生物的变异一基因突变.docVIP

第四节 生物的变异 一、基因突变 主备人：邱雪松 2006、2、28 学习目标 基因突变（概念、特点、人工诱变在育种上的应用）。能举例说出基因突变的概念，列举基因突变的特点，简述人工诱变的方法及人工诱变在育种上的应用实例，指出诱变育种的原理。 学习重点、难点 基因突变的概念和特点，人工诱变的方法及人工诱变在育种上的应用 学习过程 一、生物的变异 变异的类型包括不可遗传的变异和 。前者是环境因素的影响造成的，没有引起体内 的变化；后者是由于生殖细胞内的 的改变引起的，来源有三种： 、基因重组、 。 （一）基因突变 1．概念：由于DNA分子中发生 的增添、缺失或改变，而引起的基因 改变，就叫基因突变。 2．实例：镰刀型细胞贫血症 镰刀型细胞贫血症的直接原因是 的结构发生了改变。 镰刀型细胞贫血症的根本原因是 的结构发生了突变。 3．特点： ⑴生物界中普遍存在。 ⑵随机发生。 ⑶自然状态下，突变频率 。 ⑷多数基因突变对生物是 的。 ⑸基因突变是 的。一个基因可突变成一个以上的 。 4．分类： 可分为 和诱发突变。 5．基因突变的意义：是生物变异的根本来源，为生物进化提供 。 6．人工诱变在育种上的应用 ⑴人工诱变的的概念：指利用 因素或 因素来处理生物，使生物发生突变。 ⑵人工诱变的方法。物理方法：用 、 、紫外线、激光等处理生物； 化学方法：用 、 等处理生物。 ⑶人工诱变的优缺点。优点：提高变异频率，创造人类需要的变异类型，大幅度改变生物的某些性状。缺点：诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量材料。 ⑷实例：高产青霉菌的培育。 （二）基因重组 1．概念：在生物体进行________ 的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 2．来源： 和 。 3．实现途径：有性生殖（减数分裂） 4．意义： ①为生物变异提供极其丰富的来源 ② 生物多样性的重要原因之一 ③对于生物进化具有十分重要的意义 疑难点拨 DNA中碱基发生的改变一定能引起生物性状的改变吗？ 答：有些碱基的改变并不引起生物性状的改变，主要有下列四种情况：①不具遗传效应的DNA片段发生的碱基改变不引起性状变异。在DNA分子中，有的片段带有遗传信息，有的片段不带有遗传信息，如果突变发生在不带遗传信息的片段中，则这种突变不会有遗传效应，更不会引起性状的改变；②由于多种密码子决定一种氨基酸，当突变后的DNA转录成的密码子还是决定同种氨基酸时，这种突变也不会引起生物性状改变；例如：当基因碱基序列从……AAA……突变为……AAC……时，信使RNA的密码子从……UUU……突变为……UUG……，由于UUU和UUG都是苯丙氨酸的密码子，因此此蛋白质的结构没有发生改变，即也没有引起生物性状的改变；③某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类或数目，但不影响蛋白质的功能，此类突变也不引起性状的改变。例如生物体中的细胞色素C，酵母菌的细胞色素C肽链的第十七位是亮氨酸，而小麦是异亮氨酸，尽管有这样的差异，但它们的细胞色素C的功能是相同的。④突变成的隐性基因在杂合子中也不会引起性状的改变。例如在豌豆中，高茎（D）对矮茎（d）是显性，若在基因型为DD的受精卵中，有一个D突变为d，则该受精卵的基因型为Dd，这样虽然该突变导致了性状的改变（高茎→矮茎），但矮茎基因在杂合子内不能表达，矮茎性状也就不能显现出来。有些基因突变可引起生物性状的改变，例如人的镰刀型细胞贫血症。 2．基因突变的几个问题 （1）发生的过程及时间 基因突变发生在细胞分裂的间期的DNA分子的复制过程中，即DNA——DNA基 （2）因突变与生物生殖的对应关系 无性生殖中有丝分裂过程中能发生基因突变，有性生殖中减数分裂过程中能发生基因突变，因而在无性生殖和有性生殖过程中都存在因基因突变而发生的变异。 （3）发生基因突变的细胞 体细胞可以发生基因突变，这种突变不会导致下一代个体产生变异。 有性生殖细胞可以发生基因突变，经受精作用，这种突变可以使下一代个体表现变异。 （4）基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的表现形式（由A→a或由a→A） 3．基因重组的几个问题 （1）基因重组的种类 自由组合型。这种基因重组的细胞学基础是在同源染色体分开的同时，非同源染色体的自由组合，即基因的自由组合定律。 交换型。这种基因重组的细胞学基础是在四分体时期，由于同源染色体上非姐妹染色单体的交换而导致同一条染色单体上基因的重新组合，即基因的连锁和交换定律。 （2）基因重组与生殖种类 从（1）的分析可知，无论哪一种类