5.1 基因突变和基因重组

第五章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组一、基因突变的实例正常型红细胞镰刀型红细胞正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸12345678正常血红蛋白异常血红蛋白请查阅密码子表，完成以下图解GAACTT谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GAGAGACT突变直接原因根本原因AATU┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷增添缺失替换基因突变：基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。注意：显微镜无法观察到基因突变。思考：基因突变是否都能遗传给下一代？不一定。基因突变若发生在配子中，则会遵循遗传规律遗传给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。但是植物的无性繁殖可以。某些体细胞基因突变会引起癌变。相应性状发生改变相应蛋白质发生改变氨基酸顺序发生改变mRNA分子中的碱基发生变化DNA分子中的碱基对发生变化具体变化过程:这种变化可否遗传?可以遗传基因突变是不是一定引起性状的改变？不一定。密码子具有简并性二、基因突变的原因和特点基因突变常发生于DNA复制时期，即细胞分裂的间期,包括有丝分裂间期与减数第一次分裂之前的间期。（一）基因突变的时间（二）基因突变的原因物理因素化学因素生物因素紫外线X射线其它各种辐射亚硝酸碱基类似物自然突变：DNA复制时偶尔出错诱发突变病毒自身因素外界因素自然界的物种中广泛存在。可发生在生长发育的任何时期和部位自然界突变率很低：10－5-10-8多数有害,少数有利1普遍性:2随机性:4低频性:5多害少利性：3不定向性：A→a1或A→a2或a1→A等（三）基因突变的特点普遍随机不定向；多害少利频率低。（四）、基因突变的意义是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。（五）、基因突变与性状的关系1、基因突变不改变性状①密码子具有简并性，突变后编码的氨基酸不变。②发生隐性突变。如AA→Aa。③突变发生在DNA中不编码蛋白质的片段。2、基因突变改变性状①导致肽链无法合成。②导致肽链合成提前终止或延长。③导致肽链中某一位置的氨基酸发生改变或氨基酸的排列顺序发生改变而影响了蛋白质的功能。俗话说“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?基因重组四、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重新组合。2、类型①减数第一次分裂四分体时期（前期），同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部交叉互换。②减数第一次分裂后期:非同源染色体上的非等位基因的自由组合。非同源染色体自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合一种具有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，子代可能出现的表现型就有种。bBBbAb和aBAB和ab220=1048576bBBb同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换交换互换3、意义:是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要的意义。基因重组能否产生新的基因？不能4.适用的范围：有性生殖过程基因工程①②基因突变基因重组本质结果发生时间及原因条件意义发生可能基因的分子结构发生改变。不同基因的重新组合。细胞分裂间期由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、缺失或增添减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍产生了新基因，出现了新性状。不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。五、注意1、基因突变可逆。即Aa1a22、对于真核生物，基因突变产生的新基因，是其原有基因的等位基因。3、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。病毒和原核生物只有基因突变，很少有基因重组。真核生物三者都有。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．基因突变六、练习2.下列现象中属于可遗传的变异的是（）A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足B、人由于晒太阳皮肤变黑C、无籽番茄没有种子D、人类的色盲病D3.下图中，基因A与a1a2a3之间的关系，不能表现的是()A.基因突变是不定向的B.等位基因的出现是基因突变的结果C.正常基因与致病基因可以转化D.图中基因的遗传遵循自由组合定律Aa1a2a3D