第四节 基因突变和基因重组第四节 基因突变和基因重组

( 第一课时 )

一、生物的变异：1 、概念：生物的子代和亲代之间以及子代各个体之间性状上的差异性称为生物的变异。

2 、生物变异的类型

⑴ 不可遗传的变异（仅由环境变化引起）

⑵ 可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）

基因突变

基因重组

染色体变异

二、基因突变二、基因突变三位同学在抄写英语句子“ The cat sat on t

he mat.”( 猫坐在草席上）时，分别抄成了以下句子，请将抄写的句子与原句进行比较，看看出了什么差错，意思发生了哪些变化 ( 分组讨论）：

①The cat sat on the cat.②The mat sat on the cat.③The cat on the mat.

• 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。

• 假如在 DNA 分子复制的过程中，发生了类似的错误， DNA 分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这些变化可能对生物体产生什么影响？

正常型红细胞 与镰刀型红细胞

1 、实例：镰刀型细胞贫血症

积极思维积极思维阅读课本 P76-77“ 积极思维”回答以下问题：1 、镰刀型细胞贫血症发生的直接原因是什么？

（病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？）

2 、请填写出 mRNA 上对应的碱基，推测出镰刀型细胞贫血症发生的根本原因（从基因的角度考虑）

正常红细胞的血红蛋白氨基酸组成

……— 缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸 －脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－赖氨酸—……

镰刀型细胞贫血症红细胞的血红蛋白氨基酸组成

……— 缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸

－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸－赖氨酸 —……

GAA

CTT

谷氨酸 缬氨酸

DNA

mRNA

氨基酸

蛋白质 正常 异常

GAA GUA

GTA

CAT突变

镰刀型细胞贫血症产生的原因镰刀型细胞贫血症产生的原因

直接原因

根本原因

22 ．基因突变的概念．基因突变的概念

指 DNA 分子中碱基对的增添、缺失或改变。

判断下图分别为哪种类型的基因突变？

ATCCG

TAGGC缺失

（正常）

ATTCCG

TAAGGC

AACCG

TTGGC

ACCG

TGGC

改变

增添

3 、基因突变的原因：⑴ 物理因素：紫外线、 X 射线、激光等⑵ 化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等⑶ 生物因素：病毒、有些细菌等4 、基因突变的种类⑴ 自发突变：自然条件下发生的基因突变⑵ 人工诱变：人为条件下诱发产生的基因突变5 、基因突变发生的时间：DNA 复制过程中（有丝分裂的间期、减数第一次分裂前的间

期）

基 因 突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10 －６

果蝇的白眼基因 4×10 － 5

果蝇的褐眼基因 3×10 － 5

玉米的皱缩基因 1×10 －６

小鼠的白化基因 1×10 － 5

人类色盲基因 3×10 － 5

6 、基因突变的特点

6 、基因突变的特点：⑴低频性（自然状态下，突变频率低）

⑵随机性（可以发生在生物个体发育的任何时期，也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）

⑶ 不定向性（可产生一个以上的等位基因）

⑷普遍性 ( 在整个生物界普遍存在）

6 、基因突变的特点：⑸大多数有害

7 、基因突变的结果使一个基因成为它的等位基因（产生了新的基因）

8、基因突变的意义

⑴ 是生物变异的根本来源；

⑵ 为生物的进化提供了原始材料；

⑶ 是形成生物多样性的重要原因之一。

思考讨论：

1 、发生了基因突变，遗传性状一定改变吗？

TAC CAT TAG GAG CCC ATTDNA

mRNA AUG GUA AUC CUC GGG UAA

起始 缬 异亮 亮 甘 终止

插入 C

mRNA

DNA TAC CCA TTA GGA GCC CAT T

AUG GGU AAU CCU CGG GUA A

起始 甘 天冬 脯 精 缬

G A T

C T A

DNA

mRNA G A U

氨基酸 天冬氨酸

G A C

天冬氨酸

C T G

G A C

思考讨论：

1 、发生了基因突变，遗传性状一定改变吗？

答：不一定，有些碱基发生变化，生物体的性状发生改变，而有些碱基发生变化，生物体的性状不发生变化。

2 、如果生殖细胞发生突变，该性状会不会遗传给后代？

不会，一般只有生殖细胞的突变才会遗传给后代。

思考讨论：

如果体细胞发生突变，该性状会不会遗传给后代？

会。

巩固练习：巩固练习：1 、基因突变的本质不包括： ( )

A 、 DNA 复制时出差错

B 、 DNA 碱基对的增添、缺失或改变

C 、基因分子结构的改变

D 、非等位基因间的自由组合2 、下列有关基因突变的说法，不正确的是（ ） A. 自然突变下突变率是很低的 B. 人工诱变都是有利的 C. 基因突变能产生新的基因 D. 基因突变在自然界广泛存在

D

B

3. 在一个 DNA 分子中如果插入了一个碱基对，则（ ） A. 不能转录 B. 不能翻译 C. 在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D. 在转录时造成插入点以后的遗传密码改变

D