B bB b V Vv v
重组DNA技术 了解
A. 概念: P45
B. 特点：基因工程能够打破种属的界 限，在基因水平上定向改变生物遗传 性，并通过工程化手段为人类提供有 用的产品及服务。
转鱼抗寒基 因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
2、基因重组的意义:
通过有性生殖过程实现的基因重组， 为生物变异供了丰富的来源，这是形 成生物多样性的重要原因之一，对于 生物进化具有重要意义。（如 “一母 生九子，九子各不同”的主要原因— —基因重组）
2）根本原因：控制血红蛋白分子的DNA的
碱基序列发生了改变，
C T T 变成了 C A T 。
GAA
GTA
2. 基因突变的实质
3、基因突变的概念:
由于DNA分子中发生碱基对的 增添、缺失或改变，而引起的 基因结构的改变)
突变的结果
基因突变 是染色体上的 某一位点上基 因的改变。
基因突变使一个 基因变成它的等 位基因,并且通 常会引起一定的 表现型的变化.
（3）自然状态下，基因突变频率低 （4）多数是有害的（利少害多） （5）不定向的：往往产生与之对应的
等位基因
基因A与a1、a2、a3之间
表明的是 D
的关系如图，该图不能
a1
A、基因突变是不定向的
A
a2
B、等位基因的出现是基因突变的结果 a3
C、正常基因与致病基因可以通过突变而转化
D、这些基因的转化遵循自由组合定律
在第二次世界大战临近结束的1945年8 月，美国先后向日本广岛和长崎投下了两 颗原子弹，造成约10.6万人死亡，约13万 人受伤。当时缪勒就指出：原子弹爆炸产 生的放射性污染将给广岛和长崎幸存居民 的后代带来难以预料的影响。缪勒不幸言 中了。在战后的20多年里，广岛和长崎先 后出生了数以百计死胎和智障、肢体畸型 的新生儿。
* 人类能遗传的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂
B.四分体时期
C.减数第一次分裂的间期
D.有丝分裂间期
5 基因突变的意义：
生物变异的根本来源， 为生物进化提供了最初的原始材料。
5、基因突变的原因：
• 外因：一定的环境条件（生物因素、物 理因素、或化学因素）
• 内因：DNA复制过程中，基因内部脱 氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生 局部的改变，从而改变了遗传信息
6、基因突变的特点：
（1）具普遍性
人的白化病、色盲、糖尿病；果 蝇的白眼、残翅；安康羊的短腿； 家鸽羽毛的灰红色；玉米的白化 苗；水稻的矮秆、糯性；棉花的 短果枝等)
（2）随机发生的 ----个体发育的任何时期和部位
①迟→表现突变的部分少，如叶芽突变 →枝条各部分；花芽突变→仅花部分)
②体细胞突变（一般不能遗传给后代） 生殖细胞突变（可通过受精作用遗传给 后代）
Y
Y Y y y 减数第一
R
间期
R R r r 次分裂
y
减数 第一 次 分裂
yy
RR
YY rr
y y 减数第二 r
r r 次分裂
y
r
减数 第二 次 分裂
减数 第二 次 分裂
y
y
数第一次分裂前期,四分体时期,非姐妹 染色单体上对等片段的交叉互换,导致基因 重组.
bB
B
b
VV v v
第四节 生物的变异
生物变异的类型
不可遗传的变异 由于环境因素影响，生物 体内遗传物质没有改变
可遗传的变异
染色体变异 基因突变 基因重组
细胞内遗传物质的改变
一、基因突变
1、病例：镰刀型细胞贫血症：
思考两个问题：
（1）正常人和镰刀型细胞贫血症病人的红细胞为什么不一样？ （2）镰刀型细胞贫血症的直接原因和根本原因分别是什么？
1、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个 碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋 白质分子相比较，差异可能为
A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C．长度不变，但顺序改变 D．A、B都有可能
2、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
请思考： ①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？
②基因突变都会遗传给后代吗？取决于？
4 基因突变发生的时间？ Why？ 细胞周期中的分裂间期
A.有丝分裂间期 体细胞 中可以发生基因突变 （但一般不能传给后代）
B.减数分裂间期 生殖细胞 中也可以发生基因突变 （可以通过受精作用直接传给后代）
基因重组能否产生新的基因？
基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?
1．基因突变： 基因_内__部__结__构__改变，它__能__产__生__新的基因 发生时期：细__胞__分__裂__间__期__（__D_N_A_复__制__时__）_ 特点：①普遍性、 ②随机性、 ③__突__变__率__低___、 ④多数有害、⑤不定向性。
镰刀型贫血症:一种异常血红蛋白病， 一旦缺氧，患者红细胞变成镰刀型， 血液的粘性增加，引起红细胞的堆积， 导致各器官血流的阻塞，而出现脾脏 肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿 和肾功能衰竭等症状，病重时，红细 胞受机械损伤而破裂产生溶血现象， 引起严重贫血而造成死亡。
β β
谷氨酸
α
β β
缬氨酸
α
α
9、人工诱变在育种上的应用：
（1）概念:指利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外 线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来 处理生物，使生物发生基因突变
例： 1、用辐射方法培育“黑农五号”大豆品种
2、用X射线、紫外线照射等方法培育高产青霉菌株
3、太空椒 （2）优点：提高突变率，加速育种进程,大幅度改良 生物性状。
缺点：①成功率低,有利个体往往不多②诱变 的各种因素都是致癌因素，
“一母生九仔，连母十个样”，这种个 体的差异，主要是什么原因产生的?
基因重组
1、基因重组的类型:
(1) 生物体进行有性生殖的过程中(减 数第一次分裂后期),非同源染色体上的非 等位基因自由组合
Yy Rr
Y
Y Y 减数第二 R R R 次分裂
α
正常血红蛋白 异常血红蛋白
DNA
转 录
mRNA
翻 译
…
…
…
…
G A A 基因突变 G T A
… C TT…
C AT
…
…
…
…
GAA
…
…
GUA
… 谷氨酸 …
… 缬氨酸 …
蛋白质
体 现
性状
正常蛋白质 两面凹的圆饼状
异常蛋白质 镰刀型细胞
DNA的碱基对发生了改变
1）直接原因：血红蛋白分子的多肽链上， 一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。