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1、第五章第一节第五章第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 基因突变基因突变不可遗传变异不可遗传变异可遗传变异可遗传变异环环 境（改变）境（改变） 基因重组基因重组变异变异染色体变异染色体变异数目数目结构结构交叉互换交叉互换自由组合自由组合生殖细胞！生殖细胞！集中精力，认真记忆以下问题：1、基因突变的概念、原因、特点、意义。2、基因重组的概念、类型、意义。基因突变基因突变 概念概念DNA 分子中发生分子中发生 的增添、缺失和替换，而引的增添、缺失和替换，而引起的基因结构的改变起的基因结构的改变发生发生时期时期主要在主要在 DNA 复制时复制时( 和和 的间期的间期)原因原因1)外因：某些环
2、境条件，如物理、化学、生物因素外因：某些环境条件，如物理、化学、生物因素2)内因：内因：DNA 复制过程中，基因中脱氧核苷酸的种类、数复制过程中，基因中脱氧核苷酸的种类、数量和量和 发生改变，从而改变了遗传信息发生改变，从而改变了遗传信息特点特点 普遍性、普遍性、 随机性、多害少利性、随机性、多害少利性、 、低频性低频性意义意义1）产生等位基因；）产生等位基因；2）是生物变异的根本来源；）是生物变异的根本来源；3）为生物进化提供原始材料）为生物进化提供原始材料碱基对碱基对有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂排列顺序排列顺序不定向性不定向性CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGA
3、CACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTG GGTCGGAC CCAG替换替换替换替换增添增添增添增添缺失缺失缺失缺失DNA实例：镰刀型红细胞贫血症实例：镰刀型红细胞贫血症DNA - C C T T T T G G A A- - - C C A A T T G G T T A A- - G G A A A A- - G G U A A- - 突变突变 mRNA 氨基酸氨基酸 谷氨酸谷氨酸 缬氨酸缬氨酸 血红蛋白血红蛋白 正常正常 异常异常 红细胞红细胞 圆饼状圆饼状 镰刀状镰刀状 根本原因根本原因：DNADNA碱基对碱基对的替换的替换1、基因突变为什么发生在基因突变为什么发生
4、在DNA 复复制时？制时？2、基因突变一定导致生物性状的改、基因突变一定导致生物性状的改变吗？变吗？3、基因突变是一种可遗传的变异，、基因突变是一种可遗传的变异，基因突变对子代性状一定有影响吗基因突变对子代性状一定有影响吗？例例1下列为大肠杆菌某基因的一条脱氧核苷酸链下列为大肠杆菌某基因的一条脱氧核苷酸链的碱基序列，以下变化对该基因所控制合成的多肽的碱基序列，以下变化对该基因所控制合成的多肽(以此链为模板以此链为模板)的氨基酸序列影响最大的是的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终不考虑终止密码子止密码子) () ATG GGC CTG CTG A GAG TTC TAA1 4710 13100 1
5、03106A A第第6 6位的位的C C被替换为被替换为T TB B第第9 9位与第位与第1010位之间插入位之间插入1 1个个T TC C第第100100、101101、102102位被替换为位被替换为TTTTTTD D第第103103至至105105位被替换为位被替换为1 1个个T TB B“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种个体，这种个体的差异，主要是什么原因产生的的差异，主要是什么原因产生的? ?基因重组基因重组 1 1、概念：、概念：2 2、原因：、原因： ，非姐妹染色非姐妹染色体体交叉互换交叉互换 ，同源染色体分同源染色体分开，非同源染色自由组合。开，非同源染色自
6、由组合。减减前期前期减减后期后期目的基因导入受体细胞目的基因导入受体细胞AabBAaBb同源染色体的同源染色体的非姐妹染色单体非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAB和和abAaBbAb和和aB基因重组产生新的基因型，变异基因重组产生新的基因型，变异重要来源重要来源基因突变产生新的等位基因，无基因突变产生新的等位基因，无数量、位置改变，变异的根本来数量、位置改变，变异的根本来源源基因突变与基因重组比较：基因突变与基因重组比较：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生
7、新基因（碱基替换基因（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性
8、性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理
9、、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状
10、发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数第一次分裂前期、后期减数第一次分裂前期、后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突
11、变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数第一次分裂前期、后期减数第一次分裂前期、后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减
12、数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数第一
13、次分裂前期、后期减数第一次分裂前期、后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结
14、构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数第一次分裂前期、后期减数第一次分裂前期、后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍个人观点供参考，欢迎讨论
