基因突变和基因重组

高三生物第一轮复习,基因突变和基因重组,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？,基因是指有遗传效应的DNA片段。,什么叫遗传效应？,遗传效应是指有转录为mRNA，继而翻译为蛋白质，或转录为核糖体RNA（rRNA)、转移RNA(tRNA)的功能。,无论是核基因还是质基因，都能够储存、传递和表达遗传信息，也都能发生突变，从而决定生物体的性状。,二、基因的结构,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？,1）必须对转录产生的mRNA进行加工2）转录和翻译在时间和空间上有分隔3）某些基因只能特异地在某些细胞中表达(细胞分化),AGGTCACGTCGAGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCTCCAGTGCAGC,AGGUCACGUCGAGGUCACGUCG,AGGUCACGAGGUCUCG,1.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,GAACTT,GAA,mRNA,谷氨酸,氨基酸,正常,蛋白质,突变,GTA,CAT,GUA,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：*对基因的影响：变成它的等位基因*对性状的影响：产生与之对应的性状,5.突变的时期：细胞分裂间期（DNA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,AD,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(成功率低)，需大量处理材料(产生大量不合格突变型)。也会出现返祖现象,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,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(),A260nm；酵母菌存活率较低,B260nm；酵母菌突变数多,C280mn；酵母菌存活率高,D280nm；酵母菌突变数少,B,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,控制不同性状的基因重新组合,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；,DNA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DNA上的某个碱基改变，受精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，而子代为杂合体，则隐性性状不会表现出来；,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。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；,应该还能找到一些理由说