《基因突變和基因重組》素材

《基因突變和基因重組》素材1．基因突變（1）概念：由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失、改變，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，稱為基因突變。（2）實質(zhì)：基因突變是指染色體上個別基因所發(fā)生的分子結(jié)構(gòu)的改變?；蚴蔷哂羞z傳效應(yīng)的DNA片段，每一個基因都有特定的脫氧核苷酸排列順序，含有特定的遺傳信息。當(dāng)基因中的脫核苷酸種類、數(shù)量、排列順序發(fā)生改變時，也就改變了遺傳信息。使其突變成它的等位基因（A→a或a→A），并且通常會引起它所控制的性狀的改變。（3）誘因：a.物理因素：X射線、激光、各種輻射。b.化學(xué)因素：能夠與DNA分子起作用或改變DNA分子性質(zhì)的物質(zhì)，如：亞硝酸鹽、堿基類似物。c.生物因素：病毒、某些細(xì)菌（4）基因突變的時期基因突變可發(fā)生在任何生物的細(xì)胞中，一般發(fā)生于DNA復(fù)制的時候，突變的基因在細(xì)胞分裂的間期隨DNA的復(fù)制而復(fù)制，通過細(xì)胞分裂而傳遞給子細(xì)胞，體細(xì)胞發(fā)生的基因突變一般不能傳遞給后代，而發(fā)生在生殖細(xì)胞中的突變，可以通過生殖細(xì)胞的結(jié)合傳給后代。（5）特點①普遍性：各種生物都可能發(fā)生，在自然界廣泛存在。②可逆性。即正常型與突變型，從左到右稱為正突變，從右到左稱反突變。原因是基因突變并非是原有基因的喪失，而是基因化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。③多向性。即一個基因可以朝著不同的方向發(fā)生突變，形成多種突變。如：A→a1，A→a2，A→a3。a1、a2、a3之間也可以相互轉(zhuǎn)變，且a1、a2、a3都在同一位點上，這就形成了復(fù)等位基因，但對一個二倍體個體來說，體細(xì)胞中只含有其中的一對等位基因，如人類的A、B、O血型就是由三個復(fù)等位基因控制的。④突變往往是有害的，有的甚至是致死的。如人類的糖尿病、血友病、色盲、白化病，水稻、玉米的白化苗等。但也有少數(shù)突變是有利的，如突變產(chǎn)生的植物抗病性、耐旱性、早熟、莖稈堅硬等等。⑤低頻性。自然狀態(tài)下，突變的頻率是很低的，如高等動植物的突變頻率是10-8～10-5，即10萬到1億個配子中，僅有1個發(fā)生基因突變。⑥隨機性?？梢园l(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期。生物體發(fā)育過程中，基因突變發(fā)生的時期越遲，生物體表現(xiàn)突變的部分越少。例如葉芽突變，該葉芽發(fā)育的枝條上的葉、花、果實可能不同；花芽早期突變，一朵花或花序表現(xiàn)變異；體細(xì)胞突變，一般不能傳遞給后代；生殖細(xì)胞突變，通過受精作用傳給后代。不論是對于個體、細(xì)胞、基因來講，或?qū)τ谒绊懙男誀顏碇v，突變的發(fā)生都是一個隨機事件。（5）意義在進化中具有重要意義，是生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初原料（6）應(yīng)用人工誘變：利用物理因素（X射線、紫外線、激光等）化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂）來處理生物，使其發(fā)生突變，用以提高突變率，創(chuàng)造人類需要的突變類型，選育優(yōu)良品種。農(nóng)作物誘變育種：抗病強、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)良品種。微生物育種；青霉素高產(chǎn)菌株選育。2．基因重組（1）概念在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。（2）實質(zhì)A.自由組合型減數(shù)第一次分裂時同源染色體分離，非同源染色體自由組合，非同源染色體上的非等位基因自由組合。合子形成時就可能具有與親代不同的基因型。B.交叉互換型減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色體上的基因重新組合。（3）過程基因重組是通過有性生殖過程實現(xiàn)的。父本和母本的遺傳物質(zhì)不同，雜交后代中基因重新組合，產(chǎn)生變異。父本、母本自身的雜合性越高，遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)相差越大，基因重組的可能性越大。如具有10對相對性狀（其等位基因位于10對同源染色體上）的親本雜交，只考慮基因的自由組合，F(xiàn)2的表現(xiàn)型為210=1024種（4）意義通過有性生殖實現(xiàn)了基因重組，為生物變異提供了極其豐富的來源。是生物多樣性的重要原因之一，對生物的進化具有重要意義。（5）重組DNA技術(shù)重組DNA技術(shù)：將經(jīng)過改造的基因，通過運載體送入生物的細(xì)胞中并且使新的基因在細(xì)胞內(nèi)正確表達(dá)，產(chǎn)生人類所需的物質(zhì)，或者組建出新的生物類型，達(dá)到定向改變生物性狀的目的。重組ＤＮＡ通過可控制的手段，實現(xiàn)了基因間的定向重組，是基因重組的另一種方式。3.比較基因重組和基因突變基因重組基因突變本質(zhì)基因的重新組合產(chǎn)生新的基因型，使性狀重新組合基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，產(chǎn)生了新的基因，出現(xiàn)了新的基因型發(fā)生時期及其原因減Ⅰ四分體時期由于四分體的非姐妹染色單體的交叉互換和減Ⅰ后期非同源染色體的自由組合個體發(fā)育的任何時期和任何細(xì)胞，DNA堿基對的增添、缺失或改變條件不同個體之間的雜交外界條件的劇變和內(nèi)