第1節(jié) 基因突變和基因重組

第1節(jié)基因突變和基因重組第5章基因突變及其他變異1.舉例說明基因突變的特點和原因。2.舉例說出基因重組。3.說出基因突變和基因重組的意義。一、基因突變1.實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥

1956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，有一處的谷氨酸被纈氨酸取代。正常異?！彼幔劝彼幔劝彼帷彼幔i氨酸－谷氨酸—…

思考：為什么血紅蛋白會出現(xiàn)谷氨酸被纈氨酸取代這樣的異常呢？病因分析：DNA的堿基對發(fā)生了替換┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷┯┯┯┯┯

ＡＴＡＧＣ

ＴＡＴＣＧ

┷┷┷┷┷┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷┯┯┯

ＡＧＣ

ＴＣＧ

┷┷┷┯┯┯┯

ＡＣＧＣ

ＴＧＣＧ

┷┷┷┷┯┯┯┯

ＡＴＧＣ

ＴＡＣＧ

┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子中發(fā)生堿基對的

、

和

，而引起的

的改變。

替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)2.概念思考與討論:②DNA堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變？③基因突變都會遺傳給后代嗎？不一定，若突變發(fā)生在配子中,可傳給后代；若突變發(fā)生在體細(xì)胞中,一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生突變，可以通過無性繁殖傳遞。①基因突變主要發(fā)生在什么時候？DNA復(fù)制時，有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期。不一定，密碼子具有簡并性一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子。二基因突變的原因外因(自然或人為的誘發(fā)突變)1.物理因素:紫外線,X射線及其他輻射例如:太空椒,皮膚癌等2.化學(xué)因素:亞硝酸,堿基類似物等3.生物因素:某些病毒

特別提醒:我們應(yīng)該保護(hù)環(huán)境,遠(yuǎn)離這些因素,養(yǎng)成良好的飲食,衛(wèi)生習(xí)慣.內(nèi)因(自發(fā)突變)DNA復(fù)制時偶爾發(fā)生錯誤102.特點一切生物都可以發(fā)生。個體發(fā)育的任何時期和部位。自然界基因突變頻率很低：10-8～10－5。(打破對環(huán)境的適應(yīng)性)多數(shù)有害,少數(shù)有利。（1）普遍性:（2）隨機性:（3）低頻性:（4）多害少利性：一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位基因。（5）不定向性：3.意義（1）新基因產(chǎn)生的途徑（2）生物變異的根本來源（3）生物進(jìn)化的原始材料（五）基因突變的應(yīng)用人工誘變育種原理:運用物理因素或化學(xué)因素提高突變率,誘發(fā)基因突變,獲得優(yōu)良品種.實例:“黑農(nóng)五號”大豆、高產(chǎn)青霉菌株太空椒、太空南瓜

優(yōu)點：縮短育種年限，大幅度改良性狀，為人類選育出優(yōu)良的生物品種缺點：優(yōu)質(zhì)變異少，要處理大量的實驗材料，具有盲目性13思考：“一母生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，產(chǎn)生的主要原因是什么?1.概念:在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。2.類型:（1）自由組合型:（2）交叉互換型:非同源染色體上的非等位基因的自由組合。減數(shù)第一次分裂后期同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換。減數(shù)第一次分裂前期四分體時期三、基因重組的概念、類型及意義3.意義基因重組是生物變異的來源之一，對生物的進(jìn)化也具有重要的意義?；蛲蛔兇嬖谟谒猩镏?，基因重組僅存在于進(jìn)行有性生殖的真核生物細(xì)胞核中。（一）概念:在生物進(jìn)行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新組合.（二）類型:①基因的自由組合:②基因的互換:非同源染色體上的非等位基因的自由組合四分體時期，同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.動腦:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？171.生物變異的根本來源是（）A．基因重組B．染色體數(shù)目變異C．染色體結(jié)構(gòu)變異D．基因突變D2.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（）A．基因突變B．基因重組C．基因分離D．環(huán)境影響A1、在一個DNA分子中如果插入了一個堿基對，則（）A.不能轉(zhuǎn)錄B.不能翻譯C.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變D.在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變經(jīng)典例題D192、若某基因原為303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個堿基對，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為（）A．只相差一個氨基酸，其他順序不變B．長度相差一個氨基酸外，其他順序也有改變C．長度不變，但順序改變D．A、B都有可能D203.(2012·泉州高一檢測)基因突變按其發(fā)生部位可分為體細(xì)胞的突變a和生殖細(xì)胞的突變b兩種。則()A.均易發(fā)生于有絲分裂的間期B.a易發(fā)生于有絲分裂的間期，b易發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期C.均只能發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期D.a只能發(fā)生于有絲分裂間期，b只能發(fā)生于減數(shù)第二次分裂前的間期【解析】選B?；蛲蛔兪菈A基對排列順序的改變，由于DNA復(fù)制時結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定所以易導(dǎo)致基因突變，DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，體細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂，生殖細(xì)胞的產(chǎn)生是減數(shù)分裂的結(jié)果。5.基因重組發(fā)生在（）A．減數(shù)分裂形成配子的過程中B．受精作用形成受精卵的過程中C．有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中D．通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中A4．產(chǎn)生鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是（）A.紅細(xì)胞易變形破裂B.血紅蛋白中的一個氨基酸不正常C.信使RNA中的一個密碼發(fā)生了變化D.基因中的一個堿基發(fā)生了變化D6.血紅蛋白異常會產(chǎn)生貧血癥狀，結(jié)合減數(shù)分裂過程的曲線圖和細(xì)胞分裂圖。回答下列問題：(1)血紅蛋白發(fā)生異常變化的根本原因是_________，此種變異一般發(fā)生于甲圖中________階段，此種變異一般最大的特點是能產(chǎn)生________。(2)基因重組可以發(fā)生于乙圖中________時期，除此之外還有可能發(fā)生于________?！窘馕觥?1)蛋白質(zhì)的合成是由基因控制的，所以蛋白質(zhì)變化的根本原因是相應(yīng)基因發(fā)生了變化，屬于基因突變，它一般發(fā)生于細(xì)胞分裂間期的DNA復(fù)制時，基因突變的結(jié)果是能夠產(chǎn)生新的基因。(2)基因重組有兩種類型，均發(fā)生于減數(shù)分裂過程中，即減數(shù)第一次分裂后期的非同源染色體的自由組合和減數(shù)第一次分裂四分體時期的交叉互換。答案：(1)控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生突變2～3新基因(2)C減數(shù)第一次分裂的后期經(jīng)典例題1.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是（）

A．都是有利的B．都是定向的C．都是隱性突變D．誘發(fā)突變率高D28控制不同性狀的基因的重新組合生物變異的來源之一，對生物的進(jìn)化具有重