三种类型的基因重组

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基因重组

基因的分离定律1866年，奥地利学者G.J.孟德尔在他的豌豆杂交实验论文中，用大写字母A、B等代表显性性状如圆粒、子叶黄色等，用小写字母a、b等代表隐性性状如皱粒、子叶绿色等。他并没有严格地区分所观察到的性状和控制这些性状的遗传因子。但是从他用这些符号所表示的杂交结果来看，这些符号正是在形式上代表着基因，而且至今在遗传学的分析中为了方便起见仍沿用它们来代表基因。
基因重组
生物学名词
01 基本介绍
03 类型 05 发展
目录
02 重组过程 04 突变区别 06 基因诊断
基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。其发生在二倍体生物的每一个世代中。
每条染色体的两份拷贝在有些位置可能具有不同的等位基因，通过互换染色体间相应的部分，可产生与亲本不同的重组染色体。重组来源于染色体物质的物理交换，减数分裂前期，每条染色体有4份拷贝，所有的4份拷贝紧密相连，发生联会。这个结构称为二阶体，二阶体的每条染色体单元称为染色单体，染色体物质的两两交换就发生在不一样的染色单体（非姐妹染色单体）之间。
基本介绍
真核微生物的基因重组基因是一个包含必要的信息，在可控制的方式生产功能的RNA产物的核酸段。它们包含这个产品是在什么条件下发号施令的监管区域，转录区域发号施令RNA的产品序列，和/或其他功能序列。身体发育和生物体的表型可以想到作为一个相互交融的基因与环境的产品，可以继承的单位和基因。主要发生在减数第一次分裂前期的交叉互换和后期的非同源染色体自由组合。
基因重组：在接合、转化、转导或转座过程中，不同DNA分子间发生的共价连接称基因重组。基因重组包括位点特异性的重组和同源重组两种类型。有整合酶催化的在两个DNA序列特异位点间发生的整合，产生位点特异的重组。特异重组依赖特异的DNA序列，如λ噬菌体的整和酶可识别噬菌体DNA和宿主染色体的特异靶位点，并进行选择性整合；反转录病毒整合酶识别整合反转录病毒cDNA的长末端重复序列等。

基因重组

（一）转化（transformation）
具体转化过程如下：进入受体细胞的DNA单链与受体菌染色体组上同源区段配对，而受体菌染色体组的相应单链片段被切除，并被进入受体细胞的单链DNA所取代，随后修复合成，连接成部分杂合双链；然后受体菌染色体进行复制，其中杂合区段被分离成2 个，一个类似供体菌，另一个类似受体菌；当细胞分裂时，此染色体发生分离，形成一个转化子；
1、普遍性转导普遍性转导又可分为完全普遍转导和流产普遍转导。（1）完全普遍转导通过重组，供体基因整合到受体细胞的染色体上，从而使受体细胞获得供体菌的遗传性状，产生变异，形成稳定的转导子，这种转导称为完全普遍转导。（2）流产普遍转导在普遍性转导中，有时转导来的供体DNA不一定都能整合到受体染色体上，产生稳定转导子，更多的则是转导来的供体染色体不能整合到受体染色体，也不能复制，但可以表达，这种转导称为流产转导。
第三节基因重组
凡把两个不同性状个体内的遗传基因转移的一起，经过遗传分子间的重新组合，形成新遗传个体的方式，称为遗传重组。
一、原核微生物的基因重组
在原核微生物中，基因重组的方式主要有转化、转导、接合和原生质体融合几种形式。
（一）转化（transformation）
受体菌直接吸收了来自供体菌的DNA片段，通过交换，把它整合到自己的基因组中，再经复制就使自己变成一个转化子。这种受体菌接受供体菌的DNA片段而获得部分新的遗传性状的现象，就称转化。能进行转化的受体细胞必须处于感受态，即受体细胞最易接受外源DNA片段并实现其转化的一种生理状态。
（四）原生质体融合
原生质体融合的主要步骤：（2 ）在高渗溶液中，用适当的脱壁酶去除细胞壁；（3）将形成的原生质体进行离心聚集，并加入促融合剂 PEG或过电脉冲等促进融合；（4）然后在高渗液中稀释，再涂在能使其再生细胞壁和进行分裂的培养基上，使其形成菌落；（5）通过影印接种法，将其接种到各种选择性培养基上，鉴定它们是否为融合子，最后测定其他生物学性状或产能性状；

高三生物复习重点知识点：基因突变和基因重组

高三生物复习重点知识点：基因突变和基因重组基因突变和基因重组名词1、基因突变：是指基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。

2、基因重组：是指控制不同性状的基因的重新组合。

3、自然突变：有些突变是自然发生的，这叫～。

4、诱发突变(人工诱变)：有些突变是在人为条件下产生的，这叫～。

是指利用物理的、化学的因素来处理生物，使它发生基因突变。

5、不遗传的变异：环境因素引起的变异，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。

6、可遗传的变异：遗传物质所引起的变异。

包括：基因突变、基因重组、染色体变异。

语句：1、基因突变①类型：包括自然突变和诱发突变②特点：普遍性;随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。

突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。

);突变率低;多数有害;不定向性(一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。

)。

③意义：它是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。

④原因：在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下，使得DNA复制过程出现小小的差错，造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序的改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。

这种基因中包含的特定遗传信息的改变，就引起了生物性状的改变。

⑤实例：a、人类镰刀型贫血病的形成：控制血红蛋白的DNA上一个碱基对改变，使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序——发生了改变，也就是基因结构改变了，最终控制血红蛋白的性状也会发生改变，所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。

b、正常山羊有时生下短腿“安康羊”、白化病、太空椒(利用宇宙空间强烈辐射而发生基因突变培育的新品种。

)。

⑥引起基因突变的因素：a、物理因素：主要是各种射线。

b、化学因素：主要是各种能与DNA发生化学反应的化学物质。

c、生物因素：主要是某些寄生在细胞内的病毒。

⑦人工诱变在育种上的应用：a、诱变因素：物理因素---各种射线(辐射诱变)，激光(激光诱变);化学因素—秋水仙素等b、优点：提高突变率，变异性状稳定快，加速育种进程，大幅度地改良某些性状。

鉴定已知菌种中发生基因重组的类型

请设计实验来决定特定的菌种中发生基因重组过程是转化、转导还是接合（说明预期结果）A.两种多重营养缺陷型菌株、基本培养基B.DNA酶C.滤板D.U型管本实验题目应该考虑该菌种会存在一种或多种重组方式，应该分为三项分别对接合、转化、转导三种重组方式进行验证是否存在。

上述题目所给材料不足。

一、实验目的：鉴定已知菌种中发生基因重组的类型二、实验原理：基因重组分为接合、转化、转导3种类型，其差异之处在于：接合通过菌体间的接触，转化通过裸露的DNA，转导则需要噬菌体。

三、实验器材：略四、实验步骤：1、实验准备操作取4支U型管，分别标号为1、2、3，向1、3号管底部中间加入一滤板，2号管中不加滤板，向1、2号管底部中间加DNA酶，3号管中不加DNA酶，然后向各管中加入等量基本培养基，如下图：2、验证是否为转导：材料：基本培养基、U型管、滤板、DNA酶先向1号U型管加入适量的DNA酶处理一段时间（处理掉环境中可能存在的外源DNA，以排除掉转化作用的干扰），然后在两臂中分别加入两种营养缺陷型菌株，培养一段时间后，观察记录是否有原养型菌落出现。

①若有原养型菌落出现，则说明该菌种的重组方式包含转导②若没有原养型菌落出现，则说明该菌种的重组方式不包含转导，可能为接合和转化中的一种或两种3、提取不含噬菌体的两种营养缺陷性菌株：材料：（完全培养基、培养皿、干扰素、接种针、无菌操作台、酒精灯、培养箱等）①制备多个含干扰素的完全培养基。

②在完全培养基中加入干扰素，将两种营养缺陷型菌株分别接种到不同培养基上，培养一段时间后，都采用人为诱导的方式使溶源性细菌诱发裂解。

③然后挑取剩下的菌继续分别进行转接，一段时间后再次人为诱导处理，进行转接培养，重复几次，直到不再出现噬菌斑才是所需要的没有被噬菌体感染的菌株。

④将得到的没有噬菌体的两种营养缺陷型菌株分别进行转接培养4、验证是否为接合：材料：基本培养基、U型管、DNA酶、干扰素向2号U型管加入适量的DNA酶、干扰素处理一段时间（DNA酶可以处理掉环境中可能存在的外源DNA，以排除掉转化作用的干扰；干扰素可以防止外界噬菌体侵入菌体后复制进而感染其它菌体），然后在两臂中分别加入提取到的不含噬菌体的两种营养缺陷型菌株，培养一段时间后，观察记录是否有原养型菌落出现。

人教版高中生物必修二[知识点整理及重点题型梳理]基因突变和基因重组

人教版高中生物必修二知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习基因突变与基因重组【学习目标】1、概述基因突变的概念、特点及原因。

2、举例说明基因重组和基因突变的意义。

3、比较基因突变和基因重组。

【要点梳理】要点一、生物变异的类型1.生物变异有两种类型：不可遗传的变异和可遗传的变异2.两种变异的区别：3.变异类型之间的关系：要点诠释：(1)病毒的可遗传变异的来源——基因突变。

(2)原核生物可遗传变异的来源——基因突变。

(3)真核生物可遗传变异的来源：①进行无性生殖时——基因突变和染色体变异②进行有性生殖时——基因突变、基因重组和染色体变异要点二、基因突变1.基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症（1）症状：细胞呈镰刀状，运输氧的能力降低，易破裂溶血造成贫血，严重时会导致死亡。

（2）直接原因：红细胞的血红蛋白分子一个氨基酸（β链的第6位氨基酸）发生改变引起的，由正常的谷氨酸变成了不正常的缬氨酸。

（3）镰刀型细胞贫血症病因分析研究要点诠释：突变的原因：基因中碱基对的改变2.基因突变的概念和原因（1）概念：DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变，引起基因结构的改变。

（2）时间：细胞分裂间期DNA分子复制过程中，即在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。

由于这是稳定的双螺旋结构解旋形成单链DNA，极易受到外界因素的干扰。

改变缺失增添要点诠释：以RNA为遗传物质的生物，其RNA上核糖核苷酸序列发生变化，也引起基因突变，另外，RNA通常为单链，更易发生突变。

（3）原因：①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。

②外因——诱变因素：物理因素：各种射线、紫外线等化学因素：亚硝酸盐、秋水仙素等生物因素：各种病毒和某些细菌4.基因突变的特点和意义（1）特点：①普遍性：基因突变在生物界中是普遍存在的。

②随机性：基因突变是随机发生的要点诠释：对基因突变“随机性”的剖析a．时间上的随机：它可发生于生物个体发育的任何时期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。

基因重组的方式

基因重组的方式近十几年，基因工程技术及基因重组的方式的发展，在很大程度上影响了生物学的发展，也深刻影响了人们对疾病治疗的认识，把有关基因疾病的细节掌握在自己手中，做出一系列修复或者优化，以帮助人们解决生活中的病痛。

一、基因重组的方式基因重组是把一个或多个基因片段从一个DNA分子复制，并将它们插入另一个DNA分子的过程。

基因重组可以用于改变一种有机生物的各种行为，如形态、生长、代谢、发育和可塑性，以及抗逆性或致病性。

有几种常见的基因重组技术，如克隆、插入、嵌合、突变等，它们在形成由定向复制、基因修饰、基因克隆、转基因有机体等方面，都发挥着重要作用。

克隆是指从细胞或器官分离和复制DNA片段(即基因克隆)，以获取需要的基因片段，实现特定基因的克隆。

克隆的方案可以分为体外克隆和体内克隆两种，体外克隆技术指的是从外部提取待克隆的DNA 片段，将其与适当的载体宿主混合，然后将克隆的基因片段复制到适当的宿主接受体中，以实现克隆的目的；而体内克隆技术则是在宿主体中发生的，这种方式广泛应用于人工转化植物，并被用于研究有机生物的染色体变化以及转基因动物研究方面。

插入是指在没有复制DNA片段的情况下，将一个或多个基因片段插入DNA分子中以改变其行为，从而实现基因重组的一种技术。

插入通常指的是一种器官插入技术，即在植物、动物或细菌的某个器官中添加额外的基因，以达到预期的目的。

嵌合是指将两个或多个DNA片段连接在一起，以产生包含不同DNA之前没有的特定基因序列，从而改变DNA分子的性质和功能，形成新的基因组合。

嵌合技术有助于研究有关疾病的家系谱系、遗传学规律、形态遗传及染色体结构的改变等，为更好地掌握疾病的发病机制和遗传变异的过程提供重要的信息。

突变指的是在DNA序列中发生的改变，其结果可能是基因的编码功能的失去或增加，使基因的功能发生明显的变化，从而影响有机体的性状和适应性。

突变技术被广泛应用于转基因动物及细菌中，以得到改良后的有机体，从而实现基因重组。

2022高考生物(新课标)一轮复习课时作业：第七单元第25讲基因突变和基因重组 Word版含解析

第25讲基因突变和基因重组1.基因重组及其意义(Ⅱ)2.基因突变的特征和缘由(Ⅱ) 基因突变1．概念：由于DNA 分子中发生碱基对的替换、增加和缺失，而引起的基因结构的转变。

2．实例：镰刀型细胞贫血症(1)直接缘由：组成血红蛋白分子的一个氨基酸被替换。

(2)根本缘由：把握血红蛋白合成的基因中一个碱基对转变。

3．时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。

4．诱发因素[连一连]5．结果⎩⎪⎨⎪⎧①可产生新基因②在配子中，可传递给后代③在体细胞中，一般不能通过有性生殖遗传6．突变特点(1)普遍性：一切生物都可以发生。

(2)随机性：生物个体发育的任何时期和部位。

(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。

7．意义(1)新基因产生的途径。

(2)生物变异的根原来源。

(3)生物进化的原始材料。

1．(必修2 P84拓展题T2改编)具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，由于该个体能同时合成正常和特别血红蛋白，对疟疾有较强的抵制力。

镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。

对此现象的解释，正确的是( )A ．基因突变是有利的B ．基因突变是有害的C ．基因突变的有害性是相对的D ．不具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾的抵制力更强答案：C2．(深化追问)(1)镰刀型细胞贫血症属于基因突变的哪种类型？该症状能遗传给子代吗？提示：属于碱基对的替换；不能。

(2)基因突变的内因是什么？提示：DNA 分子复制过程中碱基互补配对发生错误，从而造成碱基对排列挨次的转变。

突破1 基因突变的机理、类型及特点突破2 基因结构中碱基对的替换、增加、缺失对生物性状的影响大小类型影响范围对氨基酸序列的影响替换小可转变1个氨基酸或不转变，也可使翻译提前终止增加大插入位置前不影响，影响插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列增加或缺小增加或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列失3个碱基突破3基因突变未引起生物性状转变的缘由(1)从密码子与氨基酸的对应关系分析：密码子具有简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。

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