5--基因的重组与转移
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课次:22教学目的:使学生了解重组的四种类型,了解位点特异重组和异常重组的特点,掌握同源重组的机制。
重点:同源重组的机制难点:同源重组的机制复习旧课:提问1人,了解教学效果。
导入新课:第九章遗传重组第一节概述DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合,称为遗传重组(genetic recombination)。
重组产物为重组体DNA (recombinant DNA) 。
DNA重组对生物进化起着关键的作用。
基因重组是指由于不同DNA链的断裂和连接而产生的DNA片段的交换和重新组合,形成新的DNA 分子的过程。
重组的类型:(1)同源重组(homologous recombination ):反应涉及到大片段同源DNA序列之间的交换。
其主要特点是需要RecA蛋白的介入。
(2)位点特异性重组(site-specific recombination):重组发生在特殊位点上,此位点含有短的同源序列,供重组蛋白识别。
(3)转座重组(transposition recombination):由转座因子产生的特殊的行为。
转座的机制依赖DNA 的交错剪切和复制,但不依赖于同源序列。
(4)异常重组分为两类,末端连接和链滑动。
其特征时重组对中很少或没有序列同源性,所以也称为非同源性重组。
第二节同源重组1 同源重组1.1 同源重组(homologous recombination):发生在同源DNA序列之间。
1.2 特征-进行同源重组的基本条件:1)在交换区具有相同或相似的序列:涉及同源序列间的联会配对,且交换的片段较大;单链DNA分子或单链DNA末端是交换发生的重要信号2)双链DNA分子之间互补碱基进行配对3)重组酶4)异源双链区的形成:涉及DNA分子在特定的交换位点发生断裂和错接的生化过程;存在重组热点。
e.g.:Euk.减数分裂时的染色单体之间的交换;细菌的转化,转导,接合,噬菌体重组同源重组是同源依赖性的,而非序列依赖性。
【优化指导】高中生物 5-1 基因突变和基因重组课时演练新人教版必修21.关于基因突变的说法中,不.正确的是( )①基因突变是广泛存在的,并且对生物自身大多是有害的②基因突变一定能够改变生物的表现型③人工诱变所引起的基因突变都是有利的④由环境引起的变异是不能够遗传的⑤基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变⑥紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异A.①②③④B.①②⑤⑥C.②③④⑥ D.②③④⑤答案:C2.下列变化属于基因突变的是( )A.玉米子粒播于肥沃土壤,植株穗大粒饱;播于贫瘠土壤,植株穗小粒瘪B.黄色饱满粒与白色凹陷粒玉米杂交,F2中出现黄色凹陷粒与白色饱满粒C.在野外的棕色猕猴中出现了罕见的白色猕猴D.21三体综合征患者第21号染色体比正常人多一条解析:A选项属于不可遗传的变异,而B选项为基因重组,D选项中多了一条染色体,已超出基因的范围,属于染色体变异。
答案:C3.下列关于基因重组的说法不.正确的是( )A.生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B.减数分裂四分体时期,由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换,可导致基因重组C.减数分裂过程中,随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组D.一般情况下,水稻花药内可发生基因重组,而根尖则不能解析:基因重组有两种类型:自由组合型和交叉互换型,其中交叉互换型是指减数分裂四分体时期,位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交叉而互换,导致基因重组。
答案:B4.有性生殖生物的后代性状差异,主要来自于基因重组,下列过程中哪些可以发生基因重组( )A.①② B.①③C.②③ D.③解析:基因重组发生在通过减数分裂形成配子的过程中,主要包括两种类型,一种是在四分体时期,位于同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,一种是在减数第一次分裂后期,位于非同源染色体上非等位基因的自由组合。
第1节基因突变和基因重组课后·训练提升合格考过关检验1.下图表示正常人和患者的某基因的部分区域比对,这种基因突变是碱基的()A.替换B.增添D.重组,患者该基因的部分区域中,有一对碱基T—A与正常人不同,说明发生了碱基的替换。
2.辐射对人体危害很大,可能会导致基因突变。
下列相关叙述正确的是()A.碱基的替换、增添和缺失都是由辐射引起的B.环境所引发的变异可能为可遗传的变异C.辐射能导致人体的遗传物质发生定向改变,如物理因素、化学因素和生物因素等。
环境所引发的变异,若导致遗传物质发生改变,则为可遗传的变异。
辐射导致的基因突变是不定向的。
基因突变是碱基的增添、缺失或替换,并不会导致某个基因的缺失。
3.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是()A.癌细胞膜上糖蛋白减少,因此易分散和转移B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别C.原癌基因对于正常细胞来说主要是阻止细胞不正常的增殖,细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞容易分散和转移,A项正确。
细胞癌变后,细胞的形态和结构发生显著变化,B项正确。
原癌基因控制细胞正常的生长和繁殖,抑癌基因对于正常细胞来说主要是阻止细胞不正常的增殖,C项错误。
病毒的致癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变,D项正确。
4.某二倍体植物基因A1中插入了一个碱基对后形成基因A2,下列分析正确的是()A.利用光学显微镜可观察到A1的长度较A2短B.正常情况下A1和A2可存在于同一个配子中C.该变异可能导致翻译过程提前终止,A项错误。
A1与A2为一对等位基因,应该位于同源染色体上,因此正常情况下是不可能出现在同一个配子中的,B项错误。
该变异为基因突变,可能导致转录形成的mRNA上终止密码子的提前,因此可能导致翻译过程提前终止,C 项正确。
基因突变可以发生在个体发育的任何时期,D项错误。
5.多代均为红眼的果蝇群体中,出现了一只白眼雄果蝇。
让一只红眼雌果蝇与此白眼雄果蝇交配,F2又出现了白眼果蝇。
第六章基因重组与基因工程教学大纲要求1.熟悉基因工程、基因文库、载体、限制性核酸内切酶、PCR等概念;2.掌握以质粒为载体进行DNA克隆的基本过程;3.了解重组DNA技术在医学上的应用。
教材内容精要一、自然界的基因转移和重组自然界不同物种或个体之间的基因转移和重组是经常发生的,它是基因变异和物种演变、进化的基础。
基因重组的方式有:接合作用、转化、转导、转座。
1.接合作用(Conjugation) 当细胞(细菌)与细胞(细菌)相互接触时,质粒DNA就可从一个细胞(细菌)转移到另一个细胞(细菌)。
2.转化与转导作用(1)转化作用(Transformation):由外源性DNA导入宿主细胞,并引起生物类型改变或使宿主细胞获得新的遗传表型的过程,称为转化作用。
(2)转导作用(Transduction):当病毒从被感染的(供体)细胞释放出来,再次感染另一(受体)细胞时,发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组称为转导作用。
3.转座(转位)(Transposition) 可移动的DNA序列包括插入序列和转座子。
故由插入序列和转座子介导的基因转移或重排称转座。
转座是指一个或一组基因从一个位置转到基因组的另一个位置。
可分为插入序列(insertionsequenceIS)转座和转座予(transposons)转座。
4.基因重组不同DNA分子间发生的共价连接称基因重组。
基因重组有两种类型:位点特异的重组(sitespecial recombmatlon)和同源重组(homologous recomblnation)。
二、重组DNA技术’1.重组DNA技术的相关概念(1)DNA克隆:克隆(Clone)就是来自同一个体的相同的集合。
DNA克隆(DNA clone):应用酶学方法在体外将目的基因与载体DNA结合成一具有自我复制能力的重组DNA分子,通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增,提取获得大量同一DNA分子的过程。