基因突變與基因重組

1、變異：變異：生物的親代與子代及子代個體之間性狀上的生物的親代與子代及子代個體之間性狀上的差異差異1.1.基因突變和基因重組基因突變和基因重組科學(xué)史一科學(xué)史一19101910年赫里克醫(yī)生接診了一位黑人貧血病患者。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)其紅所有治療貧血病的藥物對他無效。鏡檢時發(fā)現(xiàn)其紅細(xì)不是正常的圓餅狀，而是鐮刀形，后稱之細(xì)不是正常的圓餅狀，而是鐮刀形，后稱之鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥。細(xì)胞貧血癥。正正常常異異常常正常正常異常異常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸 19491949年，美國鮑林博士首先意識到，

2、紅細(xì)胞中年，美國鮑林博士首先意識到，紅細(xì)胞中血紅蛋白血紅蛋白分子的分子的異常異常引起紅細(xì)胞變形。引起紅細(xì)胞變形。19561956年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白的肽鏈上，有貧血癥患者血紅蛋白的肽鏈上，有一處一處的的氨基酸氨基酸發(fā)生發(fā)生了改變。了改變。科學(xué)史二科學(xué)史二堿基對被替換堿基對被替換從而引起從而引起基因的分子結(jié)構(gòu)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變發(fā)生改變直接病因：直接病因：兩面凹的圓餅狀兩面凹的圓餅狀性狀性狀谷氨酸谷氨酸 cttgaadnagaamrna正常蛋白質(zhì)正常蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)g u a 纈氨酸纈氨酸異常蛋白質(zhì)異常蛋白質(zhì)鐮刀型鐮刀型c

3、a tg t a病因分析病因分析根本病因：根本病因：血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變atccgtaggc（正常）（正常）缺失缺失a ccgt ggcaaccgttggc替換替換attccgtaaggc 增添增添思考：思考：哪種類型對生物體的危害性相對較小？哪種類型對生物體的危害性相對較小？比一比比一比1 1、基因突變的概念、基因突變的概念: :一、基因突變一、基因突變 是由于是由于dnadna分子中發(fā)生堿基對的分子中發(fā)生堿基對的替換、增添替換、增添或或缺失缺失, ,而引起的而引起的基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)的改變。的改變。1、細(xì)胞在哪些時期最容易發(fā)生基因突變？、細(xì)胞在哪些時期最容易發(fā)生基因突變？有絲

4、分裂間期或減數(shù)分裂間期有絲分裂間期或減數(shù)分裂間期2、基因突變會改變基因在染色體上的位置嗎？、基因突變會改變基因在染色體上的位置嗎？會影響基因和染色體的數(shù)量嗎？會影響基因和染色體的數(shù)量嗎？3、dan和和rna哪一個更容易發(fā)生突變？哪一個更容易發(fā)生突變？rna4、哪些突變不會引起生物性狀的改變？、哪些突變不會引起生物性狀的改變？a、不具遺傳效應(yīng)的、不具遺傳效應(yīng)的dna片段中發(fā)生突變片段中發(fā)生突變b、突變后的基因形成的密碼子決定同一種氨基酸、突變后的基因形成的密碼子決定同一種氨基酸c、由顯性基因突變成隱性基因、由顯性基因突變成隱性基因5、突變后的基因是不是都能遺傳？、突變后的基因是不是都能遺傳？、基

5、因突變的原因、基因突變的原因 自發(fā)突變：自發(fā)突變：自然自然條件下條件下dnadna偶爾偶爾復(fù)制錯誤復(fù)制錯誤物理因素物理因素化學(xué)因素化學(xué)因素生物因素生物因素提高提高突變突變頻率頻率x x射線、紫外線等射線、紫外線等亞硝酸、堿基類似物等亞硝酸、堿基類似物等某些病毒某些病毒誘發(fā)突變：人為的用各種致突變因素去處理誘發(fā)突變：人為的用各種致突變因素去處理細(xì)胞細(xì)胞3、基因突變的種類、基因突變的種類4、基因突變的特點、基因突變的特點普遍性：普遍性：自然界的物種中廣泛存在自然界的物種中廣泛存在隨機(jī)性隨機(jī)性：不同發(fā)育階段、不同不同發(fā)育階段、不同dnadna、 同一同一dna dna 的不同部位的不同部位 多害少利

6、性多害少利性不定向性不定向性:一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位 基因基因 低頻性：低頻性：自然界突變率很低：自然界突變率很低：10105 51010- -8 8不定向性不定向性基基 因因大腸桿菌組氨酸缺陷型基因大腸桿菌組氨酸缺陷型基因果蠅的白眼基因果蠅的白眼基因果蠅的褐眼基因果蠅的褐眼基因玉米的皺縮基因玉米的皺縮基因小鼠的白化基因小鼠的白化基因突變率突變率210410531051101105果蠅約有果蠅約有10104 4對基因，假定每個基因的突變率都是對基因，假定每個基因的突變率都是1010-5-5，一個大，一個大約有約有10109 9個果蠅的群體，每一代出現(xiàn)的基因

7、突變數(shù)是個果蠅的群體，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是 2108低頻性低頻性：白化病患者白化病患者有害的基因突變有害的基因突變白化玉米苗白化玉米苗畸形的雛鴨畸形的雛鴨人類的多指人類的多指太空椒太空椒、基因突變的意義、基因突變的意義是是新基因新基因產(chǎn)生的途徑產(chǎn)生的途徑是生物變異的是生物變異的根本來源根本來源生物進(jìn)化的生物進(jìn)化的原始材料原始材料“一母生九仔，連母十個樣一母生九仔，連母十個樣”，這種個，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的? ?基因重組基因重組1.1.概念：概念：在生物進(jìn)行在生物進(jìn)行有性生殖有性生殖過程中，控制過程中，控制不同性狀的基因不同性狀的基因的自由組合。

8、的自由組合。2.2.類型：類型：基因自由組合基因自由組合基因交叉互換基因交叉互換二、基因重組二、基因重組3.3.意義：意義：生物變異的來源之一，生物變異的來源之一，對生物多樣性有重要意義。對生物多樣性有重要意義。aabbaabbaabbaabb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換交換( 導(dǎo)致導(dǎo)致 的交換）的交換）等位基因等位基因非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因非等位基因自由組合自由組合aabbaabbab和和abab和和ab基因突變基因突變基因重組基因重組本質(zhì)本質(zhì)發(fā)生時間及發(fā)生時間及原因原因條件條件意義意義發(fā)生可能性發(fā)生可能性基因的基因的分子

9、結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生發(fā)生改變，產(chǎn)生了了新基因新基因，可能出現(xiàn)了新的性狀。，可能出現(xiàn)了新的性狀。細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂間期間期dna分子復(fù)制分子復(fù)制時，由于外界理化因素或自身時，由于外界理化因素或自身生理因素引起的生理因素引起的堿基對的替換、堿基對的替換、增添或缺失。增添或缺失。不同基因的重新組合，不同基因的重新組合，不產(chǎn)生不產(chǎn)生新基新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。性狀重新組合。減數(shù)第一次分裂后期中，隨著減數(shù)第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開，位于同源染色體的分開，位于非同非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合了自由組

10、合。四分體時期非姐。四分體時期非姐妹染色單體的交換帶來的妹染色單體的交換帶來的等位等位基因的交換?；虻慕粨Q。外界條件的變化和內(nèi)部因素的相外界條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。互作用。有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂形有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞成生殖細(xì)胞生物變異的生物變異的根本來源根本來源，是生物進(jìn)，是生物進(jìn)化的原材料?；脑牧?。生物變異的生物變異的來源之一來源之一，是形成生物，是形成生物多樣性的重要原因。多樣性的重要原因。有性生殖中非常普遍。有性生殖中非常普遍。突變頻率低，但普遍存在。突變頻率低，但普遍存在。1 1、基因突變的原因是：、基因突變的原因是： a.a.染色體上的染色體上的d

11、nadna變成了蛋白質(zhì)變成了蛋白質(zhì) b.b.染色體上的染色體上的dnadna變成了變成了rnarna c. c.染色體上的染色體上的dnadna減少了或增多了減少了或增多了 d.d.染色體上的染色體上的dnadna結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變2 2、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出 一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是 a a基因突變基因突變 b b基因重組基因重組 c c基因分離基因分離 d d環(huán)境影響環(huán)境影響課堂鞏固課堂鞏固3 3、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病, ,某一男

12、性患者某一男性患者, , 其父母正常，請判斷這人性狀最可能是其父母正常，請判斷這人性狀最可能是 a.a.伴性遺傳伴性遺傳 b.b.常染色體遺傳常染色體遺傳 c.c.基因突變基因突變 d.d.基因重組基因重組4 4、如果基因中的一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變，、如果基因中的一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變， 那么這種變化最終可能引起那么這種變化最終可能引起 a.a.遺傳性狀改變遺傳性狀改變 b.b.遺傳密碼改變遺傳密碼改變 c.c.遺傳信息改變遺傳信息改變 d.d.遺傳規(guī)律改變遺傳規(guī)律改變5 5、生物變異的根本來源是、生物變異的根本來源是 a a基因重組基因重組 b b染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異 c c染色

13、體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異 d d基因突變基因突變6 6、基因重組發(fā)生在、基因重組發(fā)生在 a a減數(shù)分裂形成配子的過程中減數(shù)分裂形成配子的過程中 b b受精作用形成受精卵的過程中受精作用形成受精卵的過程中 c c有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中 d d通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中7 7、觀察腫瘤切片，下列有關(guān)其中細(xì)胞的敘述、觀察腫瘤切片，下列有關(guān)其中細(xì)胞的敘述 中，正確的是中，正確的是 a.a.所有細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖所有細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖 b.b.所有細(xì)胞中都可見到基因突變所有細(xì)胞中都可見到基因突變 c.c.所有細(xì)胞都能合成蛋白質(zhì)所有細(xì)胞都

14、能合成蛋白質(zhì) d.d.所有細(xì)胞中所有細(xì)胞中dnadna含量都相同含量都相同8.8.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是 a a都是有利的都是有利的 b b都是定向的都是定向的 c c都是隱性突變都是隱性突變 d d誘發(fā)突變率高誘發(fā)突變率高9.9.下列關(guān)于自然突變的敘述錯誤的是下列關(guān)于自然突變的敘述錯誤的是 a a自然突變的頻率低自然突變的頻率低 b b自然突變只產(chǎn)生在個別生物個別基因自然突變只產(chǎn)生在個別生物個別基因 c c自然突變是不定向的，一般是有害的自然突變是不定向的，一般是有害的 d d基因突變是變異的主要來源，是生物進(jìn)基因突變是變異的主要來源，是生物進(jìn) 化的重要因素之一化的重要因素之一1010、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生 物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于 a.a.基因重組基因重組 b.b.基因突變基因突變 c.c.染色體變異染色體變異 d.d.環(huán)境變化環(huán)境變化1111、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變 異主要來自異主要來自 a.a.基因突變基因突變 b.b.基因重組基因重組 c.c.