高中生物高三復(fù)習(xí)基因突變和基因重組

1、基因突變和基因重組基因突變和基因重組 基因突變基因突變1.1.概念：概念：DNA DNA 分子中發(fā)生分子中發(fā)生堿基對的增添、缺堿基對的增添、缺失和替換失和替換，而引起的，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變基因結(jié)構(gòu)的改變。2.2.發(fā)生時期：發(fā)生時期：主要在主要在 DNA DNA 復(fù)制時復(fù)制時( (有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期) )實例實例鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮刀型細(xì)胞貧血癥(1)(1)直接原因：血紅蛋白分子的一條多肽鏈直接原因：血紅蛋白分子的一條多肽鏈上一個上一個氨基酸氨基酸由正常的谷氨酸變成了纈氨由正常的谷氨酸變成了纈氨酸。酸。(2)(2)根本原因：發(fā)生了基因突變（堿基對的根本

2、原因：發(fā)生了基因突變（堿基對的替換）替換）, ,堿基對由堿基對由 突變成突變成 。 T A A T3.3.原因原因1)1)外因：外因：某些環(huán)境條件，如物理、化學(xué)、某些環(huán)境條件，如物理、化學(xué)、生物因素生物因素2)2)內(nèi)因：內(nèi)因：DNA DNA 復(fù)制過程中，基因中脫氧核復(fù)制過程中，基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序發(fā)生改變，苷酸的種類、數(shù)量和排列順序發(fā)生改變，從而改變了遺傳信息。從而改變了遺傳信息。4基因突變機制5.5.類型：類型：自然突變和誘發(fā)突變自然突變和誘發(fā)突變6.6.特點特點普遍性普遍性：一切生物都可以發(fā)生一切生物都可以發(fā)生隨機隨機性性：生物個體發(fā)育的任何時期和部位生物個體發(fā)育的任何時

3、期和部位不定向性不定向性：產(chǎn)生等位基因產(chǎn)生等位基因多害少利性多害少利性低頻性低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低自然狀態(tài)下，突變頻率很低7.7.意義意義基因基因突變能夠產(chǎn)生新基因，突變能夠產(chǎn)生新基因，是是生物變異的生物變異的根本來源根本來源，為生物進化提供原始材料。為生物進化提供原始材料。1.1.堿基對的替換堿基對的替換由于基因中脫氧核苷酸數(shù)量并未改變，由于基因中脫氧核苷酸數(shù)量并未改變，則控制合成的肽鏈長度可能不會改變，但則控制合成的肽鏈長度可能不會改變，但可導(dǎo)致可導(dǎo)致 mRNA mRNA 中密碼子發(fā)生變化，由于密中密碼子發(fā)生變化，由于密碼子的簡并性，反映到碼子的簡并性，反映到肽鏈氨基酸種類肽鏈氨

4、基酸種類上，上，可能可能發(fā)生發(fā)生變化變化，也也可能不可能不發(fā)生發(fā)生變化變化。替換時，有可能會使替換時，有可能會使 mRNA mRNA 上的終止密上的終止密碼子提前，從而使肽鏈變短。碼子提前，從而使肽鏈變短?；蛲蛔儗﹄逆湹挠绊懟蛲蛔儗﹄逆湹挠绊?.2.堿基對的增添和缺失堿基對的增添和缺失由于密碼子的閱讀是連續(xù)的，由突變由于密碼子的閱讀是連續(xù)的，由突變部位開始所控制合成的部位開始所控制合成的 mRNA mRNA 發(fā)生連鎖改發(fā)生連鎖改變，除可能導(dǎo)致變，除可能導(dǎo)致肽鏈長度改變肽鏈長度改變外，還會導(dǎo)外，還會導(dǎo)致致肽鏈中氨基酸的序列改變肽鏈中氨基酸的序列改變。類型類型 影響范圍影響范圍對肽鏈的影響對肽

5、鏈的影響替換替換增添增添缺失缺失小小大大大大只改變只改變1 1個氨基酸或不改變個氨基酸或不改變插入位置前不影響插入位置前不影響, ,影響插影響插入位置后的序列入位置后的序列缺失位置前不影響缺失位置前不影響, ,影響缺影響缺失位置后的序列失位置后的序列1.1.改變性狀改變性狀原因：突變間接引起密碼子改變，最終原因：突變間接引起密碼子改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能改變，改變生物性狀。表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能改變，改變生物性狀。實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥基因突變對性狀的影響基因突變對性狀的影響2 2. .不改變性狀，有下列四種情況：不改變性狀，有下列四種情況：一種氨基酸可以由多種密碼子決定一種

6、氨基酸可以由多種密碼子決定( (密密碼子的簡并性碼子的簡并性) )，當(dāng)突變后的，當(dāng)突變后的 DNA DNA 轉(zhuǎn)錄成轉(zhuǎn)錄成的密碼子仍然決定同種氨基酸時，這種突的密碼子仍然決定同種氨基酸時，這種突變不會引起生物性狀的改變。變不會引起生物性狀的改變。突變成的隱性基因在雜合子中不引起性突變成的隱性基因在雜合子中不引起性狀的改變。狀的改變。突變發(fā)生在非編碼區(qū)或真核細(xì)胞基因編突變發(fā)生在非編碼區(qū)或真核細(xì)胞基因編碼區(qū)的內(nèi)含子中（基因中不具有轉(zhuǎn)錄功能碼區(qū)的內(nèi)含子中（基因中不具有轉(zhuǎn)錄功能的片段），不引起性狀改變。的片段），不引起性狀改變。某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的種類，

7、但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。2.2.基因突變不改變生物性狀的特例基因突變不改變生物性狀的特例不具有遺傳效應(yīng)的不具有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段中的片段中的“突變突變”不不引起基因突變，不引起性狀變異。引起基因突變，不引起性狀變異。由于多種密碼子決定同一種氨基酸，因此由于多種密碼子決定同一種氨基酸，因此某些基因突變也不引起性狀的改變。某些基因突變也不引起性狀的改變。某些基因突變雖改變了蛋白質(zhì)中個別位置某些基因突變雖改變了蛋白質(zhì)中個別位置的氨基酸種類，但并不影響蛋白質(zhì)的功能。的氨基酸種類，但并不影響蛋白質(zhì)的功能。隱性突變在雜合子狀態(tài)下也不會引起性狀隱性突變在雜合子狀態(tài)

8、下也不會引起性狀的改變。的改變。(1)(1)如果基因突變發(fā)生在有絲分裂過程如果基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但中，一般不遺傳，但有些植物可以通有些植物可以通過無性生殖傳遞給后代。過無性生殖傳遞給后代。基因突變對子代的影響基因突變對子代的影響(2)(2)如果基因突變發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，如果基因突變發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代?？梢酝ㄟ^配子傳遞給后代。(3)(3)基因突變的頻率比較：基因突變的頻率比較： 生殖細(xì)胞體細(xì)胞；生殖細(xì)胞體細(xì)胞； 分裂旺盛的細(xì)胞停止分裂的細(xì)胞分裂旺盛的細(xì)胞停止分裂的細(xì)胞【典例【典例1 1】(2011(2011安徽高考安徽高考) )人體甲狀腺濾泡

9、上人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強的攝碘能力。臨床上常用小劑皮細(xì)胞具有很強的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素量的放射性同位素131131I I治療某些甲狀腺疾病，但治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的大劑量的131131I I對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的胞內(nèi)的131131I I可能直接可能直接( )( )A.A.插入插入DNADNA分子引起插入點后的堿基序列改變分子引起插入點后的堿基序列改變B.B.替換替換DNADNA分子中的某一堿基引起基因突變分子中的某一堿基引起基因突變C.C.造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)

10、變異變異D.D.誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代下一代【解題指南【解題指南】1.1.知識儲備：知識儲備：(1)(1)人體體細(xì)胞基因突變不能遺傳給下一代。人體體細(xì)胞基因突變不能遺傳給下一代。(2)(2)基因突變的本質(zhì)：堿基對的替換、增添和缺失?；蛲蛔兊谋举|(zhì)：堿基對的替換、增添和缺失。2.2.解題關(guān)鍵：應(yīng)從碘的功能與堿基差別考慮。解題關(guān)鍵：應(yīng)從碘的功能與堿基差別考慮。【解析【解析】選選C C。放射性同位素。放射性同位素131131I I不是堿基，因此不能直接插入不是堿基，因此不能直接插入DNADNA分子或替換分子或替換DNADNA分子中的某一堿基

11、，因此分子中的某一堿基，因此A A項和項和B B項都不正確；項都不正確；放射性同位素放射性同位素131131I I能導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，因此能導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，因此C C項正確；放射項正確；放射性同位素性同位素131131I I能誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變，但由于能誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變，但由于是體細(xì)胞的基因突變，因此不能遺傳給下一代，是體細(xì)胞的基因突變，因此不能遺傳給下一代，D D項錯誤。項錯誤?！净犹骄俊净犹骄俊?1)(1)131131I I除造成甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞染色體變異外，還可能會對除造成甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞染色體變異外，還可能會對甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞造成哪些影

12、響？甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞造成哪些影響？提示：提示：使甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變，進一步造成癌變。使甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變，進一步造成癌變。分析：分析：131131I I是放射性元素，其發(fā)出的射線能夠使細(xì)胞發(fā)生基因突是放射性元素，其發(fā)出的射線能夠使細(xì)胞發(fā)生基因突變而導(dǎo)致癌變。變而導(dǎo)致癌變。(2)(2)131131I I能夠使甲狀腺內(nèi)高度分化的細(xì)胞核基因發(fā)生基因突變嗎？能夠使甲狀腺內(nèi)高度分化的細(xì)胞核基因發(fā)生基因突變嗎？提示：提示：不能。不能。分析：分析：基因突變一般發(fā)生在基因突變一般發(fā)生在DNADNA分子復(fù)制時，高度分化的細(xì)胞不分子復(fù)制時，高度分化的細(xì)胞不進行進行DNADNA復(fù)制，故復(fù)制

13、，故131131I I不能夠使甲狀腺內(nèi)高度分化的細(xì)胞核基因不能夠使甲狀腺內(nèi)高度分化的細(xì)胞核基因發(fā)生基因突變。發(fā)生基因突變。【典例【典例】如圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的如圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，已知谷氨酸的密碼子是病因，已知谷氨酸的密碼子是GAAGAA，由此分析，由此分析正確的是正確的是( )( )A.A.控制血紅蛋白合成的一段基因任意一個堿控制血紅蛋白合成的一段基因任意一個堿基發(fā)生替換都會引起貧血癥基發(fā)生替換都會引起貧血癥B.B.過程是以脫氧核苷酸為原料，由過程是以脫氧核苷酸為原料，由ATPATP供能，供能，在酶的作用下完成的在酶的作用下完成的C.C.轉(zhuǎn)運纈氨酸的轉(zhuǎn)運纈氨酸的tRNA

14、tRNA一端裸露的三個堿基應(yīng)一端裸露的三個堿基應(yīng)該是該是CAUCAUD.D.人發(fā)生此貧血癥的根本原因在于蛋白質(zhì)中人發(fā)生此貧血癥的根本原因在于蛋白質(zhì)中的一個谷氨酸被纈氨酸取代的一個谷氨酸被纈氨酸取代C C【解析【解析】選選C C。根據(jù)題意可知，引起人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根。根據(jù)題意可知，引起人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是本原因是DNADNA上某位置的堿基對上某位置的堿基對T/AT/A替換為替換為A/TA/T，并不是任一位，并不是任一位置堿基替換都會引起貧血癥；但直接原因是蛋白質(zhì)中的一個谷置堿基替換都會引起貧血癥；但直接原因是蛋白質(zhì)中的一個谷氨酸被纈氨酸取代，故氨酸被纈氨酸取代，故A A、D D

15、項錯誤。項錯誤。過程表示轉(zhuǎn)錄，它是以過程表示轉(zhuǎn)錄，它是以鏈為模板鏈為模板, ,以核糖核苷酸為原料，由以核糖核苷酸為原料，由ATPATP供能，在酶的作用下供能，在酶的作用下完成的，故完成的，故B B項錯誤。纈氨酸的密碼子為項錯誤。纈氨酸的密碼子為GUAGUA，則，則tRNAtRNA一端裸露一端裸露的三個堿基應(yīng)該是的三個堿基應(yīng)該是CAUCAU，故，故C C項正確。項正確。如圖表示某正常基因及其指導(dǎo)合成的多肽順序。如圖表示某正常基因及其指導(dǎo)合成的多肽順序。A AD D位點發(fā)生的突變導(dǎo)致肽鏈延長停止的是位點發(fā)生的突變導(dǎo)致肽鏈延長停止的是( )( )除圖中密碼子外，已知除圖中密碼子外，已知GAC(GAC

16、(天冬氨酸天冬氨酸) )、CGU(CGU(精精氨酸氨酸) )、GGG(GGG(甘氨酸甘氨酸) )、AUG(AUG(甲硫氨酸甲硫氨酸) )、UAG(UAG(終終止止) ) A.G/CA/T B.T/AG/CA.G/CA/T B.T/AG/C C.T/AC/G D. C.T/AC/G D.丟失丟失T/AT/AA堿基對影響范圍對氨基酸的影響替換小只改變一個氨基酸或不改變增添大插入位置前不影響，影響插入位置后的序列，但插入三個堿基對，則只增加一個氨基酸缺失大缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列，但缺失三個堿基對，則只缺失一個氨基酸5基因突變與基因表達的聯(lián)系基因突變一般是可遺傳的，但基因突變一般是可遺

17、傳的，但體細(xì)胞發(fā)生的體細(xì)胞發(fā)生的基因突變一般不能傳遞給后代，而發(fā)生在生殖基因突變一般不能傳遞給后代，而發(fā)生在生殖細(xì)胞中的突變，可以通過生殖細(xì)胞傳給后代。細(xì)胞中的突變，可以通過生殖細(xì)胞傳給后代?；蛲蛔兡墚a(chǎn)生等位基因，是生物變異的根基因突變能產(chǎn)生等位基因，是生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原始材料。本來源，為生物進化提供了最初的原始材料。生殖細(xì)胞、分裂旺盛的細(xì)胞生殖細(xì)胞、分裂旺盛的細(xì)胞在分裂時對外界在分裂時對外界環(huán)境的變化更加敏感，所以環(huán)境的變化更加敏感，所以突變率比體細(xì)胞高。突變率比體細(xì)胞高。秋水仙素秋水仙素作用于細(xì)胞分裂作用于細(xì)胞分裂間期間期能能誘發(fā)基因誘發(fā)基因突變突變，作用于，作

18、用于分裂期分裂期則誘發(fā)則誘發(fā)染色體數(shù)目加染色體數(shù)目加倍倍。無絲分裂、原核生物的二分裂、病毒遺傳無絲分裂、原核生物的二分裂、病毒遺傳物質(zhì)復(fù)制時均可發(fā)生基因突變。物質(zhì)復(fù)制時均可發(fā)生基因突變。基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變其基因結(jié)構(gòu)。改變其基因結(jié)構(gòu)。病毒和原核生物的變異方式只有基因突變。病毒和原核生物的變異方式只有基因突變。易錯點易錯點1 1基因突變就是基因突變就是“DNADNA中堿基對的增添、中堿基對的增添、缺失和替換缺失和替換” 點撥點撥 基因突變基因突變DNADNA中堿基對的增添、缺失和中堿基對的增添、缺失和替換。替換。(1)(1)基因是有遺傳效應(yīng)

19、的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段，不具有遺傳效片段，不具有遺傳效應(yīng)的應(yīng)的DNADNA片段也可發(fā)生堿基對的改變。片段也可發(fā)生堿基對的改變。(2)(2)有些病毒有些病毒( (如如SARSSARS病毒病毒) )的遺傳物質(zhì)是的遺傳物質(zhì)是RNARNA，RNARNA中堿基的增添、缺失和替換引起病毒性狀變異，中堿基的增添、缺失和替換引起病毒性狀變異，廣義上也稱基因突變。廣義上也稱基因突變。易錯點易錯點2 2 基因突變只發(fā)生在分裂間期基因突變只發(fā)生在分裂間期 點撥點撥 引起基因突變的因素分為外部因素和引起基因突變的因素分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素對內(nèi)部因素。外部因素對DNADNA的損傷不僅發(fā)生在間的損

20、傷不僅發(fā)生在間期，而是在各個時期都有；另外，外部因素還期，而是在各個時期都有；另外，外部因素還可直接損傷可直接損傷DNADNA分子或改變堿基序列分子或改變堿基序列, ,并不是通并不是通過過DNADNA的復(fù)制來改變堿基對，所以基因突變不只的復(fù)制來改變堿基對，所以基因突變不只發(fā)生在間期。發(fā)生在間期。易錯點易錯點3 3 將基因突變的結(jié)果將基因突變的結(jié)果“產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新基因”與與“產(chǎn)生等位基因產(chǎn)生等位基因”混淆混淆 點撥點撥 不同生物的基因組組成不同，病毒和不同生物的基因組組成不同，病毒和原核細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)簡單，基因數(shù)目少，而原核細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)簡單，基因數(shù)目少，而且一般是單個存在的，不存在等位基

21、因。因此，且一般是單個存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因，而原真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個新基因。核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個新基因。易錯點易錯點4 4基因突變引起的變異只有有害和有基因突變引起的變異只有有害和有利兩種情況利兩種情況 點撥點撥 事實上，基因突變的結(jié)果有三種情況：事實上，基因突變的結(jié)果有三種情況：有的突變對生物是有利的，有的突變對生物是有的突變對生物是有利的，有的突變對生物是有害的，有的突變對生物既無害也無利，是中有害的，有的突變對生物既無害也無利，是中性的。自然選擇淘汰有害變異，保留有利變異性的。自然

22、選擇淘汰有害變異，保留有利變異和中性變異。和中性變異?；蛲蛔兊奶骄糠椒ɑ蛲蛔兊奶骄糠椒? 2判定方法：判定方法：(1)(1)選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。性狀表現(xiàn)判斷。(2)(2)讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷。讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷?；蛲蛔兊南嚓P(guān)知識基因突變的相關(guān)知識【典例典例1】自然界中自然界中，一種生物某一基因及突變基一種生物某一基因及突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下：因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下：正?；颍壕彼嵴；颍壕彼岜奖彼岜奖彼崃涟彼崃涟彼崽K氨酸蘇氨酸 脯氨酸

23、脯氨酸突變基因突變基因 1：精氨酸：精氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸 脯氨酸脯氨酸突變基因突變基因 2：精氨酸：精氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸蘇氨酸 脯氨酸脯氨酸突變基因突變基因 3：精氨酸：精氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸蘇氨酸蘇氨酸酪氨酸酪氨酸 丙氨酸丙氨酸 根據(jù)上述氨基酸序列確定這根據(jù)上述氨基酸序列確定這 3 3 種突變基因種突變基因 DNA DNA 分子的改變是分子的改變是 A A突變基因突變基因 1 1 和和 2 2 為一個堿基對的替換，突為一個堿基對的替換，突 變基因變基因 3 3 為一個堿基對的增添為一個堿基對的增添B B突變基因突變基因 2 2 和和 3 3 為一個堿

24、基對的替換，突為一個堿基對的替換，突 變基因變基因 1 1 為一個堿基對的增添為一個堿基對的增添C C突變基因突變基因 1 1 為一個堿基對的替換，突變基因為一個堿基對的替換，突變基因 2 2 和和 3 3 為一個堿基對的缺失為一個堿基對的缺失D D突變基因突變基因 2 2 為一個堿基對的替換，突變基因為一個堿基對的替換，突變基因 1 1 和和 3 3 為一個堿基對的缺失為一個堿基對的缺失A解題思路突變基因1 與正?；蛩鶝Q定的氨基酸序列一致，說明其為個別堿基的替換，但沒有引起信使RNA 上密碼子編碼的氨基酸種類發(fā)生變化，這是由于密碼子的簡并性所引起的；突變基因2 與正?；蛩鶝Q定的氨基酸序列

25、大體上一致，只是苯丙氨酸變?yōu)榱涟彼?，說明其也為個別堿基替換，使信使RNA 上苯丙氨酸的密碼子變成了亮氨酸的密碼子；突變基因3與正常基因所決定的氨基酸序列差別很大，只有精氨酸和苯丙氨酸沒變，說明該基因突變很可能是在控制苯丙氨酸的堿基之后增添或缺失了個別堿基對，使信使RNA 上從苯丙氨酸以后的密碼子種類都發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致其后氨基酸序列不同。答案A1有關(guān)基因突變的敘述，正確的是有關(guān)基因突變的敘述，正確的是A不同基因突變的概率是相同的不同基因突變的概率是相同的B基因突變的方向是由環(huán)境決定的基因突變的方向是由環(huán)境決定的C一個基因可以向多個方向突變一個基因可以向多個方向突變D基因突變對生物總是有害的基

26、因突變對生物總是有害的C2 2基因突變是基因突變是生物變異的根本來源。下列關(guān)生物變異的根本來源。下列關(guān)于基因突變特點的說法正確的是于基因突變特點的說法正確的是A A無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生突變無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生突變B B突變只能定向形成新的等位基因突變只能定向形成新的等位基因C C生物在個體發(fā)育的特定時期才可發(fā)生突變生物在個體發(fā)育的特定時期才可發(fā)生突變D D突變對生物的生存往往是有利的突變對生物的生存往往是有利的A基因重組基因重組1 1概念：概念：生物體在進行生物體在進行有性有性生殖生殖的過程中，的過程中，控制不同控制不同性狀的基因的重新組合性狀的基因的重新組合。2 2發(fā)

27、生時間發(fā)生時間減數(shù)第一次分裂前期減數(shù)第一次分裂前期四分體時期四分體時期減數(shù)減數(shù)第一第一次分裂后期次分裂后期 3.3.類型類型 (1)(1)隨著同源染色體上的非姐妹染色單體的交隨著同源染色體上的非姐妹染色單體的交換而使等位基因發(fā)生交換，導(dǎo)致同源染色體換而使等位基因發(fā)生交換，導(dǎo)致同源染色體上的（染色單體上的）非等位基因重新組合。上的（染色單體上的）非等位基因重新組合。 (2)(2)隨著非同源染色體的自由組合，非等位基隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因也自由組合。因也自由組合。 (3)(3)重組重組 DNA DNA 技術(shù)（廣義）。技術(shù)（廣義）。 有關(guān)基因重組的類型有關(guān)基因重組的類型1.1.分子水

28、平的基因重組分子水平的基因重組如通過對如通過對 DNA DNA 的剪切、拼接而實施的基因的剪切、拼接而實施的基因工程。工程。特點：可克服遠緣雜交不親和的障礙。特點：可克服遠緣雜交不親和的障礙。2.2.染色體水平的基因重組染色體水平的基因重組減數(shù)分裂過程中同源染色體的非姐妹染色單減數(shù)分裂過程中同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，以及非同源染色體上非等位基體交叉互換，以及非同源染色體上非等位基因的自由組合而導(dǎo)致的基因重組。因的自由組合而導(dǎo)致的基因重組。特點：難以突破遠緣雜交不親和的障礙，特點：難以突破遠緣雜交不親和的障礙，可可產(chǎn)生新的基因型、表現(xiàn)型，但不能產(chǎn)生新的產(chǎn)生新的基因型、表現(xiàn)型，但不能產(chǎn)生

29、新的基因?；颉?.3.細(xì)胞水平的基因重組細(xì)胞水平的基因重組如動物細(xì)胞融合技術(shù)以及植物體細(xì)胞雜交如動物細(xì)胞融合技術(shù)以及植物體細(xì)胞雜交技術(shù)下的大規(guī)模的基因重組。技術(shù)下的大規(guī)模的基因重組。特點：可克服遠緣雜交不親和的障礙。特點：可克服遠緣雜交不親和的障礙。重重組組類類型型染色體水平染色體水平分子水平分子水平 細(xì)胞水平細(xì)胞水平同源染色體同源染色體上非上非姐妹染姐妹染色單體色單體間的間的重組重組非同源染色非同源染色體上非體上非等位等位基因間的重基因間的重組組發(fā)發(fā)生生時時間間減數(shù)第一次減數(shù)第一次分裂分裂四分體四分體時期時期 減減數(shù)第一次數(shù)第一次 分裂后分裂后期期DNA DNA 的拼的拼接接細(xì)胞融合細(xì)胞融

30、合發(fā)發(fā)生生機機制制同源染色體同源染色體上的上的等位基等位基因隨著因隨著非姐非姐妹染色單妹染色單體體的交叉互換的交叉互換而交換，導(dǎo)而交換，導(dǎo)致染致染色單體色單體上的基上的基因重因重組組同源染色體同源染色體分開分開，等位，等位基因分離基因分離，非同源染色非同源染色體自由組合，體自由組合，導(dǎo)致導(dǎo)致非同源非同源染色體染色體上非等位基上非等位基因間的因間的重新重新組合組合DNA DNA 的剪的剪切、拼接切、拼接形成的目形成的目的基因經(jīng)的基因經(jīng)運載體導(dǎo)運載體導(dǎo)入受體細(xì)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞受體細(xì)胞中的基因中的基因重組重組動物細(xì)動物細(xì)胞融合胞融合技術(shù)以技術(shù)以及植及植物物體細(xì)胞體細(xì)胞雜交技雜交技術(shù)下

31、的術(shù)下的大規(guī)模大規(guī)模的基的基因因重組重組特特點點難以突破遠緣雜交不親難以突破遠緣雜交不親和的障礙，可產(chǎn)生新的和的障礙，可產(chǎn)生新的基因型、表現(xiàn)型，但不基因型、表現(xiàn)型，但不能產(chǎn)生新的基因能產(chǎn)生新的基因可克服遠緣雜交不親可克服遠緣雜交不親和的障礙和的障礙、定向改變、定向改變生物性狀生物性狀示示意意圖圖 4 4意義：意義： 基因重組基因重組是生物變異的來源之一，是形成是生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因，對生物的進化具生物多樣性的重要原因，對生物的進化具有重要意義。有重要意義。性狀的改變一定是基因突變引起的嗎？性狀的改變一定是基因突變引起的嗎？不一定，還可能是基因重組或染色體變異。不一定，

32、還可能是基因重組或染色體變異?；蛑亟M的相關(guān)知識基因重組的相關(guān)知識基因重組基因重組基因突變基因突變本質(zhì)本質(zhì)不同基因的重新組不同基因的重新組合，不產(chǎn)合，不產(chǎn)生新基因，生新基因，而是產(chǎn)生新而是產(chǎn)生新的基因型的基因型基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生改變，產(chǎn)生了新基因，了新基因，出現(xiàn)了新性狀出現(xiàn)了新性狀發(fā)生時間發(fā)生時間減數(shù)第一次分裂前減數(shù)第一次分裂前期和后期和后期期細(xì)胞分裂間期細(xì)胞分裂間期條件條件有性生殖過程的減有性生殖過程的減數(shù)分裂數(shù)分裂外界和內(nèi)部因素的相外界和內(nèi)部因素的相互作用互作用基因重組和基因突變的比較基因重組和基因突變的比較意義意義是生物變異的重要是生物變異的重要因素因素生物變

33、異的根本來源，生物變異的根本來源，也是生物也是生物進化的重要進化的重要因素之一因素之一發(fā)生可發(fā)生可能能非常普遍非常普遍可能性很小可能性很小聯(lián)系聯(lián)系在長期進化過程中，通過基因突變產(chǎn)生在長期進化過程中，通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重新基因，為基因重組提供大量的新基因，組提供大量的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)基因突變是基因重組的基礎(chǔ).基因重組基因重組基因突變基因突變肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化及病毒遺傳物質(zhì)的整合也肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化及病毒遺傳物質(zhì)的整合也屬于基因重組。屬于基因重組?；蛑亟M產(chǎn)生了新的基因型，但未改變基因基因重組產(chǎn)生了新的基因型，但未改變基因的的“質(zhì)質(zhì)”和和“量量”。基因重組是真核生物有性生殖過程中產(chǎn)生可基因重組是真核生物有性生殖過程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來源，是形成生物多樣性的遺傳變異的最重要來