基因突變和基因重組復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)用

1、第第5 5章章 基因突變及其他變異基因突變及其他變異第第1 1節(jié)節(jié) 基因突變和基因重組基因突變和基因重組問(wèn)題問(wèn)題1、什么是生物的變異？ 生物的變異是指生物親、子代間或子代不生物的變異是指生物親、子代間或子代不同個(gè)體間存在同個(gè)體間存在性狀差異性狀差異的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。例一、夏天去海邊曬黑了的皮膚；水例一、夏天去海邊曬黑了的皮膚；水肥充足處的小麥植株穗大粒多肥充足處的小麥植株穗大粒多問(wèn)題問(wèn)題2、生物的變異有哪些類型？變異的類型變異的類型不遺傳的變異不遺傳的變異：僅僅是由環(huán)境因素的影響造成的變異。：僅僅是由環(huán)境因素的影響造成的變異。 遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，變化的性狀不能遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，變化的性狀不能 進(jìn)

2、一步遺傳給后代。進(jìn)一步遺傳給后代?；蛑亟M基因重組可遺傳的變異可遺傳的變異：是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的：是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的 變異變異 變化的性狀能遺傳給后代變化的性狀能遺傳給后代基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異例二、鐮刀型貧血癥；黃色圓粒例二、鐮刀型貧血癥；黃色圓粒豌豆自交，后代出現(xiàn)黃色皺粒和豌豆自交，后代出現(xiàn)黃色皺粒和綠色圓粒新類型；貓叫綜合征綠色圓粒新類型；貓叫綜合征有同學(xué)說(shuō)：有同學(xué)說(shuō)：“由由環(huán)境引起的變異環(huán)境引起的變異是不能夠遺傳是不能夠遺傳的。的。”這話正確這話正確嗎？為什么？嗎？為什么？知識(shí)回顧知識(shí)回顧:考點(diǎn)考點(diǎn)1、基因突變的實(shí)例、基因突變的實(shí)例積極思維：積極思維：鐮

3、刀型細(xì)胞貧血癥的病因是什么鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是什么?圓餅型的紅細(xì)胞圓餅型的紅細(xì)胞鐮刀狀的紅細(xì)胞鐮刀狀的紅細(xì)胞實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷谷氨酸氨酸賴氨酸賴氨酸異常異常纈氨酸纈氨酸組氨酸組氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷谷氨酸氨酸賴氨酸賴氨酸正常正常 血紅蛋白分子多肽鏈的部分氨基酸序列血紅蛋白分子多肽鏈的部分氨基酸序列cttcttgaagaa谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸dnadnamrnamrna氨基酸氨基酸血紅蛋白血紅蛋白 正常正常異常異常guaguacatcatgtagta突變突變

4、gaagaa_原因原因_原因原因根本根本直接直接鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解 將一個(gè)正常人的血液輸給血型相同的鐮刀將一個(gè)正常人的血液輸給血型相同的鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者能達(dá)到治愈的目的嗎？型細(xì)胞貧血癥患者能達(dá)到治愈的目的嗎？ 基因突變基因突變是指由于是指由于dnadna分子中發(fā)生堿基對(duì)的分子中發(fā)生堿基對(duì)的_而引起的而引起的_的改變。的改變。增添增添替換替換缺失缺失（d）（d1）（d2）（d3）增添、缺失或替換增添、缺失或替換基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)探究探究:基因突變基因突變一定一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變嗎會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變嗎?基因突變的概念基因突變的概念dnaa u c c g

5、c a u u c gc 異亮氨酸異亮氨酸 精氨酸精氨酸mrnaa t c c g c t a g g c g 正常正常t a a g c g a t t c g c 堿基對(duì)堿基對(duì)替換替換精氨酸精氨酸異亮氨酸異亮氨酸【例例】(2010(2010福建高考福建高考) )下圖為人下圖為人wnk4wnk4基因部分堿基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖?；蛄屑捌渚幋a蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知已知wnk4wnk4基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致11691169位賴氨酸變位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是為谷氨酸。該基因發(fā)生的突變是( () )a a處插入堿基對(duì)處插

6、入堿基對(duì)gcgcb b處堿基對(duì)處堿基對(duì)atat替換為替換為gcgcc c處缺失堿基對(duì)處缺失堿基對(duì)atatd d處堿基對(duì)處堿基對(duì)gcgc替換為替換為atatb(1)(1)誘發(fā)突變誘發(fā)突變( (外因外因) ) 物理因素物理因素：如紫外線、：如紫外線、x x射線射線 化學(xué)因素化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類似物：如亞硝酸、堿基類似物 生物因素生物因素：如某些病毒：如某些病毒(2)(2)自然突變自然突變( (內(nèi)因內(nèi)因) )：dnadna分子復(fù)制時(shí)偶爾發(fā)生差錯(cuò)，分子復(fù)制時(shí)偶爾發(fā)生差錯(cuò)，dnadna的堿基組成發(fā)生改變等原因自發(fā)產(chǎn)生的堿基組成發(fā)生改變等原因自發(fā)產(chǎn)生損傷細(xì)胞內(nèi)的損傷細(xì)胞內(nèi)的dnadna改變核酸的堿基

7、改變核酸的堿基影響細(xì)胞的影響細(xì)胞的dnadna基因突變的原因：基因突變的原因： 基因突變?nèi)舭l(fā)生在基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子配子中（中（減數(shù)分裂減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生時(shí)產(chǎn)生）將遵循遺傳規(guī)律）將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代傳遞給后代。 若發(fā)生在若發(fā)生在體細(xì)胞體細(xì)胞（有絲分裂有絲分裂），一般），一般不不能遺傳能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過(guò)變，可通過(guò)無(wú)性生殖無(wú)性生殖傳遞。人體某些體傳遞。人體某些體細(xì)胞基因的突變，有可能發(fā)展為細(xì)胞基因的突變，有可能發(fā)展為癌細(xì)胞癌細(xì)胞。基因突變的特點(diǎn)：基因突變的特點(diǎn)：在生物界中是普遍存在的在生物界中是普遍存在的 可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、

8、細(xì)胞可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、細(xì)胞內(nèi)不同的內(nèi)不同的dnadna分子上、同一分子上、同一dnadna的不同部位的不同部位 一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的，只大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的，只有少數(shù)是有利的，有些既無(wú)害也無(wú)益有少數(shù)是有利的，有些既無(wú)害也無(wú)益普遍性普遍性隨機(jī)性隨機(jī)性不定向性不定向性低頻性低頻性多害少利性多害少利性基因突變不改變?nèi)旧w上基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因基因的數(shù)量，只改變基因

9、的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使一個(gè)基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使一個(gè)基因變成它的變成它的等位基因等位基因（aa或或aa）。）。由于發(fā)生了堿基對(duì)的替換、增添或缺失，其結(jié)由于發(fā)生了堿基對(duì)的替換、增添或缺失，其結(jié)果就使原來(lái)的基因中的堿基種類、數(shù)量和排列果就使原來(lái)的基因中的堿基種類、數(shù)量和排列順序發(fā)生了局部改變，從而導(dǎo)致原來(lái)的基因變順序發(fā)生了局部改變，從而導(dǎo)致原來(lái)的基因變?yōu)樗牡任换?。為它的等位基因?；蛲蛔兊囊饬x基因突變的意義: :“一豬生九仔，連母十個(gè)一豬生九仔，連母十個(gè)樣樣”，這種個(gè)體的差異，主，這種個(gè)體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的要是什么原因產(chǎn)生的? ?二、基因重組二、基因重組1 1、概念、概念: :在生物進(jìn)行在生物進(jìn)

10、行有性生殖有性生殖過(guò)程中過(guò)程中, ,控制控制不同性狀的基因的不同性狀的基因的重新組合重新組合. .2 2、類型、類型: :隨機(jī)重組隨機(jī)重組: :交換重組交換重組: :非同源染色體上的非等位非同源染色體上的非等位基因的自由組合基因的自由組合同源染色體上的非姐妹染色單體同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換，導(dǎo)致染色單之間發(fā)生局部互換，導(dǎo)致染色單體上的非等位基因重新組合體上的非等位基因重新組合. .注:廣義的基因重組還包括廣義的基因重組還包括dna重組技術(shù)。重組技術(shù)。非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合aabbaabbab和和abab和和ab減數(shù)第一次分裂后

11、期減數(shù)第一次分裂后期基因重組是通過(guò)基因重組是通過(guò)有性生殖有性生殖來(lái)實(shí)現(xiàn)的來(lái)實(shí)現(xiàn)的減數(shù)第一次分裂形成四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂形成四分體時(shí)期基因重組的意義：基因重組的意義： 基因重組是真核生物有性生殖過(guò)程中產(chǎn)生可遺傳變異的重要來(lái)基因重組是真核生物有性生殖過(guò)程中產(chǎn)生可遺傳變異的重要來(lái)源。源。產(chǎn)生新的基因型，為生物變異提供了極其豐富產(chǎn)生新的基因型，為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源；是形成生物多樣性的重要原因之一，的來(lái)源；是形成生物多樣性的重要原因之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。生產(chǎn)上應(yīng)用的生產(chǎn)上應(yīng)用的 （人工誘變育種、雜交育種）（人工誘變育種、雜交育種）方法，就是主要利用方

12、法，就是主要利用基因重組基因重組來(lái)創(chuàng)造新品種的。來(lái)創(chuàng)造新品種的。 同無(wú)性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大同無(wú)性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性，其根本原因是：的變異性，其根本原因是： 。 基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代基因突變基因突變基因重組基因重組本質(zhì)本質(zhì)發(fā)生時(shí)期發(fā)生時(shí)期及原因及原因條件條件意義意義發(fā)生可能發(fā)生可能基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因,出現(xiàn)新的性狀。出現(xiàn)新的性狀?；蚧蛑匦陆M合重新組合，產(chǎn)生了新的，產(chǎn)生了新的基因型，性狀重新組合基因型，性狀重新組合細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期dna分子復(fù)制

13、分子復(fù)制時(shí)，外界理化因素或自身生時(shí)，外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對(duì)的替換、理因素引起的堿基對(duì)的替換、增添或缺失增添或缺失減數(shù)第一次分裂前期、后減數(shù)第一次分裂前期、后期，期， （同源染色體交叉（同源染色體交叉互換、非同源染色體自由互換、非同源染色體自由組合）組合）外界環(huán)境條件的變化和外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用內(nèi)部因素的相互作用有性生殖過(guò)程中進(jìn)行有性生殖過(guò)程中進(jìn)行減減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞生物變異的生物變異的根本來(lái)源根本來(lái)源，是生，是生物進(jìn)化的原材料。物進(jìn)化的原材料。是是生物變異的來(lái)源之一，生物變異的來(lái)源之一，是形成生物多樣性的重要是形成生物多樣性的重要原因。原因。突變頻率低，但普遍存在突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍2. 進(jìn)行有性生殖的生物其親子代之間總是存進(jìn)行有性生殖的生物其親子代之間總是存在著一定的差異的主要原因是在著一定的差異的主要原因是 （ ） a. 基因重組基因重組 b. 基因突變基因突變