基因突变与基因重组

生物第一轮复习★第1节基因突变和基因重组第5章基因突变及其他变异多么怪异的生命表现型基因型+

环境条件不能遗传的变异（如：晒黑的脸色）（改变）可遗传的变异（如：色盲）来源基因突变染色体变异基因重组诱因（改变）（改变）思考：通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？(一)、基因突变的实例积极思维：镰刀型细胞贫血症的病因是什么?圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞实例：镰刀型细胞贫血症…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…正常病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？镰刀型细胞贫血症的病因分析：异常CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA直接原因根本原因

镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生了改变产生的。病因：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.

(二)、基因突变的方式ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGC

AACCGTTGGCACCGTGGC替换增添指发生在基因水平上的变异,是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。（三）、基因突变的概念:（四）、、基因突突变发生生的时期期？细胞分裂裂的分裂裂间期。。A.有丝丝分裂间间期B.减数数第一次次分裂间间期体细胞中可以发生基因突变（但一般般不能传传给后代代）生殖细胞中也可以发生基因突变（可以通通过受精精作用直直接传给给后代））请思考：：①由于碱碱基对的的改变，，是否一一定会引引起蛋白白质的改改变？②基因突突变都会会遗传给给后代吗吗？取决决于？不一定。。一般情情况下，，只有发发生在生生殖细胞胞的基因因突变才才能遗传传给下一一代。(五)、、基因突突变的原原因和特特点物理因素素：化学因素素：病毒因素素：紫外线X射线其它各种种辐射亚硝酸碱基类似似物苯环类似似物致癌物质质有：亚硝酸胺胺，石棉棉，3,4-苯苯并芘，，黄曲霉霉素，苯苯，甲苯苯，二甲甲苯，甲甲醛，苏苏丹红，，丙烯酰酰胺，孔孔雀石绿绿、萘、、铅，硫硫酸钴，，硝基苯苯，硝基基甲烷等等。复制偶发发错误碱基组成成改变内部因素素：外部因素素1、引起起基因突突变的因因素引起突变变的原因因-----人人类史上上的灾难难一九四五五年八月月六日，，美国为为迫使日日本迅速速投降，，在日本本广岛投投掷了人人类史上上第一颗颗原子弹弹。当场场炸死七七万余人人，负伤伤失踪者者五万余余人。八八月九日日，美国国又在日日本长崎崎投下第第二颗原原子弹，，造成九九万五千千人伤亡亡。原子子弹迅速速结束了了第二次次世界大大战，也也拉开了了人类核核灾难的的序幕。。当地居居民长期期受到辐辐射远期期效应的的影响，，肿瘤、、白血病病的发病病率明显显增高，，对人们们的健康康和生存存造成很很大威胁胁。战争与生态破破坏引起突变的原原因--人类史上上的灾难一九八六年四四月二十六日日凌晨，前苏苏联乌克兰境境内切尔诺贝利核核电站发生大大爆炸。前后已有近近万人死于这这起事故，数数十万人受到到辐射伤害。。造成直接经经济损失数十十亿美元，间间接经济损损失数千亿美美元。其后患患将会影响人人类一百年，，是已知的世世界最大核核事故。这次次事故在世界界上造成的巨巨大影响，使使各国重新考考虑核能的安安全性并加强强了这方面的的国际合作。。A.自然突变:自然发生的的突变B.诱发突变:在人为条条件下发生的的突变如:正常绵羊突变变产生短腿安安康羊如:中子照射不抗抗锈病的燕麦麦种子,变变成抗锈病个个体2、基因突变变的种类：正常绵羊和短短腿安康羊（中）白化病患儿太空南瓜太空南瓜王这种太空南瓜瓜王最大能长长到200多多公斤，在生长繁殖期期高峰时，南南瓜每天能增增大5公斤。。神奇的太空育种(八两)普通青椒3、基因突变变的特点：细菌无无抗药药性——抗药性棉花正正常枝枝——短果枝枝果蝇红红眼———白眼长翅——残翅翅家鸽羽羽毛白白色——灰红红色人正正常色觉———色盲正常肤色———白化病你认为突变有有什么特点？？常见突变性状状：一在生物物界普遍存在在；讨论与思考以植物的个体体发育为例：：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生的时期与突突变性状在生生物体的表现现部位及范围围大小有没有有关系？有什么么关系系？突变发发生的的时间间越早早，表表现突突变的的部分分越多多，突突变发发生的的时期期越晚晚，表表现突突变的的部分分越少少。基因突突变发发生在在生物物个体体发育育的什什么时时期？？哪些细细胞能能发生生基因因突变变？任何时时期分裂间间期的的细胞胞有二、在在生物物体内内随机机发生生；三、基基因突突变是是不定向向的经诱变变处理理的紫紫色种种子产产生的的子代代种子子经诱变变处理理的黑黑色家家鼠产产生的的子代代显性突突变隐性突突变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小资料料四、自自然突突变率率低；白化苗五、大大多数数突变变是有害的白化病病为什么么呢？？任何一一种生生物都都是长长期进进化过过程的的产物物，它它们与与环环境取取得了了高度度的协协调。。①普普遍遍性性:自然然界界的的物物种种中中广广泛泛存存在在②随随机机性性:可发发生生在在任任何何时时期期③稀稀有有性性:自然然界界突突变变率率很很低低：：10－5-10-8④害害多多利利少少性性:多数数有有害害,少少数数有有利利。。(打打破破对对环环境境的的适适应应性性)⑤不不定定向向性性3、、基基因因突突变变的的特特点点：：基因因突突变变的的结结果果是是产产生生了了一一个个新的的基基因因，该该基基因因与与原原基基因因是是什什么么关关系系？？染色色体体上上基基因因的的数数量量发发生生改改变变了了吗吗？？思考：等位位基基因因没有有思考：生物物体体内内发发生生的的基基因因突突变变是是否否都都能能引引起起生生物物表表现现型型的的变变化化？？为为什什么么？？不一一定定。。①一一种种氨氨基基酸酸可可以以由由多多种种密密码码子子决决定定，，当当突突变变后后的的DNA转转录录成成的的密密码码子子仍仍然然决决定定同同种种氨氨基基酸酸时时，，这这种种突突变变不不会会引引起起生生物物性性状状的的改改变变。。②突突变变成成隐隐性性基基因因在在杂杂合合子子中中不不引引起起性性状状的的改改变变(六六)、、基因因突突变变的的意意义义：：是新新基基因因产产生生的的途途径径，，是是生生物物变变异异的的根根本本来来源源,是是生生物物的的进进化化的的原原材材料料。。基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）生物进化对于于生生物物个个体体而而言言，，发发生生自自然然突突变变的的频频率率是是很很低低的的。。但但一一个个物物种种是是由由很多多个个体体组成成，，且且经经漫长的的进化化历程程中产生生的突突变还还是很很多的的，其其中有有不少少突变变是有利突突变，对生生物的的进化化有重重要的的意义义。因因此，，基因突突变能能够为为生物物进化化提供供原材材料。①打破破对环环境的的适应应性②产生生新基基因引发生生物变变异为进化化提供供原始始材料料思考：既然自自然状状态下下基因因突变变率很很低，，而且且大多多数基基因突突变对对生物物体是是有害害的，，为什什么还还能为为生物物进化化提供供原材材料呢呢？化学因因素：：有亚硝硝酸、、硫酸酸二乙乙酯等等。（1））人工工诱导导基因因突变变常用用方法法：物理因因素：：包括X射线线、紫紫外线线、激激光等等；生物因因素：：病毒、、细菌菌等。。（七））、人人工诱诱变在在育种种上的的应用用（4））诱变变意义义:是创造造动、、植物物新品品种和和微生生物新新类型型的重重要方方法（（举例例）（七））、人人工诱诱变在在育种种上的的应用用①成功功率低低,有有利变变异个个体往往往不不多，，处理理的材材料量量大（（育种种规模模大））②诱变的的各种种因素素都是是致癌癌因素素，如如有泄泄漏将将造成成人体体伤害害或环环境污污染（2））优点：：①提高突变率，创造新类型，缩短育种周期②大副度改良某些性状（3））缺点:据报载载：十十几年年来，，我国国从航航天搭搭载的的60多种种、500多个个品种种的植植物种种子中中，筛筛选培培育出出了多多个在在农业业生产产上发发挥作作用的的新品品种种。据不不完全全统计计，空空间诱诱变育育成的的高产产、优优质新新品种种（品品系）），在在全国国种植植的面面积已已超过过100万万亩。。与此此同时时太空空动物物的培培育也也取得得了初初步的的成效效。2、关关于基基因突突变的的下列列叙述述中，，错误误的是是（（））A．基基因突突变是是指基基因结结构中中碱基基对的的增添添、缺缺失或或改变变B．基基因突突变是是由于于基因因中脱脱氧核核苷酸酸的种种类、、数量量和排排列顺顺序的的改变变而发发生的的C．基基因突突变可可以在在一定定的外外界环环境条条件或或者生生物内内部因因素的的作用用下引引起D．基基因突突变的的突变变率是是很低低的，，并且且都是是有害害的跟踪训练D3、基基因A与a1、a2、a3之间的的关系系如图图，该该图不不能表表明的的是（（））A基基因突突变是是不定定向B．等位位基因的的出现是是基因突突变的结结果C．正常常基因与与致病基基因可以以通过突突变而转转化D．这些些基因的的转化遵遵循自由由组合定定律跟踪训练D“一母生生九仔，，连母十十个样””，这种种个体的的差异，，主要是是什么原原因产生生的?基因重组组二、基因因重组1、概念念:在生物进进行有性生殖殖过程中,控制制不同性性状的基基因的重重新组合合.2、类型型:①基因的的自由组组合:②基因的的互换:非同源染色色体上的的非等位基因因的自由组合合（减数第一次分裂后期）同源染色体上上的非姐妹染色单体体之间发发生局部部互换（（减数第一次分裂前期形成四分分体的过过程中））PX黄色圆粒粒绿色皱粒粒黄色圆粒粒F1F2黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒非同源染染色体上上的非等位基基因自由由组合一种具有有20对对等位基因因（这20对等位位基因分分别位于于20对同同源染色色体上））的生物物进行杂杂交时，，F2可能出现现的表现现型就有有种。AabBAaBbAb和aBAB和ab220=1048576同源染色色体之间间交换示示意图同源染色色体的非非姐妹染染色单体体之间的的局部交交换AabBAaBb同源染色色体的非姐妹染染色单体体之间的局局部交换换AabBAaBb3、意义义:通过有性性生殖实实现基因因重组为为生物变变异提供供了极其其丰富的的来源,是生物物多样性性的重要要原因之之一.基因重组组能否产产生新的的基因？？3、基因因重组的的意义为生物变变异提供供了极其其丰富的的来源,是生物物变异的的主要来来源是形成生物多样样性的重要原原因之一一对于生物进化化具有十分分重要的的意义优点：使不同个个体的优优良性状状集中到到一个个体体上。缺点：育种年限限长。4、应用：杂交育育种:基因突变和重重组引起的变变异有什么区区别?1．基因突变：基因_________改变，它________新的基基因发生时期：________________________特点：①普遍遍性、②随机机性、③___________、、④多数有害、、⑤不定向性性。

2．基因重组组：控制不同同性状的的_____________，_______新基因因，可形形成新的的________。。发生时期期：___________________特点：__________内部结构构能产生细胞分裂裂间期（（DNA复制时时）突变率低低基因重新新组合不产生基因型有性生殖殖过程中中(减数数分裂)非常丰富富小结：基基因突变变与基因因重组的的比较基因突变基因重组定义发生时间原因特点实质意义碱基对增增添|缺缺失|替替换引起起基因结构构变化，，产生新基基因不产生新新基因，，产生新新基因型型生物变异异的根本本来源，，为生物物的进化化提供原原始材料料有性生殖殖中，控控制不同同性状的的基因重新新组合的的过程普遍性、、随机性性、低频频性、多多害少利利性、不不定向性性。非常丰富富自发突变变、诱发发突变细胞分裂裂间期，，DNA复制过程中减数第一一次分裂裂前、后后期生物变异异的来源源之一，，对生物物的进化化有重要要意义。。非同源染染色体自自由组合|交交叉互互换总结：对对比基因因突变与与基因重重组：基因突变基因重组本质发生时间条件意义可能性总结：对对比基因因突变与与基因重重组：基因突变基因重组本质基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换|增添|缺失）并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合发生时间细胞分裂间期，DNA复制过程中减数分裂第一次分裂后/前期（非同源染色体自由组合|交叉互换）条件外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂意义为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因之一可能性突变频率低，但普遍存在，变异不定向有性生殖中非常普遍1、下面面叙述的的变异现现象，可可遗传的的是A．由于水肥肥充足而而造成的的小麦粒粒大粒多多性状B．果树树修剪后后所形成成的树冠冠具有特特定的形形状C．用生生长素处处理未经经受粉的的番茄雌雌蕊，得得到的果果实无子子D．开红红花的一一株豌豆豆自交，，后代部部分植株株开白花花D精典例题题2、在一一个DNA分子子中如果果插入了了一个碱碱基对，，则A.不能能转录B.不能能翻译C.在转转录时造造成插入入点以前前的遗传传密码改改变D.在转转录时造造成插入入点以后后的遗传传密码改改变3、若某某基因原原为303对碱碱基，现现经过突突变，成成为300个碱碱基对，，它合成成的蛋白白质分子子与原来来基因合合成的蛋蛋白质分分子相比比较，差差异可能能为A．只相相差一个个氨基酸酸，其他他顺序不不变B．长度度相差一一个氨基基酸外，，其他顺顺序也有有改变C．长度度不变，，但顺序序改变D．A、、B都有有可能DD4、人类类能遗传传给后代代的基因因突变常常发生在在A.减数数第一次次分裂B.四分分体时期期C.减数数第一次次分裂的的间期D.有丝丝分裂间间期C5.诱发发突变与与自然突突变相比比，正确确的是A．都是是有利的的B．．都是定定向的C．都是是隐性突突变D．诱诱发突变变率高D6.大大丽花的的红色(C)对白白色(c)为显性性，一株株杂合的的大丽花花植株有有许多分分枝，盛盛开众多多红色花花朵，其其中有一一朵花半半边红色色半边白白色，这这可能是是哪个部部位的C基因突突变为c造成的的？A、幼幼苗的体体细胞B、早期期叶芽的的体细胞胞C、花芽芽分化时时的细胞胞D、杂合合植株产产生的性性细胞C1、生物物变异的的根本来来源是A．基因因重组B．．染色体体数目变变异C．染色色体结构构变异D．基基因突变变2、基因因重组发发生在A．减数数分裂形形成配子子的过程程中B．受精精作用形形成受精精卵的过过程中C．有丝丝分裂形形成子细细胞的过过程中D．通过过嫁接，，砧木和和接穗愈愈合的过过程中课堂巩固DA3、某自自花传粉粉植物连连续几代代开红花花，一次次开出一一朵白花花，白