《基因突变和基因重组》素材

《基因突变和基因重组》素材1．基因突变（1）概念：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失、改变，引起的基因结构的改变，称为基因突变。（2）实质：基因突变是指染色体上个别基因所发生的分子结构的改变。基因是具有遗传效应的DNA片段，每一个基因都有特定的脱氧核苷酸排列顺序，含有特定的遗传信息。当基因中的脱核苷酸种类、数量、排列顺序发生改变时，也就改变了遗传信息。使其突变成它的等位基因（A→a或a→A），并且通常会引起它所控制的性状的改变。（3）诱因：a.物理因素：X射线、激光、各种辐射。b.化学因素：能够与DNA分子起作用或改变DNA分子性质的物质，如：亚硝酸盐、碱基类似物。c.生物因素：病毒、某些细菌（4）基因突变的时期基因突变可发生在任何生物的细胞中，一般发生于DNA复制的时候，突变的基因在细胞分裂的间期随DNA的复制而复制，通过细胞分裂而传递给子细胞，体细胞发生的基因突变一般不能传递给后代，而发生在生殖细胞中的突变，可以通过生殖细胞的结合传给后代。（5）特点①普遍性：各种生物都可能发生，在自然界广泛存在。②可逆性。即正常型与突变型，从左到右称为正突变，从右到左称反突变。原因是基因突变并非是原有基因的丧失，而是基因化学结构发生了变化。③多向性。即一个基因可以朝着不同的方向发生突变，形成多种突变。如：A→a1，A→a2，A→a3。a1、a2、a3之间也可以相互转变，且a1、a2、a3都在同一位点上，这就形成了复等位基因，但对一个二倍体个体来说，体细胞中只含有其中的一对等位基因，如人类的A、B、O血型就是由三个复等位基因控制的。④突变往往是有害的，有的甚至是致死的。如人类的糖尿病、血友病、色盲、白化病，水稻、玉米的白化苗等。但也有少数突变是有利的，如突变产生的植物抗病性、耐旱性、早熟、茎秆坚硬等等。⑤低频性。自然状态下，突变的频率是很低的，如高等动植物的突变频率是10-8～10-5，即10万到1亿个配子中，仅有1个发生基因突变。⑥随机性。可以发生在生物个体发育的任何时期。生物体发育过程中，基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分越少。例如叶芽突变，该叶芽发育的枝条上的叶、花、果实可能不同；花芽早期突变，一朵花或花序表现变异；体细胞突变，一般不能传递给后代；生殖细胞突变，通过受精作用传给后代。不论是对于个体、细胞、基因来讲，或对于所影响的性状来讲，突变的发生都是一个随机事件。（5）意义在进化中具有重要意义，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初原料（6）应用人工诱变：利用物理因素（X射线、紫外线、激光等）化学因素（亚硝酸、硫酸二乙脂）来处理生物，使其发生突变，用以提高突变率，创造人类需要的突变类型，选育优良品种。农作物诱变育种：抗病强、产量高、品质好等优良品种。微生物育种；青霉素高产菌株选育。2．基因重组（1）概念在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。（2）实质A.自由组合型减数第一次分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因自由组合。合子形成时就可能具有与亲代不同的基因型。B.交叉互换型减数分裂四分体时期，同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色体上的基因重新组合。（3）过程基因重组是通过有性生殖过程实现的。父本和母本的遗传物质不同，杂交后代中基因重新组合，产生变异。父本、母本自身的杂合性越高，遗传物质基础相差越大，基因重组的可能性越大。如具有10对相对性状（其等位基因位于10对同源染色体上）的亲本杂交，只考虑基因的自由组合，F2的表现型为210=1024种（4）意义通过有性生殖实现了基因重组，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，对生物的进化具有重要意义。（5）重组DNA技术重组DNA技术：将经过改造的基因，通过运载体送入生物的细胞中并且使新的基因在细胞内正确表达，产生人类所需的物质，或者组建出新的生物类型，达到定向改变生物性状的目的。重组ＤＮＡ通过可控制的手段，实现了基因间的定向重组，是基因重组的另一种方式。3.比较基因重组和基因突变基因重组基因突变本质基因的重新组合产生新的基因型，使性状重新组合基因的分子结构发生了改变，产生了新的基因，出现了新的基因型发生时期及其原因减Ⅰ四分体时期由于四分体的非姐妹染色单体的交叉互换和减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合个体发育的任何时期和任何细胞，DNA碱基对的增添、缺失或改变条件不同个体之间的杂交外界条件的剧变和内