理化生基因突变和基因重组

基因突变和基因重组 表现型 基因型 环境条件 改变 改变 改变 复习 表现型与基因型的关系 引入 生物体遗传性状的改变就是生物的变异 变异的类型 可遗传的变异 不遗传的变异 基因突变 染色体变异 基因重组 仅仅由环境不同引起 遗传物质没有改变 不能遗传给后代 生物变异的类型 遗传物质改变引起的变异 1910年 赫里克医生的诊所来了一位黑人病人 病人脸色苍白 四肢无力 是严重的贫血病患者 医生使用所有能治疗贫血病的药物 但对这个病人无效 对病人做血液检查时发现 红细胞在显微镜不是正常的圆饼形 而是又长又弯的镰刀形 称镰刀状细胞贫血症 一 基因突变 一 基因突变的实例 为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢 随着分子遗传学的崛起 已经查明DNA分子中的一组碱基由CTT变成CAT 1956年 英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白氨基酸序列中第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代 正常 异常 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 脯氨酸 缬氨酸 谷氨酸 思考与讨论 谷氨酸 缬氨酸 正常 异常 原因 原因 镰刀型细胞贫血症是由 引起的一种遗传病 是由于基因的 发生了改变产生的 病因 基因突变 结构 根本 直接 增添 缺失 替换 DNA分子中发生碱基对的 和 而引起的的改变 增添 缺失 替换 基因结构 一 基因突变的概念 二 基因突变发生的时间 Why 细胞周期中的分裂间期 A 有丝分裂间期 B 减数第一次分裂间期 体细胞 生殖细胞 中可以发生基因突变 但一般不能传给后代 中也可以发生基因突变 可以通过受精作用直接传给后代 三 基因突变的原因 原因 1 诱发突变 提高突变频率物理因素 紫外线 X射线损伤DNA化学因素 亚硝酸 碱基类似物改变碱基生物因素 某些病毒的遗传物质影响宿主细胞的DNA2 自然突变 DNA复制发生错误碱基组成发生改变 四 基因突变的特点 棉花正常枝 短果枝果蝇红眼 白眼长翅 残翅家鸽羽毛白色 灰红色人正常手指 多指正常肤色 白化病 1 在生物界普遍存在 常见突变性状 以植物的个体发育为例 基因突变发生在生物个体发育的什么时期 任何时期 2 在生物体内随机发生 3 基因突变是不定向的 小资料 4 突变率低 白化苗 5 大多数突变是有害的 白化病 为什么呢 任何一种生物都是长期进化过程的产物 它们与环境取得了高度的协调 五 基因突变的特点 自然界的物种中广泛存在 可发生在任何时期 自然界突变率很低 10 5 10 8 打破对环境的适应性 多数有害 少数有利 普遍性 随机性 低频性 多害少利性 一个基因可以产生一个以上的等位基因 不定向性 六 基因突变的意义 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 为生物的进化提供了原材料 这种太空南瓜王最大能长到200多公斤 在生长繁殖期高峰时 南瓜每天能增大5公斤 实例 黑农五号 大豆高产青霉菌株太空椒 七 人工诱变在育种上的应用 是创造动 植物新品种和微生物新类型的重要方法 一母生九仔 连母十个样 这种个体的差异 主要是什么原因产生的 基因重组 二 基因重组 1 概念 在生物进行有性生殖过程中 控制不同性状的基因的自由组合 2 类型 基因自由组合 基因互换 非同源染色体上的非等位基因的自由组合 同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换 后一页 基因重组能否产生新的基因 非同源染色体上的非等位基因自由组合 A a b B A a B b Ab和aB AB和ab 上一页 A a b B A a B b 同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换 上一页 3 意义 是生物变异重要来源 生物多样性的重要原因之一 对生物进化有重要意义 基因重组 基因突变和重组引起的变异有什么区别 1 基因突变 基因 改变 它 新的基因发生时期 特点 普遍性 随机性 多害少利性 不定向性 2 基因重组 控制不同性状的 新基因 可形成新的 发生时期 特点 内部结构 能产生 细胞分裂间期 DNA复制时 突变率低 基因重新组合 不产生 基因型 有性生殖过程中 减数分裂 非常普遍 基因突变和基因重组的比较 有丝分裂间期和减数第一次分裂间期 减数第一次分裂的后期和四分体时期 在一定的外因或内部因素的作用下 由于基因复制时碱基改变使基因结构发生改变 减数分裂过程中 同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合 产生新的基因 产生新的基因型 所有生物均可发生 具有普遍性 只适用于真核生物有性生殖 细胞核遗传 1 在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对 则A 不能转录B 不能翻译C 在转录时造成插入点以前的遗传密码改变D 在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 D 精典例题 2 若某基因原为303对碱基 现经过突变 成为300个碱基对 它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较 差异可能为A 只相差一个氨基酸 其他顺序不变B 长度相差一个氨基酸外 其他顺序也有改变C 长度不变 但顺序改变D A B都有可能 D 精典例题 3 人类能遗传给后代的基因突变常发生在A 减数第一次分裂B 四分体时期C 减数第一次分裂的间期D 有丝分裂间期 C 精典例题 4 诱发突变与自然突变相比 正确的是A 都是有利的B 都是定向的C 都是隐性突变D 诱发突变率高 D 精典例题 1 生物变异的根本来源是A 基因重组B 染色体数目变异C 染色体结构变异D 基因突变2 基因重组发生在A 减数分裂形成配子的过程中B 受精作用形成受精卵的过程中C 有丝分裂形成子细胞的过程中D 通过嫁接 砧木和接穗愈合的过程中 D A 3 某自花传粉植物连续几代开红花 一次开出一朵白花 白花的后代全开白花 其原因是A 基因突变B 基因重组C 基因分离D 环境影响 A 4 上眼睑下垂是一种显性遗传病 某一男性患者 其父母正常 请判断这人性状最可能是A 伴性遗传B 常染色体遗传C 基因突变D 基因重组 C 5 如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液 输给一个血型相同的正常人 将使正常人 B A 基因产生突变 使此人患病B 无基因突变 性状不遗传给此人C 基因重组 将病遗传给此人D 无基因突变 此人无病 其后代