基因重組及基因突變教學目的1掌握基因突變的特點及引直基因突變的原因2掌握基因重組的概念、類型、特點、意義3能論述基因工程的過程重點難點1基因突變2基因重組課堂教學過程過程基因突變1特點在生物界中普遍存在，所有生物均可發生。是隨機發生的，發生在個體發育的任何階段。頻率很低，在高等生物中，突變率是10-8~10-5。大多數突變對生物是有害的。突變是不定向的，一種基因可以向不一樣的方向發生突變，產生一種以上的等位基因。2原因：由于某些環境條件（如，多種射線等）或生物體部原因（如：異常代）等的作用，使基因構造發生變化，3時間：分裂間期，DNA復制過程中。4引起基因突變的原因物理原因：X射線、激光等?；瘜W原因：亞硝酸、硫酸二乙酯等。生物原因：病毒、某些細菌等。5基因突變引起變異的過程溫度驟變宇宙射線、化學污染細胞異常代謝產物溫度驟變宇宙射線、化學污染細胞異常代謝產物誘變原因mRNA構造變化局部密碼變化移碼突變局部密碼變化移碼突變堿基序列蛋白質構造變化性狀變化（變異）6實例：鐮刀型細胞貧血癥CTTCATCTTCATGAAGTA（2）原因：DNA↓↓RNAGAAGUA氨基酸谷氨酸纈氨酸蛋白質正常異常7意義：在生物進化中具有重要意義，是生物變異的主線來源，為生物進化提供了最初的原材料。8人工誘變在育種上的應用意義：是發明動植物新品種和微生物新類型的重要措施。選擇培育物理原因選擇培育物理原因化學原因a.過程：生物基因突變優良生物品種。b.長處：提高變異頻率，發明人類需要的變異類型。c.缺陷：誘發產生的突變，有利突變的個體往往不多，需處理大量材料。d.實例：“黑農五號”大豆，高產青霉菌的選育。9注：體細胞的基因突變，一般狀況下不會遺傳給後裔。不過植物體細胞的突變通過無性生殖可以傳給下一低（突變的芽通過嫁接或組織培養的方式可以傳給下一代。）基因突變與堿基的數量沒有關系，只要是DNA分子水平上的變化，一種堿對的變化叫基因突變，1000個堿基對的變化也叫基因突變。顯性突變，突變個體就可以體現出新性狀；隱性突變，突變個體不體現出新性狀，只有隱性純合時，新性狀才能體現出來?；蛲蛔兊某晒灰欢ㄊ剐誀畎l生變化，如非編碼區、含子的突變不會變化性狀；若編碼區突變後，突變後密碼子和原密碼子決定的氨基酸是同一種氨基酸或基因突變若為隱性突變，生物的性狀也不會發生變化。10基因突變概念由于DNA分子中發生堿基對的增添、缺失或替代而引起的基因構造的變化意義是生物變異的主線來源，為生物進化提供了最初的選擇材料類型自然突變和誘發突變原因外因：某些環境變化（如物理、化學、生物原因）因：DNA復制過程中，基因中脫氧核苷酸的種類、數量和排列次序發生變化，從而變化了遺傳信息成果產生了該基因的等位基因，即新基因時期DNA復制時（發生了于有絲分裂間期和減數分裂的間期）人工誘變原理運用物理、化學、生物原因處理生物，使它發生基因突變措施物理措施：輻射誘變、激光誘變物理原因化學措施：用秋水仙素、硫酸二乙酯、亞硝酸等處理物理原因過程選育良種生物變異類型基因突變選育良種生物變異類型基因突變化學原因化學原因意義提高變異頻率，發明動物、植物和微生物新品種二、基因重組1概念：生物體進行有性生殖的過程中，控制不一樣性狀的基因的重新組合。2類型自然狀態非同源染色體上非等位基因的自由組合，同源染色體上非等位基因的重新組合。人工條件：重組DNA技術，即基因工程。3特點：兩個親本的雜合性越高，基因重組產生變異的也許性越大。4意義為生物的變異提供了豐富的來源。是形成生物多樣性的重要原因之一。對生物進化有拾分重要的意義。5基因重組重組類型發生時期原理自由組合型減I後期非同源染色體非等位基因可以自由組合交叉互換型減I前期的四分體時期同源染色體上非姐妹染色單體的互換導致非等位基因的重新組合人工重組型體外重組質粒通過基因工程使目的基因與受體細胞DNA重組注：基因突變產生了該基因的等位基因，即新基因，變化了基因的體現形式，通過基因突變會產生新的基因和基因型。基因重組只能產生新的基因型而不能產生新的基因?；蚬こ?基因工程的定義基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組技術。它是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然後放到另一種生物的細胞裏，定向地變化生物的遺傳性狀。2基因工程最基本的工具（1）基因的“剪刀”是指限制性核酸切酶。一種切酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。大腸桿菌中的一種叫EcoRI的限制酶，可以專一識別GAATTC的序列，并在G和A之間將這段序列切開。（2）基因“針線”即DNA連接酶，可以“縫合”脫氧核苷酸和五碳糖交替連接而構成的DNA骨架上的缺口。（3）基因的運載體：基因工程中，目前常用的運載體有質粒、噬菌體和動植物病毒等。（4）質粒存在于許多細菌及酵母菌等生物的細胞中，其本質是擬核或細胞核外可以自主復制的很小的DNA分子。3.基因工程的操作環節：目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的體現與檢測。（1）提取目的基因有兩條途徑：直接分離基因和人工合成基因。（2）目的基因與運載體結合用同一限制酶處理目的基因和運載體，而後加入DNA連接酶，使目的基因載入到運載體中，形成重組DNA。（3）將目的基因導入受體細胞重組DNA導入受體細胞。（4）目的基因的檢測與體現根據標識基因判斷目的基因導入與否；根據受體細胞體現出特定的性狀判斷目的基因的體現與否。1原核生物中某一基因的編碼區起始端插入了一種堿基對，在插入位點的附近，再發生下列哪種狀況有也許對其編碼的蛋白質構造影響最小（）A.置換單個堿基對B.增長4個堿基對C.缺失3個堿基對D.缺失4個堿基對2下列有關基因突變的論述對的的是（）A.生物隨環境的變化而產生適應性的變異B.由于細菌的數量多，繁殖周期短，因此其基因突變率很高C.自然狀態下的突變是不定向的，而人工誘變多是定向的D.基因突變在自然界中廣泛存在3一種堿基對可加到DNA分子或從DNA分子上除去，這種生物體DNA堿基次序的變化是一種（）A.基因重組B.染色體變異C.基因突變D.不遺傳的變異4下列有關生物變異的說法，對的的是()A．基因重組可以產生多對等位基因B．發生在生物體的基因重組都能遺傳給後裔C．基因重組所產生的新基因型不一定會體現為新的體現型D．基因重組會變化基因中的遺傳信息5秋天在桃樹上如發現個別芽變，欲將變異芽的性狀保留下來，則應（）A.等開花時進行授粉B.等開花時接受同株花粉C.等開花時接受異株花粉D.取變異芽嫁接到砧木上8當牛的精原細胞進行DNA分子復制時，細胞中不也許發生()A．基因重組B．DNA的解旋C．基因突變D．蛋白質合成9一對夫婦所生育的子女中，性狀上差異諸多，這種差異重要來自()A．基因重組B．基因突變C．環境影響D．疾病影響10如下有關基因重組的論述對的的是（）（雙選）A.非等位基因都可以自由重組B.染色體中的基因互換都屬于基因重組C.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關D.轉基因技術也屬于可遺傳變異中的基因重組11某個嬰兒不能消化乳糖，經檢查發現他的乳糖酶分子有一種氨基酸變化而導致乳糖酶失活，發生這種現象的主線原因是()A．缺乏吸取某種氨基酸的能力B．不能攝取足夠的乳糖酶C．乳糖酶基因有一種堿基變化了D．乳糖酶基因有一種堿基缺失了12如圖是某個二倍體動物的幾種細胞的分裂示意圖(數字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因)。據圖判斷不對的的是()A．該動物的性別是雄性的B．乙細胞的表明該動物發生了基因突變或基因重組C．1與2或1與4的片段篩選換，前者屬基因重組，後者屬染色體構造變異D．丙細胞的不能進行基因重組13實行基因工程的最終目的是（）A.提取生物體DNA分子B.對DNA分子進行人工“剪切”C.定向改造生物的遺傳性狀D.在生物體外對DNA分子進行改造14水母發光蛋白由236個氨基酸構成，其中Asp、Gly和Ser構成發光環，現已將這種蛋白質的基因作為生物轉基因的標識，在轉基因技術中，這種蛋白質的作用是（）A.促使目的基因導入受體細胞中B.促使目的基因在受體細胞中復制C.篩選出獲得目的基因的受體細胞D.使目的基因輕易成功體現15一對毛色正常的鼠交配，產下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色異常，分析認為，鼠毛色出現異常的原因有兩種：一是基因突變的直接成果（控制毛色基因的顯隱性未知），突變只波及一種親本常染色體上一對等位基因中的一種基因；二是隱性基因攜帶者之間交配的成果（只波及親本常染色體上一對等位基因）。假定這只雄鼠能正常生長發育，并具有生殖能力，後裔可成活。為探究該鼠毛色異常的原因，用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配，得到多窩子代。請預測成果并作出分析。（1）假如每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為________則可推測毛色異常是_____性基因突變為_________性基因的直接成果,由于__________________________________。(2)假如不一樣窩子代出現兩種狀況:一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為______另一種是同一窩子代所有體現為________鼠,則可推測毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的成果。(1)1:1,隱性，顯，只有兩個隱性純合親本中一種親本突變為顯性基因時，才能得到每窩子代毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1：1（2）1：1，毛色正常16質粒是基因工程中最常用的運載體，質粒上有標識基因，如圖所示，通過標識基因可推知外源基因插入的位置，插入位置不一樣，細菌在培養基上的生長狀況也不一樣。下圖表達外源基因的插入位置（插入點有a、b、c）。Ⅰ.(1)質粒的基本構成單位是___________。（2）將細菌放在具有四環素、氨芐青霉素中培養，屬于基因工程操作中的_________環節。（3）在插入外源基因過程中用到的工具酶有__________。Ⅱ.設計試驗探究外源基因插入的位置。（1）環節：①將導入外源基因的細菌進行培養產生大量細菌。②分組：將細菌平均提成兩組并標號為1，2。③培養：________________________。④觀測并記錄成果。（2）預測試驗成果及結論：_____________________________________________________________________。答案：Ⅰ.（1）脫氧核苷酸（2）目的基因的檢測（3）限制性核酸切酶、DNA連接酶Ⅱ.（1）③將第1組細菌放入含氨芐青霉素的培養基上培養，將第2組細菌放入含四環素的培養基中培養（2）若1組、2組均能正常生長，則外源基因插入點是a；若1組能正常生長，2組不能生長，則外源基因插入點是c；若1組不能生長，2組能生長，則外源基因插入點是b課後鞏固鞏固復習及作業____________________;1下列生物的性狀都是通過基因突變而形成的一組是（）A.無籽番茄和無籽西瓜B.人類的白化病和矮桿水稻C.無籽西瓜和人類鐮刀型貧血癥D.無籽番茄和果蠅殘翅2有性生殖後裔具有更大的變異性，其主線原因是（）A.基因突變頻率高B.染色體構造變異機會多C.生產新的基因組合機會多D.更易接受環境影響而發生變異3某科學家從細菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過用基因工程的措施，將基因a與運載體結合後導入馬鈴薯植株中，經檢測發現Amy在成熟塊莖細胞中存在。結合圖形分析下列有關這一過程的論述不對的的是（）A.獲取基因a的限制酶其作用部位是圖中的①B.連接基因a與運載體的DNA連接酶其作用部位是圖中的②C.基因a進入馬鈴薯細胞後，可隨馬鈴薯DNA分子的復制而復制，傳給子代細胞D.通過該技術人類實現了定向改造馬鈴薯的遺傳性狀4若家雞的一對等位基因中缺失一種，個體的生活力減少但能存活,缺乏一對，則不能存活?，F行一蘆花母雞ZBW與非蘆花公雞ZbZb雞雜交，子代出現一只非蘆花公雞。請采用兩種不一樣的措施判斷這只非蘆花公雞的出現是由染色體缺失導致的，還是由于基因突變引起的。(1)措施一：取該非蘆花公雞________(填器官名稱）的部分組織經處理後制成臨時裝片，置于顯微鏡下，找到________時期的細胞進行觀測，若視野中同源染色體1和1’的配對狀況如上圖所示，出現