基因突变与疾病
第九章基因突变与疾病
基因（gene)是DNA分子上一段具有遗传功能的核苷酸序列，是细胞内遗传物质的主要结构和功能单位。基因具有如下特征：①基因能自我复制。一个基因随DNA的复制而成为两个相同的基因。②基因决定性状。DNA上某一结构基因经转录和翻译，决定某种酶和蛋白质的合成，从而表现出某一性状。③基因能发生突变。在生物进化过程中，由于多种因素的影响，基因可发生突变，基因突变是生物进化、分化的分子基础，也是某些疾病的基础，是生物界普遍存在的现象。
第一节基因突变的概念和原因
基因突变(gene mutation)是指DNA分子上核苷酸序列或数目发生改变。由一个或一对碱基发生改变引起核苷酸序列改变所致的突变，称为点突变（point mutation)；把核苷酸数目改变的基因突变称为缺失性或插入性突变(deletional and insertionar mutation)。基因突变后在原有位置上出现的新基因，称为突变基因（mutant gene)。基因突变后变为和原来基因不同的等位基因，从而导致了基因结构和功能的改变，且能自我复制，代代相传。
基因突变可以发生在生殖细胞，也可发生在体细胞。发生在生殖细胞的基因突变可通过受精卵将突变的遗传信息传给下一代，并在子代所有细胞中都存在这种改变。由于子代生殖细胞的遗传性状也发生了相应的改变，故可代代相传。发生于有性生殖生物体细胞的基因突变不会传递给子代，但可传给由突变细胞分裂所形成的各代子细胞群，在局部形成突变细胞群体。通常认为肿瘤就是体细胞突变的结果。
基因突变的原因很多，目前认为与下列因素有关：
一、自发性损伤
大量的突变属于自发突变，可能与DNA复制过程中碱基配对出现误差有关。通常DNA复制时碱基配对总有一定的误配率，但一般均可通过DNA损伤的修复酶快速修正。如果少数误配碱基未被纠正或诸多修复酶某一种发生偏差，则碱基误配率就会增高，导致DNA分子的自发性损伤。
二、诱变剂的作用
诱变剂(mutagen）是外源诱发突变的因素，它们的种类繁多，主要有：
（一）物理因素
如紫外线、电离辐射等。大剂量紫外线照射可引起DNA主链上相邻的两个嘧啶碱以共价键相结合。生成嘧啶二聚体，相邻两个T、相邻两个C或C与T 之间均可形成二聚体，但最容易形成的二聚体是胸苷酸二聚体（thyminedimerTT )。由于紫外线对体细胞DNA的损伤，从而可以诱发许多皮肤细胞突变导致皮肤癌。电离辐射对DNA的损伤有直接效应和间接效应。前者系电离辐射穿透生物组织时，其辐射能量向组织传递，引起细胞内大分子物质吸收能量而激发电离，导致DNA理化性质的改变或损伤；后者系电离辐射通过扩散的离子及自由基使能量被生物分子所吸收导致DNA损伤。生物组织中的水
经辐射电离后可产生大量稳定的、高活性的自由基及H
2O
2
等。这些自由基与活
性氧与生物大分子作用不但可引起DNA损伤，而且也能引起脂质和生物膜的损伤及蛋白质和酶结构与功能的异常。电离辐射使DNA损伤的作用机制主要表现在三个方面：①碱基破坏脱落与脱氧戊糖分解。②DNA链断裂。③DNA交联或DNA-蛋白质交联。
（二）化学因素
如某些化工原料和产品、工业排放物、汽车尾气、农药、食品防腐剂和添加剂等均具有致突变作用。目前已检出的致突变化合物已达6万余种。现择下列常见化学诱变剂说明对DNA损伤的机制。
1. 烷化剂对DNA的损伤烷化剂是一类亲电子化合物，极易与生物大分子的亲核位点发生共价结合。当烷化剂作用于DNA时，可将烷基（RH）加到核酸的碱基上去。如甲硝基亚硝基胍、乙基乙烷磺酸酯分别可提供甲基和乙基与DNA 的碱基发生共价结合形成RH-DNA。DNA碱基烷基化是诱发基因突变机制之一。
位点最易被烷化，烷基化的鸟嘌呤其糖基键很不稳定，其中鸟嘌呤（G）的N
7
该键的裂解会导致碱基脱落，因而在DNA 复制时任何碱基均可能插入此位点而造成碱基替换。例如，烷基化的鸟嘌呤（G）可与T配时，形成G-C→T-A的替换。
2. 碱基类似物对DNA的损伤碱基类似物（base analogue)是指一类结构与碱基相似的人工合成物，如5 -溴尿嘧啶（5-BU）、2-氨基嘌呤（2-AP)等。这些物质进入细胞后便能掺入到DNA链与正常碱基竞争，取代其位置发生碱基替换。例如，5 -溴尿嘧啶（5-BU）是胸腺嘧啶（T）的类似物，在DNA复制过程中酮式的5-BU代替T，使A-T碱基对变为A-5BU，由于5-BU存在异构互变，酮式的5-BU变为稀醇式的5-BU，再次复制时稀醇式的5-BU与G配对，出现G-C 碱基对，形成A-T→G-C的替换。
3. 其他化学诱变剂对DNA的损伤如羟胺（HA)、亚硝酸盐等可对碱基产生氧化作用而破坏其结构，甚至引起链断裂。羟胺作用于胞嘧啶（C）,使之不再与鸟嘌呤（G）配对，而与腺嘌呤（A）配对，经过DNA复制后，引起碱基对由C-G→A-T。亚硝酸盐使A和C发生氧化脱氨，相应变为次黄嘌呤和尿嘧啶。导致G-C→A-T型转换。
常见化学诱变剂引起基因突变的机制
诱变剂作用机制DNA分子改变
烷化剂G-G→CH3
G-C→T-A
G →G-H3
碱基类似物（5-BU）T→5-BU A-T→G-C
羟胺类（NH2OH）C→A C-G→A-T
（三）生物因素
病毒（如流感病毒、麻疹病毒、风疹病毒等）是诱发突变最常见的生物因素。病毒感染细胞后通过把全部或部分基因组整合进入宿主染色体诱发基因突变或通过病毒信息表达而诱发基因突变。早期胚胎的体细胞对病毒感染尤为敏感，故妊娠早期病毒感染常常引起体细胞突变而导致胎儿畸形。除病毒外，某些真菌和细菌所产生的毒素或代谢产物也能诱发突变，如黄曲霉毒素就有致突变作用并可引起癌变。
第二节基因突变的特征、类型和意义
一基因突变的特征
（一）多向性
基因突变的方向是多样的，即同一基因可独立发生多次突变构成复等位基因（multiple gene)。例如，人类的ABO血型就是由ⅠA、ⅠB、i三种基因构成的复等位基因所决定的，即由一个i基因经两次不同的突变分别形成ⅠA、ⅠB 而构成，从而在人类存在ⅠAⅠA、ⅠBⅠB、ii、ⅠAⅠB、ⅠA i、ⅠB i六种基因型及A、B、AB和O型四种不同的ABO血型的表现型。
基因突变的方向也是可逆的。例如，显性基因A可以突变为隐性基因a（正突变），此隐性基因a又可突变为显性基因A而恢复原来状态（回复突变）。因此，突变并非基因物质的丧失，而是发生了化学变化。
（二）有害性
生物在长期进化过程中，形成了遗传基础的均衡系统，任何基因突变均将扰乱了原有遗传基础的均衡，从而引起个体正常生命活动出现异常如生长发育缺陷，也可引起人类多种遗传病的发生，人类肿瘤也与体细胞突变有关。基因突变的有害性是相对的，突变也为基因获得新的、更好的功能提供了机会。
（三）重复性
基因突变在一个群体中可多次重复地发生。即同种生物中相同基因的突变可以在不同个体中重复出现，例如，人的白化基因突变可以在不同个体重复出现。各种基因在一定的群体中都有一定的自然突变率。据统计，人类基因的自然突变率为10-4～10-6/生殖细胞/代，即每一万个到百万个生殖细胞中，就有一个基因发生突变。
（四）随机性
不同个体、不同细胞或不同基因，其突变的发生都是随机的，即具有相等的突变机会，符合正态分布的特点。许多实验证明，在同一个细胞中同时有两个基因发生突变的概率，等于这两个基因分别发生突变概率的乘积，说明对不同的基因来说，其突变是随机的。
二基因突变的类型
（一）根据发生的原因分为：
1.自发突变（spontaneous mutation）指未受诱变剂作用而自发出现的突变，属于遗传物质在复制过程中随机发生的误差，人类单基因病大多为自发突变的结果。
2.诱发突变（induced mutation）指有明确诱变剂（物理、化学和生物等因素）作用而诱发的突变。目前认为，人类肿瘤的发生与多次诱发突变的积累有关。
（二）根据突变的细胞不同分为：
1. 生殖细胞突变（germ cell mutation）指发生于生殖细胞并通过受精卵直接传给子代的突变。如在第一代中就得到表现的突变为显性突变；如果突变基因的遗传效应被其等位基因所掩盖而在子代中不表现出来为隐性突变。生殖细胞在减数分裂时对诱变剂比较敏感，其突变率高于体细胞的突变率。
2. 体细胞突变（somatic mutation）指在体细胞中发生和传递的突变。由于体细胞突变不影响生殖细胞，故该突变基因不会传递给子代，但突变的细胞会形成一团基因型与体内其他细胞不同的细胞群，故可引起疾病。目前认为体细胞突变是肿瘤发生的重要机制，肿瘤是一种体细胞遗传病。
（三）根据碱基改变分为：
1.碱基置换突变（base substitution mutation）指DNA复制时因碱基互相取代导致错误配对所引起的突变。一种嘌呤或嘧啶分别换成另一种嘌呤或嘧啶称为转换（transition）;例如，异常血红蛋白HbC就是由于β-珠蛋白基因的第6位三联体GAA变为AAA，转发后mRNA中的密码子相应发生改变，翻译后的多肽链中谷氨酸变为赖氨酸所致。如果一种嘌呤或嘧啶分别被一种嘧啶或嘌呤取代称为颠换（transversion）。例如，异常血红蛋白HbS就是由于β-蛋白基因的第6位三联体GAG变为GTG，转录后mRNA的密码子由GAG变为GUG，翻译后的多肽链中谷氨酸变为缬氨酸所致。碱基置换改变了密码子的组成，可能会出现4种不同的效应：
（1）同义突变（cosense mutation）指碱基置换后，密码子虽发生改变，但其编码的氨基酸并未改变，并不影响蛋白质的功能，不发生表型的变化，即改变前后的密码子为同义密码子。
（2）错义突变（missense mutation）指碱基置换后的密码子为另一种氨基酸的编码，导致氨基酸组成发生改变，产生异常的蛋白质。例如，珠蛋白生成障碍性贫血就是由于外显子1第26个密码子由GAG错义突变为AAG,使生成的多肽链中第26位氨基酸由谷氨酸变为赖氨酸所致。
（3）无义突变（nonsense mutation）指碱基置换后，使原来编码某一个氨基酸的密码子变为终止密码子，使多肽链合成提前终止，使蛋白质失去活性。例如，异常血红蛋白HbMcKees-Rock就是由于β-珠蛋白第145位编码中TAT
变为TAA,经转录后UAU变为UAA（终止密码子），翻译时多肽链合成提前终止，
成为缩短的β链之故。
（4）终止密码突变：指碱基置换后使原终止密码子变成编码某一个氨基酸的密码子，从而形成延长的异常多肽链。
2.碱基插入性和缺失性突变在DNA 编码序列中插入或缺失一个或几个碱基对（3个或3n个除外），从而使插入或缺失点以下的DNA编码框架全部改变，这种基因突变称为移码突变（frameshift mutation）。其结果导致插入或缺失以下部分翻译出的氨基酸种类和顺序也发生改变。
如果在DNA编码序列中插入或缺失某些碱基对的片段，称为片断突变，其结果导致蛋白质改变更加复杂。例如，假肥大型肌营养不良症的基因就有几个kb的缺失，从而导致严重的遗传病。
一般来说，在一定条件下，基因突变在各世代中能保持相对稳定的突变率，即静态突变。长期以来，人们认为单基因遗传病是点突变引起的。近年来发现，由于脱氧三核苷酸串联重复扩增，也可引起单基因疾病，而且这种串联重复的拷贝数可随世代的递增而呈累加效应，称为动态突变（dynamic mutation）。例如，脆性x综合症就是由于三核苷酸（CCG）n重复序列的拷贝数增加所致。
尽管自然界中诱变因素很多，基因突变经常发生，但DNA分子能表现出高度的稳定性，这是由于细胞内具有三种DNA修复系统：①光修复（photo- repair）：通过波长为300～600nm的可见光照射，激活光修复酶（photolyase）,将紫外线照射后产生的嘧啶二聚体分解为原来的非聚合状态，使DNA恢复正常构型。②切除修复（excision repair）：通过特异的内切核酸酶识别DNA损伤部位，再在外切核酸酶的作用下切除损伤的单链片断。在DNA聚合酶的作用下，以损伤处相对应的互补链为模板，合成新的DNA单链片段来填补切除后的空隙。然后在DNA连接酶的作用下将新合成的单链片断与原有的单链以磷酸二酯键相接完成修复过程。③复制后修复（postreplication repair）：又称重组修复。当DNA分子损伤面较大，复制的新子链会出现缺口，此时，通过重
组蛋白的作用，完整的母链与有缺口的子链发生重组，母链的核苷酸片段填补子链上的缺口。重组后原来母链中的缺口可以通过DNA聚合酶的作用，以对侧子链为模板，合成单链DNA片段来填补，然后在连接酶作用下，以磷酸二酯键使新片段与旧链相连接而完成修复过程。
三基因突变的意义
基因突变可引起人类疾病，但其有害性是相对的，从生物进化的角度来看，突变也有其积极的意义。
（一）突变是生物进化、分化的分子基础
基因突变是生物界中普遍存在的现象，没有遗传物质的突变，就没有生物的进化。当突变的基因使机体能更好地适应环境或有更优势的竞争力，带有这种突变基因的个体就会在自然选择中更加优化，生存率就会提高，平均寿命就会延长。例如，一个B-淋巴细胞克隆只能产生一种针对特定抗原的免疫球蛋白，但编码相应免疫球蛋白的基因是在漫长的进化过程中由外来的新抗原诱发基因突变而获得的。带有这种突变基因的细胞发生克隆扩增（clonal expansion）,从而使机体获得了产生新的免疫球蛋白的能力。
有些突变只有基因型改变而没有明显的表型改变。多态性（poly- mophism）就是用来描述个体之间基因型差别的现象。法医学上的个体识别、亲子鉴定、器官移植的配型等均要采用DNA多态性分析技术。
（二）突变是某些疾病的病变基础
突变基因改变了原有的结构与功能，导致原有的遗传性状发生改变，其中一部分基因突变可导致遗传病或具有遗传倾向的病甚至肿瘤。如血友病是凝血因子基因的突变、地中海贫血是珠蛋白的基因突变等。具有遗传倾向的高血压病、糖尿病、溃疡病等系多基因变异与环境因素共同作用的结果。肿瘤是体细胞基因突变的结果。
尚需指出，一种基因突变愈有害，选择对它的作用就愈强，适合度（即生
物生存和生育并把基因传给后代的能力）也就愈低，这类突变基因很少传给后代。例如，先天性鳞皮病患儿多在胚胎期死亡，先天性肌弛缓患儿多在1岁内死亡。血友病、苯丙酮尿症等虽能活到生育年龄，但生育力比正常人低很多。因此，这种基因的频率就很低，不会增加群体的遗传负荷。亦有许多突变基因不会引起疾病，因为不同基因的产物在功能上可能互相代偿。致病基因与疾病表型也并非完全对应，同一基因的不同突变可以引起不同疾病表型，同一疾病表型也可能由不同基因突变所引起。有些遗传病对生存和生育影响不大；有些遗传病到生育年龄时才发病，这类突变基因能传给子代。特别是隐性基因突变后，往往以携带者形式在群体中散布，增加群体的遗传负荷，使遗传病发病率增加。因此，控制环境条件，把基因突变的有害性控制在最低限度，对于降低群体遗传病的发病率，具有实际意义。
总之，低水平的突变率在进化进程中可以保证种群中优化基因和致病基因之间的平衡。它即是生物进化的源泉，也是某些疾病的基础。
第三节基因突变与基因病
基因病（gene disease）是指基因突变或其表达调控障碍引起的疾病，包括单基因病和多基因病。据统计，人类单基因病已达6457种，平均年增170种。约有15％~20％的人受多基因病所累，基因突变及其表达调控障碍在疾病发生中具有重要作用。
一、单基因病
单基因指的是决定某遗传性状的一对等位基因；单基因遗传指某种性状的遗传主要受一对等位基因的控制。单基因病（monogenic disease）是由于单基因突变而发生的疾病。等位基因基本上按照孟德尔定律进行传递，所以，单基因病的传递方式按孟德尔定律传至后代。根据突变基因所在位点和性状的不同
而分为下列三种类型：
（一）常染色体显性遗传病
常染色体显性遗传病（autosomal dominant disorder,AD）的致病基因位于1~22号常染色体上，等位基因之一发生突变，遗传方式是显性的。此类患者的异常性状表达程度可不尽相同。杂合子可以完全表现出与显性纯合子相同的性状，这种情况为完全显性（complete dominance），大多数常染色体显性遗传病属于此类。在某些情况下，显性基因性状表达极其轻微，甚至临床不能查出，这种情况称为失显。由于某种原因杂合子的显性基因不表现相应的性状，在系谱中可以出现隔代遗传的现象。称为不规则显性（irregular dominance）。如杂合子的表现型介于纯合子显性与纯合子隐性之间，其临床表现较纯合子轻，称为不完全显性（incomplete dominance）。一对等位基因，彼此之间无显隐关系，杂合时，两种基因分别表达其基因产物，形成相应的表型，称为共显性（codominance）。由于致病基因位于常染色体上，故男女发病机会均等。患者的双亲等中往往有一个为患者，但绝大多数为杂合体，子代中有1/2机率发病，并可出现连续遗传现象。目前，已发现的常染色体显性遗传病有2400多种，较常见的有遗传性球形红细胞增多症、多发性家族性结肠息肉症、α-珠蛋白生成障碍性贫血、多囊肾等。
（二）常染色体隐性遗传病
常染色体隐性遗传病(autosomal recessive disorder,AR)的致病基因位于常染色体上，基因性状是隐性的，即只有隐性基因为纯合子时才可显示症状。此种遗传病双亲均为致病基因携带者，子女中有1/4的风险为患者，男女发病机会均等，多为散发或隔代遗传，多见于近亲婚配的子女。目前已发现常染色体隐性遗传病有1500多种，较常见的有镰形红细胞贫血，β-珠蛋白生成障碍性贫血、苯丙酮尿症、白化病、先天性聋哑、高度近视、肝豆状核变性等。
（三）性连锁遗传病
性连锁遗传病（sex-linked disorder）的致病基因位于性染色体上，它随着性染色体而传递给子代。
1. X连锁隐性遗传较多见。致病基因位于X染色体上，性状是隐性的杂合时并不发病。由于男性只有一条X染色体，尽管致病基因是隐性的，也会出现相应的遗传性状或遗传病；而女性存在两条X染色体，当她只有一个隐性致病基因时，则不会发病，而是携带者。只有当女性是致病基因的纯合子时才会发病。故此类疾病男性多见，且多是患父通过女儿遗传给外孙。常见有色盲、血友病、葡萄糖-6-磷酸酶缺乏症等。
2. 性连锁显性遗传致病基因位于X染色体上，性状是显性的，故男女均可发病。由于女性有两条X染色体，任何一条有致病基因均可发病。男性只有一条X染色体，故女性发病率为男性的2倍。此类疾病有抗维生素D佝偻病、遗传性肾炎等。
3. Y连锁遗传较少见。致病基因位于Y染色体上，故系全男性遗传。如Y染色体上性别决定区基因点突变或缺失，将导致睾丸发育不全。
二、多基因病
一些遗传性状或遗传病的遗传基础不是一对基因，而是受多对基因控制，每对基因彼此之间没有显性与隐性的区分，而是共显性。这些基因对该遗传性状形成的作用较小（微效基因），但多对基因累加起来，可以形成一个明显的表型效应，即累积效应。上述遗传性状形成，除受微效基因的影响外，也受环境的影响。这种性状的遗传方式称为多基因遗传，由这种方式传递的疾病为多基因病（polygenic disease)。多基因病的发病受遗传和环境因素双重影响，其中遗传因素所起作用大小称为遗传率或遗传度，一般用百分率来表示。凡遗传度＞60％，表明遗传率高，环境作用小，此类疾病不易控制。如精神分裂症、先天性巨结肠、唇裂、腭裂等。有的遗传率不足40％，如消化性溃疡（遗传率37％），说明环境因素在发病中具有重要作用，易于控制。常见的多基因病（遗
传率）有精神分裂症（80％）、支气管哮喘（80％）、青少年型糖尿病（75％）、冠心病（65％）、高血压病（62％）、消化性溃疡（37％）、各型先天性心脏病（35％）等。多基因病有如下特点：
1.发病有家族聚集倾向，患者亲属的发病率高于群体发病率。
2.随着亲属级别的降低，发病风险也相应降低。
3.多基因病再现率随妊娠次数及疾病严重程度而相应增高。
4.发病率有种族（民族）差异，这表明不同种族（或民族）的基因库是不同的。
值得指出的是，基因突变与肿瘤有密切关系，肿瘤也属于基因病范畴。除少数肿瘤（如家族性结肠息肉症、神经纤维瘤病、恶性黑色素瘤）属于单基因病外，绝大多数肿瘤属于多基因病范畴。涉及多种基因（包括癌基因、抑癌基因、凋亡调节基因、DNA修复基因的改变（参阅病理学第五章）。
第四节基因诊断与治疗的病理生理基础
随着现代分子生物学研究的不断深入，对基因病发病机制、诊断及防治的研究已达到分子水平，从基因水平诊断和防治疾病已成为现代医学的重要课题。
一、基因诊断的病理生理基础
基因诊断（gene diagnosis）就是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病作出诊断的方法。基因诊断的检测目的物是DNA或RNA，前者反映基因的存在状态，后者反映基因的表达状态。传统的诊断方法主要以疾病的表型改变为依据，生物个体的表型性状是基因在一定条件下的体现，基因的改变可导致各种表型的改变而出现疾病。近年来随着分子生物学技术的飞速发展，使开展基因诊断成为可能。
基因诊断的特点：①以基因作为检测目标，属于病因诊断，针对性强。②
分子杂交技术选用特定基因序列作为探针，特异性强。③采用分子杂交和聚合酶链反应（PCR）技术，灵敏度高。④诊断范围广。检测的基因可为内源基因（即机体自身的基因）和外源基因（如病毒、细菌等），前者用于诊断基因有无病变，后者用于诊断有无病原体感染。
基因诊断的常用技术方法有核酸分子杂交、PCR和DNA芯片技术等。
基因诊断常用于：①用于遗传病诊断，基因诊断最早用于遗传病的诊断，如血红蛋白病、苯丙酮尿症、脆性X综合症、家族性高胆固醇血症、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症等，基因诊断对遗传病的早期防治和优生有实际意义。②用于肿瘤诊断，肿瘤的发生发展均与基因的变化密切相关，基因结构和表达的异常是肿瘤病变的主要因素之一。基因诊断除用于细胞癌变机制的研究外，在临床应用方面也显示了潜在的价值，如对肿瘤进行早期诊断和鉴别诊断、肿瘤分级、分期及预后的判断、指导抗癌药物的应用及疗效评价、高危人群及易感人群中肿瘤的筛查及患癌危险性预测等。③用于诊断感染性疾病，由于基因诊断具有高度敏感性和特异性，可广泛应用于病毒、细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体以及寄生虫感染的诊断。不仅可以检出正在生长繁殖的病原体,而且也能检出潜伏的病原体。对那些不容易培养的病原体（如立克次体）也可用基因诊断进行检测。④在器官移植组织配型中的应用，基因诊断技术能够分析和显示基因型，故能更好地完成器官移植术前的组织配型，能大大地提高器官移植的成功率。⑤在法医学中的应用，主要是针对人类DNA遗传差异进行个体识别和亲子鉴定，DNA指纹个体识别率很高，用于个体识别和亲子鉴定具有很强的特异性。DNA指纹技术还可用于犯罪物证的检验。有时犯罪物证的量甚少，不足以用来进行DNA指纹分析，PCR技术的应用有效地解决量少的问题，对于犯罪现场中遗留的少量生物物证，如一根头发、一滴血、少量精液等都能用于分析，基因诊断的高灵敏度为法医物证检验提供了科学依据。
二、基因治疗的病理生理基础
众所周知，很多疾病（如遗传性疾病、心脑血管疾病、肿瘤等）的发生均与基因变异或表达异常密切相关，临床上尚缺乏有效地治疗方法，采用基因治疗，在基因水平上予以纠正，为这些疾病的防治开辟了新的途径。
所谓基因治疗（gene therapy）就是用正常基因置换致病基因以纠正基因结构和功能异常的一种治疗疾病的方法。狭义的基因治疗是用正常基因（目的基因）导入靶细胞后与宿主细胞内的基因组发生整合，让目的基因的表达产物起治疗疾病的作用。近年来，采用基因转移技术或反义核酸技术、核酶技术等，即使目的基因和宿主细胞的基因组不发生整合，也可使目的基因得到表达，或封闭、剪切致病基因的mRNA，达到治疗疾病的目的。因此，广义的基因治疗就是将某种遗传物质转移到患者细胞内，使其在体内发挥作用，达到治疗疾病的目的，均谓之基因治疗。目前，基因治疗的主要方法有：①基因置换（gene replacement），指用正常基因替换致病基因。②基因修正（gene correction），指纠正致病基因中的异常碱基而保留正常部分。③基因增补（gene augmentation），指将目的基因导入病变细胞或其他细胞进行表达，使其表达产物补偿缺陷基因的功能或使原有的功能得以加强，但不去除异常基因。目前，多采用此种基因治疗的方法。④基因失活（gene inactivation），指特异性封闭或破坏某些有害基因的表达。
基因治疗的基本步骤包括：选择目的基因及选择基因载体、选择靶细胞、基因转移、外源基因表达的筛检、将目的基因修饰的细胞回输到病人体内等。
总之，基因治疗作为一门新兴学科，其发展十分迅速，特别是在遗传性疾病、心血管疾病、肿瘤、感染性疾病和神经系统疾病等治疗中取得了突破性进展。人类基因组计划的实施，使我们能逐渐掌握人体内所有的遗传信息，基因治疗技术将在疾病的治疗和预防方面获得更大的发展空间。诚然，在现阶段，基因治疗作为常规疗法尚不成熟，有许多理论、技术和论理问题需要解决，但可以预期，随着人类基因组计划的实施和完善，基因治疗将成为生物医学史上
的一个崭新里程碑。
高三生物总复习 第24讲 基因突变与基因重组教案
2012高三生物总复习教案第24讲基因突变与基因重组 教学案 【考纲要求】 【考点分析】 【考点预测】 本考点是现实生活与实践生产比较密切的问题，所以也是考察的重点问题，主要考察的是基因突变的类型以及基因重组的时间关系，主要是以选择题的形式出现，另外一个重要的考点就是育种问题，主要是以大题或者是实验设计的试题出现。 【知识梳理】 一、基因突变 1、概念 2、方式 3、原因 （1）内因 （2）外因
①物理因素 ②化学因素 ③生物因素 4、基因突变的特点 ①普遍性 ②随机性 ③低频性 ④不定向性 二、基因重组 1、概念 2、发生时期 3、形式 【重点解析】 可遗传的变异形式比较 1．基因突变的类型 根据基因结构的改变方式不同，可将基因突变分为四种类型： (1)点突变：由某位点一对碱基改变造成的。其包括两种形式：转换和颠换。点突变的不同效应为：①同义突变；②错义突变；③无义突变；④终止密码突变。 (2)移码突变：某位点增添或减少1～2对碱基造成的。 (3)缺失突变：基因内部缺失某个DNA小段造成的。 (4)插入突变：基因内部增添一小段外源DNA造成的。 2．突变体的表型特性 突变对表型的最明显的效应，可分为： (1)形态突变。 (2)生化突变。 (3)致死突变。 (4)条件致死突变。 3．突变发生的时期 突变可在个体发育的任何时期发生。突变发生在生殖细胞中，通过有性生殖必然引起后代遗传变化；突变发生在体细胞中，可引起某些体细胞遗传结构上的改变。突变发生的时期
越迟，则生物表现出突变性状的部分越少。 4．基因突变的原因 基因突变是基因在诱变因素作用下，内部分子结构改变的结果。基因突变的分子机制可以概括如下表所示： 5．基因突变的特征 (1)普遍性。 (2)随机性。 (3)稀有性。 (4)多方向性：一个基因可突变为一系列异质性的等位基因----复等位基因。但每一个基因突变的方向不是漫无限制的，如毛色基因，突变一般在色素的范围内。 (5)可逆性。 (6)多害少利性：但有害的突变在一定条件下可能转化 6.基因突变与基因重组的比较 基因突变基因重组 本质基因结构改变，产生新的基因， 出现新的性状基因重新组合，产生新的基因型，使性状重新组合 发生时期细胞分裂间期DNA复制时，由于 碱基互补配对的差错(碱基对增减数第一次分裂前期，四分体的非姐妹染色体单体的交叉互换和
第四章 基因与基因组学(答案)
第四章基因与基因组学（答案） 一、选择题 （一）单项选择题 1.关于DNA分子复制过程的特点，下列哪项是错误的? A.亲代DNA分子双股链拆开，形成两条模板链 B.新合成的子链和模板链的碱基互补配对 C.复制后新形成的两条子代DNA分子的碱基顺序与亲代的DNA分子完全相同 D. 以ATP、UTP、CTP、GTP和TDP为合成原料 E.半不连续复制 *2.建立DNA双螺旋结构模型的是： A.Mendel B.Morgan C.Hooke D.Watson and Crick E.Sthleiden and Schwann *3.下列哪个不属于基因的功能? A.携带遗传信息 B.传递遗传信息 C.决定性状 D.自我复制 E.基因突变 4.DNA分子中核苷酸顺序的变化可构成突变，突变的机制一般不包括： A.颠换 B.内复制 C.转换 D.碱基缺失或插入 E.不等交换 5.下列哪一种结构与割(断)裂基因的组成和功能的关系最小? A.外显子 B.内含子 C.TATA框 D.冈崎片段 E.倒位重复顺序 *6.在一段DNA片段中发生何种变动，可引起移码突变? A.碱基的转换 B.碱基的颠换 C.不等交换 D.一个碱基对的插入或缺失 E.3个或3的倍数的碱基对插入或缺失 7.从转录起始点到转录终止点之间的DNA片段称为一个： A.基因 B.转录单位 C.原初转录本 D.核内异质RNA E.操纵子 8.在DNA复制过程中所需要的引物是； A.DNA B.RNA C.tRNA D.mRNA E.rRNA 9.下列哪一项不是DNA自我复制所必需的条件? A.解旋酶 B.DNA多聚酶 C.RNA引物 D. ATP、GTP、CTP和TTP及能量 E.限制性内切酶 10.引起DNA形成胸腺嘧啶二聚体的因素是 A.羟胺 B.亚硝酸 C.5-溴尿嘧啶 D.吖啶类 E.紫外线 11.引起DNA发生移码突变的因素是 A.焦宁类 B.羟胺 C.甲醛 D.亚硝酸 E.5-溴尿嘧啶 12.引起DNA分子断裂而导致DNA片段重排的因素 A.紫外线 B.电离辐射 C.焦宁类 D.亚硝酸 E.甲醛 13.可以引起DNA上核苷酸烷化并导致复制时错误配对的因素 A.紫外线 B.电离辐射 C.焦宁类 D.亚硝酸 E.甲醛 14.诱导DNA分子中核苷酸脱氨基的因素 A.紫外线 B.电离辐射 C.焦宁类 D.亚硝酸 E.甲醛 15.由脱氧三核苷酸串联重复扩增而引起疾病的突变为 A.移码突变 B.动态突变 C.片段突变 D.转换 E.颠换 16.在突变点后所有密码子发生移位的突变为 A.移码突变 B.动态突变 C.片段突变 D.转换 E.颠换 *17.异类碱基之间发生替换的突变为 A.移码突变 B.动态突变 C.片段突变 D.转换 E.颠换 18.染色体结构畸变属于 A.移码突变 B.动态突变 C.片段突变 D.转换 E.颠换 *19.由于突变使编码密码子形成终止密码，此突变为 A.错义突变 B.无义突变 C.终止密码突变 D.移码突变 E.同义突变 *20.不改变氨基酸编码的基因突变为 A.同义突变 B.错义突变 C.无义突变 D.终止密码突变 E.移码突变 21.可以通过分子构象改变而导致与不同碱基配对的化学物质为 A.羟胺 B.亚硝酸 C.烷化剂 D.5-溴尿嘧啶 E.焦宁类 *22.属于转换的碱基替换为 A.A和C B.A和T C.T和C D.G和T E.G和C *23.属于颠换的碱基替换为 A.G和T B.A和G C.T和C D.C和U E.T和U （二）多项选择题
高中生物基因突变知识点总结
高中生物基因突变知识点总结 下面由为大家提供关于高中生物基因突变知识点总结，希望对大家有帮助!高中生物基因突变第一节一、生物变异的类型1、不可遗传的变异(仅由环境变化引起)2、可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)，包括：基因突变;基因重组;染色体变异二、可遗传的变异(一)基因突变1、概念：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，叫做基因突变。 2、原因：物理因素：X射线、紫外线、r射线等;化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等;生物因素：病毒、细菌等。 3、特点：(1)普遍性(2)随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上)(3)低频性(4)多数有害性(5)不定向性【注】体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能 4、意义：它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料。 (二)基因重组1、概念：是指在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。 2、类型：(1)非同源染色体上的非等位基因自由组合(2)四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换高中生物基因突变第二节一、染色体结构变异：实例：猫叫综合征(5号染色体部分缺失)类型：缺失、重复、倒位、易位(看书并理解)二、染色体数目的变异 (3)染色体组数的判断：① 染色体组数= 细胞中形态相同的染色
体有几条，则含几个染色体组例：以下各图中，各有几个染色体组?② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数例：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?(1)Aa ______(2)AaBb _______(3)AAa _______(4)AaaBbb _______(5)AAAaBBbb _______(6)ABCD ______答案：2 2 3 3 4 13、单倍体、二倍体和多倍体单倍体：由配子发育成的个体。 几倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推。 体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。 三、染色体变异在育种上的应用1、多倍体育种：方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 (能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍)原理：染色体变异实例：三倍体无子西瓜的培育优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。 现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ，应该怎么做?优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。 【附】育种方法小结诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种方法用射线、激光、化学药品等处理生物杂交用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药(粉)离体培养原理基因突变基因重组染色体变异染色体
基因突变与疾病
第九章基因突变与疾病 基因（gene)是DNA分子上一段具有遗传功能的核苷酸序列，是细胞内遗传物质的主要结构和功能单位。基因具有如下特征：①基因能自我复制。一个基因随DNA的复制而成为两个相同的基因。②基因决定性状。DNA上某一结构基因经转录和翻译，决定某种酶和蛋白质的合成，从而表现出某一性状。③基因能发生突变。在生物进化过程中，由于多种因素的影响，基因可发生突变，基因突变是生物进化、分化的分子基础，也是某些疾病的基础，是生物界普遍存在的现象。 第一节基因突变的概念和原因 基因突变(gene mutation)是指DNA分子上核苷酸序列或数目发生改变。由一个或一对碱基发生改变引起核苷酸序列改变所致的突变，称为点突变（point mutation)；把核苷酸数目改变的基因突变称为缺失性或插入性突变(deletional and insertionar mutation)。基因突变后在原有位置上出现的新基因，称为突变基因（mutant gene)。基因突变后变为和原来基因不同的等位基因，从而导致了基因结构和功能的改变，且能自我复制，代代相传。 基因突变可以发生在生殖细胞，也可发生在体细胞。发生在生殖细胞的基因突变可通过受精卵将突变的遗传信息传给下一代，并在子代所有细胞中都存在这种改变。由于子代生殖细胞的遗传性状也发生了相应的改变，故可代代相传。发生于有性生殖生物体细胞的基因突变不会传递给子代，但可传给由突变细胞分裂所形成的各代子细胞群，在局部形成突变细胞群体。通常认为肿瘤就是体细胞突变的结果。 基因突变的原因很多，目前认为与下列因素有关：
一、自发性损伤 大量的突变属于自发突变，可能与DNA复制过程中碱基配对出现误差有关。通常DNA复制时碱基配对总有一定的误配率，但一般均可通过DNA损伤的修复酶快速修正。如果少数误配碱基未被纠正或诸多修复酶某一种发生偏差，则碱基误配率就会增高，导致DNA分子的自发性损伤。 二、诱变剂的作用 诱变剂(mutagen）是外源诱发突变的因素，它们的种类繁多，主要有： （一）物理因素 如紫外线、电离辐射等。大剂量紫外线照射可引起DNA主链上相邻的两个嘧啶碱以共价键相结合。生成嘧啶二聚体，相邻两个T、相邻两个C或C与T 之间均可形成二聚体，但最容易形成的二聚体是胸苷酸二聚体（thyminedimerTT )。由于紫外线对体细胞DNA的损伤，从而可以诱发许多皮肤细胞突变导致皮肤癌。电离辐射对DNA的损伤有直接效应和间接效应。前者系电离辐射穿透生物组织时，其辐射能量向组织传递，引起细胞内大分子物质吸收能量而激发电离，导致DNA理化性质的改变或损伤；后者系电离辐射通过扩散的离子及自由基使能量被生物分子所吸收导致DNA损伤。生物组织中的水 经辐射电离后可产生大量稳定的、高活性的自由基及H 2O 2 等。这些自由基与活 性氧与生物大分子作用不但可引起DNA损伤，而且也能引起脂质和生物膜的损伤及蛋白质和酶结构与功能的异常。电离辐射使DNA损伤的作用机制主要表现在三个方面：①碱基破坏脱落与脱氧戊糖分解。②DNA链断裂。③DNA交联或DNA-蛋白质交联。 （二）化学因素 如某些化工原料和产品、工业排放物、汽车尾气、农药、食品防腐剂和添加剂等均具有致突变作用。目前已检出的致突变化合物已达6万余种。现择下列常见化学诱变剂说明对DNA损伤的机制。
基因突变与基因重
基因突变与基因重组 【考纲导引】 1.基因重组及其意义Ⅱ 2.基因突变的特征和原因Ⅱ 【考情分析】 1.基因重组的类型、发生的时间、基因突变发生的时间、基因突变和基因重组的区别等都是 不容易掌握的知识，在复习时采用对比的方式，能够化难为易 2.从近几年新课改生物试题看，知识点分布主要集中在基因突变的产生、结果分析与特点的 理解上 3.在命题角度上都与生产生活实际及当前热点密切相关，另外从实验探究与设计的角度考查 考生探究能力的试题也非常多 【基础自测】 （三）基因与性状 ①基因通过控制控制性状，如镰刀型细胞贫血症 基因与性状的关系②基因通过控制控制过程，从而影响生物 性状，如白化病 ③生物的性状是和共同作用的结果 基因突变：概念——指基因的改变，包括的、或原因——根本原因是过程中发生差错 特征①性：在各种生物都可以发生 基因突变②性：自然状况下，基因突变的频率很低 ③性：一种基因突变产生的基因可以再突变为该基因 ④性：一个基因经过突变可以产生不同的等位基因 ⑤性：基因突变可以发生在个体发育的和中 发生时期：基因突变发生在基因时 基因重组种类 可遗传的变异 【要点透析】 基因重组基因突变染色体数量变异（整倍性）多倍体单倍体 发生时期减数第一次分裂细胞分裂间期细胞分裂期某些生物进行单性生殖时 产生机理非同源染色体上 非等位基因的自 DNA上发生碱基对的 增添、缺失、改变， 由于细胞分裂受阻， 体细胞中染色体组成 直接由生物的配 子，如未受精卵细
由组合；交叉互换从而引起DNA碱基序 列即遗传信息的改 变倍的增加胞、花粉粒发育而 来，使染色体组数 成倍减少 是否有新基因产生没有产生新基因， 但产生了新的基 因组合类型 产生了新基因 没有产生新基因，但 增加了某一基因的数 量 没有产生新基因 在生物进化中地位对生物进化有一 定意义 生物变异的主要来 源，提供生物进化的 原始材料 对生物进化有一定意 义 对生物进化的意义 不大 实践应用杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种 例1自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下: 正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因1 精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因2 精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因3 精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是： A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添 B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添 C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添 D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添 考点定位本题主要考察基因突变的类型 指点迷津要解答此题，首先要抓住基因突变的概念。基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换。当DNA分子的碱基对增添或缺失时，会使基因的碱基排列顺序从增添或缺失处到最后都发生改变，进而使基因所决定的氨基酸顺序从此处开始都改变；而当DNA分子的个别碱基对替换时，只会影响一个氨基酸的种类（种类可能变，也可能不变），其他的氨基酸则不会改变。据此，分析上述三个突变基因所决定的蛋白质的部分氨基酸序列可知：突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添。 参考答案 A 例2以下关于生物变异的叙述，正确的是（） A、基因突变都会遗传给后代 B、基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变 C、染色体变异产生的后代都是不育的 D、基因重组只发生在生殖细胞形成过程中 考点定位本题考查的知识点是生物变异的知识。 指点迷津生物的变异的来源有基因突变、基因重组、染色体变异。基因突变是碱基序列发生改变，但由于一种氨基酸可由几种遗传密码与它对应，故不一定导致性状改变。发生在体细胞中的突变一般是不会遗传给后代。应用重组DNA技术，改造的基因，也属于基因重组。有些生物染色体变异时，染色体数目成倍增加，产生的后代就形成了多倍体。
高三生物总复习 第24讲基因突变与基因重组教案
高三生物总复习第24讲基因突变与基因重组教案 教学案 【考纲要求】 【考点分析】 【考点预测】 本考点是现实生活与实践生产比较密切的问题，所以也是考察的重点问题，主要考察的是基因突变的类型以及基因重组的时间关系，主要是以选择题的形式出现，另外一个重要的考点就是育种问题，主要是以大题或者是实验设计的试题出现。 【知识梳理】 一、基因突变 1、概念 2、方式 3、原因 （1）内因
（2）外因 ①物理因素 ②化学因素 ③生物因素 4、基因突变的特点 ①普遍性 ②随机性 ③低频性 ④不定向性 二、基因重组 1、概念 2、发生时期 3、形式 【重点解析】 可遗传的变异形式比较 1．基因突变的类型 根据基因结构的改变方式不同，可将基因突变分为四种类型： (1)点突变：由某位点一对碱基改变造成的。其包括两种形式：转换和颠换。点突变的不同效应为：①同义突变；②错义突变；③无义突变；④终止密码突变。 (2)移码突变：某位点增添或减少1～2对碱基造成的。 (3)缺失突变：基因内部缺失某个DNA小段造成的。 (4)插入突变：基因内部增添一小段外源DNA造成的。 2．突变体的表型特性 突变对表型的最明显的效应，可分为： (1)形态突变。 (2)生化突变。 (3)致死突变。 (4)条件致死突变。 3．突变发生的时期 突变可在个体发育的任何时期发生。突变发生在生殖细胞中，通过有性生殖必然引起后
代遗传变化；突变发生在体细胞中，可引起某些体细胞遗传结构上的改变。突变发生的时期越迟，则生物表现出突变性状的部分越少。 4．基因突变的原因 基因突变是基因在诱变因素作用下，内部分子结构改变的结果。基因突变的分子机制可以概括如下表所示： 5．基因突变的特征 (1)普遍性。 (2)随机性。 (3)稀有性。 (4)多方向性：一个基因可突变为一系列异质性的等位基因----复等位基因。但每一个基因突变的方向不是漫无限制的，如毛色基因，突变一般在色素的范围内。 (5)可逆性。 (6)多害少利性：但有害的突变在一定条件下可能转化 6.基因突变与基因重组的比较 基因突变基因重组 本质基因结构改变，产生新的基因， 出现新的性状基因重新组合，产生新的基因型，使性状重新组合
基因突变
基因突变 基因突变发生的时期： 1．生物个体发育的任何时期中均可发生突变，即体细胞和性细胞均能发生突变。 2．性细胞的突变率高于体细胞：性细胞在减数分裂末期对外界环境条件的敏感性较大；性细胞发生的突变可以通过受精过程直接传递给后代。 3．突变后的体细胞常竞争不过正常细胞，会受到抑制或最终消失 需及时与母体分离 无性繁殖 经有性繁殖传递给后代。 许多植物的“芽变”就是体细胞突变的结果：发现性状优良的芽变 及时扦插、压条、嫁接或组织培养 繁殖和保留。 芽变在农业生产上有着重要意义，不少果树新品种就是由芽变选育成功的，如：温州密桔 温州早桔。 但芽变一般只涉及某一性状，很少同时涉及很多性状。 4．基因突变通常独立发生：某一基因位点的一个等位基因发生突变时，不影响另一个等位基因，即等位基因中两个基因不会同时发生突变(AA，aa)。 三、基因突变的一般特征： ㈠、突变的重演性和可逆性: 1.重演性：同一生物不同个体间可以多次发生同样的突变。 2.可逆性：显性基因A通过正突变(u) 形成的隐性基因a 又可经过反突变 (v) 又形成显性基因A。 3．多方向性：基因突变的方向不定，可多方向发生： 如A
a，可以A a1、a2、a3、…都是隐性。 a1，a2，a3，… 对A来说都是对性关系，但其之间的生理功能与性状表现各不相同。 4．复等位基因：指位于同一基因位点上各个等位基因的总体。 复等位基因并不存在于同一个体中(同源多倍体除外)，而是存在于同一生物群内。如人类血型ABO系统。 复等位基因的出现 增加生物多样性 提高生物的适应性 提供育种工作更丰富的资源 使人们在分子水平上进一步了解基因内部结构。 1．突变的有害性： 多数突变对生物的生长和发育往往是有害的。 某一基因发生突变 长期自然选择进化形成的平衡关系就会被打破或削弱 进而打乱代谢关系 引起程度不同的有害后果 一般表现为生育反常或导致死亡。 2．致死突变：即导致个体死亡的突变。 致死基因（lethal alleles）：指可以导致个体死亡的基因，包括隐性致死基因（recessive lethal alleles）和显性致死基因（dominant lethal alleles）。 1)．植物：最常见的为隐性白化突变。 (2)．动物： ①. 纯合显性致死(小鼠毛色遗传)：黑色 黄色，但无黄色纯合体。 ②．杂合显性致死突变：显性致死突变在杂合状态时即可死亡。不会产生纯合体。
染色体结构变异与基因突变的区别
染色体结构变异与基因突变的区别 染色体结构变异是指染色体上基因数目或者顺序的改变；基因突变是指基因结构的改变，包括碱基的替换、增添、缺失。 .易位和交叉互换的区别 易位发生在非同源染色体之间，是指一条染色体的某一片段移接到另外一条非同源染色体上。交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。 细胞分裂图的染色体组数判断 (1)①为减数第一次分裂的前期，有 4 条染色体，生殖细胞中有 2 条染色体，每个染色体组有 2 条染色体，该细胞中有 2 个染色体组。 (2)②为减数第一次分裂的末期，有 2 条染色体，生殖细胞中有 2 条染色体，每个染色体组有 2 条染色体，该细胞中有 1 个染色体组。 (3)③为减数第一次分裂的后期，有 4 条染色体，生殖细胞中有 2 条染色体，每个染色体组有 2 条染色体，该细胞中有 2 个染色体组。 (4)④为有丝分裂后期，染色体 8 条，每个染色体组 2 条染色体，该细胞中有 4 个染色体组。 【说明】着丝点分裂导致染色体、染色体组数目加倍。 无子西瓜和无子番茄的原理不同： 无子番茄是用一定浓度人工合成的生长素来处理没有授粉的花蕾； 无子西瓜是由于三倍体植株在减数分裂中同源染色体联会紊乱， 因而不能形成正常的生殖细胞。
单倍体育种与多倍体育种比较 二倍体、多倍体、单倍体的比较
比较三种可遗传变异
【易错易混】 ①同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的交叉互换，属于染色体结构变异中的易位。 ②基因突变、基因重组属于分子水平的变化；染色体变异属于亚细胞水平的变化。 ③DNA 分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA 分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。 不同生物可遗传变异的来源 ①病毒可遗传变异的来源——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： 无性生殖——基因突变和染色体变异 有性生殖——基因突变、基因重组和染色体变异
基因突变与基因重组之重要概念
第一节基因突变与基因重组（苟波红） 一、重要概念子概念 1、基因突变：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，叫 做基因突变。 例子：镰刀型细胞贫血症 1、1基因突变的原因 物理因素：X射线，紫外线，其他辐射等 化学因素：亚硝酸，碱基类似物等 生物因素：某些病毒 DNA自身因素：DNA分子复制偶尔发生错误，DNA的碱基组成发生改变 1、2基因突变的特点 1、2、1由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因 突变在生物界中是普遍存在的。 1、2、2基因突变是随机发生的、不定向的 1、2、2、1、基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的 任何时期； 1、2、2、2可以发生在细胞内不同的DNA分子上； 1、2、2、3同一DNA分子的不同部位 1、2、3自然状态下，基因突变的频率是很低的 1、3基因突变的意义 基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。 2、基因重组：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因在重新组合。 基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要意义。 二、与前后内容联系 前： 必修二第一章遗传因子的发现，其中的关于基因的概念能使学生理解什么是基因； 必修二第二章基因和染色体的关系，我认为主要对于学生理解基因突变，基因重组发生的空间关系有一定帮助； 必修二第二章基因的本质，是必修二第三章的内容，进一步说明了基因的本质，能够帮助学生进一步对基因加深理解。 后： 学习完这节课内容，有助于学生理解人类遗传病发生的原因，还有第六章杂交育种到基因工程的联系是可以使学生理解杂交育种、基因工程的原理，另外学习本节课内容也可以使学生更好的理解第七章的内容现代生物进化理论，因为突变是生物进化的原材料。
基因突变与基因重组 知识讲解
基因突变与基因重组 编稿：闫敏敏审稿：宋辰霞 【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： 可遗传的变异不可遗传的变异 发生变异的条件遗传物质的改变环境因素的影响，遗传物质没有改变遗传物质是否变化发生变化不发生变化 一般在当代表现出来，不能遗传给后代特点可以在当代，也可以在后代中出现，变 异一旦发生，就有可能遗传给后代 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
神经系统遗传性疾病
第18章神经系统遗传性疾病 第一节概述 遗传性疾病（genetic disease）是由于遗传物质异常或有遗传因素决定的疾病。在遗传性疾病中约80%累及神经系统，其中以神经功能缺损为主要临床表现者称为神经系统遗传性疾病（genetic diseases of the nervous system）。神经系统遗传病可在任何年龄发病，但绝大多数在小儿或青少年期起病，具有家族性和终生性特点，致残、致畸及致愚率很高，危害极大，治疗困难。在研究、诊断和治疗遗传性疾病时，临床核心问题主要包括该疾病是否具有家族遗传性、家族中再发风险率是多少，发病受环境因素影响的大小以及预防或延缓疾病发生的可能性。同时，医学伦理问题密切贯穿遗传病的诊断和治疗过程，如产前和症状前诊断、基因诊断和治疗等，应给予高度关注。 【流行病学】 在人类遗传性疾病中，在已发现的7000多种遗传病中半数以上累及神经系统，我国神经系统单基因遗传病患病率为109.3/10万，本类疾病可发生于任何年龄，出生后即表现异常的如唐氏综合征和半乳糖血症；婴儿期发病的如婴儿型脊肌萎缩症和黑朦性痴呆；儿童期发病的如假肥大型肌营养不良；少年期发病的如肝豆状核变性、少年型脊肌萎缩症；青年期发病的如腓骨肌萎缩症；多在中年发病的如强直性肌营养不良、遗传性舞蹈病及遗传性共济失调；而橄榄脑桥小脑萎缩则多在老年期发病。 神经系统遗传性疾病病种很多，不少疾病的病因和发病机制尚未阐明。在家族性神经系统遗传性疾病中，基因遗传是起病的主要形式。在没有家族性遗传的情况下，因染色体畸变和基因突变导致的神经系统遗传性疾病，其可能的因素是细菌毒素、代谢产物及理化因子等。 【遗传方式】 神经系统遗传性疾病的遗传方式有： 1.单基因遗传病是单个基因发生碱基替代、插入、缺失、重复或动态突变引起的疾病。包括常染色体显性、常染色体隐性、X连锁隐性、X连锁显性和动态突变性遗传等。临床常见的单基因遗传病包括假肥大型肌营养不良、遗传性
基因突变(答案).
第五章基因突变（答案） ⒈自发突变—在没有人工特设的诱变条件下，由于外界环境条件的自然作用或由于生物体 内的生理和生化变化而发生的突变。例如，1910年摩尔根在大量的野生型的红眼果蝇中发现了一只白眼突变的果蝇，这种由红眼突变为白眼就是自发突变。 诱发突变—生物在专门的物理和化学诱变因素或高温等其它因素影响下发生的突变。例如，水稻品种原丰早就是通过用60Co-γ射线处理水稻，使其产生变异再加以选择而育成的新品种。 正突变—指显性基因突变为隐性基因。例如，水稻有芒基因A突变为无芒基因a。 反突变—指隐性基因突变为显性基因。例如，水稻无芒基因a突变为有芒基因A。 ⒉位于同一基因位点上各个等位基因称为复等位基因。根据人的A、B、O血型复等位基 因的遗传知识，可以鉴别亲子间血缘关系。 ⒊在植物里，一个芽在发育的极早时期发生突变，这个芽长成枝条，上面着生的叶、花和 果实跟其它枝条不同，这叫枝变或芽变。芽变在农业生产上占有重要位置。育种上每当发现性状优良的芽变就要及时扦插、压条、嫁接或用组织培养等方法加以繁殖，使它保留下来。不少果树新品种就是由芽变选育成功的。著名的温州早枯就是由温州蜜桔的芽变选育成的。 ⒋因为现存的生物都是经历长期自然选择进化而来的，它们的遗传物质及其控制下的代谢 过程，都已达到相对平衡和协调。如果某一基因一旦发生突变，原有的协调关系不可避免地要遭到破坏或削弱，生物赖以正常生活的代谢关系就会被打乱，从而引起程度不同的有害后果，一般表现为生育反常。但是有些基因突变虽对生物体有害，却对人类有利，如雄性不育基因的突变。 ⒌亲缘关系相近的物种因遗传基础比较近似，往往发生相似的基因突变。说明当了解到一 个物种或属内具有哪些变异类型，就能预见到近缘的其它物种或属内也同样存在相似的变异类型。突变的平行性对于研究物种间的亲缘关系、物种进化和人工的定向诱变都具有一定的意义。 6. 体细胞中的隐性基因如果发生显性突变，当代个体就以嵌合体的形式表现出突变性状， 要从其中选出纯合体，必须通过有性繁殖自交两代。如果发生隐性突变，虽然当代已成为杂合体，但突变性状因显性基因掩盖并不表现，要使其表现还须通过有性繁殖自交一代。性细胞发生的突变可以通过受精直接传递给后代，而体细胞则不能，突变了的体细胞在生长过程中往往受到抑制或最后消失，所以要保留体细胞的突变，需将它从母体上及时地分割下来加以无性繁殖。 突变性状的表现既因作物繁殖方式而不同，又因授粉方式而有别。当显性基因突变为隐性基因时，自花授粉植物只要通过自交繁殖，突变性状就会分离出来。异花授粉植物则不然，它会在群体中长期保持异质结合而不表现，只有进行人工自交或互交，纯合的突变体才有可能出现。
第三讲 基因突变与单基因病(参考答案)
第三讲基因突变与单基因病-13级临床1-10班、麻 醉班 考试说明： 一、单项选择题 1 基因突变致病的可能机制是（） 所编码蛋白质的结构改变，导致其功能增强所编码蛋白质的结构改变，导致其功能减弱所编码蛋白质的结构虽不变，但其表达量过多所编码蛋白质的结构虽不变，但其表达量过少以上都包括 2 点突变可引起( ) mRNA降解 DNA复制停顿阅读框架移动氨基酸置换氨基酸缺失 3 属于颠换的碱基替换为（） G和T A和G T和C C和U T和U 4 属于转换的碱基替换为（） A和C A和T T和C G和T G和C 5 不改变氨基酸编码的基因突变为（） 同义突变错义突变无义突变终止密码突变移码突变 6 导致脆性X综合征的是哪一种突变类型( ) 移码突变碱基替换后发生错义突变动态突变碱基替换后发生无义突变碱基替换后发生终止密码突变 7 某基因表达后，合成了一条比正常基因产物短的多肽链，该基因突变为( )
移码突变动态突变错义突变终止密码突变无义突变 8 下列哪种突变可导致肽链氨基酸序列由“Ala-Gly-Val-Leu-Pro-Cys”为 “Ala-Val-Val-Leu-Pro- Cys”（） 同义突变错义突变无义突变移码突变整码突变 9 终止密码突变会引起（） 肽链缩短肽链延长编码的氨基酸不变编码的氨基酸性质改变都不对 10 关于基因突变说法正确的是（） 由点突变引起的错义突变能够使蛋白质序列变短产生同义突变的原因是密码子具有简并性插入或者缺失碱基必定改变开放阅读框嘌呤和嘧啶互相替代的点突变称为转换结构基因的突变导致蛋白质表达量改变 11 由脱氧三核苷酸串联重复扩增而引起疾病的突变为（） 移码突变动态突变片段突变转换颠换 12 下列哪种突变可导致肽链氨基酸序列由“Ala-Gly-Val-Leu-Pro-Cys”为 “Ala-Val-Gly-Val-Leu-Pro- Cys”（） 错义突变无义突变终止密码子突变移码突变整码突变 13 下列哪种突变可引起移码突变( ) 转换和颠换颠换点突变缺失1-2个碱基插入3个核苷酸 14 错配联会和不等交换常引起（） 错义突变中性突变移码突变整码突变大段核酸缺失或重复 15 下列哪一种数量的碱基插入会导致基因的移码突变（）
非小细胞肺癌几种常见基因突变类型的治疗简述
非小细胞肺癌几种常见基因突变类型的治疗简述 在我国肺癌病死率已居肿瘤死亡率首位，其中非小细胞肺癌（NSCLC）约占肺癌的80%以上，且多数患者确诊时已属晚期，因此内科治疗仍是肺癌的主要治疗方法。但近十年来以化疗为主的治疗手段并未使非小细胞肺癌的疗效获得突 破性进展。20世纪90年代以来，关于肺癌的分子靶向治疗研究不断深入，其中 以表皮生长因子受体（EGFR）和血管内皮生长因子（VEGF）作为靶点的药物为主，部分药物已经在晚期NSCLC治疗中显示出较好的临床疗效。21世纪分子靶向治疗已取得了飞跃的进展，许多新的靶向性治疗研究为NSCLC治疗提供新的治疗途径，如RAS抑制剂、ALK抑制剂等。下面就几种常见的基因突变来进行简单介绍： 1、EGFR突变：吉非替尼(Gefitinib，Iressa)和厄洛替尼(Erlotinib，Tarceva)是目前最常用的EGFR-TKI，是专门针对表皮细胞生长因子受体(EGFR) 的小分子化合物。由于分子靶向治疗药物和化疗药物是作用机制截然不同的药物，前者的治疗效果不受患者以前是否曾使用过化疗药物的影响。因此，在治 疗非小细胞肺癌中，分子靶向治疗药物常被作为二线、三线甚至是四线药物使用。而化疗药物在二线使用时疗效往往已经下降。例如，最常使用的化疗药物 泰索帝或培美曲赛(Alimta)，其二线治疗的有效率只有9%。需要注意的是，在 肿瘤出现KRAS基因突变的情况下，EGFR-TKI是不适用的，很多研究证明了EGFR-TKI治疗KRAS突变是无效的。 2、VEGF突变：贝伐单抗是首个进入临床的抑制血管生成的药物。它所针对的是血管内皮生长因子(VEGF)，它通过与VEGF结合，阻止和减弱VEGF与血管内 皮细胞表面受体的结合，从而抑制内皮细胞增殖和新生血管生成，进而起到抗 肿瘤作用。 3、ALK突变：ALK具有代表性的抑制剂为克唑替尼，用于治疗EML4-ALK融合基因阳性的非小细胞肺癌。EML4-ALK阳性者中，年轻患者、男性患者比例较高，不吸烟或轻度吸烟患者较多，绝大多数组织学检查结果为腺癌，且大部分为印 戒细胞亚型。当然，ALK抑制剂也存在一些不足，例如EML4-ALK融合基因突变发生率低，在肺腺癌中仅为5%左右。 4、RAS突变：RAS基因分为3种亚型，即KRAS、HRAS、NRAS。在非小细胞肺 癌中主要为KRAS基因突变，但一直以来都没有研制出一种针对性的药物，临床 治疗也只能是依靠化疗或EGFR-TKI来勉强支持。后来又研究学者发现，化疗及EGFR-TKI并不能使KRAS突变的患者得到有效的治疗。由于KRAS突变的患者多为
基因突变与基因重组
基因突变与基因重组 第五章基因突变与其他变异 第一节基因突变与基因重组 一、知识结构 二、教材分析 1.本节在引言部分，指出生物的变异具有普遍性，变异可以分为可遗传变异和不遗传变异，可遗传的变异有三种来源。 2.本小节介绍了基因突变的概念、意义和特点，人工诱变在育种上的应用，以及基因重组的概念和意义。教材从实例引入基因突变的概念，是为了便于学生理解抽象的概念。在介绍基因突变的普遍性、随机性、自然突变率低、有害性和不定向性等特点时，教材也举了具体的实例。旁栏设置的思考题和小资料，也有助于学生加深对基因突变特点的理解。人工诱变在育种上有重要用途，教材通过介绍我国在诱变育种方面取得的成就，对学生进行爱国主义教育。 3.教材在学生已知的知识基础上，介绍了两种常见的基因重组。以基因的自由组合引起的基因重组为例，阐述了基因重组对于生物进化的重要意义。教材还把重组DNA技术作为小字内容，安排在基因重组的正文之后，以扩展学生的知识面，使学生能够多了解一些先进的生物技术。 4.本节内容可为第七章《生物的进化》中有关现代生物进化理论的学习打下基础。基因重组的内容需要本章第二节中的自由组合定律与连锁和交换定律的有关内容作基础。三、教学目标 1.知识目标：(1)人工诱变在育种上的应用(A: 知道)；(2)基因突变的概念、特点和意义(B:识记)；(3)基因重组的概念和意义(B:识记)。 2.能力目标：通过对课本中实例的分析，培养学生归纳总结的逻辑推理能力。四、重点?实施方案 1.重点：(1)基因突变的概念和特点；(2)基因重组的概念。 2.实施方案：(1)通过实例加深学生对概念的理解；(2)让学生在课前搜集有关在诱变育种上取得的成就，进一步突出重点内容。 五、难点?突破策略 1.难点：基因突变的概念。 2.突破策略：通过举例放映有关的投影和录像的方法，让学生对抽象的概念有一个具体的理解。六、教具准备：投影片、录像片、投影仪、录像机、多媒体设备。七、学法指导：本小节内容为抽象，在教学过程中应采用师生互动，通过实例举证来理解抽象概念和特点。八、课时安排：
基因突变的检测方法
基因突变的检测方法 基因突变的检测方法 基因突变的研已成为当今生命科学研究的热点之一，检测方法也随之迅速发展。人类细胞癌基因的突变类型已如上所述，对于基因突变的检测，1985以前，利用Southern印迹法，可以筛选出基因的缺失、插入和移码重组等突变形式。对于用该法法不能检测的突变，只能应用复杂费时的DNA序列测定分析法。多聚酶链反应（polymerase chain reaction,PCR）技术是突变研究中的最重大进展，使基因突变检测技术有了长足的发展，目前几乎所有的基因突变检测的分子诊断技术都是建立于PCR的基础之上，并且由PCR衍生出的新方法不断出现，目前已达二十余种，自动化程度也愈来愈高，分析时间大大缩短，分析结果的准确性也有很大很提高。其中包括单链构象多态性（single-strand comformational polymorphism,SSCP）和异源双链分析法（heteroduplex analysis,HA）。下面分别介绍几种PCR衍生技术及经典突变检测方法，可根据检测目的和实验室条件选择时参考。 PCR-SSCP法 PCR-SSCP法是在非这性聚丙烯酰胺凝胶上，短的单链DNA和RNA分子依其大街基序列不同而形成不同构象，一个碱基的改变将影响其构象而导致其在凝胶上的移动速度改变。其基本原理为单链DNA在中性条件下会形成二级结构，这种二级结构依赖于其碱基组成，即使一个碱基的不同，也会形成不同的二级结构而出刺同的迁移率。由于该法简单快速，因而被广泛用于未知基因突变的检测。用PCR-SSCP法检测小于200bp的PCR产物时，突变检出率可达70％-95％，片段大于400bp时，检出率仅为50％左右，该法可能会存在1％的假阳性率。应用PCR-SSCP法应注意电泳的最佳条件，一般突变类型对检测的灵敏度无大的影响，同时该法不能测定突变的准确位点，还需通过序列分析来确定。Sarkar等认为对于大于200bp的片段，用其RNA分子来做SSCP会提高其录敏度。应用PCR-SSCP检测点突变已见报道于人类大部分的肿瘤组织或细胞，如乳腺癌、食管癌、肺癌、胃癌、肝癌、胰腺癌等。检测的基因包括多种癌基因及抑癌基因，也是检测抑癌基因p53突变最常用的方法，仅检测第5-8外显子即可发现85％以上的p53基因突变。由于该法简便快速，特别适合大样本基因突变研究的筛选工作。 异源双链分析法（HA） HA法直接在变性凝胶上分离杂交的突变型一野生型DNA双链。由于突变和野生型DNA形成的异源杂合双链DNA在其错配处会形成一突起，在非变性凝胶中电泳时，会产生与相应的同源双DNA不同的迁移率。该法与SSCP相似，所不同的是SSCP分离的是单链DNA，HA法分离的是双链DNA，也只适合于小片段的分析。但HA对一些不能用SSCP 检出的突变有互补作用，两者结合使用，可使突变检出率提高到近100％。 突变体富集PCR法（mutant-enriched PCR）本法的基本原理是利用ras基因家族某个密码子部位存在已知的限制性内切酶位点，如K-ras基因第12密码子的BstNI位点，第13密古巴子有BgⅠⅡ位点。用链续二次的巢式PCR来扩增包括K-ras第12、13密码子的DNA片段，在两次扩增反应之间用相应的内切酶消化扩增的DNA片段，野生型因被酶切而不能进入第二次PCR扩增，而突变型则能完整进入第二次PCR扩增并得到产物的富集。 变性梯度凝胶电泳法（denaturing gradinent electrophoresis,DGGE） DGGE法分析PCR 产物，如果突变发生在最先解链的DNA区域，检出率可达100％，检测片段可达1kb，最适
教案《基因突变》的教学设计
教案：《基因突变》的教学设计 永顺生物名师工作室永顺二中彭继云 一、教材和学情分析 本节课内容包含了两种可遗传变异基因突变和基因重组，而基于前面已经学习了自由组合定律和减数分裂知识，学生们对于基因重组已经有了一定的了解，在这个知识点处理上应注重对学生实际理解能力和图形分析能力的培养，通过实践提高学生的认知能力。这节课的重点和难点就集中于基因突变这个知识点，要通过多种途径来加深对基因突变的内涵和外延的理解。 二、教学目标及重难点 【知识目标】 1.结合实例.模型.游戏等方法从分子水平（碱基对替换.增添.缺失）分析基因突变发生的时间，内因，推导出基因突变概念。 2. 分析基因突变发生在体细胞和生殖细胞时对其控制合成的蛋白质.对性状与子代的影响。 3.基因突变的产生外在原因.特点及意义。 【能力目标】 1.借助示意图的观察和对问题的思考，提高学生判断.推理等能力。 2.通过实例、模型演示推出基因突变概念的过程，锻炼学生们合作探究的能力。 【情感态度价值观目标】 1.通过分析引起基因突变的外部原因培养学生正确的生活态度，珍惜爱护生命。 2.认同基因简并性保持生物性状稳定性的意义，以及基因突变.基因重组对生物多样性形成的积极意义。 【重点、难点】 基因突变发生的概念.原因及特点。 基因突变及基因重组的意义。 三、教学方法及教具 针对教学内容和教学目标，选择的教学方法为：情境教学法.问题教学法.小组讨论法.学生分析归纳法。 教学流程大体为：提出问题──观察现象──分析探索──得出结论。针对学生的认知规律，由熟悉到陌生，引导学生逐渐掌握所学知识。 教具：多媒体.大白纸.染色体卡片 四、课时安排1课时 五、教学过程 导入：（呈现大s和小s图片及不同花的形状、颜色图片）提出问题：为什么花的颜色和形状差距这么大呢？姐妹两个为什么性状差异也很大？先提出变异的概念。然后思考这种变异可以遗传么？如果是遗传物质改变，会不会遗传给后代呢？ 学生活动：学生通过两个素材观察分析，说出环境引起的是不可以遗传的变异，而遗传物质的改变一般可以遗传的变异。 教师点拨总结：变异分为不可遗传的变异和可遗传的变异，可遗传的变异包括基因重组.基因突变和染色体变异。这节课我们来探讨基因突变和基因重组这两种变异。 先导入“变异”的学习： 课件展示两幅图片（柳叶眉和太空椒），引领学生了解“变异”现象。