5-1-基因突变和基因重组总结

第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组（改变）（改变）复习:表现型与基因型的关系表现型

生物体遗传性状的改变就是生物的变异。环境条件基因型（改变）不可遗传的变异

普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中,给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子。

太空椒(经

过太空遨游,

也就是经过辐射的)和普通椒相比,太空椒具有明显的优势,果实肥大,把其种下去后结出的仍是太空椒。可遗传的变异太空椒(左)和

普通青椒(右)可遗传的变异不可遗传的变异基因突变

仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。

由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能遗传给后代。生物变异的类型染色体变异基因重组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，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，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

1949年,美国鲍林博士首先意识到,红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形，从而失去输氧功能。

血红蛋白究竟出了什么问题？

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有两条肽链(共四条)上,第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。

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。为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸－…血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNADNA突变红细胞圆饼状镰刀型GAAGUA镰刀型细胞贫血症病因分析CATGTACTTGAA直接原因根本原因ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

TCCGC

AGGCGATTA

ATDNA片段碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。ACCGCTGGCG基因突变替换增添缺失

由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？思考与讨论ATCCGC···

TAGGC

G···正常碱基对替换TTGGC

G···AACCGC···

DNAAUCCGC···

AACCG

C···

mRNA异亮氨酸精氨酸天冬酰氨精氨酸DNAATCCGC···

TAGGC

G···TAAGC

G···ATTCGC···

正常碱基对替换mRNAAUUCGC···

精氨酸异亮氨酸精氨酸异亮氨酸AUCCGC···

1.碱基对替换，影响小，只改变1个氨基酸或不改变氨基酸。AUCCGC···

ACCG

C···

苏氨酸丙氨酸异亮氨酸精氨酸A

CCGC···

TGGCG···DNAmRNA正常碱基对缺失ATCCGC···

TAGGC

G···AUCCGC···

异亮氨酸精氨酸DNAmRNA正常碱基对增添ATCCGC···

TAGGC

G···ATACCGC···

TAT

GGCG···AU

ACCG

C···

异亮氨酸脯氨酸

1.碱基对替换，影响小，只改变1个氨基酸或不改变氨基酸。

2.碱基对缺失或增添，影响大，不影响缺失或增添前的氨基酸序列，影响缺失或增添后的氨基酸序列。例1:自然界中,一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:

正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1

精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2

精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3

精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添A练一练

2.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信息改变

D.在转录时造成插入点以后的遗传信息改变(08广东生物)3．如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对.可能的后果是（多项选择）

A．没有蛋白质产物

B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止

C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸

D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化4、若某基因原为303个碱基对，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都有可能基因突变都会遗传给后代吗？思考与讨论课本81

1.二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，导致以后大量畸形胎儿出生，畸形生物出现。引起基因突变的原因是……？

2.苏丹红的致癌原理：苏丹红进入人体后，在过氧化物酶的作用下形成苯和萘环羟基衍生物，进一步生成自由基，自由基可以与DNA、RNA等结合，从而产生致癌作用。

3.乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝细胞的基因，使肝细胞发生变异。肝脏炎症的不断刺激，使肝细胞进一步变异，肝细胞不凋亡，而且不断地再生，就形成了肿瘤。

物理因素：化学因素：生物因素：辐射如：X射线、

紫外线、激光等如：亚硝酸、碱基类似物等包括病毒和某些细菌等内部因素：复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成改变外部因素（二）基因突变的原因B.

减数第一次分裂前的间期生殖细胞中也可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）（三）基因突变发生的时间细胞分裂间期

DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。A.

有丝分裂间期体细胞中可以发生基因突变从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？白眼果蝇白化苗短腿的安康羊白色皮毛牛犊（四）基因突变的特点特

点

1：

普

遍

性基因突变发生在生物个体发育的什么时期?

基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？任何时期分裂间期的细胞有哪些细胞能发生基因突变？特点2：在生物体内随机发生

突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。Aa2a1a3特点3基因突变是不定向的基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料特点4突变率低白化病特点5大多数突变是有害的

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。为

什

么

呢

?白化苗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多数有害,少数有利①普遍性：②随机性：④低频性：⑤多害少利性：一个基因可以产生一个以上的等位基因③不定向性：（四）基因突变的特点（五）基因突变的意义基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）1.可以产生新的基因2.是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。

“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:①基因的自由组合:非同源染色体上的非等位基因的自由组合二、基因重组Ab和aBAB和ab非同源染色体上的非等位基因自由组合AaBBAabb一种具有23对等位基因(这23对等位基因分别位于23对同源染色体上)的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有__________种。223非同源染色体上的非等位基因自由组合同源染色体的非姐妹染色单体

之间的局部交换AabBAabB1.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:①基因的自由组合:非同源染色体上的非等位基因的自由组合二、基因重组②基因的互换同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.③重组DNA技术：通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，在生物体外重组，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。3、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一.比如说，一对具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有220=1048576种。重组DNA技术（转基因技术）

控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型。发生时期：有性生殖过程中。特点是：非常丰富。基因重组能否产生新的基因？基因突变和基因重组区别1.基因突变：基因________改变，它______新的基因

可能出现新性状。发生时期：_____________________

特点:①普遍性、②随机性、③______、④多数有害、⑤不定向性。内部结构能产生细胞分裂间期(DNA复制时)突变率低2．基因重组：控制不同性状的____________，_______新基因，可形成新的______。使性状重新组合。发生时期:____________________特点:__________基因重新组合不产生基因型有性生殖过程中(减数分裂)非常丰富2.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（）

A.基因重组B.基因突变

C.染色体变异D.生活条件改变1.一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是(）

A.自然杂交B.自然选择

C.基因突变D.基因重组课堂练习CA4.利用激光对DNA进行修复，生物学上称之为（）

A.基因突变B.基因重组

C.基因互换D.染色体变异3.下列有关基因突