基因突變和基因重組七

5.1基因突變和基因重組

思考:這些性狀的改變(生物變異)能遺傳嗎？古代婦女纏足后的小腳；夏天去海邊曬黑了的皮膚；通過(guò)美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉；

太空椒（經(jīng)過(guò)太空遨游，也就是經(jīng)過(guò)輻射的）和普通椒相比，太空椒具有明顯的優(yōu)勢(shì)，果實(shí)肥大，把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒。

思考:這說(shuō)明什么?(改變)不遺傳的變異表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件+=(改變)(改變)可遺傳的變異基因突變?nèi)旧w變異基因重組突變

鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。人類鐮刀型貧血病的形成鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因分析病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了什么變化？…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……

－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…正常異?；蛲蛔僀TTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA_____原因_____原因

鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由_________引起的一種遺傳病，是由于基因的_________發(fā)生了改變產(chǎn)生的。病因：基因突變結(jié)構(gòu)根本直接ACAGACTGTCTGTAACAGACTGTCTGATCACGTAGTGCATATCAGACTAGTCTG替換增添缺失AT一、基因突變的概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、

和

，而引起的

的改變。

替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)想一想:

堿基對(duì)的增添、缺失或改變而引起的基因突變是否一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀發(fā)生變異?不一定

基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？取決于？二、基因突變發(fā)生的時(shí)間及位置細(xì)胞分裂間期——A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂前的間期體細(xì)胞突變生殖細(xì)胞突變（但一般不能傳給后代）（可以通過(guò)受精作用直接傳給后代）DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤自然然突突變變：：三、、基基因因突突變變的的原原因因人工工誘誘變變物理理因因素素：：如如X射線線、、激激光光等等化學(xué)學(xué)因因素素：：亞亞硝硝酸酸,堿基基類類似似物物生物物因因素素：：如如病病毒毒和和某某些些細(xì)細(xì)菌菌等等突變變頻頻率率低低1、自自然然突突變變：：如：：普普通通的的水水稻稻偶偶然然出出現(xiàn)現(xiàn)生長(zhǎng)長(zhǎng)旺旺盛盛，，搞搞病病力力強(qiáng)強(qiáng)的的植植株株；正常常的的小小麥麥偶偶然然出出現(xiàn)現(xiàn)白化化植植株株；開白白花花的的菊菊花花出出現(xiàn)現(xiàn)極極個(gè)個(gè)別別的的植植株株或或枝枝條條開其其他他顏顏色色的花花；自然然突突變變的的頻頻率率非非常常低低，，通常常都都在在十十萬(wàn)萬(wàn)分分之之一一以以下下。。如如人人類類一一般般每每產(chǎn)產(chǎn)生生108—105個(gè)生生殖殖細(xì)細(xì)胞胞中中有有一一個(gè)個(gè)發(fā)發(fā)生生了了基基因因突突變變。。自然然條件件下下DNA偶爾爾復(fù)制制錯(cuò)錯(cuò)誤誤果蠅蠅的的白眼眼2、人人工工誘誘變變：：例⑴：我國(guó)科技人員用60CO產(chǎn)生的射線照射水稻萌發(fā)的種子，培育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗病蟲害強(qiáng)的新品種。例⑵⑵：：1945年愛愛爾爾蘭蘭科科學(xué)學(xué)家家費(fèi)費(fèi)來(lái)來(lái)明明發(fā)發(fā)明明青青霉霉素素以以來(lái)來(lái)，，世世界界各各地地科科學(xué)學(xué)家家用用紫紫外外線線照照射射的的方方法法處處理理青青霉霉，，將將青青霉霉素素的的產(chǎn)產(chǎn)量量提提高高了了幾幾千千倍倍，，價(jià)價(jià)格格下紫外外線線照照射處處理理人工工誘誘變變的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)和和缺缺點(diǎn)點(diǎn)：：優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：大大幅幅度度提提高高變變異異頻頻率率，，使使變變異異性性狀狀較較快快穩(wěn)穩(wěn)定定，，縮縮短短育育種種周周期期。。如我我國(guó)國(guó)近近年年每每年年都都有有許許多多優(yōu)優(yōu)質(zhì)質(zhì)高高產(chǎn)產(chǎn)的的農(nóng)農(nóng)作作物物新新品品種種出出現(xiàn)現(xiàn)，，其其中中大大多多數(shù)數(shù)都都經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)了了人人工工誘誘變變處處理理。。四、基因因突變的的特點(diǎn)：：①普遍性：：自然界的的物種中中廣泛存存在②隨機(jī)性:不同發(fā)育育階段、、不同DNA、DNA不同部位位均可發(fā)發(fā)生。④低頻性:自然界每每個(gè)基因因突變率率很低：：10－5-10-8③不定向性性：⑤多害少利利性：黑老鼠灰老鼠黃老鼠2023/1/1基因突變變的結(jié)果果：AAaA一個(gè)基因因突變后后產(chǎn)生的的是它的的等位基因因根據(jù)對(duì)性性狀類型型的影響響，可將將基因突突變分為為①顯性突變變：a-A②隱性突變變：A—a高產(chǎn)大豆豆高高產(chǎn)青青霉菌株株大南瓜太空椒（（左）有利的基基因突變變白化病患患者有害的基基因突變變白化玉米米苗畸形的雛雛鴨人類的多多指五、基基因突變變的意義義產(chǎn)生新基因（等位基基因）生生物變異異的根本本來(lái)源形成新性狀生物進(jìn)化化的原始始材料六、基因因突變的的應(yīng)用：：誘變育種種:缺點(diǎn)：有有利變異異個(gè)體不不多，處處理的材材料量大大（育種種規(guī)模大大）優(yōu)點(diǎn)：提提高突變變率，加加速育種種進(jìn)程，，大幅度改改良生物物性狀。?；蛑亟M組想一想1、基因自由組合合定律中中，哪些基因因可以進(jìn)行行重新組合合呢？2、非等位位基因伴隨什么么進(jìn)行重新新組合呢呢？3、非同源源染色體體在什么時(shí)期期重新組合合？回顧孟德德爾自由由組合定定律?；蛑亟M組重組性狀狀基因重組組一、概念念:在生物進(jìn)進(jìn)行有性生殖殖過(guò)程中,控制不同同性狀的的基因的自自由組合合.二、類型型:(1)非同源染染色體上上的非等等位基因因的自由由組合(2)同源染色色體上的的非姐妹妹染色單單體之間間的交叉叉互換非同源染染色體上上的非等位基基因自由由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab同源染色色體上的的非姐妹妹染色單單體之間間的交叉互換換基因重組組是通過(guò)過(guò)有性生殖殖來(lái)實(shí)現(xiàn)的的四.意義三.特點(diǎn)兩個(gè)親本本的雜合合性越高高，遺傳傳物質(zhì)差差距越大大，基因因重組的的類型就就越多，，后代產(chǎn)產(chǎn)生的變變異就越越多。為生物變變異提供供豐富的的來(lái)源，，是形成成生物多多樣性的的重要原原因之一一，對(duì)生生物的進(jìn)進(jìn)化具有有重要意意義。思考:基因重組組能否產(chǎn)產(chǎn)生新的的基因？？新的性狀狀？不能,只能產(chǎn)生生新的基基因型，，從從而產(chǎn)生生新的性性狀組合合五.應(yīng)用：雜雜交育種種優(yōu)點(diǎn)：使使不同個(gè)個(gè)體的優(yōu)優(yōu)良性狀狀集中到到一個(gè)個(gè)個(gè)體上缺點(diǎn)：育育種年限限長(zhǎng)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，從而產(chǎn)生新性狀并不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，從而產(chǎn)生新的性狀組合發(fā)生時(shí)間細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制過(guò)程中減數(shù)分裂第一次分裂后期或四分體時(shí)期條件外界環(huán)境條件（物理、化學(xué)、生物因素）或內(nèi)部因素有性生殖過(guò)程中減數(shù)分裂意義為生物的進(jìn)化提供原始材料形成生物多樣性的重要原因之一可能性突變頻率低，但普遍存在，變異不定向有性生殖中非常普遍基因突變變和基因因重組引引起的變變異有什什么區(qū)別別?1．基因突突變：基因_________改變，它它____(能或否)產(chǎn)生新的基因因發(fā)生時(shí)期期：________________________特點(diǎn)：①①普遍性性、②②隨機(jī)性性、③③___________、④多數(shù)有有害、⑤⑤不定向向性。2．基因重重組：控制不同同性狀的的_____________，_______新基因，，可形成成新的________。發(fā)生時(shí)期期：___________________特點(diǎn)：__________內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)能細(xì)胞分裂裂間期（（DNA復(fù)制時(shí)））突變率低低基因重新新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖殖過(guò)程中中非常豐富富人類能遺遺傳的基基因突變變常發(fā)生生在A.減數(shù)第一一次分裂裂B.四分體時(shí)時(shí)期C.減數(shù)第第一次次分裂裂的間間期D.有絲分分裂間間期練習(xí)果蠅約約有104對(duì)基因因，假假定每每個(gè)基基因的的突變變率都都是10-5，一個(gè)個(gè)大約約有109個(gè)果蠅蠅的果果蠅群群，每每一代代出現(xiàn)現(xiàn)的基基因突突變數(shù)數(shù)是()A2××109B2××108C2××107D108B在一個(gè)個(gè)種群群中發(fā)發(fā)現(xiàn)兩兩種突突變的的性狀狀，其其中A種性狀狀無(wú)論論繁殖殖幾代代都不不變，，而B種突變變性狀狀繁殖殖到第第三代代又有有37.5%的性狀狀回復(fù)復(fù)到原原來(lái)的的性狀狀，以以上A、B突變分分別屬屬于（（））A．隱性性突變變和顯顯性突突變B．人工工誘變變和染染色體體變異異C．顯性性突變變和隱隱性突突變D．都是是隱性性突變變或者者都是是顯性性突變變A野生果果蠅約約有0.1%的突變變個(gè)體體是宇宇宙輻輻射引引起的的，這這種突突變?yōu)闉椋ǎ〢．隱性性突變變B．顯性性突變變C．誘發(fā)發(fā)突變變D．自然然突變變D某種群群中發(fā)發(fā)現(xiàn)一一突變變性狀狀，連連續(xù)培培養(yǎng)三三代才才選出出能穩(wěn)穩(wěn)定遺遺傳的的純合合突變變類型型，該該突變變?yōu)椋ǎ〢．顯性性突變變（d→D）B．隱性性突變變(D→→d)C．顯性性突變變和隱隱性突突變D．人工工誘變變A某自花花傳粉粉植物物連續(xù)續(xù)幾代代開紅紅花，，一次次開出出一朵朵白花花，白白花的的后代代全開開白花花，其其原因因是（（））A.基因分分離B.基因重重組C.基因突突變D.環(huán)境刺刺激與無(wú)性性生殖殖相比比，有有性生生殖的的后代代具有有較強(qiáng)強(qiáng)的適適應(yīng)性性，下下列說(shuō)說(shuō)法不正確的的是A．后代代繼承承了雙雙親的的遺傳傳物質(zhì)質(zhì)B．減數(shù)數(shù)分裂裂過(guò)程程中，，DNA復(fù)制更更容易易發(fā)生生差錯(cuò)錯(cuò)C．減數(shù)數(shù)分裂裂過(guò)程程中，，由于于基因因重組組產(chǎn)生生了不不同類類型的的配子子D．更容容易產(chǎn)產(chǎn)生新新的基基因型型B生物變變異的的根本本來(lái)源源是A．基因因重組組B．染色色體數(shù)數(shù)目變變異C．染色色體結(jié)結(jié)構(gòu)變變異D．基因因突變變以下關(guān)關(guān)于生生物變變異的的敘述述，正正確的的是A、基因因突變變都會(huì)會(huì)遺傳傳給后后代B、基因因堿基基序列列發(fā)生生改變變，不不一定定導(dǎo)致致性狀狀改變變C、染色色體變變異產(chǎn)產(chǎn)生的的后代代都是是不育育的D、基因因突變