基因突变和基因重组五

第五章基因突变及其他变异遗传伴随着变异，泛起进化的层层涟漪。遗传变异规律的妙用，赢来战胜病魔的惊喜。表现型

基因型

环境

（不遗传的变异）诱因（改变）（改变）（改变）判断：仅环境因素引起的变异一定不能遗传。基因重组染色体变异基因突变（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）一、基因突变一、基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症正常红细胞镰刀型贫血症资料：1910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，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。正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。[探究]正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）根本原因两面凹的圆饼状性状谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白质蛋白质GUA…………缬氨酸异常蛋白质镰刀型CATGTA…………直接原因替换增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

[探究]

DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？DNA···AU

C

CGC···

···A

U

U

CGC···

异亮氨酸精氨酸异亮氨酸mRNA···AT

C

CGC···

···TA

G

GC

G···正常···TAAGC

G······ATTCGC···

碱基对替换精氨酸[探究]碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改变吗？···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNAmRNADNA氨基酸氨基酸···AUCCGC···

异亮氨酸精氨酸···ACCG

C···

苏氨酸丙氨酸②①①②···ACCGC···

···TGGCG···碱基对缺失思考2、基因突变发生的时间？3、基因突变都会遗传给后代吗？1.由于碱基对的改变，是否一定会引起性状的改变？基因突变不改变生物性状的原因有哪些？

①多种密码子决定同一种氨基酸②不具遗传效应的DNA片段③虽改变氨基酸种类，但不改变性状④显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）

基因突变的时间：细胞分裂的间期A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞生殖细胞一般不能遗传给后代（产生性原细胞时可以）可以通过受精作用直接遗传给后代DNA在进行复制时发生错误.二、、基基因因突突变变的的原原因因物理理因因素素化学学因因素素生物物因因素素紫外外线线X射射线线其它它各各种种辐辐射射亚硝硝酸酸碱基基类类似似物物苯环环类类似似物物复制制偶偶发发错错误误碱基基组组成成改改变变内部部因因素素外部部因因素素生物物界界中中普普遍遍存存在在——————普遍遍性性个体体发发育育的的任任何何时时期期和和部部位位———随机机性性自然然情情况况下下突突变变频频率率很很低低(10-5-10-8)———低频频性性多数数对对生生物物有有害害————多害害少少利利性性突变变是是不不定定向向的的————不定定向向性性三、、基基因因突突变变的的特特点点基因因突突变变不不改改变变染染色色体体上上基基因因的的数数量量，，只只改改变变基基因因的的内内部部结结构构，，使使一一个个基基因因变变成成它它的的等位位基基因因（A→→a或或a→→A））。。细菌菌无无抗抗药药性性———抗抗药药性性棉花花正正常常枝枝————短短果果枝枝果蝇蝇红红眼眼————白白眼眼长翅翅————残残翅翅家鸽鸽羽羽毛毛白白色色————灰灰红红色色人正正常常色色觉觉————色色盲盲正常常肤肤色色————白白化化病病常见见突突变变性性状状：：一、、在在生生物物界界普普遍遍存存在在——普遍遍性性玉米白化苗人类类多多指指[探究]基因突变有何特点？短腿腿安安康康羊羊（（中中））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因突突变变发发生生在在生生物物个个体体发发育育的的什什么么时时期期？？任何何时时期期二、、在在生生物物个体体发发育育的的如如何何时时期期发生生——随机机性性①②③④⑤花芽芽在在分分化化时时发发生生基基因因突突变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小资资料料三、突变率低低—低频性自然状态下，，基因突变的的频率是很低低的。白化苗四、大多数突突变是有害的的—多害性白化病为什么呢？任何一种生物物都是长期进进化过程的产产物，它们与与环境取得得了高度的协协调。基因突变中，，有利突变多多，还是有害害突变多？有害的基因突突变畸形的雏鸭人类的多指人类的并指镰刀形红细胞胞高产大豆高高产青霉菌菌株有利的基因突突变有利的基因突突变五、基因突突变是不定向向的—多向性经诱变处理的的紫色种子产产生的子代种种子基因突变还有有何特点？如老鼠灰毛基因A+突变AY(黄毛)a(黑毛)灰老鼠黑老鼠黄老鼠五、基因突突变是不定向向的—多向性经诱变处理的的紫色种子产产生的子代种种子基因突变还有有何特点？如老鼠灰毛基因A+突变AY(黄毛)a(黑毛)灰老鼠黑老鼠黄老鼠1）意义：产生新基因，，是生物变异异的根本来源，为为生物物进化提供了了最初的原始始材料。四．基因突变变的意义2）应用：诱变育种:运用物理因素素或化学因素素提高突变率率,诱发基因因突变,获得得优良品种.基因重组在生物体进行行有性生殖的过程中，控控制不同性状的基基因重新组合合。将F2中的黄黄色皱粒豌豆豆种植下去，，子代中会有有黄色皱粒豌豌豆吗？为什什么？自身的遗传物物质发生了改改变①基因的自由由组合:非同源染染色体上的非非等位基因的的组合.②基因的互换换:同源染色色体上的非姐姐妹染色单体体之间发生局局部互换.③重组DNA技术：按照人们的意意愿，把一种种生物的某种种基因提取出出来，在生物物体外重组，，然后放到另另一种生物的的细胞里，定向地改造生物的的性状。基因重组的类类型AabBAaBb简单理解，基基因重组就是是精细胞和卵细细胞结合时，，产生不同于于父本和母本本的基因型。。A:控制不同同性状的基因因重新组合，，不产生新基因因，可形成新新的基因型。。基因重组的意意义：基因重组能够够产生多样化化的基因组合合的子代。基基因重组是生生物变异的来来源之一，对对生物的进化化也具有重要要的意义。Q:基因重组组能否产生新新的基因？基因重组的意意义比较项目基因突变基因重组本质结果时期意义发生频率碱基对的增添添、缺失或替替换引起的基基因结构的改改变控制不同性状状的基因的重重新组合，不