第1节基因突变和基因重组15

1、变变 异异 的的 类类 型型 不遗传变异不遗传变异(环境因素改变环境因素改变) 可遗传变异可遗传变异（遗传物质改变）（遗传物质改变）基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组 资料：资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，

2、红细胞受机械损伤而破裂长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。的现象，引起严重贫血而造成死亡。正常型红细胞正常型红细胞 与镰刀型红细胞与镰刀型红细胞GAAGAACTTCTT谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常GAAGAAGGU UA AGGT TA AC CA AT T突变突变一、基因突变直接原因直接原因根本原因根本原因ATCCGTAGGC缺失缺失（正常）（正常）ATTCCGTAAGGC AACCGTTGGCA CCGT GGC改变改变增添增添 由于由于DNADNA分子中发生的分子中发生的碱基对的碱基对的增

3、添、缺失或改变增添、缺失或改变，而引起的，而引起的基因结构基因结构的改变，叫基因突变。的改变，叫基因突变。细胞周期的间期细胞周期的间期DNA复制复制时期时期结果结果使一个基因变成它的等位基因（产生新基因）使一个基因变成它的等位基因（产生新基因）大丽花红色（大丽花红色（C）对白色（）对白色（c）是显性，）是显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开的众多的红花中，有一朵半边红色，开的众多的红花中，有一朵半边红色，半边白色的花朵，这可能是哪个部分的半边白色的花朵，这可能是哪个部分的基因突变而成的？（基因突变而成的？（ ）A.幼苗体细胞幼苗体细胞 B.早期叶芽体细胞

4、早期叶芽体细胞 C.花芽分化时细胞花芽分化时细胞 D.杂合植株产生的性细胞杂合植株产生的性细胞C进行进行DNADNA复制时复制时体细胞的出现的突变性状能否遗传给体细胞的出现的突变性状能否遗传给下一代？下一代？开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵思考：思考：发生了基因突变，遗传性状一定改发生了基因突变，遗传性状一定改 变吗？变吗？G A TC T ADNAmRNAG A U氨基酸氨基酸天冬氨酸天冬氨酸G A C天冬氨酸天冬氨酸C T GG A C思考（2）： TAC CAT TAG GAG CCC ATTDNAmRNA

5、AUG GUA AUC CUC GGG UAA起始起始 缬缬 异亮异亮 亮亮 甘甘 终止终止插入插入CmRNADNA TAC CCA TTA GGA GCC CAT T AUG GGU AAU CCU CGG GUA A起始起始 甘甘 天冬天冬 脯脯 精精 缬缬丢失丢失T基因突变是基因结构的改变，属于分子水基因突变是基因结构的改变，属于分子水平上的变化，因此，在光学显微镜下能否平上的变化，因此，在光学显微镜下能否看见？看见？那么，我们怎么知道基因发生突变了呢？那么，我们怎么知道基因发生突变了呢？基因突变是遗传物质改变，会在表现型中体基因突变是遗传物质改变，会在表现型中体现出来，所以，通过表现型

6、就可以知道基因现出来，所以，通过表现型就可以知道基因突变是否发生了突变是否发生了.3 3、基因突变往往产生了一些新性、基因突变往往产生了一些新性状，这对生物有什么意义？状，这对生物有什么意义？ 基因突变产生的新性状是生物基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状，因此它是生物从未有过的性状，因此它是生物变异的变异的根本来源根本来源，也为生物进化，也为生物进化提供了提供了最初的原材料最初的原材料。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- - 1010-8-8( (打破对环境的适应性打破对环境的适应性) )多数有害多数有害, ,少数有利少数有利

7、 普遍性普遍性: :低频性低频性: :多害少利性多害少利性：一个基因可以产生一个以上一个基因可以产生一个以上的等位基因的等位基因 不定向性：不定向性：随机性：随机性：可能发生在生物体发育的任何可能发生在生物体发育的任何时期时期紫外线紫外线X射线射线其它各种辐射其它各种辐射亚硝酸亚硝酸碱基类似物碱基类似物苯环类似物苯环类似物致癌物质有致癌物质有亚硝酸胺亚硝酸胺，石棉石棉，3,4-3,4-苯并芘苯并芘，黄黄曲霉素曲霉素，苯苯，甲苯甲苯，二甲二甲苯苯，甲醛甲醛，苏丹红苏丹红，丙丙烯酰胺烯酰胺，孔孔雀石绿雀石绿、萘萘、铅铅，硫酸钴硫酸钴，硝基苯硝基苯，硝硝基甲烷基甲烷等。等。复制偶发错误复制偶发错误碱

8、基组成改变碱基组成改变有两种方法：有两种方法：物理方法物理方法 包括包括X X射线、紫外线、激光等；射线、紫外线、激光等；化学方法化学方法 有亚硝酸、硫酸二乙酯等。有亚硝酸、硫酸二乙酯等。人工诱变育种人工诱变育种6.基因突变的类型基因突变的类型自然突变：自然条件下发生自然突变：自然条件下发生 的基因突变的基因突变诱发突变：人为条件下诱发产生诱发突变：人为条件下诱发产生 的基因突变的基因突变二、基因重组：二、基因重组：生物体进行有性生殖的过程中，生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。控制不同性状的基因的重新组合。1、非同源染色体上非等位基因的、非同源染色体上非等位基因的自由组

9、合自由组合2、同源染色体上非姐妹染色单体、同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换的交叉互换3、基因工程基因工程AabBAaBbAabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换交换( 导致导致 的交换）的交换）等位基因等位基因基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换基因（碱基替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减

10、数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺缺失）失）并

11、不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不

12、定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖

13、过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期或减数分裂第一次分裂后期或

14、前期前期（非同源染色体自由组（非同源染色体自由组合合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因

15、，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定

16、向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分

17、裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍1、基因突变的本质不包括：、基因突变的本质不包括：( )A、DNA复制时出差错复制时出差错 B、DNA碱基对的增添、缺失或改变碱基对的增添、缺失或改变C、基因分子结构的改变、基因分子结构的改变D、非等位基因间的自由组合、非等位基因间的自由组合2、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.自然突变下突变率是很低的自然突变下突变率

18、是很低的 B.人工诱变都是有利的人工诱变都是有利的 C.基因突变能产生新的基因基因突变能产生新的基因 D.基因突变在自然界广泛存在基因突变在自然界广泛存在DB3.在一个在一个DNA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.不能转录不能转录 B.不能翻译不能翻译 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.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D4、关于基因突变的叙诉，错误的是（、关于基因突变的叙诉，错误的是（ ） A、表现为亲代所没有的表现型叫做基因突变、表现为亲代所没有的表现型叫做基因突变 B、DNA上有遗传效应的片段中碱基