基因突變和重組

§5—1

基因突變和基因重組普通青椒和太空椒對比太空椒是用遨游過太空的青椒種子培育而成。它具有果實大，果皮厚，維生素C含量高的特點?；蛲蛔円呀?jīng)和我們的日常生活密切相關(guān)也稱空間誘變育種，就是將農(nóng)作物種子或試管種苗送到太空，利用太空特殊的、地面無法模擬的環(huán)境(高真空，宇宙高能離子輻射，宇宙磁場、高潔凈)的誘變作用，使種子產(chǎn)生變異，再返回地面選育新種子、新材料，培育新品種的作物育種新技術(shù)。太空育種具有有益的變異多、變幅大、穩(wěn)定快，以及高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟、抗病力強等特點。其變異率較普通誘變育種高3-4倍，育種周期較雜交育種縮短約1倍，由8年左右縮短至4年左右。太空育種——1.鐮刀型細胞貧血癥一.基因突變的實例鐮刀型紅細胞貧血癥DNAC

T

TG

Ａ

A┷-┷-┷C

A

TG

T

A┷-┷-┷G

A

A┷-┷-┷┯-┯-┯G

U

A┷-┷-┷┯-┯-┯突變mRNA紅細胞

圓餅狀 鐮刀狀血紅蛋白

正常 異常氨基酸

谷氨酸 纈氨酸根本原因：

DNA堿基

對的替換CCTGAGGTCCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACAGGTGGACTGTCAGCCTG

GGTCGGAC

CCAG替換增添缺失GGACTCCAGDNA2.其他可能的改變DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常突變異常色氨酸精氨酸苯丙氨酸色氨酸絲氨酸UGGAGGUUU

UGGAGUUUTGGAGGTTTACCTCCAAATGGAG

TTTACCTC

AAA3.基因突變的概念由于DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，就叫基因突變。DNA復制過程中，基因內(nèi)部脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部的改變，從而改變了遺傳信息。生物因素基因突變的原因：物理因素化學因素（1）外因：（2）內(nèi)因：DNADNA內(nèi)因：堿基變化物理因素外因：化學因素生物因素脫氧核苷酸種類、數(shù)量、排列順序改變堿基對的替換、增添、缺失基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變遺傳信息改變產(chǎn)生等位基因（A1

a1、a2……）復制差錯

引起思考：是不是DNA分子堿基對的改變就一定會導致生物性狀的變化？不是基因突變都會遺傳給后代嗎？取決于？二.基因突變的原因和特點DNA在進行復制時發(fā)生錯誤或由于某種原因斷裂后進行修復時發(fā)生錯誤。發(fā)生的時間細胞分裂間期：DNA分子復制過程中！1.基因突變發(fā)生的原因和時間2.減數(shù)第一次分裂間期生殖細胞1.有絲分裂間期

體細胞一般不能傳給后代，植物細胞可通過組織培養(yǎng)傳遞給下一代?？梢酝ㄟ^受精作用直接傳給后代.3、人類能遺傳的基因突變常發(fā)生在

A.減數(shù)第一次分裂

B.四分體時期C.減數(shù)第一次分裂的間期

D.有絲分裂間期2.基因突變的特點①普遍性:

自然界的物種中廣泛存在②隨機性:

可發(fā)生在任何時期③稀有性:自然界突變率很低：10－5-10-8④有害性：(打破對環(huán)境的適應性)多數(shù)有害,少數(shù)有利⑤不定向性：A＝a1或A＝a2等位基因是如何產(chǎn)生的？3.基因突變的意義：是生物變異的根本來源，為生物的進化提供了最初的原材料?；蛲蛔冃禄颍ǖ任换颍┗蛐停ǜ淖儯┍憩F(xiàn)型（改變）可以產(chǎn)生新的基因引發(fā)生物變異“一母生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?三.基因重組1.概念：指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。三.基因重組①基因的自由組合:非同源染色體上的非等位基因的自由組合②基因的互換:

同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.2、類型兩種：P83非同源染色體上的非等位基因自由組合BbBb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換BbbBBb可以產(chǎn)生新的基因組合,不產(chǎn)生新的基因.是生物變異的重要來源，對生物的進化具有重要意義3.意義：對比基因突變與基因重組：基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時間條件意義可能性對比基因突變與基因重組：基因突變基因重組本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因（堿基替換|增添|缺失）并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀發(fā)生組合發(fā)生時間條件意義可能性對比基因突變與基因重組：基因突變 基因重組本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因（堿基替換|增添|缺失）基因型，使不同性狀發(fā)生組合發(fā)生時間細胞分裂間期，DNA復制過程中減數(shù)分裂第一次分裂后期（非同源染色體自由組合）減數(shù)分裂第一次分裂前期（四分體交叉互換）條件意義可能對比基因突變與基因重組：基因突變基因重組本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因（堿基替換|增添|缺失）并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀發(fā)生組合發(fā)生時間細胞分裂間期，DNA復制過程中減數(shù)分裂第一次分裂后期（非同源染色體自由組合|交叉互換）條件外界環(huán)境條件（物理、化學、生物因素）或內(nèi)部因素有性生殖過程中減數(shù)分裂意義可能性對比基因突變與基因重組：基因突變基因重組本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因（堿基替換|增添|缺失）并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀發(fā)生組合發(fā)生時間細胞分裂間期，DNA復制過程中減數(shù)分裂第一次分裂后期（非同源染色體自由組合|交叉互換）條件外界環(huán)境條件（物理、化學、生物因素）或內(nèi)部因素有性生殖過程中減數(shù)分裂意義為生物的進化提供原始材料形成生物多樣性的重要原因之一可能性對比基因突變與基因重組：基因突變基因重組本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因（堿基替換|增添|缺失）并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀發(fā)生組合發(fā)生時間細胞分裂間期，DNA復制過程中減數(shù)分裂第一次分裂后期（非同源染色體自由組合|交叉互換）條件外界環(huán)境條件（物理、化學、生物因素）或內(nèi)部因素有性生殖過程中減數(shù)分裂意義為生物的進化的根本原因形成生物多樣性的重要原因可能性突變頻率低，但普遍存在，變異不定向有性生殖中非常普遍四.重組DNA技術(shù)（基因工程）binant

DNA

technique指將一個生物體中的目的基因轉(zhuǎn)入另一個生物體中，使后者獲得新的遺傳性狀或表達所需要的產(chǎn)物的技術(shù).這一技術(shù)是人類根據(jù)一定的目的和設計，對DNA分子進行體外加工操作，再引入受體生物，以改變

后者的某些遺傳性狀，從而培育生物新類型或治療

遺傳疾病的一種現(xiàn)代的、嶄新的、分子水平的生物

工程技術(shù)，例如：把抗蟲基因轉(zhuǎn)入棉花細胞中，得

到的轉(zhuǎn)基因棉花植株能夠有效的防止棉鈴蟲的危害。兩段不同來源的DNA片段被連在一起所形成的新DNA片段叫重組DNA重組DNA練習下來，生存下來的原因是（）A．有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個體存在

B．以前曾噴過某種農(nóng)藥，對農(nóng)藥有抵抗力

C．約有2％的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子

D．生存下來的甲蟲是身強體壯的年輕個體A1、生物的變異有兩種可遺傳變異和不可遺傳變異。2、可遺傳的變異有三種來源

基因突變

、

基因重組

和

染色體變異

。3、生物變異的根本來源是

基因突變

。4．在一塊馬鈴薯甲