5.1 基因突變和基因重組（共27）

Word文檔下載后可自行編輯11/115.1基因突變和基因重組（共27）第5章基因突變及其他變異

第1節(jié)基因突變和基因重組

普通的小麥種子種植在水，肥，光充足的土壤中，結(jié)出的是粒多飽滿的種子，但是再把這些種子種在普通土壤中仍就是普通的種子。

甘藍

3.5kg

7kg

拉薩

3.5kg

北京

在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種，葉球最大的有3.5KG，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。

變異的類型

基因突變

基因重組

染色體變異

不可遺傳變異

可遺傳變異

來源

基因突變

基因重組

染色體變異

誘導(dǎo)

（不變）

（改變）

（改變）

可遺傳變異

不可遺傳變異

表現(xiàn)型基因型+環(huán)境條件

1910年赫里克醫(yī)生接診了一位黑人貧血病患者。所有治療貧血病的藥物對他無效。鏡檢時發(fā)現(xiàn)其紅細不是正常的圓餅狀，而是鐮刀形，后稱之鐮刀型細胞貧血癥。

正常型紅細胞鐮刀型紅細胞

一、基因突變

正常

異常

…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…

…－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…

1949年，美國鮑林博士首先意識到，紅細胞中

血紅蛋白分子的異常引起紅細胞變形。

1956年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀型細胞

貧血癥患者血紅蛋白的肽鏈上，有一處的谷氨酸被

纈氨酸取代。

根本原因

是由于堿基對被替換引起基因結(jié)構(gòu)的改變，從而形成的一種遺傳病。

病因：

兩面凹的圓餅狀

性狀

谷氨酸

……

C

T

T

G

A

A

…

…

…

…

DNA

G

A

A

…

…

mRNA

正常蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)

G

U

A

…

…

……

纈氨酸

異常蛋白質(zhì)

鐮刀型

C

A

T

G

T

A

…

…

…

…

病因分析

直接原因

ATCCGTAGGC

缺失

（正?；蚱危?/p>

替換

增添

AACCGTTGGC

ATTCCGTAAGGC

ACCG

TGGC

12345

DNA的堿基對還有可能發(fā)生什么的變化？

1、基因突變的概念

DNA分子中，發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。

堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變？

上述時期發(fā)生的基因突變一定能遺傳給后代嗎？

基因突變發(fā)生在細胞分裂的那一時期？

有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期

體細胞

生殖細胞

（一般不能傳給后代）

（可以通過受精作用直接傳給后代）

物理因素：

化學(xué)因素：

生物因素：

2、基因突變的原因

如X射線、γ射線、紫外線、激光等。

亞硝酸、堿基類似物，硫酸二乙酯，

秋水仙素等。

包括病毒和某些細菌等。

外因

內(nèi)因：

DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤，DNA堿基組成發(fā)生改變等。

夏季涂抹防曬霜

化療法抑制癌細胞增殖

青少年少上網(wǎng)，少用手機

不喝反復(fù)燒開的水（含亞硝酸鹽）

物理因素

化學(xué)因素

物理因素

化學(xué)因素

少吃燒烤和油炸食品

化學(xué)因素

分析以下情況是利用或回避了哪種因素

基因

突變率

大腸桿菌組氨酸缺陷型基因

2×10－６

玉米的皺縮基因

1×10－６

小鼠的白化基因

1×10－5

人類色盲基因

3×10－5

資料一

3、基因突變的特點

低頻性、普遍性

資料二

基因突變可發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期。

基因突變可以發(fā)生在細胞內(nèi)的不同的DNA分子上

或同一DNA分子的不同部位上。

隨機性

資料三

不定向性

白化病患者

高產(chǎn)青霉菌株

資料四

大多數(shù)基因突變對生物體是有害的，只有少數(shù)是有利的，有些既無害也無益。

基因突變的特點

1、普遍性

2、隨機性

3、突變率低（稀有性,低頻率性）

4、有害性

5、不定向性（多方向性）

產(chǎn)生新基因

形成新性狀

生物進化的原始材料

4、基因突變的意義

基因突變

生物變異的根本來源

1、概念：在生物體的有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。

一種具有20對等位基因（這20對等位基因分別位于20對同源染色體上）的生物進行雜交時，F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有幾種？

二、基因重組

220=1048576種。

減數(shù)第一次分裂后期

減Ⅰ中期

初級精母細胞

2、基因重組什么時候發(fā)生的?

同源染色體分開，

非同源染色體自由組合

染色體的交叉互換

四分體時期

3、基因重組的途徑

途徑1：基因自由組合（減I后期）

途徑2：基因互換（減I前期，四分體時期）

途徑3：轉(zhuǎn)基因（DNA重組技術(shù)）

兩個親本的雜合性越高，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多。基因重組是通過有性生殖過程實現(xiàn)的。

4、基因重組的特點:

產(chǎn)生多樣化基因組合的后代，為生物變異提供豐富的來源，是生物變異來源之一，是形成生物多樣性的重要原因之一，對生物的進化具有重要意義。

5、基因重組的意義:

三、基因突變和基因重組的區(qū)別

基因突變

基因重組

本質(zhì)

發(fā)生

時間

發(fā)生

可能

基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)新性狀

不同基