5-1基因突变和基因重组

第五章基因突变及其他变异遗传物质不变（由环境引起）变异可遗传的变异：不可遗传的变异：基因突变基因重组染色体变异遗传物质发生改变第1节基因突变和基因重组一、基因突变的实例1、镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症）DNAmRNA氨基酸蛋白质CTCGAG谷氨酸缬氨酸正常异常GUGCACGTG突变GAG根本原因：直接原因：谷氨酸→缬氨酸1、镰状细胞贫血控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生了改变血红蛋白中一个氨基酸发生了改变ATCCGTAGGCAACCGTTGGCACCGTGGC缺失ATGCCGTACGGC除了碱基对的替换外，还有哪些变化会导致蛋白质结构的改变？DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。2、基因突变的概念③基因的种类改变，但基因的数目和位置不变。②分子水平，光镜下看不见①替换对生物性状的影响最小④RNA病毒的遗传物质是RNA，病毒RNA上基因碱基序列的改变也称为基因突变。3、细胞的癌变（1）细胞癌变的原因内因：原癌基因突变或过量表达、抑癌基因突变原癌基因：表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。抑癌基因：表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。外因：致癌因子诱发生物发生基因突变①原癌基因和抑癌基因是一类基因，而不是一个基因。②正常细胞的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因，它们共同对细胞的生长和增殖调节作用。③并不是一个基因突变就会引发细胞癌变。（2）癌细胞的特征①能够无限增殖②形态结构发生显著变化③细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。二、基因突变发生的时期间期DNA复制时①有丝分裂前的间期②减数第一次分裂前间期体细胞中可以发生基因突变（一般不能传给后代）生殖细胞中可以发生基因突变（通过受精作用传给后代）植物可通过无性繁殖传给后代X射线、γ射线、紫外线、激光亚硝酸盐、碱基类似物、秋水仙素某些病毒的遗传物质内因：DNA复制偶尔发生错误三、基因突变的原因外因物理因素：化学因素：生物因素：损伤细胞内的DNA改变核酸的碱基影响宿主细胞的DNA四、基因突变的结果即：产生新基因原来的基因变成它的等位基因基因突变是等位基因产生的根本来源。ATGCCGTACGGC突变ATCCGTAGGC基因A基因a隐性突变显性突变A→aa→A基因突变能产生新基因，但新基因不一定都是等位基因。真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒的基因一般单个存在，不存在等位基因，因此，原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。基因突变一定会引起遗传信息的改变吗？一定会引起性状的改变吗？会不一定[思考]密码子的简并性隐性突变AA→Aa（1）普遍性（2）随机性（3）不定向性（4）低频性（5）多害少利性五、基因突变的特点任何生物（原核、真核、病毒）都可以发生发生在个体发育的任何时期、细胞、DNA、基因一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。灰色不定向性白色黑色黄色一个基因可以向不同方向发生突变，产生一个以上的等位基因,这些基因统称为复等位基因。一个个体只能存在复等位基因中的2个基因突变产生新基因（等位基因）新基因型六、基因突变的意义:是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，是为生物进化提供丰富的原材料。新表现型引发生物变异基因突变对生物体的影响①对生物体有害：可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害。②对生物体有利：如植物的抗病性突变，耐旱性突变，微生物的抗药性突变。③既无害也无益：是中性的。基因突变的有利或有害取决于生物的生存环境。在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。1、概念②不能产生新基因，产生新的基因型①发生的时期：有性生殖时七、基因重组（1）自由组合型减数分裂Ⅰ的后期2、类型非同源染色体上的非等位基因自由组合BbBb（2）互换型减数分裂Ⅰ前期（四分体时期）同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。3、意义4、应用：杂交育种高产抗病小麦的培育Ｐ高产不抗低产抗病DDttddTTＦ１高产抗病DdTt(DT)F3高不抗高抗低抗低不抗Ｆ２高不抗高抗低抗低不抗稳定遗传的高产抗病品种DDTT杂交育种基因突变基因重组时间方式结果适用范围意义产生新的基因产生新的基因型碱基对的替换、增添、缺失基因自由组合；基因交叉互换间期DNA复制时减Ⅰ的前期、后期所有生物有性生殖的生物新基因产生的途径生物变异的根本来源，生物进化的原始材料。生物变异的来源之一，对生物进化有重要的意义