基因突变和基因重组

基因突变和基因重组 授课者：李裕娟

　　问题一：过去有效的农药，为什么现在就不起作用了呢？因为我们通过变异产生了不同类型啊！

问题二：科学家在研制针对SARS冠状 病毒的疫苗时遇到的主要困难是什么？

一、基因突变 实例：人类镰刀型贫血病的发现 1910年,一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病，医生检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血病 ―― 镰刀型细胞贫血症。

1、镰刀型细胞贫血症： 正常型红细胞与镰刀型红细胞

思考： （1）从片子中我们看到正常红细胞是什么形状？有什么功能？（2）镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状，对功能的完成有没有影响？

蛋白质 氨基酸 RNA GAA GUA 突变 DNA CTT CAT GAA GTA 正常异常直接原因谷氨酸缬氨酸根本原因

具体变化过程: 这种变化可否遗传? 如何遗传？ DNA分子中的碱基对发生变化可以遗传 mRNA分子中的碱基发生变化突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代. 相应氨基酸的改变相应蛋白质的改变相应性状的改变

（一）基因突变的概念： 缺失改变增添 DNA分子中发生碱基对的、和，而引起的的改变。基因结构 ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ 改变增添缺失 ┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷ ┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷

G A C G A T DNA C T G C T A mRNA G A C G A U 思考：碱基对的改变是否一定引起生物性状的改变? 天冬氨酸天冬氨酸氨基酸

精典例题 1、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 D

精典例题 2、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 D

3、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为　　　　　3、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为　　　　　 A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C．长度不变，但顺序改变 D．A、B都有可能 D

（二）基因突变的特点 特点： 1、普遍性 2、随机性 3、不定向：产生等位基因 4、低频性（自然突变频率很低） 5、多数有害性

（三）基因突变的时间: DNA复制时有丝分裂间期(体细胞突变) （但一般不能传给后代）减Ⅰ间期(生殖细胞突变) （可以通过受精作用直接传给后代）

(四)基因突变的原因 X射线、激光等物理因素亚硝酸和碱基类似物等化学因素基因突变的外因病毒和某些细菌等生物因素 • 内因：DNA复制过程中，基因内部脱氧核 • 苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部 • 的改变，从而改变了遗传信息

（五）基因突变的结果： 对基因的影响：往往产生与之对应的等位基因。对性状的影响：往往产生与之对应的性状（通常会引起一定的表现型变化）

（六）基因突变的意义 意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原始材料。

(七)人工诱变在育种上的应用 是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法诱变意义: （1）常用的方法：物理因素：X射线、γ射线、紫外线、激光等化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等　 ①提高突变率，缩短育种周期（2）优点： ②大幅度改良某些性状 ①成功率低,有利个体往往不多 ②需大量处理材料（3）缺点:

（4）实例：“黑农五号”大豆 高产青霉菌株太空椒这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。

精典例题 5.诱发突变与自然突变相比，正确的是　 A．都是有利的 B．都是定向的 C．都是隐性突变 D．诱发突变率高 D

“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的? 基因重组

二、基因重组 1、概念: 在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合. 2、类型: ①基因的自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的自由组合 ②基因的互换: 同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换. 后一页

非同源染色体上的非等位基因自由组合 B b A A Ab和aB AB和ab a a b B 一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有种。 220=1048576 上一页

同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换 a A A a b B b B 上一页

3、意义: 通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一. 基因重组能否产生新的基因？

小结 • 不同生物变异的来源： • 1.病毒可遗传变异的来源—— • 2.原核生物可遗传变异的来源—— • 3.真核生物可遗传变异的来源 • （1）无性生殖生物： • （2）有性生殖生物：基因突变基因突变 • 基因突变，染色体变异 • 基因突变，基因重组，染色体变异

基因突变和重组引起的变异有什么区别? 1．基因突变：基因_________改变，它________新的基因发生时期：________________________ 特点：① ________、② ________ 、③___________、 ④ ________ 、⑤ _______ _。2．基因重组：控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。发生时期：___________________ 特点：__________ 内部结构能产生细胞分裂间期（DNA复制时）普遍性随机性突变率低多害少利性不定向性基因重新组合不产生基因型有性生殖过程中(减数分裂) 非常丰富

课堂巩固 1、生物变异的根本来源是　　 A．基因重组 B．染色体数目变异　 C．染色体结构变异　D．基因突变 2、基因重组发生在 A．减数分裂形成配子的过程中　　 B．受精作用形成受精卵的过程中 C．有丝分裂形成子细胞的过程中　　 D．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中 D A

3、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是3、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A．基因突变 B．基因重组 C．基因分离 D．环境影响 A

4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.伴性遗传 B.常染色体遗传 C.基因突变 D.基因重组 C ks5u精品课件

5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人 B A、基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病

6、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自　6、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自　 A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异 B

7、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于7、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于 A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.环境变化 A

4 8.果蝇约有10 对基因，假定每个基因的突变率都是10 ，一个大约有10 个果蝇的果蝇群，每一代出现的基因突变数是( ) A 2×10 B 2×10 C 2×10 D 10 -5 9 B 8 9 7 8 解析： 10 4*2*10-5*109

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