基因突变及基因重组

第1节

基因突变

和基因重组第5章基因突变及其他变异表现型基因型

+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

不可遗传的变异太空椒（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变异的类型可遗传的变异：不可遗传的变异：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，不能进一步遗传给后代。生物变异的类型

1910年，赫里克医生的诊所来了一位病人，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

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？

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CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA_____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相应性状的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变mRNA分子中的碱基发生变化DNA分子中的碱基对发生变化具体变化过程:这种变化可否遗传?如何遗传？可以遗传突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代.┯┯┯┯

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┷┷┷┷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？细胞周期中的分裂间期(DNA复制时)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：病毒、原核生物、真核生物均可发生以植物的个体发育为例：开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵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４、突变率低；白化苗５、大多数突变是有害的白化病

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

①普遍性:②随机性:③低频性:④多害少利性：一个基因可以产生一个以上的等位基因⑤不定向性：思考：1．基因突变能产生新的基因吗？2．这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害）?3．自然环境会选择哪些个体生存下来？4．基因突变对生物的进化有何意义？(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。注意：产生新基因，但不一定都会产生新性状“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:①基因自由组合:②基因互换:非同源染色体上的非等位基因的自由组合（减Ⅰ后期）同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换（减Ⅰ前期四分体时期）基因重组能否产生新的基因？不能，但可产生新基因型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：①普遍性、②随机性、③___________、

④多害少利性、⑤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)非常普遍有性生殖中非常普遍突变频率低，但普遍存在发生可能生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义生物变异的根本来源，生物进化的原始材料意义有性生殖过程中进行减数分裂形成配子外界环境条件的变化和内部因素的相互作用条件减Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；减Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体的交换重组。可发生在生物个体发育的任何阶段,一般在细胞分裂的间期。包括碱基对的替换、增添和缺失。发生时间不产生新基因，而是不同基因的重新组合，产生新的基因型基因的分子结构发生改变，产生新的基因，可能出现新的性状本质基因重组基因突变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DD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５、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６、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DA７、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A８、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C９.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,其后代患病11、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于

A.基因重组