多

16、数有害 和不定向性。板书 第四节 生物的变异 一 基因突变和基因重组 （一）变异的类型 1、不遗传的变异 2、可遗传的变异 来源：基因突变、基因重组、染色体变异 （二）基因突变 1、基因突变 的概念 （1）实例 镰刀型细胞贫血症 （2）基因突变的 概念 DNA（正常基因） DNA（正常基因）脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变碱基对 增添、缺失、改变碱基序列发生改变遗传信息改变突变型基因（产生等位基因A a） （3）基因突变的 结果 2、引起基因突变的因素 （1）物理因素 （2）化学因素 （3）生物因素3、基因突变的原理 基因是有遗传效应的DNA 的片段，在通常情况下能够严格地复制自己，因而得 以保持它在分子结构上的稳定性。但在具体的复制过程中，可能由于各种原因而发 生差错，从而使 碱基 的排列顺序发生局部的改变，从而改变了遗传信息 。 4、基因突变 的意义 5、基因突变的特点 （1）普遍性 自然突变、