基因突变和基因重组

高三生物第一轮复习基因突变基因突变 和和 基因重组基因重组生物界中的变异现象变异可以有哪几种可能？基因水平、染色体水平、环境引起基因水平的改变又有哪几种可能呢？基因突变和基因重组基因突变又有哪几种可能？碱基替换、碱基增添、碱基缺失生物的变 异可 遗传的变异：不遗传的变异 ：遗传物质变化引起的。（基因和染色体的改变）环境条件变化引起的 。可遗传的变异来源 ：基因重组 、 基因突变 、 染色体变异一、变异的类型 什么叫基因？什么叫基因？基因是指有基因是指有 遗传效应遗传效应 的的 DNA片段片段 。 什么叫遗传效应？什么叫遗传效应？遗传效应是指有转录为遗传效应是指有转录为 mRNA， 继而翻译继而翻译为蛋白质，或转录为核糖体为蛋白质，或转录为核糖体 RNA（ rRNA)、转、转移移 RNA(tRNA) 的功能。的功能。无论是无论是 核基因核基因 还是还是 质基因质基因 ，都能够，都能够 储存储存 、 传递传递和和 表达表达 遗传信息，也都能发生突变，从而决定生物遗传信息，也都能发生突变，从而决定生物体的性状。体的性状。二、基因的结构二、基因的结构原核细胞 真核细胞不同点 编码区是_的编码区是间隔的、 _的相同点都由 能够编码蛋白质的 _和具有调控作用的 _区组成的原核细胞与真核细胞的基因结构比较思考* 编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细 胞与真核细胞基因结构一样长吗？连续 不连续编码区非编码* 一般来说，如果你知道了某真核生物的一条多肽链的氨基酸序列，能否确定其基因编码区的DNA序列？为什么？真核生物的基因表达调控比原核生物复杂的原因是什么？n 1）必须对转录产生的 mRNA进行 加工n 2） 转录和翻译在时间和空间上有分隔 n 3）某些基因只能特异地在某些细胞中表达 (细胞分化 )A G G T C A C G T C G A G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G C T C C A G T G C A G CA G G U C A C G U C G A G G U C A C G U C GA G G U C A C G A G G U C U C G1.概念： 基因结构 的改变，包括 DNA碱基对的 增添、缺失或改变 。基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变。突变总是从一个基因变成它的等位基因 。新基因等位 基因D d三、 基因突变实例：早在 上世纪初期，有人在一例严重贫血的黑人血液中看到一种异型红细胞，形状象镰刀型，易破裂，就把此病叫做 “镰刀型细胞贫血病 ”。后来证明是一种遗传病，属于隐性遗传。正常的红细胞 镰刀型红细胞原因：DNA G A AC T TG A AmRNA谷氨酸氨基酸正 常蛋白质突 变 G T AC A TG U A缬氨酸异 常病因：谷氨酸被缬氨酸代替。关键：DNA碱基序列发生改变CTT变成CAT.转录翻译转录翻译2、基因突变的原因 ：（ 1）外因：由于某些外界环境条件（温度的骤变、各种射线等）或内部因素（异常代谢产物）等作用。（ 2） 内因： DNA复制 过程中，基因内部的脱氧核苷酸的 种类 、 数量 或 排列顺序 发生局部改变，从而改变遗传信息。3.基因突变的类型：（ 1）自然突变：自然发生的 。例如：果蝇的白眼肉质牛和产奶多的牛（ 2）诱发突变：人为条件下产生的。4.基因突变的特点： 普遍性 随机性 低频性 有害性 (多害少利 ） 不定向性 6.基因突变的结果基因突变的结果 ：* 对对 基因的影响基因的影响 ：变成它的等位基因：变成它的等位基因* 对性状的影响对性状的影响 ：产生与之对应的性状：产生与之对应的性状5.突变的时期：突变的时期： 细胞分裂间期（细胞分裂间期（ DNA复制时）复制时）【 例 1】 关于基因突变的叙述中，正确的是 ( ) A自然状态下生物的突变率是很低的 B基因突变在光学显微镜下能观察到C突变后的性状都不能遗传给后代 D生物体所发生的突变通常是有害的A D 1.诱变因素物理因素 ：化学因素 ：各种射线（ X射线、紫外线、激光等）秋水仙素 、亚硝酸、硫酸二乙酯2.诱变意义：创造动植物新品种和微生物新类型。3.优点： （ 1）提高变异的频率，加速育种进程。（ 2）大幅度改良某些优良性状。4.缺点：诱变产生的变异，有利于个体往往不多 (成功成功率低率低 )， 需大量处理材料 (产生大量不合格产生大量不合格突变型突变型 )。 也 会出现返祖现象会出现返祖现象7.人工诱变在育种上的应用【 例 2】 紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果如下紫外线波长(nm)存活率(%)突变数 (个 )260 60 50 100280 100 0 1 据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是 ( )A 260nm；酵母菌存活率较低 B 260nm；酵母菌突变数多 C 280mn；酵母菌存活率高 D 280nm；酵母菌突变数少 B 概概 念念意意 义义类类 型型实实 现现随机重组交换重组有性生殖过程变异来源之一进化原因之一生物多样性原因之一（ 基因的自由组合 ）（ 基因的连锁和交换 ）四、基因重组四、基因重组控制 不同性状 的基因重新组合基因突变基因突变基因重组基因重组产生 新的基因 （ 基因分子结构改变 ） ，而产生新的基因型不产生新的基因 （ 基因分子结构不变 ） ，但重组产生新的基因型区区别别【 例 3】 右图表示基因型为 RR的某动物细胞，有关叙述错误的是A图中 R与 r互为等位基因 B图中基因 r只能是基因突变产生 C该细胞只能出现在某种器官中 D图中 a与 a 的分离发生在减数第二次 分裂后期或有丝分裂后期 ( )D 【 例 4】 某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是A缺乏吸收某种氨基酸的能力 B不能摄取足够的乳糖酶 C乳糖酶基因有一个碱基改换了 D乳糖酶基因有一个碱基缺失了( )C 问题讨论1、引起生物变异的原因是什么？ 2、基因突变体现了遗传物质的哪一特点？3、基因突变发生在什么时期？减数分裂 和有丝分裂过程中都可能发生基因突变， 所引起的遗传效应相同吗？4、基因的改变一定会引起生物表现型 的改变吗？ 5、基因重组现象仅存在于真核生物吗？ 如果有一亲代 DNA上某个碱基发生突变，一定会使其子代的性状发生改变吗？ 体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变；体细胞基因发生改变，生殖细胞不一定发生改变；DNA 上的某个碱基不一定位于基因的外显子部位上的某个碱基不一定位于基因的外显子部位 如为父方细胞质内的如为父方细胞质内的 DNA上的某个碱基改变，受精上的某个碱基改变，受精 作用时不一定会传递给子代；作用时不一定会传递给子代； 某亲代传递给子代的为隐性基因，而子代为杂合某亲代传递给子代的为隐性基因，而子代为杂合体，则隐性性状不会表现体，则隐性性状不会表现 出来；出来； 密码子上的碱基发生改变，翻译出相同的氨基酸；密码子上的碱基发生改变，翻译出相同的氨基酸； 性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果。性状表现是遗传基因与环境因素共同作用的结果。在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来；上表现出来； 应该还能找到一些理由说明子代可能不产生性状应该还能找到一些理由说明子代可能不产生性状变异。变异。基因突变 改变 ： 基因型 、 遗传信息、密码