基因突变和基因重组

5、1基因突变和基因重组,第五章 基因突变及其他变异,1.变异的概念 生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的差异，这种差异就是变异。,一、生物变异的理解,提醒：变异强调亲子代之间或子代不同个体之间的差异，而遗传强调亲子代之间的相似性,2.可遗传变异与不可遗传变异的比较,联系,提醒：水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起的变异一般是不可遗传变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传变异。 细菌、蓝藻等原核生物和病毒的可遗传变异只有一种：基因突变,二、基因突变1、基因突变的实例镰刀型细胞贫血症症状：红细胞呈镰刀状，易破裂，使人患溶血性贫血病因：血红蛋白多肽链上一个谷氨酸被缬氨酸替换根本原因：血红蛋白基因（DNA）上一对碱基对被替换，既由T-A对换成了A-T对。,2、基因突变的概念、原因特点及意义概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。发生时期：主要是细胞分裂剑气DNA复制时。原因：a外因：某些环境条件（如物理、化学、生物因素）b内因：DNA复制过程中，基因碱基对的种类数量和排 列顺序发生改变，从而改变了基因的结构特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、 多害少利性意义：是新基因产生的途径，是生物变异的根本 来源，是生物进化的原材料,3、基因突变的分子机制,提醒：无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒的DNA复制时均可发生基因突变。基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构，即由A变为a或者由a变为A，而A、a的本质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序发生了改变。发生在体细胞有丝分裂过程中的基因突变一般随个体死亡而消失，发生在生殖细胞有丝分裂或减数分裂过程中的基因突变可以传递给后代。,4、基因突变发生的范围,（1）真核生物（有丝分裂、减数分裂、无丝分裂)； （2）原核生物（分裂生殖）； （3）病毒（增殖）。,5、基因突变发生的类型,（1）根据对性状类型的影响，可将基因突变分为：,（2）根据诱变时的状态，可将基因突变分为：,（1）基因突变改变生物性状 突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的结构和功能改变，从而影响生物的性状，如镰刀型细胞贫血症。（2）基因突变不改变生物性状 根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。 若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。 体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。 性状表现是遗传基因和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等。,6、基因突变对性状的影响,7、基因突变对后代有何影响？,8、基因突变的随机性(1)时间上的随机：它可发生于生物个体发育的任何时期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。(2)部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞的中，也可发生于生殖细胞的中；若为前者，一般不传递给后代，若为后者，则可通过生殖细胞的传向子代。可以发生在细胞的内不同的DNA分子上，也可发生在同一DNA分子的不同部分。,9、基因突变多害少利 基因突变可能破换生物体与环境的协调关系，所以一般有害；但少数基因突变也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间提醒：基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如果昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利性状，而在多风的岛屿上则为有利突变。 有些基因突变既无害也无利,10、基因突变对表达的影响,三、基因重组1、本质：不同基因间的重新组合，不产生新基因，可能产生新的基因型，不产生新性状，只出现原有性状的重新组合。2、时期：减数分裂时期3、类型：自然状态下非同源染色体上非等位基因的自由组合四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换人工条件下：重组DNA技术即基因工程4、特点：两个亲本的杂合性越高，基因重组产生变异的可能性越大。非常普遍，产生的变异类型很多5、意义：生物变异的来源之一。是形成生物多样性的重要原因之一。对生物的进化有重要意义,6、三种类型的比较,提醒：基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成