基因重组和突变

1、第3节 生物的变异 无芒小麦无芒小麦有芒小麦有芒小麦蟒蛇的体色变异蟒蛇的体色变异不可遗传的变异不可遗传的变异（环境变化引起）（环境变化引起）可遗传可遗传的变异的变异 （来源）（来源）基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异生物的变异生物的变异变异的类型：变异的类型：非等位基因随非同源染色体自由组合非等位基因随非同源染色体自由组合 非姐妹染色单体间的交叉互换非姐妹染色单体间的交叉互换 雌雄配子的随机结合雌雄配子的随机结合一、基因重组一、基因重组 在生物体进行在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中，的过程中，非等位非等位基基因因之间的之间的重新组合重新组合，结果使后代出现不同于亲本，结果

2、使后代出现不同于亲本的类型。的类型。1 1、概念、概念2 2、基因重组的来源、基因重组的来源来源来源非同源染色体的自由组合非同源染色体的自由组合: : 减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因的自由组合。等位基因的自由组合。AaBbAaBb组合1组合2 人有人有2323对染色体，就非同源染色体的自由组合对染色体，就非同源染色体的自由组合角度来看，减数分裂产生配子的种类可达？角度来看，减数分裂产生配子的种类可达？例例1 1：223=83 88 608种种 具有具有20对等位基因（这对等位基因（这20对等位基因分别对等位基因分别位于位于 20对同源染色体

3、上）的某生物两个亲本进对同源染色体上）的某生物两个亲本进行杂交时，行杂交时，F1可能出现的表现型有几种？可能出现的表现型有几种？例例2 2：220=1048576种。种。 四分体四分体中来自中来自父方的一条染色单父方的一条染色单体与来自母方的一体与来自母方的一条染色单体发生条染色单体发生交交叉互换叉互换。来源来源非姐妹染色单体间的交叉互换非姐妹染色单体间的交叉互换 以上两种情况赋予以上两种情况赋予配子配子的基因组合具有极大的基因组合具有极大的多样性的多样性。非姐妹染色单体间的交叉互换；非姐妹染色单体间的交叉互换；非同源染色体的自由组合；非同源染色体的自由组合；来源来源雌雄配子的随机结合，使后代

4、具有雌雄配子的随机结合，使后代具有更多的基因型和表现型。更多的基因型和表现型。 例如：例如：n对相对性状的杂交中，有对相对性状的杂交中，有n对等位基因对等位基因自由组合，可产生的自由组合，可产生的配子类型为配子类型为2n种，经雌雄配子种，经雌雄配子受精时的随机组合，可以产生受精时的随机组合，可以产生3n种基因型种基因型。AaBbCcNn l产生的配子类型产生的配子类型 2n种；种；l后代基因型后代基因型 3n种；种；l后代表现型后代表现型 2n种。种。“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种个，这种个体的差异，主要是什么原因产生的体的差异，主要是什么原因产生的? ?基因重组基因重

5、组结论：结论： 对于有性生殖的生物来说，对于有性生殖的生物来说，基因重组基因重组无条件地无条件地发生着，对于亲代产生发生着，对于亲代产生配子的多样性配子的多样性和形成和形成子代基子代基因型、表现型的多样性因型、表现型的多样性有着极其重要的影响。有着极其重要的影响。3 3、基因重组的意义、基因重组的意义: : 基因重组为基因重组为生物变异、生物的多样性生物变异、生物的多样性提供了极提供了极其丰富的来源，为其丰富的来源，为育种、生物进化育种、生物进化提供了丰富的物提供了丰富的物质基础。使后代质基础。使后代更具适应环境变化更具适应环境变化的能力。的能力。 重组重组DNA技术技术（转基因技术）是在人工

6、控（转基因技术）是在人工控制条件下，实现的基因重组。制条件下，实现的基因重组。正常绵羊和短腿安康羊正常绵羊和短腿安康羊二、基因突变二、基因突变（动画动画） 人类白化病是人类白化病是基因突变引起。基因突变引起。 水稻白化苗是基因突变引起。水稻白化苗是基因突变引起。 这种太空南瓜王最大能长到这种太空南瓜王最大能长到200200多公斤，在多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5 5公斤。公斤。 例：镰刀型贫血症例：镰刀型贫血症 一种异常血红蛋白病。患者红细胞成镰刀型，一种异常血红蛋白病。患者红细胞成镰刀型，常常引起红细胞堆积，导致血流阻塞。常常引起红细胞堆积，导致

7、血流阻塞。 病重时，红细胞受损伤而破裂产生溶血现象而病重时，红细胞受损伤而破裂产生溶血现象而死亡。死亡。 镰刀型红细胞 正常红细胞血红蛋白是由四条多肽链组成。研究证明，血红蛋白是由四条多肽链组成。研究证明，在整个多肽链的在整个多肽链的574574个氨基酸中，病者与正常人个氨基酸中，病者与正常人所不同的是一个所不同的是一个谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸替代，因而引起替代，因而引起血红蛋白结构异常。血红蛋白结构异常。镰刀型贫血症的病因分析：镰刀型贫血症的病因分析：为什么会这样？试从基因控制蛋白质合成分析。为什么会这样？试从基因控制蛋白质合成分析。正常血红蛋白正常血红蛋白异常血红蛋白异常血红蛋白基因突

8、变基因突变引起的镰刀型贫血症引起的镰刀型贫血症多肽链中氨基酸多肽链中氨基酸转录转录翻译翻译转录转录翻译翻译 由于由于DNADNA分子中发生的碱基对的分子中发生的碱基对的改变、增添改变、增添和和缺失缺失，而引起的基因碱基对序列的改变，叫基因，而引起的基因碱基对序列的改变，叫基因突变。突变。1 1、基因突变概念、基因突变概念 增增添添缺缺失失改改变变DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、_ 和和 ，而引起，而引起_的改变。的改变。改变改变增添增添缺失缺失基因碱基序列基因碱基序列2 2、基因突变的时基因突变的时期期：细胞分裂的间期细胞分裂的间期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减

9、数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞中可以发生基因突变中可以发生基因突变产生生殖细胞产生生殖细胞可以发生基因突变可以发生基因突变可以通过受精作用直接传给后代可以通过受精作用直接传给后代 DNA DNA在进行在进行复制时发生错误复制时发生错误。3 3、基因突变的特点、基因突变的特点 （1 1）普遍性）普遍性 （2 2）低频性）低频性 （3 3）多数中性）多数中性 （4 4）不定向性）不定向性自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在自然界突变率很低：自然界突变率很低：10105 5- - 1010-8-8A Aa a1 1或或A Aa a2 2物理因素物理因素：如如X X射线、射线、

10、射线、紫外线、激光、失射线、紫外线、激光、失重等。重等。化学因素化学因素：是指能够与是指能够与DNADNA分子起作用而改变分子起作用而改变DNADNA分分子性质的物质，如亚硝酸、碱基类似物。子性质的物质，如亚硝酸、碱基类似物。生物因素生物因素：包括病毒和某些细菌等。包括病毒和某些细菌等。4 4、基因突变的诱发因素：、基因突变的诱发因素： 5 5、基因突变的类型：、基因突变的类型：按来源分按来源分_与与_按突变后对生物个体的影响分按突变后对生物个体的影响分_与与_,_,对生物体而言，多数为对生物体而言，多数为_。自然突变自然突变人工诱变人工诱变有利突变有利突变中性突变中性突变有害突变有害突变按显

11、隐性基因分按显隐性基因分_与与_显性突变显性突变隐性突变隐性突变6 6、基因突变的意义：、基因突变的意义：基因突变是生物产生基因突变是生物产生新基因新基因的的主要来源主要来源，是，是生物变异的生物变异的根本原因根本原因。为自然选择、生物的进化。为自然选择、生物的进化提供了提供了原材料原材料。人工诱变育种：人工诱变育种： 利用物理、化学、生物方法进行人工诱变，再利用物理、化学、生物方法进行人工诱变，再进行人工选择。进行人工选择。遗传物质的遗传物质的变化变化特点特点发生时间发生时间基因突变基因突变基因重组基因重组产生产生新基因新基因不不产生新产生新基因，基因，可产生新可产生新基因型基因型普遍性、普

12、遍性、低频性、低频性、不定向性不定向性 普遍性、普遍性、高频性、高频性、不定向性不定向性 在在DNADNA分子分子复制时期复制时期减数分裂产减数分裂产生配子和受生配子和受精时精时基因突变与基因重组的比较基因突变与基因重组的比较2、 进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一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 C. 染色体变异染色体变异 D. 生活条件改变生活条件改变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

13、代全部开一朵白花，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白花，出现这种现象的原因 ( ） A. 自然杂交自然杂交 B. 自然选择自然选择 C. 基因突变基因突变 D. 基因重组基因重组课课 堂堂 练练 习习CA4、下列有关基因突变的说法，不正确的是、下列有关基因突变的说法，不正确的是 ( ) A. 自然条件下，一种生物的突变率是很低的自然条件下，一种生物的突变率是很低的 B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的生物所发生的基因突变一般都是有利的 C. 基因突变在自然界广泛存在基因突变在自然界广泛存在 D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的基因突变可产生新的基因，是生物

14、变异的 主要来源主要来源B 3 3、长期接触、长期接触X X射线的人群产生的后代中遗传病发病率射线的人群产生的后代中遗传病发病率明显提高，主要是该人群生殖细胞发生明显提高，主要是该人群生殖细胞发生 （ ） A A . .基因重组基因重组 B B . .基因分离基因分离 C C . .基因互换基因互换 D D . .基因突变基因突变 D5 5、人类镰刀形贫血症形成的根本原因是（、人类镰刀形贫血症形成的根本原因是（ ） A A红细胞变形，结合氧的功能不足红细胞变形，结合氧的功能不足 B B血红蛋白的某条肽链的某个氨基酸被替换血红蛋白的某条肽链的某个氨基酸被替换 C C信使信使RNARNA上某个碱基

15、被替换上某个碱基被替换 DD有关基因中某个碱基被替换有关基因中某个碱基被替换D 6 6、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 （ ）A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异 DD基因突变基因突变7 7、下面叙述的变异现象，可遗传的是、下面叙述的变异现象，可遗传的是 （ ）A A割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植，因而割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植，因而部分改变的第二性征部分改变的第二性征B B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C C用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的用生长素处理未经受粉的番茄雌

16、蕊，得到的果实无子果实无子DD开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花花D D 1 1、若某基因原为、若某基因原为303303对碱基，现经过突变，成为对碱基，现经过突变，成为300300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合个碱基对，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，差异可能为成的蛋白质分子相比较，差异可能为 A A只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C C长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 D DA A、B B都有可能都

17、有可能2 2、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，则分子中如果插入了一个碱基对，则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变3 3、人类能遗传的基因突变常发生在、人类能遗传的基因突变常发生在 A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期4 4、基因突变的原因是、基因突变的原因是 A.A.染色体上的染色

18、体上的DNADNA变成了蛋白质变成了蛋白质 B.B.染色体上的染色体上的DNADNA变成了变成了RNARNA C. C.染色体上的染色体上的DNADNA减少了或增多了减少了或增多了 D.D.染色体上的染色体上的DNADNA结构发生了局部改变结构发生了局部改变5 5、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵、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，其原因是白花，白花的后代全开白花，其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响6 6、上眼睑下垂是一种显性遗传病、上眼睑下垂是一种显性遗传病, ,某一男性某一男性

19、患者患者, ,其父母正常，请判断这人性状最可能其父母正常，请判断这人性状最可能是是 A.A.伴性遗传伴性遗传 B.B.常染色体遗传常染色体遗传 C.C.基因突变基因突变 D.D.基因重组基因重组7 7、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，那么这种变化变，那么这种变化最终最终可能引起可能引起 A.A.遗传性状改变遗传性状改变 B.B.遗传密码改变遗传密码改变 C.C.遗传信息改变遗传信息改变 D.D.遗传规律改变遗传规律改变8 8、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异 D D基因突变基因突变9 9、基因重组发生在、基因重组发生在 A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧