基因突變及其他變異精選

1、會考復(fù)習(xí)會考復(fù)習(xí)必修二第五章必修二第五章基因突變及其他變異基因突變及其他變異表現(xiàn)型表現(xiàn)型（改變）（改變）基因型基因型（改變）（改變）環(huán)境條件環(huán)境條件（改變）（改變）基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組基因重組誘因誘因來源來源可遺傳的變異可遺傳的變異不遺傳的變異不遺傳的變異一、一、基因突變基因突變知識要點知識要點1. 1.鐮刀型貧血癥形成的原因鐮刀型貧血癥形成的原因2.2.基因突變的原因、特點及意義基因突變的原因、特點及意義3.3.基因突變的應(yīng)用基因突變的應(yīng)用DNAmRNA氨基酸序列氨基酸序列蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄翻翻 譯譯決決 定定正常正常谷氨酸谷氨酸G_AA鐮刀型貧血癥鐮刀型貧血癥纈

2、氨酸纈氨酸G_AUTA 鐮刀型貧血癥的原因鐮刀型貧血癥的原因鐮刀型貧血鐮刀型貧血癥的癥的直接原直接原因因是血紅蛋是血紅蛋白分子中的白分子中的谷氨酸被纈谷氨酸被纈氨酸所取代，氨酸所取代，根本原因根本原因是是控制血紅蛋控制血紅蛋白合成的基白合成的基因發(fā)生了突因發(fā)生了突變變1、基因突變的實例、基因突變的實例G-T-A-C-A-TC-A-T-G-T-A原原DNA序列序列增添增添缺失缺失替換替換G-T-G-C-A-TC-A-C-G-T-AG-T-T-A-C-A-TC-A-A-T-G-T-AG-T-C-A-TC-A-G-T-A細胞學(xué)基礎(chǔ)細胞學(xué)基礎(chǔ) 分裂間期，分裂間期，DNADNA復(fù)制發(fā)生差錯復(fù)制發(fā)生差錯產(chǎn)

3、生新的等位基因，形成新的性狀產(chǎn)生新的等位基因，形成新的性狀結(jié)果結(jié)果概念概念DNADNA分子中堿基對的分子中堿基對的替換、增添和缺失替換、增添和缺失，引起基因，引起基因結(jié)構(gòu)的改變，稱結(jié)構(gòu)的改變，稱基因突變基因突變。( (基因水平上的變異基因水平上的變異) )2、基因突變的原因、基因突變的原因外來因素外來因素物理因素物理因素（各種輻射）（各種輻射）損傷細損傷細 胞內(nèi)的胞內(nèi)的DNADNA基因突變基因突變化學(xué)因素化學(xué)因素（亞硝酸、堿基類似（亞硝酸、堿基類似 物）物）改變核酸中的堿基改變核酸中的堿基生物因素生物因素 某些病毒的遺傳物某些病毒的遺傳物 質(zhì)能影響宿主細胞的質(zhì)能影響宿主細胞的DNADNA生物內(nèi)

4、部因素生物內(nèi)部因素使使DNADNA復(fù)制發(fā)生差錯，導(dǎo)復(fù)制發(fā)生差錯，導(dǎo) 致致DNADNA的堿基組成發(fā)生改變的堿基組成發(fā)生改變3、基因突變的特點、基因突變的特點(1)(1)普遍性普遍性(2)(2)隨機性隨機性生物個體發(fā)育的任何時期生物個體發(fā)育的任何時期,任何細胞任何細胞可以發(fā)生在細胞內(nèi)的不同可以發(fā)生在細胞內(nèi)的不同DNADNA分子，分子， 或同一或同一DNADNA分子的不同部位上。分子的不同部位上。(4)(4)低頻率性低頻率性（生殖細胞的突變頻率為（生殖細胞的突變頻率為1010-5-5 1010-8-8）(5)(5)多害少利性多害少利性(3)(3)不定向性不定向性（多方向性，產(chǎn)生一個以上的等位基因）（

5、多方向性，產(chǎn)生一個以上的等位基因）誘發(fā)突變因素多、又能自發(fā)突變，所以所有的生物誘發(fā)突變因素多、又能自發(fā)突變，所以所有的生物都有突變發(fā)生的可能都有突變發(fā)生的可能 基因突變是生物變異的基因突變是生物變異的根本原因根本原因，為生物的進化，為生物的進化提供了最初的原材料。提供了最初的原材料。4、基因突變的意義、基因突變的意義1.1.關(guān)于基因突變的說法中，不正確的是關(guān)于基因突變的說法中，不正確的是( )( )基因突變是廣泛存在的，并且對生物自身大多是有害的基因突變是廣泛存在的，并且對生物自身大多是有害的基因突變一定能夠改變生物的表現(xiàn)型基因突變一定能夠改變生物的表現(xiàn)型人工誘變所引起的基因突變或染色體的變異

6、都是有利的人工誘變所引起的基因突變或染色體的變異都是有利的由環(huán)境引起的變異是不能夠遺傳的由環(huán)境引起的變異是不能夠遺傳的基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的改變就是基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的改變就是基因突變基因突變紫外線照射使人患皮膚癌和人由于曬太陽而使皮膚變黑紫外線照射使人患皮膚癌和人由于曬太陽而使皮膚變黑都屬于可遺傳變異都屬于可遺傳變異 A.A. B. B. C. C. D. D.C對位訓(xùn)練對位訓(xùn)練二、二、基因重組基因重組基因工程的原理也是基因重組基因工程的原理也是基因重組1 1、概念、概念: :在生物進行有性生殖過程中在生物進行有性生殖過程中, ,控制不同性狀控制不同性狀

7、的基因的重新組合。的基因的重新組合。2 2、類型、類型: :3 3、意義、意義: :通過產(chǎn)生多樣化的通過產(chǎn)生多樣化的基因組合基因組合，為生物變異，為生物變異提供了提供了豐富的來源豐富的來源, ,是是生物多樣性生物多樣性的重要原的重要原因之一。因之一?；虻淖杂山M合基因的自由組合: :基因的互換基因的互換: :減一后期，非同源染色體上的非等減一后期，非同源染色體上的非等位基因的自由組合。位基因的自由組合。減一前期，同源染色體上的非姐妹減一前期，同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換。染色單體之間發(fā)生局部互換。染色體變異染色體變異染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體數(shù)目的變異染色體數(shù)目的變

8、異個別染色體增加或減少個別染色體增加或減少染色體組成倍地增加或減少染色體組成倍地增加或減少1.1.缺失缺失2.2.增加增加3.3.顛倒顛倒4.4.移接移接( (一一) )染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異染色體變異在光學(xué)顯微鏡下可見嗎？染色體變異在光學(xué)顯微鏡下可見嗎？基因突變和基因重組呢？基因突變和基因重組呢？基因突變和基因重組在光學(xué)顯微鏡下基因突變和基因重組在光學(xué)顯微鏡下不可見不可見；染色體變異在光學(xué)顯微鏡下染色體變異在光學(xué)顯微鏡下可見?？梢?。2.2.染色體組成倍增減染色體組成倍增減正常正常增多增多減少減少1.1.個別染色體增減個別染色體增減( (二二) )染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異 細胞中的細

9、胞中的一組非同源一組非同源染色體染色體，在形態(tài)和功，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息，這的全部遺傳信息，這樣的一組染色體，叫樣的一組染色體，叫一個染色體組。一個染色體組。1 1、染色體組：、染色體組：(1)根據(jù)染色體圖判斷：根據(jù)染色體圖判斷：2個染色體組個染色體組3個染色體組個染色體組(2)根據(jù)基因型判斷：根據(jù)基因型判斷：4個染色體組個染色體組3個染色體組個染色體組2個染色體組個染色體組3、多倍體與單倍體的比較、多倍體與單倍體的比較來來 源源染染 色色 體體 組組生殖細胞生殖細胞不經(jīng)受精作不經(jīng)受精作用用直接直接發(fā)育而來發(fā)育而來由由

10、受精卵受精卵發(fā)育而來發(fā)育而來含有含有一到多個一到多個染染色體組色體組含有三個或多個染含有三個或多個染色體組色體組個體個體單倍體單倍體花粉?；ǚ哿＝M織培養(yǎng)組織培養(yǎng)有絲分裂有絲分裂減數(shù)減數(shù)分裂分裂受精卵受精卵幾幾倍體倍體個體個體幾幾個染色體組個染色體組有絲有絲分裂分裂DJ單基因遺傳病單基因遺傳病多基因遺傳病多基因遺傳病染色體異常遺傳病染色體異常遺傳病常染色體常染色體X染色體染色體顯性遺傳病顯性遺傳病隱性遺傳病隱性遺傳病顯性遺傳病顯性遺傳病隱性遺傳病隱性遺傳病原發(fā)性高血壓、冠心病、原發(fā)性高血壓、冠心病、唇裂唇裂21三體綜合癥、貓三體綜合癥、貓叫綜合癥叫綜合癥性腺發(fā)育不良（特性腺發(fā)育不良（特納氏綜合癥

11、）納氏綜合癥） 常染色體病常染色體病性染色體病性染色體病鐮刀型細胞貧血癥、鐮刀型細胞貧血癥、白化病、先天性聾啞、白化病、先天性聾啞、苯丙酮尿癥苯丙酮尿癥抗維生素抗維生素D佝僂病佝僂病色盲癥、血友病、進色盲癥、血友病、進行性肌營養(yǎng)不良行性肌營養(yǎng)不良多指、并指、軟骨發(fā)多指、并指、軟骨發(fā)育不全育不全一對等位一對等位基因控制基因控制的遺傳病的遺傳病第三節(jié)第三節(jié) 人類遺傳病人類遺傳病DJ苯丙氨酸苯丙氨酸酶酶1 1苯丙酮酸苯丙酮酸酶酶2 2酪氨酸酪氨酸酶酶3 3黑色素黑色素酶酶5 5酶酶6 6酶酶4 4a. 缺少酶缺少酶2：苯丙酮酸尿癥：苯丙酮酸尿癥b. 缺少酶缺少酶3：白化?。喊谆. 缺少酶缺少酶5

12、：尿黑酸癥：尿黑酸癥21三體綜合癥三體綜合癥2121三體綜合征的產(chǎn)生機理？三體綜合征的產(chǎn)生機理？原因一：減數(shù)第一次分裂后期同源染色原因一：減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未分離；體未分離；原因二：減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色原因二：減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體未分離。單體未分離。如何調(diào)查如何調(diào)查“遺傳發(fā)病率遺傳發(fā)病率”與與“遺傳方式遺傳方式”？調(diào)查人群中的遺傳病調(diào)查人群中的遺傳病“人群中抽樣調(diào)查人群中抽樣調(diào)查”調(diào)查發(fā)病率調(diào)查發(fā)病率“患者家族中調(diào)查患者家族中調(diào)查”調(diào)查遺傳方式調(diào)查遺傳方式 人類基因組計劃人類基因組計劃 目的：測定人類基因組的全部目的：測定人類基因組的全部DNA序列。序列。第六章第六章

13、1、雜交雜交育種育種優(yōu)點：優(yōu)點：使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上（3 3）缺點：）缺點： 育種時間長育種時間長（1）方法：雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性）方法：雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種（穩(wěn)定遺傳）的方法。新品種（穩(wěn)定遺傳）的方法?，F(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTTDDTT）和矮稈不抗銹）和矮稈不抗銹病的小麥（病的小麥（ddttddtt），怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品），怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（種（ddT

14、TddTT）？）？例例1、植物的雜交育種方法、植物的雜交育種方法1 1、雜交育種、雜交育種優(yōu)點：優(yōu)點：使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上（3 3）缺點：）缺點： 育種時間長育種時間長（1）方法：雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性）方法：雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種（穩(wěn)定遺傳）的方法。新品種（穩(wěn)定遺傳）的方法?，F(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTTDDTT）和矮稈不抗銹）和矮稈不抗銹病的小麥（病的小麥（ddttddtt），怎樣

15、才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品），怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（種（ddTTddTT）？）？例、植物的雜交育種方法例、植物的雜交育種方法雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交選優(yōu)選優(yōu)2 2、誘變育種、誘變育種（1）常用的方法：）常用的方法： 物理因素：物理因素：X射線、射線、Y射線、紫外線等射線、紫外線等 化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等 優(yōu)點：優(yōu)點：提高突變率，縮短育種周期提高突變率，縮短育種周期大幅度改良某些性狀大幅度改良某些性狀（2 2）誘變育種材料誘變育種材料 只要能進行只要能進行細胞分裂細胞分裂的材料都符合要求，如的材料都符合要求，如萌發(fā)的種子、小白鼠等萌發(fā)的種子、

16、小白鼠等（4 4）缺點：人工誘變?nèi)匀痪哂胁欢ㄏ蛐?，并不是）缺點：人工誘變?nèi)匀痪哂胁欢ㄏ蛐?，并不是誘變的性狀一定有利。誘變的性狀一定有利。3 3、多倍體育種：、多倍體育種：低溫低溫染色染色體體變異變異作用時期：作用時期：有絲分裂前期有絲分裂前期優(yōu)點：優(yōu)點：方法：方法：原理：原理：植株莖稈粗壯，葉片、果實、種子比較大，植株莖稈粗壯，葉片、果實、種子比較大，有機物含量多。有機物含量多?；蚯锼伤靥幚砻劝l(fā)的種子或幼苗或秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗( (多倍體結(jié)實率低，多倍體結(jié)實率低，不以不以種子為收獲目標的植物種子為收獲目標的植物一一般可考慮多倍體育種般可考慮多倍體育種) )缺點：缺點：三倍體無籽西瓜

17、的培育過程二倍體二倍體秋水仙素秋水仙素四倍體四倍體二倍體二倍體（配子（配子2 2個染色體組）個染色體組）（配子（配子1 1個染色體組）個染色體組）三倍體西瓜子三倍體西瓜子 四倍體西瓜果實四倍體西瓜果實三倍體無子西瓜三倍體無子西瓜二倍體花粉二倍體花粉聯(lián)會紊亂，不能聯(lián)會紊亂，不能形成生殖細胞形成生殖細胞 三倍體植株（三倍體植株（3n3n） 4 4、單倍體育種、單倍體育種AABBaabbPAaBbF1A B A bb aaB aabb F2連續(xù)自交連續(xù)自交n代代AAbb雜交育種雜交育種秋水仙秋水仙素處理素處理花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng)4 4、單倍體育種、單倍體育種AABBaabbPAaBbF1A B

18、A bb aaB aabb F2連續(xù)自交連續(xù)自交n代代AAbb雜交育種雜交育種ABAbaBab單倍體單倍體AABBAAbbaaBBaabb優(yōu)點：優(yōu)點：花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體；花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體；方法：方法：人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍。人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍。明顯縮短育種明顯縮短育種(獲得純合子獲得純合子)年限年限單倍體育種單倍體育種只需兩年只需兩年5 5、基因工程育種基因工程育種第一步第一步提取目的基因和運載體提取目的基因和運載體第二步第二步目的基因與運載體結(jié)合目的基因與運載體結(jié)合第三步第三步將目的基因?qū)胧荏w細胞將目的基因?qū)胧荏w細胞 檢測目的基因的表達情況檢測目的基因的表達情況 第四步第四步基因工程的操作過程基因工程的操作過程。是指按