基因重組和基因突變

第四章生物的變異11、一個(gè)普通的玉米種子在萌發(fā)長(zhǎng)成植株的過(guò)程中，水、肥、光特別充足，所結(jié)種子大而飽滿，但這樣的種子種下去，結(jié)出的卻是普通種子。2、下圖是太空椒（普通青椒種子邀游過(guò)太空后培育而成）與普通青椒對(duì)比，果實(shí)明顯增大，種植下去，仍然是肥大果實(shí)。2可遺傳的變異表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件不遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異（改變）（改變）（改變）來(lái)源誘因生物變異的類型僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。由遺傳物質(zhì)改變引起31、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是A．由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀B．果樹(shù)修剪后所形成的樹(shù)冠具有特定的形狀C．開(kāi)紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開(kāi)白花C4一、基因重組1、概念:具有不同遺傳性狀的雌、雄個(gè)體進(jìn)行有性生殖過(guò)程時(shí),控制不同性狀的基因重新組合，導(dǎo)致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過(guò)程。2、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同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換.(交叉互換)3.發(fā)生時(shí)期：有性生殖減數(shù)分裂過(guò)程中,非常豐富。減一前期減一后期5非同源染色體上的非等位基因自由組合YyrRYyRrYr和yRYR和yr6AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換7交叉互換8思考:一種具有20對(duì)等位基因（這20對(duì)等位基因分別位于

20對(duì)同源染色體上）的生物進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有

種。220=104857694、意義:通過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，基因重組的結(jié)果導(dǎo)致生物性狀的多樣性，為動(dòng)植物育種和生物進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。A:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？B:能否產(chǎn)生新的基因型？C:基因重組能否產(chǎn)生新的性狀？D:能否產(chǎn)生新的性狀組合？102、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(lái)源于A.基因重組B.基因突變C.染色體變異D.環(huán)境變化A1、若一對(duì)夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變異主要來(lái)自

A.基因突變B.基因重組C.環(huán)境影響D.染色體變異B111910年，赫里克醫(yī)生的診所來(lái)了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無(wú)力，是嚴(yán)重的貧血病患者。對(duì)病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長(zhǎng)又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細(xì)胞貧血癥。

二、基因突變(一)基因突變的實(shí)例12鐮刀型貧血癥簡(jiǎn)介: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。13

為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢？

1956年，英國(guó)科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白異常，一條多肽鏈上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—…14血紅蛋白正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNADNACTT突變紅細(xì)胞圓餅狀鐮刀型鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析GAAGUACATGAAGTA15相應(yīng)性狀的改變相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變相應(yīng)氨基酸的改變mRNA分子中的堿基發(fā)生變化DNA分子中的堿基對(duì)發(fā)生變化具體變化過(guò)程:(根本原因)(直接原因)

鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因中的堿基對(duì)發(fā)生了______產(chǎn)生的。病因：替換16替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGCGGCG

AT

TACCGCGGCG

AT

TA

ATACCGCTGGCG

DNA片段堿基對(duì)的增添、缺失或替換，改變了遺傳信息。A

TCCGCT

AGGCG

CCGCGGCG

17機(jī)理：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、

和

，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。

增添缺失替換（二）基因突變的概念：基因內(nèi)部核酸分子上的特定核苷酸序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過(guò)程．18思考與討論：1、基因堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)（性狀）的改變？192、在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則

A.不能轉(zhuǎn)錄B.不能翻譯C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變3、若某基因原為303對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過(guò)突變，成為300個(gè)堿基對(duì)，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來(lái)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(gè)氨基酸，其他順序不變B．長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變C．長(zhǎng)度不變，但順序改變D．A、B都有可能DD精典例題20(三)基因突變發(fā)生的時(shí)間？A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞中可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）中也可以發(fā)生基因突變（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.214、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在

A.減數(shù)第一次分裂B.四分體時(shí)期C.減數(shù)第一次分裂的間期D.有絲分裂間期C精典例題22(四)基因突變的結(jié)果和意義生物變異的根本來(lái)源，為進(jìn)化提供原材料常見(jiàn)突變性狀：棉花：正常枝——短果枝果蠅：紅眼——白眼長(zhǎng)翅——?dú)埑峒银潱河鹈咨壹t色人：正常色覺(jué)——色盲正常膚色——白化病

基因突變的結(jié)果往往使一個(gè)基因變成它的等位基因,即產(chǎn)生了新的基因.基因突變的意義:23(五)基因突變的類型形態(tài)突變生化突變致死突變蛋白質(zhì)消化吸收細(xì)胞內(nèi)苯丙氨酸苯丙酮酸酪氨酸苯丙氨酸羥化酶241、二戰(zhàn)時(shí)，美國(guó)在日本的廣島、長(zhǎng)崎投下兩顆原子彈，導(dǎo)致以后大量畸形胎兒出生，畸形生物出現(xiàn)。2、蘇丹紅的致癌原理：蘇丹紅進(jìn)入人體后，在過(guò)氧化物酶的作用下形成苯和萘環(huán)羥基衍生物，進(jìn)一步生成自由基，自由基可以與DNA、RNA等結(jié)合，從而產(chǎn)生致癌作用。3、乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝細(xì)胞的基因，使肝細(xì)胞發(fā)生變異。肝臟炎癥的不斷刺激，使肝細(xì)胞進(jìn)一步變異，肝細(xì)胞不凋亡，而且不斷地再生，就形成了腫瘤。資料：25物理因素：受到輻射，如：X射線、紫外線、激光等化學(xué)因素：能夠與DNA分子起作用而改變DNA分子性質(zhì)的物質(zhì)，如：亞硝酸、硫酸二乙酯、堿基類似物等生物因素：包括病毒和某些細(xì)菌等內(nèi)部因素：復(fù)制偶發(fā)錯(cuò)誤、堿基組成改變外部因素（六）誘發(fā)基因突變的因素26放射性污染2728早晨起床，掀開(kāi)黑心棉做的被子，

用致癌牙膏刷完牙，

喝了杯摻了三聚氰胺的牛奶，

吃一根柴油炸的洗衣粉油條，

外加一個(gè)蘇丹紅咸鴨蛋，

在票販子那兒買了張車票，

趕到地下煙廠上班。

9：30偷偷用山寨手機(jī)看股票，

中午在餐館點(diǎn)了盤用地溝油炒的避孕藥喂的黃鱔，一盤敵敵畏噴過(guò)的白菜，

盛兩碗陳化糧米飯；

晚餐蒸一盤瘦肉精養(yǎng)大的死豬肉做的臘肉，

沾上點(diǎn)毛發(fā)勾兌的毒醬油，

拌盤福爾馬林泡過(guò)的海蜇皮，

抓兩個(gè)添加了漂白粉的大饅頭，

喝兩杯富含甲醇的白酒……

唉，這日子過(guò)得真叫爽……29白化苗白色皮毛牛犢白眼果蠅短腿的安康羊普遍性（七）、基因突變的特點(diǎn)30１、普遍性:基因突變可發(fā)生在任何生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期突變發(fā)生的時(shí)間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。從整個(gè)生物界來(lái)說(shuō)，基因突變普遍存在于所有生物的物種中31２、多方向性：基因突變是不定向的。３、可逆性：32基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5小資料４、稀有性：突變率低；33白化苗５、有害性：大多數(shù)突變是有害的白化病為什么呢？

任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。34如果它們回到森林中，和綠孔雀相比，誰(shuí)更容易生存呢？多數(shù)有害性35并指36白化?。ǔ！㈦[）唇裂37基因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別?1．基因突變：基因_________改變，它________新的基因發(fā)生時(shí)期：________________________特點(diǎn)：①普遍性、②可逆性、③___________、④多數(shù)有害、⑤不定向性。2．基因重組：控制不同性狀的基因_____________，_______新基因，可形成新的________。發(fā)生時(shí)期：________________特點(diǎn)：__________內(nèi)部結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生細(xì)胞分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）稀有性重新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖過(guò)程中非常豐富是生物變異的根本來(lái)源是生物變異的主要來(lái)源381、基因突變有新的基因產(chǎn)生嗎？有新的性狀產(chǎn)生嗎？2、基因重組有新的基因產(chǎn)生嗎？有新的性狀產(chǎn)生嗎？沒(méi)有新的基因產(chǎn)生，也沒(méi)有新的性狀產(chǎn)生。只是控制不同性狀的基因重新組合。有；有。391、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開(kāi)紅花，一次開(kāi)出一朵白花，白花的后代全開(kāi)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A2、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病,某一男性患者,其父母正常，請(qǐng)判斷這人性狀最可能是A.伴性遺傳B.常染色體遺傳C.基因突變D.基因重組C40基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新的性狀。細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對(duì)的替換、增添或缺失。不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。減數(shù)第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開(kāi)，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合。四分體時(shí)期非姐妹染色單體的交換帶來(lái)的等位基因的交換。外界條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過(guò)程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。生物變異的根本來(lái)源，是生物進(jìn)化的原材料。生物變異的來(lái)源之一，是形成生物多樣性的重要原因。有性生殖中非常普遍。突變頻率低，但普遍存在。小結(jié)：411、基因突變的原因是：A.染色體上的DNA變成了蛋白質(zhì)

B.染色體上的DNA變成了RNA

C.染色體上的DNA減少了或增多了

D.染色體上的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變課堂鞏固422、如果基因中的一個(gè)脫氧核苷酸發(fā)生了改變，那么這種變化最終可能引起A.遺傳性狀改變B.遺傳密碼改變C.遺傳信息改變D.遺傳規(guī)律改變433、基因重組發(fā)生在A．減