高一生物第四节基因突变和基因重组（一）苏教版【本讲教育信息】一.教学内容：第四节基因突变和基因重组（一）二.学习内容：基因突变基因突变的原因基因重组重组DNA技术三.学习目标说明基因突变的特征和原因总结基因重组及其意义四.学习重点：基因突变是生物变异的一个重要来源，属于分子水平上的变化，这是本节的一个重点和难点。基因重组、重组DNA技术也是重点和难点。五.学习难点基因突变、基因重组、重组DNA技术六.学习过程俗语说“一母生九子，连母十个样”，就是对变异现象的形象描述。在丰富多彩的生物界中，生物的变异是普遍存在的。生物的变异有的仅仅是由于环境因素影响而造成的；有的则是由于生殖细胞内的遗传物质发生改变而引起的。1.基因突变作为遗传物质，DNA不但能够准确地自我复制，在传递遗传信息的过程中保持其稳定性，而且能够发生变异。在DNA复制的过程中，子链与母链的碱基一般是严格配对的，从而保证子代DNA与亲代的一致性。但是，许多研究发现，在DNA复制的过程中也可能出现差错。⑴镰刀型细胞贫血症①事实：1904年，美国的一位医生在芝加哥首次发现一名严重贫血病人的血液里充满着镰刀状的红细胞，而正常人的红细胞是圆饼状的。他把这种病称为“镰刀型细胞贫血症”在缺氧的情况下，患者的红细胞由圆饼状变得像镰刀一样，严重时红细胞破裂，造成严重贫血，甚至死亡。②进一步研究发现Ⅰ.镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白的一条多肽链上的氨基酸组成发生了变化（谷→缬）Ⅱ.DNA测序发现，决定血红蛋白的相关基因也发生了变化(CTT→CAT)。用心爱心专心Ⅲ.mRNA上的密码子；GAA→GUA分析：镰刀型细胞贫血症是一种由基因突变引起的遗传病红细胞氨基酸mRNA基因碱基序列最终原因正常人圆饼状谷氨酸GAACTT基因中个别碱基种类改变（T→A）患者镰刀形缬氨酸GUACAT⑵基因突变：是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等。⑶基因突变的原因①自发突变:在没有人为因素的干预下，基因产生的变异称为自发突变。②人工诱变：在人为因素的干预下，基因产生的变异称为人工诱变③利用物理因素(如X射线、激光等)、化学因素(如亚硝酸盐、碱基类似物等)以及生物因素(如病毒、细菌等)来处理生物，会使生物发生突变的频率大为提高。⑷基因突变一般具有发生频率低、方向不确定和随机发生等特征。①基因发生突变的频率很低在自然条件下，基因发生突变的机会很小，即自发突变频率很低。据估计Ⅰ高等生物中的基因突变频率一般为1.O×l0-8～1.O×l0-5，即在10万到1亿个配子中可能有一个发生突变Ⅱ细菌的突变频率为1.O×l0-10～1.O×10-4Ⅲ人工诱变能极大地提高突变频率，在较短的时间内便可获得更多的变异类型。这就为具有有利突变性状的生物体的获得创造了条件。Ⅳ基因自发突变频率基因是遗传物质的最小功能单位，是DNA分子链中具有特定遗传功能的一段核苷酸序列。基因结构的改变可能会导致其功能的变化，从而使生物的性状发生改变，产生可遗传的变异。从广义上讲，突变包括基因突变、染色体结构变异和染色体数目的改变，狭义的突变仅指基因突变。基因突变频率是指在一个细胞群体或个体中，某种突变发生的数目。在有性生殖的生物中，突变频率通常用一定数目配子中的突变型配子数表示；在无性生殖的细菌中，则用一定数目的细菌在一次分裂过程中发生突变的次数来表示。生物表现型突变频率用心爱心专心肺炎球菌青霉素抗性1.0×10－7玉米皱缩种子1.O×l0-6紫色种子1.O×l0-5无色种子1.0×10-5人血友病2.0×10-5视网膜色素瘤2.0×10-5软骨发育不全5.0×10-5②基因突变的方向是不确定的一个基因可以向不同方向发生变异，从而产生一个以上的等位基因。如在果蝇的眼色遗传中，野生型的红眼果蝇，其红眼基因，既可以突变为白眼基因，也可以突变为其他多种眼色基因③基因突变属于偶然的随机事件基因突变的随机性不仅表现在突变可以发生在生物个体发育的任何时期，而且还表现在其可以发生在细胞内不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。⑸基因突变是普遍存在的①基因通过突变成为它的等位基因，这就可能产生一种新的表现型差异②基因突变是生物变异的根本来源⑹基因突变的意义基因突变不仅增加...
