基因突变和基因重组复习课复习用

1、第第5 5章章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异第第1 1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组问题问题1、什么是生物的变异？ 生物的变异是指生物亲、子代间或子代不生物的变异是指生物亲、子代间或子代不同个体间存在同个体间存在性状差异性状差异的现象。的现象。例一、夏天去海边晒黑了的皮肤；水例一、夏天去海边晒黑了的皮肤；水肥充足处的小麦植株穗大粒多肥充足处的小麦植株穗大粒多问题问题2、生物的变异有哪些类型？变异的类型变异的类型不遗传的变异不遗传的变异：仅仅是由环境因素的影响造成的变异。：仅仅是由环境因素的影响造成的变异。 遗传物质没有改变，变化的性状不能遗传物质没有改变，变化的性状不能 进

2、一步遗传给后代。进一步遗传给后代。基因重组基因重组可遗传的变异可遗传的变异：是由于遗传物质的改变而引起的：是由于遗传物质的改变而引起的 变异变异 变化的性状能遗传给后代变化的性状能遗传给后代基因突变基因突变染色体变异染色体变异例二、镰刀型贫血症；黄色圆粒例二、镰刀型贫血症；黄色圆粒豌豆自交，后代出现黄色皱粒和豌豆自交，后代出现黄色皱粒和绿色圆粒新类型；猫叫综合征绿色圆粒新类型；猫叫综合征有同学说：有同学说：“由由环境引起的变异环境引起的变异是不能够遗传是不能够遗传的。的。”这话正确这话正确吗？为什么？吗？为什么？知识回顾知识回顾:考点考点1、基因突变的实例、基因突变的实例积极思维：积极思维：镰

3、刀型细胞贫血症的病因是什么镰刀型细胞贫血症的病因是什么?圆饼型的红细胞圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞镰刀状的红细胞实例：镰刀型细胞贫血症实例：镰刀型细胞贫血症缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷谷氨酸氨酸赖氨酸赖氨酸异常异常缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷谷氨酸氨酸赖氨酸赖氨酸正常正常 血红蛋白分子多肽链的部分氨基酸序列血红蛋白分子多肽链的部分氨基酸序列cttcttgaagaa谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸dnadnamrnamrna氨基酸氨基酸血红蛋白血红蛋白 正常正常异常异常guaguacatcatgtagta突变突变

4、gaagaa_原因原因_原因原因根本根本直接直接镰刀型细胞贫血症病因的图解镰刀型细胞贫血症病因的图解 将一个正常人的血液输给血型相同的镰刀将一个正常人的血液输给血型相同的镰刀型细胞贫血症患者能达到治愈的目的吗？型细胞贫血症患者能达到治愈的目的吗？ 基因突变基因突变是指由于是指由于dnadna分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的_而引起的而引起的_的改变。的改变。增添增添替换替换缺失缺失（d）（d1）（d2）（d3）增添、缺失或替换增添、缺失或替换基因结构基因结构探究探究:基因突变基因突变一定一定会导致生物性状的改变吗会导致生物性状的改变吗?基因突变的概念基因突变的概念dnaa u c c g

5、c a u u c gc 异亮氨酸异亮氨酸 精氨酸精氨酸mrnaa t c c g c t a g g c g 正常正常t a a g c g a t t c g c 碱基对碱基对替换替换精氨酸精氨酸异亮氨酸异亮氨酸【例例】(2010(2010福建高考福建高考) )下图为人下图为人wnk4wnk4基因部分碱基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知已知wnk4wnk4基因发生一种突变，导致基因发生一种突变，导致11691169位赖氨酸变位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是为谷氨酸。该基因发生的突变是( () )a a处插入碱基对处插

6、入碱基对gcgcb b处碱基对处碱基对atat替换为替换为gcgcc c处缺失碱基对处缺失碱基对atatd d处碱基对处碱基对gcgc替换为替换为atatb(1)(1)诱发突变诱发突变( (外因外因) ) 物理因素物理因素：如紫外线、：如紫外线、x x射线射线 化学因素化学因素：如亚硝酸、碱基类似物：如亚硝酸、碱基类似物 生物因素生物因素：如某些病毒：如某些病毒(2)(2)自然突变自然突变( (内因内因) )：dnadna分子复制时偶尔发生差错，分子复制时偶尔发生差错，dnadna的碱基组成发生改变等原因自发产生的碱基组成发生改变等原因自发产生损伤细胞内的损伤细胞内的dnadna改变核酸的碱基

7、改变核酸的碱基影响细胞的影响细胞的dnadna基因突变的原因：基因突变的原因： 基因突变若发生在基因突变若发生在配子配子中（中（减数分裂减数分裂时产生时产生）将遵循遗传规律）将遵循遗传规律传递给后代传递给后代。 若发生在若发生在体细胞体细胞（有丝分裂有丝分裂），一般），一般不不能遗传能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过变，可通过无性生殖无性生殖传递。人体某些体传递。人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞癌细胞。基因突变的特点：基因突变的特点：在生物界中是普遍存在的在生物界中是普遍存在的 可以发生在生物个体发育的任何时期、

8、细胞可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的内不同的dnadna分子上、同一分子上、同一dnadna的不同部位的不同部位 一个基因可以向不同的方向发生突变，一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因产生一个以上的等位基因自然状态下，基因突变的频率是很低的自然状态下，基因突变的频率是很低的大多数基因突变对生物体是有害的，只大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，有些既无害也无益有少数是有利的，有些既无害也无益普遍性普遍性随机性随机性不定向性不定向性低频性低频性多害少利性多害少利性基因突变不改变染色体上基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因基因的数量，只改变基因

9、的内部结构，使一个基因的内部结构，使一个基因变成它的变成它的等位基因等位基因（aa或或aa）。）。由于发生了碱基对的替换、增添或缺失，其结由于发生了碱基对的替换、增添或缺失，其结果就使原来的基因中的碱基种类、数量和排列果就使原来的基因中的碱基种类、数量和排列顺序发生了局部改变，从而导致原来的基因变顺序发生了局部改变，从而导致原来的基因变为它的等位基因。为它的等位基因。基因突变的意义基因突变的意义: :“一猪生九仔，连母十个一猪生九仔，连母十个样样”，这种个体的差异，主，这种个体的差异，主要是什么原因产生的要是什么原因产生的? ?二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念: :在生物进行在生物进

10、行有性生殖有性生殖过程中过程中, ,控制控制不同性状的基因的不同性状的基因的重新组合重新组合. .2 2、类型、类型: :随机重组随机重组: :交换重组交换重组: :非同源染色体上的非等位非同源染色体上的非等位基因的自由组合基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染色单体同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换，导致染色单之间发生局部互换，导致染色单体上的非等位基因重新组合体上的非等位基因重新组合. .注:广义的基因重组还包括广义的基因重组还包括dna重组技术。重组技术。非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合aabbaabbab和和abab和和ab减数第一次分裂后

11、期减数第一次分裂后期基因重组是通过基因重组是通过有性生殖有性生殖来实现的来实现的减数第一次分裂形成四分体时期减数第一次分裂形成四分体时期基因重组的意义：基因重组的意义： 基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的重要来基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的重要来源。源。产生新的基因型，为生物变异提供了极其丰富产生新的基因型，为生物变异提供了极其丰富的来源；是形成生物多样性的重要原因之一，的来源；是形成生物多样性的重要原因之一，对生物的进化具有重要的意义。对生物的进化具有重要的意义。生产上应用的生产上应用的 （人工诱变育种、杂交育种）（人工诱变育种、杂交育种）方法，就是主要利用方

12、法，就是主要利用基因重组基因重组来创造新品种的。来创造新品种的。 同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是：的变异性，其根本原因是： 。 基因重组能够产生多样化的基因组合的子代基因重组能够产生多样化的基因组合的子代基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质发生时期发生时期及原因及原因条件条件意义意义发生可能发生可能基因分子结构发生改变，基因分子结构发生改变，产生新基因产生新基因,出现新的性状。出现新的性状。基因基因重新组合重新组合，产生了新的，产生了新的基因型，性状重新组合基因型，性状重新组合细胞分裂间期细胞分裂间期dna分子复制

13、分子复制时，外界理化因素或自身生时，外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失增添或缺失减数第一次分裂前期、后减数第一次分裂前期、后期，期， （同源染色体交叉（同源染色体交叉互换、非同源染色体自由互换、非同源染色体自由组合）组合）外界环境条件的变化和外界环境条件的变化和内部因素的相互作用内部因素的相互作用有性生殖过程中进行有性生殖过程中进行减减数分裂形成生殖细胞数分裂形成生殖细胞生物变异的生物变异的根本来源根本来源，是生，是生物进化的原材料。物进化的原材料。是是生物变异的来源之一，生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要是形成生物多样性的重要原因。原因。突变频率低，但普遍存在突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍2. 进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是在着一定的差异的主要原因是 （ ） a. 基因重组基因重组 b. 基因突变基因突变