基因突變與基因重組

第五章基因突變及其他變異問題1、什么是生物的變異？生物的變異是指生物親、子代間或子代各個(gè)體間存在性狀差異的現(xiàn)象。例一、古代婦女纏足后的小腳；夏天去海邊曬黑了的皮膚；┅┅問題2、生物變異的主要類型有哪些？變異的類型不遺傳的變異：僅僅是由環(huán)境因素的影響造成的變異。遺傳物質(zhì)沒有改變，變化的性狀不能進(jìn)一步遺傳給后代?；蛑亟M可遺傳的變異：是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的

變異。變化的性狀能遺傳給后代。

基因突變?nèi)旧w變異例二、鐮刀型貧血癥第1節(jié)基因突變和基因重組我?guī)洿簦『摺弧⒒蛲蛔?/p>

紅花藍(lán)紫色1、基因突變的實(shí)例

正常紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞人類鐮刀型貧血病的形成:鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因分析病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了什么變化？…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…正常異常思考與討論（P81）CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因_____原因

鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因的_________發(fā)生了改變產(chǎn)生的引起的一種遺傳病。病因：分子結(jié)構(gòu)根本直接相應(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)生變化具體變化過程:2.基因突變的概念：┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

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┷┷┷┷增添替換缺失

概念：由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失,從而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。請(qǐng)思考：由于堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？堿基改變不一定引起生物性狀的改變:⑴一個(gè)氨基酸有多個(gè)密碼子⑵DNA中的無遺傳效應(yīng)的片段3.基因突變發(fā)生的時(shí)間？細(xì)胞周期中的分裂間期A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞中可以發(fā)生基因突變中也可以發(fā)生基因突變原因：DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中（減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生）將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在體細(xì)胞（有絲分裂），一般不能遺傳。人體某些體細(xì)胞的基因突變，有可能發(fā)展成癌細(xì)胞?；蛲蛔兌紩?huì)遺傳給后代嗎？取決于？物理因素化學(xué)因素生物因素：某些病毒紫外線X射線其它各種輻射亞硝酸堿基類似物苯環(huán)類似物致癌物質(zhì)有亞硝酸胺，石棉，3,4-苯并芘，黃曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，甲醛，蘇丹紅，丙烯酰胺，孔雀石綠、萘、鉛，硫酸鈷，硝基苯，硝基甲烷等。

DNA復(fù)制時(shí)，堿基配對(duì)偶爾發(fā)生錯(cuò)誤堿基組成改變內(nèi)部因素外部因素4、基因突變的原因2公斤重的太空茄引起突變的原因-----人類史上的災(zāi)難一九四五年八月六日，美國為迫使日本迅速投降，在日本廣島投擲了人類史上第一顆原子彈。當(dāng)場炸死七萬余人，負(fù)傷失蹤者五萬余人。八月九日，美國又在日本長崎投下第二顆原子彈，造成九萬五千人傷亡。原子彈迅速結(jié)束了第二次世界大戰(zhàn)，也拉開了人類核災(zāi)難的序幕。當(dāng)?shù)鼐用耖L期受到輻射遠(yuǎn)期效應(yīng)的影響，腫瘤、白血病的發(fā)病率明顯增高，對(duì)人們的健康和生存造成很大威脅。

戰(zhàn)爭與生態(tài)破壞自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低：10－5-10-8(打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性)多數(shù)有害,少數(shù)有利，也有既無害也無利的

①普遍性:②隨機(jī)性:④

低頻性:⑤多害少利性：一個(gè)基因可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因

③不定向性：5、基因突變的特點(diǎn)果蠅：紅眼——白眼人：正常色覺——色盲正常膚色——白化病正常手指——多指羊：正常腿——短腿玉米：綠色的苗——白化苗你認(rèn)為突變有什么特點(diǎn)？常見突變性狀：一在生物界普遍存在；討論與思考短腿安康羊（中）玉米白化苗人類多指開花結(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)生的時(shí)期與突變性狀在生物體的表現(xiàn)部位及范圍大小有沒有關(guān)系？有什么關(guān)系？突變發(fā)生的時(shí)間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少?；蛲蛔儼l(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期？哪些細(xì)胞能發(fā)生基因突變？任何時(shí)期分裂間期的細(xì)胞有二、在生物體內(nèi)隨機(jī)發(fā)生；三基因突是不定向的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人類色盲基因3×10－5小資料四突變率低；白化苗五

大多數(shù)突變是有害的白化病為什么呢？

任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。6、基因突變的結(jié)果：產(chǎn)生了新的等位基因（也就是新的基因）7、基因突變的意義由于基因突變產(chǎn)生的新性狀是生物從未有過的性狀，因此它是1.產(chǎn)生新基因（實(shí)際是等位基因）的途徑，2.生物變異的根本來源，3.為生物進(jìn)化提供了原始的材料。

對(duì)于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但一個(gè)物種是由很多個(gè)體組成，且經(jīng)漫長的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對(duì)生物的進(jìn)化有重要的意義。基因突變概念：原因：特點(diǎn)：意義：DNA分子中堿基對(duì)的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變外部因素（物理、化學(xué)、生物因素）內(nèi)部因素1.普遍性2.

隨機(jī)性、3.不定向性4.低頻性5.多害少利性產(chǎn)生新基因的途徑，是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。時(shí)間：間期二、基因重組什么叫重組性狀？概念：是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。實(shí)現(xiàn)：是通過過程實(shí)現(xiàn)的。有性生殖1、基因重組的概念通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，受精作用發(fā)育成個(gè)體。

同源染色體的交叉互換非同源染色體的自由組合基因重組發(fā)生的時(shí)期：減數(shù)第一次分裂前期、后期基因的自由組合基因的交叉互換2、成因1.非同源染色體上的非等位基因自由組合（時(shí)間：減一后期）一種具有20對(duì)等位基因（這20對(duì)等位基因分別位于

20對(duì)同源染色體上）的生物進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有

種。AabBAaBbAb和aBAB和ab上一頁220=1048576AabBAaBb2.同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換（時(shí)間：減一前期）上一頁3.意義思考：基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？

有無新的基因型和表現(xiàn)型形成？是生物變異的來源之一，是生物多樣性的來源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。基因重組

概念：來源：意義：有性生殖時(shí)，控制不同性狀的基因重新組合減數(shù)分裂時(shí)基因的自由組合和基因的交叉互換生物變異的來源之一是生物多樣性的來源之一對(duì)生物進(jìn)化也具有重要意義基因突變基因重組發(fā)生時(shí)期產(chǎn)生原因條件結(jié)果意義出現(xiàn)頻率DNA堿基對(duì)替換、增添、缺失非同源染色體上的非等位基因自由組合；同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換導(dǎo)致染色單體上的基因重組。有絲分裂間期減一間期減數(shù)第一次分裂前期、后期外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用有性生殖過程中，進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞產(chǎn)生新基因的途徑，生物變異的根本途徑，是生物進(jìn)化的原始材料是生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要因素，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義。突變頻率低出現(xiàn)頻率高產(chǎn)生新的基因，出現(xiàn)新的性狀產(chǎn)生新的基因型，產(chǎn)生新的性狀組合練一練1、某自花傳粉植物連續(xù)幾年只開紅花，一次開出一朵白花，該白花植株的后代全開白花。其變異原因是A、基因分離B、基因重組C、基因突變D、環(huán)境影響2、進(jìn)行有性生殖的動(dòng)物，親代和子代之間總存在著多多少少的差異。形成這種差異的主要原因是A、基因分離B、基因重組C、基因突變D、環(huán)境影響3、基因突變（）；基因重組（）。A、產(chǎn)生新基因；不形成新基因型B、產(chǎn)生新基因；形成新基因型C、不產(chǎn)生新基因；形成新基因型D、不產(chǎn)生新基因；不形成新基因型4、在一塊甲蟲成災(zāi)的馬鈴薯地里，噴灑了一種新農(nóng)藥后，98%的甲蟲死了，2%的甲蟲生存下來。生存下來的原因是（）A、未吃到沾有農(nóng)藥的葉子B、以前曾經(jīng)使用過農(nóng)藥，甲蟲有了抗藥性C、可能是另外一種甲蟲D、由于自然突變產(chǎn)生了抗藥性。自然界中，一種生物某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下：基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸

突變基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸

突變基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸

突變基因3精氨酸苯丙氨酸蘇氨酸酪氨酸丙氨酸

根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是（）A．突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添B．突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換，突變基因1為一個(gè)堿基的增添C．突變基因1為一個(gè)堿基的替換，突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添D．突變基因2為一個(gè)堿基的替換，突變基因1和3為一個(gè)堿基的增添A

下列說法錯(cuò)誤的是（）A、基因突變只發(fā)生在有性生殖過程中B．基因重組只發(fā)生在有性生殖過程中C．基因突變只發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期D、基因重