基因突變與基因重組

生物第一輪復(fù)習(xí)★第1節(jié)基因突變和基因重組第5章基因突變及其他變異多么怪異的生命表現(xiàn)型基因型+

環(huán)境條件不能遺傳的變異（如：曬黑的臉色）（改變）可遺傳的變異（如：色盲）來(lái)源基因突變?nèi)旧w變異基因重組誘因（改變）（改變）思考：通過(guò)美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？(一)、基因突變的實(shí)例積極思維：鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是什么?圓餅型的紅細(xì)胞鐮刀狀的紅細(xì)胞實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…正常病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了什么變化？鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因分析：異常CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA直接原因根本原因

鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由基因突變引起的一種遺傳病，是由于基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變產(chǎn)生的。病因：相應(yīng)性狀的改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變相應(yīng)氨基酸的改變mRNA分子中的堿基發(fā)生變化DNA分子中的堿基對(duì)發(fā)生變化具體變化過(guò)程:這種變化可否遺傳?如何遺傳？可以遺傳突變后的DNA分子復(fù)制,通過(guò)減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞,并將突變基因傳給下一代.

(二)、基因突變的方式ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGC

AACCGTTGGCACCGTGGC替換增添指發(fā)生在基因水平上的變異,是由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。（三）、基因突變的概念:（四）、、基因突突變發(fā)生生的時(shí)期期？細(xì)胞分裂裂的分裂裂間期。。A.有絲絲分裂間間期B.減數(shù)數(shù)第一次次分裂間間期體細(xì)胞中可以發(fā)生基因突變（但一般般不能傳傳給后代代）生殖細(xì)胞中也可以發(fā)生基因突變（可以通通過(guò)受精精作用直直接傳給給后代））請(qǐng)思考：：①由于堿堿基對(duì)的的改變，，是否一一定會(huì)引引起蛋白白質(zhì)的改改變？②基因突突變都會(huì)會(huì)遺傳給給后代嗎嗎？取決決于？不一定。。一般情情況下，，只有發(fā)發(fā)生在生生殖細(xì)胞胞的基因因突變才才能遺傳傳給下一一代。(五)、、基因突突變的原原因和特特點(diǎn)物理因素素：化學(xué)因素素：病毒因素素：紫外線X射線其它各種種輻射亞硝酸堿基類(lèi)似似物苯環(huán)類(lèi)似似物致癌物質(zhì)質(zhì)有：亞硝酸胺胺，石棉棉，3,4-苯苯并芘，，黃曲霉霉素，苯苯，甲苯苯，二甲甲苯，甲甲醛，蘇蘇丹紅，，丙烯酰酰胺，孔孔雀石綠綠、萘、、鉛，硫硫酸鈷，，硝基苯苯，硝基基甲烷等等。復(fù)制偶發(fā)發(fā)錯(cuò)誤堿基組成成改變內(nèi)部因素素：外部因素素1、引起起基因突突變的因因素引起突變變的原因因-----人人類(lèi)史上上的災(zāi)難難一九四五五年八月月六日，，美國(guó)為為迫使日日本迅速速投降，，在日本本廣島投投擲了人人類(lèi)史上上第一顆顆原子彈彈。當(dāng)場(chǎng)場(chǎng)炸死七七萬(wàn)余人人，負(fù)傷傷失蹤者者五萬(wàn)余余人。八八月九日日，美國(guó)國(guó)又在日日本長(zhǎng)崎崎投下第第二顆原原子彈，，造成九九萬(wàn)五千千人傷亡亡。原子子彈迅速速結(jié)束了了第二次次世界大大戰(zhàn)，也也拉開(kāi)了了人類(lèi)核核災(zāi)難的的序幕。。當(dāng)?shù)鼐泳用耖L(zhǎng)期期受到輻輻射遠(yuǎn)期期效應(yīng)的的影響，，腫瘤、、白血病病的發(fā)病病率明顯顯增高，，對(duì)人們們的健康康和生存存造成很很大威脅脅。戰(zhàn)爭(zhēng)與生態(tài)破破壞引起突變的原原因--人類(lèi)史上上的災(zāi)難一九八六年四四月二十六日日凌晨，前蘇蘇聯(lián)烏克蘭境境內(nèi)切爾諾貝利核核電站發(fā)生大大爆炸。前后已有近近萬(wàn)人死于這這起事故，數(shù)數(shù)十萬(wàn)人受到到輻射傷害。。造成直接經(jīng)經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十十億美元，間間接經(jīng)濟(jì)損損失數(shù)千億美美元。其后患患將會(huì)影響人人類(lèi)一百年，，是已知的世世界最大核核事故。這次次事故在世界界上造成的巨巨大影響，使使各國(guó)重新考考慮核能的安安全性并加強(qiáng)強(qiáng)了這方面的的國(guó)際合作。。A.自然突變:自然發(fā)生的的突變B.誘發(fā)突變:在人為條條件下發(fā)生的的突變?nèi)?正常綿羊突變變產(chǎn)生短腿安安康羊如:中子照射不抗抗銹病的燕麥麥種子,變變成抗銹病個(gè)個(gè)體2、基因突變變的種類(lèi)：正常綿羊和短短腿安康羊（中）白化病患兒太空南瓜太空南瓜王這種太空南瓜瓜王最大能長(zhǎng)長(zhǎng)到200多多公斤，在生長(zhǎng)繁殖期期高峰時(shí)，南南瓜每天能增增大5公斤。。神奇的太空育種(八兩)普通青椒3、基因突變變的特點(diǎn)：細(xì)菌無(wú)無(wú)抗藥藥性——抗藥性棉花正正常枝枝——短果枝枝果蠅紅紅眼———白眼長(zhǎng)翅——?dú)埑岢峒银澯鹩鹈装咨壹t紅色人正正常色覺(jué)———色盲正常膚色———白化病你認(rèn)為突變有有什么特點(diǎn)？？常見(jiàn)突變性狀狀：一在生物物界普遍存在在；討論與思考以植物的個(gè)體體發(fā)育為例：：開(kāi)花結(jié)果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生生的時(shí)期與突突變性狀在生生物體的表現(xiàn)現(xiàn)部位及范圍圍大小有沒(méi)有有關(guān)系？有什么么關(guān)系系？突變發(fā)發(fā)生的的時(shí)間間越早早，表表現(xiàn)突突變的的部分分越多多，突突變發(fā)發(fā)生的的時(shí)期期越晚晚，表表現(xiàn)突突變的的部分分越少少。基因突突變發(fā)發(fā)生在在生物物個(gè)體體發(fā)育育的什什么時(shí)時(shí)期？？哪些細(xì)細(xì)胞能能發(fā)生生基因因突變變？任何時(shí)時(shí)期分裂間間期的的細(xì)胞胞有二、在在生物物體內(nèi)內(nèi)隨機(jī)機(jī)發(fā)生生；三、基基因突突變是是不定向向的經(jīng)誘變變處理理的紫紫色種種子產(chǎn)產(chǎn)生的的子代代種子子經(jīng)誘變變處理理的黑黑色家家鼠產(chǎn)產(chǎn)生的的子代代顯性突突變隱性突突變基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類(lèi)色盲基因3×10－5小資料料四、自自然突突變率率低；白化苗五、大大多數(shù)數(shù)突變變是有害的白化病病為什么么呢？？任何一一種生生物都都是長(zhǎng)長(zhǎng)期進(jìn)進(jìn)化過(guò)過(guò)程的的產(chǎn)物物，它它們與與環(huán)環(huán)境取取得了了高度度的協(xié)協(xié)調(diào)。。①普普遍遍性性:自然然界界的的物物種種中中廣廣泛泛存存在在②隨隨機(jī)機(jī)性性:可發(fā)發(fā)生生在在任任何何時(shí)時(shí)期期③稀稀有有性性:自然然界界突突變變率率很很低低：：10－5-10-8④害害多多利利少少性性:多數(shù)數(shù)有有害害,少少數(shù)數(shù)有有利利。。(打打破破對(duì)對(duì)環(huán)環(huán)境境的的適適應(yīng)應(yīng)性性)⑤不不定定向向性性3、、基基因因突突變變的的特特點(diǎn)點(diǎn)：：基因因突突變變的的結(jié)結(jié)果果是是產(chǎn)產(chǎn)生生了了一一個(gè)個(gè)新的的基基因因，該該基基因因與與原原基基因因是是什什么么關(guān)關(guān)系系？？染色色體體上上基基因因的的數(shù)數(shù)量量發(fā)發(fā)生生改改變變了了嗎嗎？？思考：等位位基基因因沒(méi)有有思考：生物物體體內(nèi)內(nèi)發(fā)發(fā)生生的的基基因因突突變變是是否否都都能能引引起起生生物物表表現(xiàn)現(xiàn)型型的的變變化化？？為為什什么么？？不一一定定。。①一一種種氨氨基基酸酸可可以以由由多多種種密密碼碼子子決決定定，，當(dāng)當(dāng)突突變變后后的的DNA轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄錄成成的的密密碼碼子子仍仍然然決決定定同同種種氨氨基基酸酸時(shí)時(shí)，，這這種種突突變變不不會(huì)會(huì)引引起起生生物物性性狀狀的的改改變變。。②突突變變成成隱隱性性基基因因在在雜雜合合子子中中不不引引起起性性狀狀的的改改變變(六六)、、基因因突突變變的的意意義義：：是新新基基因因產(chǎn)產(chǎn)生生的的途途徑徑，，是是生生物物變變異異的的根根本本來(lái)來(lái)源源,是是生生物物的的進(jìn)進(jìn)化化的的原原材材料料。?；蛲蛔冃禄颍ǖ任换颍┗蛐停ǜ淖儯┍憩F(xiàn)型（改變）生物進(jìn)化對(duì)于于生生物物個(gè)個(gè)體體而而言言，，發(fā)發(fā)生生自自然然突突變變的的頻頻率率是是很很低低的的。。但但一一個(gè)個(gè)物物種種是是由由很多多個(gè)個(gè)體體組成成，，且且經(jīng)經(jīng)漫長(zhǎng)的的進(jìn)化化歷程程中產(chǎn)生生的突突變還還是很很多的的，其其中有有不少少突變變是有利突突變，對(duì)生生物的的進(jìn)化化有重重要的的意義義。因因此，，基因突突變能能夠?yàn)闉樯镂镞M(jìn)化化提供供原材材料。①打破破對(duì)環(huán)環(huán)境的的適應(yīng)應(yīng)性②產(chǎn)生生新基基因引發(fā)生生物變變異為進(jìn)化化提供供原始始材料料思考：既然自自然狀狀態(tài)下下基因因突變變率很很低，，而且且大多多數(shù)基基因突突變對(duì)對(duì)生物物體是是有害害的，，為什什么還還能為為生物物進(jìn)化化提供供原材材料呢呢？化學(xué)因因素：：有亞硝硝酸、、硫酸酸二乙乙酯等等。（1））人工工誘導(dǎo)導(dǎo)基因因突變變常用用方法法：物理因因素：：包括X射線線、紫紫外線線、激激光等等；生物因因素：：病毒、、細(xì)菌菌等。。（七））、人人工誘誘變?cè)谠谟N種上的的應(yīng)用用（4））誘變變意義義:是創(chuàng)造造動(dòng)、、植物物新品品種和和微生生物新新類(lèi)型型的重重要方方法（（舉例例）（七））、人人工誘誘變?cè)谠谟N種上的的應(yīng)用用①成功功率低低,有有利變變異個(gè)個(gè)體往往往不不多，，處理理的材材料量量大（（育種種規(guī)模模大））②誘變的的各種種因素素都是是致癌癌因素素，如如有泄泄漏將將造成成人體體傷害害或環(huán)環(huán)境污污染（2））優(yōu)點(diǎn)：：①提高突變率，創(chuàng)造新類(lèi)型，縮短育種周期②大副度改良某些性狀（3））缺點(diǎn):據(jù)報(bào)載載：十十幾年年來(lái)，，我國(guó)國(guó)從航航天搭搭載的的60多種種、500多個(gè)個(gè)品種種的植植物種種子中中，篩篩選培培育出出了多多個(gè)在在農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)上發(fā)發(fā)揮作作用的的新品品種種。據(jù)不不完全全統(tǒng)計(jì)計(jì)，空空間誘誘變育育成的的高產(chǎn)產(chǎn)、優(yōu)優(yōu)質(zhì)新新品種種（品品系）），在在全國(guó)國(guó)種植植的面面積已已超過(guò)過(guò)100萬(wàn)萬(wàn)畝。。與此此同時(shí)時(shí)太空空動(dòng)物物的培培育也也取得得了初初步的的成效效。2、關(guān)關(guān)于基基因突突變的的下列列敘述述中，，錯(cuò)誤誤的是是（（））A．基基因突突變是是指基基因結(jié)結(jié)構(gòu)中中堿基基對(duì)的的增添添、缺缺失或或改變變B．基基因突突變是是由于于基因因中脫脫氧核核苷酸酸的種種類(lèi)、、數(shù)量量和排排列順順序的的改變變而發(fā)發(fā)生的的C．基基因突突變可可以在在一定定的外外界環(huán)環(huán)境條條件或或者生生物內(nèi)內(nèi)部因因素的的作用用下引引起D．基基因突突變的的突變變率是是很低低的，，并且且都是是有害害的跟蹤訓(xùn)練D3、基基因A與a1、a2、a3之間的的關(guān)系系如圖圖，該該圖不不能表表明的的是（（））A基基因突突變是是不定定向B．等位位基因的的出現(xiàn)是是基因突突變的結(jié)結(jié)果C．正常常基因與與致病基基因可以以通過(guò)突突變而轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化D．這些些基因的的轉(zhuǎn)化遵遵循自由由組合定定律跟蹤訓(xùn)練D“一母生生九仔，，連母十十個(gè)樣””，這種種個(gè)體的的差異，，主要是是什么原原因產(chǎn)生生的?基因重組組二、基因因重組1、概念念:在生物進(jìn)進(jìn)行有性生殖殖過(guò)程中,控制制不同性性狀的基基因的重重新組合合.2、類(lèi)型型:①基因的的自由組組合:②基因的的互換:非同源染色色體上的的非等位基因因的自由組合合（減數(shù)第一次分裂后期）同源染色體上上的非姐妹染色單體體之間發(fā)發(fā)生局部部互換（（減數(shù)第一次分裂前期形成四分分體的過(guò)過(guò)程中））PX黃色圓粒粒綠色皺粒粒黃色圓粒粒F1F2黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒非同源染染色體上上的非等位基基因自由由組合一種具有有20對(duì)對(duì)等位基因因（這20對(duì)等位位基因分分別位于于20對(duì)同同源染色色體上））的生物物進(jìn)行雜雜交時(shí)，，F(xiàn)2可能出現(xiàn)現(xiàn)的表現(xiàn)現(xiàn)型就有有種。AabBAaBbAb和aBAB和ab220=1048576同源染色色體之間間交換示示意圖同源染色色體的非非姐妹染染色單體體之間的的局部交交換AabBAaBb同源染色色體的非姐妹染染色單體體之間的局局部交換換AabBAaBb3、意義義:通過(guò)有性性生殖實(shí)實(shí)現(xiàn)基因因重組為為生物變變異提供供了極其其豐富的的來(lái)源,是生物物多樣性性的重要要原因之之一.基因重組組能否產(chǎn)產(chǎn)生新的的基因？？3、基因因重組的的意義為生物變變異提供供了極其其豐富的的來(lái)源,是生物物變異的的主要來(lái)來(lái)源是形成生物多樣樣性的重要原原因之一一對(duì)于生物進(jìn)化化具有十分分重要的的意義優(yōu)點(diǎn)：使不同個(gè)個(gè)體的優(yōu)優(yōu)良性狀狀集中到到一個(gè)個(gè)體體上。缺點(diǎn)：育種年限限長(zhǎng)。4、應(yīng)用：雜交育育種:基因突變和重重組引起的變變異有什么區(qū)區(qū)別?1．基因突變：基因_________改變，它________新的基基因發(fā)生時(shí)期：________________________特點(diǎn)：①普遍遍性、②隨機(jī)機(jī)性、③___________、、④多數(shù)有害、、⑤不定向性性。

2．基因重組組：控制不同同性狀的的_____________，_______新基因因，可形形成新的的________。。發(fā)生時(shí)期期：___________________特點(diǎn)：__________內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)能產(chǎn)生細(xì)胞分裂裂間期（（DNA復(fù)制時(shí)時(shí)）突變率低低基因重新新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖殖過(guò)程中中(減數(shù)數(shù)分裂)非常豐富富小結(jié)：基基因突變變與基因因重組的的比較基因突變基因重組定義發(fā)生時(shí)間原因特點(diǎn)實(shí)質(zhì)意義堿基對(duì)增增添|缺缺失|替替換引起起基因結(jié)構(gòu)構(gòu)變化，，產(chǎn)生新基基因不產(chǎn)生新新基因，，產(chǎn)生新新基因型型生物變異異的根本本來(lái)源，，為生物物的進(jìn)化化提供原原始材料料有性生殖殖中，控控制不同同性狀的的基因重新新組合的的過(guò)程普遍性、、隨機(jī)性性、低頻頻性、多多害少利利性、不不定向性性。非常豐富富自發(fā)突變變、誘發(fā)發(fā)突變細(xì)胞分裂裂間期，，DNA復(fù)制過(guò)程中減數(shù)第一一次分裂裂前、后后期生物變異異的來(lái)源源之一，，對(duì)生物物的進(jìn)化化有重要要意義。。非同源染染色體自自由組合|交交叉互互換總結(jié)：對(duì)對(duì)比基因因突變與與基因重重組：基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時(shí)間條件意義可能性總結(jié)：對(duì)對(duì)比基因因突變與與基因重重組：基因突變基因重組本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因（堿基替換|增添|缺失）并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀發(fā)生組合發(fā)生時(shí)間細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制過(guò)程中減數(shù)分裂第一次分裂后/前期（非同源染色體自由組合|交叉互換）條件外界環(huán)境條件（物理、化學(xué)、生物因素）或內(nèi)部因素有性生殖過(guò)程中減數(shù)分裂意義為生物的進(jìn)化提供原始材料形成生物多樣性的重要原因之一可能性突變頻率低，但普遍存在，變異不定向有性生殖中非常普遍1、下面面敘述的的變異現(xiàn)現(xiàn)象，可可遺傳的的是A．由于水肥肥充足而而造成的的小麥粒粒大粒多多性狀B．果樹(shù)樹(shù)修剪后后所形成成的樹(shù)冠冠具有特特定的形形狀C．用生生長(zhǎng)素處處理未經(jīng)經(jīng)受粉的的番茄雌雌蕊，得得到的果果實(shí)無(wú)子子D．開(kāi)紅紅花的一一株豌豆豆自交，，后代部部分植株株開(kāi)白花花D精典例題題2、在一一個(gè)DNA分子子中如果果插入了了一個(gè)堿堿基對(duì)，，則A.不能能轉(zhuǎn)錄B.不能能翻譯C.在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄時(shí)造造成插入入點(diǎn)以前前的遺傳傳密碼改改變D.在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄時(shí)造造成插入入點(diǎn)以后后的遺傳傳密碼改改變3、若某某基因原原為303對(duì)堿堿基，現(xiàn)現(xiàn)經(jīng)過(guò)突突變，成成為300個(gè)堿堿基對(duì)，，它合成成的蛋白白質(zhì)分子子與原來(lái)來(lái)基因合合成的蛋蛋白質(zhì)分分子相比比較，差差異可能能為A．只相相差一個(gè)個(gè)氨基酸酸，其他他順序不不變B．長(zhǎng)度度相差一一個(gè)氨基基酸外，，其他順順序也有有改變C．長(zhǎng)度度不變，，但順序序改變D．A、、B都有有可能DD4、人類(lèi)類(lèi)能遺傳傳給后代代的基因因突變常常發(fā)生在在A.減數(shù)數(shù)第一次次分裂B.四分分體時(shí)期期C.減數(shù)數(shù)第一次次分裂的的間期D.有絲絲分裂間間期C5.誘發(fā)發(fā)突變與與自然突突變相比比，正確確的是A．都是是有利的的B．．都是定定向的C．都是是隱性突突變D．誘誘發(fā)突變變率高D6.大大麗花的的紅色(C)對(duì)白白色(c)為顯性性，一株株雜合的的大麗花花植株有有許多分分枝，盛盛開(kāi)眾多多紅色花花朵，其其中有一一朵花半半邊紅色色半邊白白色，這這可能是是哪個(gè)部部位的C基因突突變?yōu)閏造成的的？A、幼幼苗的體體細(xì)胞B、早期期葉芽的的體細(xì)胞胞C、花芽芽分化時(shí)時(shí)的細(xì)胞胞D、雜合合植株產(chǎn)產(chǎn)生的性性細(xì)胞C1、生物物變異的的根本來(lái)來(lái)源是A．基因因重組B．．染色體體數(shù)目變變異C．染色色體結(jié)構(gòu)構(gòu)變異D．基基因突變變2、基因因重組發(fā)發(fā)生在A．減數(shù)數(shù)分裂形形成配子子的過(guò)程程中B．受精精作用形形成受精精卵的過(guò)過(guò)程中C．有絲絲分裂形形成子細(xì)細(xì)胞的過(guò)過(guò)程中D．通過(guò)過(guò)嫁接，，砧木和和接穗愈愈合的過(guò)過(guò)程中課堂鞏固DA3、某自自花傳粉粉植物連連續(xù)幾代代開(kāi)紅花花，一次次開(kāi)出一一朵白花花，白