1、第四节基因突变和基因重组知识梳理一、变异种类生物的变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异，前者是由于遗传因素导致的，后者是环境发生改变而引起的。二、基因突变1.概念：DNA分子发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变。基因突变可以产生新基因,是生物变异的根本来源。2.发生时间：基因突变常发生在细胞分裂间期。3.原因物理因素：X射线、激光。化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物。生物因素：病毒、细菌。4.特点第一，低频性：指在自然状态下，对一种生物来说，基因突变的频率很低。第二，多向性：指一个基因可向不同方向发生突变，产生一个以上的等位基因。第三，随机性：指突变可以发生在生物个体发育的任何时期
2、。一般来说，突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分就越少。在生殖细胞和体细胞中都可以发生，发生在生殖细胞中的突变，可以通过遗传直接传给后代；而发生在体细胞中的突变，一般是不遗传的。三、基因重组1.概念：生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。2.类型：基因重组有自由重组和同源重组两类。前者发生在减数第一次分裂后期；后者发生在四分体时期。四、重组DNA技术1.概念：将从一种生物体内分离得到或人工合成的目的基因,转入另一种生物体内，使后者获得新的遗传性状或表达所需产物的技术。2.基因操作的工具：限制酶,连接酶,运载体。3.基因操作的主要步骤：分离目的基因和选择基因工程载体
3、，体外重组DNA,导入目的基因,筛选和培养受体细胞，目的基因表达。4.应用：培育转基因农作物、转基因动物、转基因微生物等。知识导学1.对突变概念应从以下三个方面来理解：（1）广义上突变可以分为两类：染色体畸变和基因突变。（2）狭义突变通常指基因突变，它是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，包括单个碱基改变所引起的点突变，或多个碱基的缺失、重复和插入。（3）如果按照碱基顺序改变类型区分，突变可以分为碱基置换突变、移码突变、整码突变、染色体错误配对和不等交换4种。2.学习本节内容还应关注基因突变的特点和意义特点：（1）普遍性；（2）随机性；（3）不定向性；（4）低频
4、性。（5）多害少利性。需要注意的是突变的有利或有害是针对物质自身而言的，不能站在人类或其他物种的角度来看待，如害虫的抗药性突变便是一种有利突变。意义：基因突变对生物进化具有重要意义，它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最新的原材料。因为没有基因突变，就不会产生等位基因，就不可能发生基因重组，而生物进化的内因是遗传与变异。3.从根本上来讲，基因重组是指打破原有基因的顺序以实现基因与基因之间的重新组合。包括交叉互换重组、自由重组、重组DNA技术引起的基因重组，但与基因突变的根本区别是，基因重组没有改变基因的内部结构，仅仅是改变了基因型而已。疑难突破1.如何理解基因重组？剖析：基因重组是指生物体
5、在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。基因重组主要包含两种类型，一种类型是非同源染色体上的非等位基因自由组合，另一种类型是在四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换。两种类型都能使后代产生许多新的基因型，出现多种新性状，它与基因突变的区别是基因突变改变了原有的基因结构，产生了新的基因，而基因重组没有改变基因的结构，却产生了新的基因型。2.如何理解重组DNA技术？剖析：这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组DNA在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。从生物变异的
6、角度来看，重组DNA技术的实质属于基因重组。属于四大生物工程（细胞工程、基因工程、发酵工程、酶工程）中的基因工程。3.基因突变一定会引起该基因编码蛋白质的结构的改变吗？剖析：不一定，由于密码子具有简并性，因此，单个碱基置换可能只改变mRNA上的特定密码子，当改变后的密码子和原密码子决定同一个氨基酸的时候，不影响它所编码的蛋白质的氨基酸组成。有关基因突变的问题一定要详细地考虑突变的每一种情况，包括碱基对的增添、缺失或改变等几种情况，增添、缺失或改变所引起的结果差别很大，在学习时注意结合实例来分析每种突变对氨基酸序列的影响。4.在抗虫棉的培育中，要将抗虫基因送入棉细胞，需要有运输工具。为什么将目的基因导入受体细胞还要借助运载体？剖析：首先，含有目的基因的外源DNA很难直接透过细胞膜进入受体细胞，需要通过适当的载体才能导入；其次，目的基因不具有运载体在宿主细胞中复制并稳定保存等一系列特点，单独的目的基因即使能进入受体细胞也不能稳定保存，会在受体细胞中的有关酶的作用下降解。目的基因只有借助运载体的有关特性才能在宿主细胞内稳定地储存。