第四章生物的變異第一節(jié)基因突變可能引起性狀改變可遺傳的變異不可遺傳的變異基因突變基因重組染色體畸變變異┯┯┯┯

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┷┷┷┷替換缺失插入1.基因突變的概念一、堿基對的替換、插入或缺失會引起基因序列的改變1.基因突變的概念DNA分子中發(fā)生堿基對的_______、_______和________，而引起的___________的改變。插入缺失替換基因結(jié)構(gòu)P86基因內(nèi)部特定核苷酸序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過程結(jié)果：一個基因變成它的等位基因（新基因），但不會無故多出一個基因。不改變基因的數(shù)目和基因在染色體上的位置。一、堿基對的替換、插入或缺失會引起基因序列的改變2.基因突變的機理DNA復(fù)制時，堿基對的替換會導(dǎo)致基因______序列的改變。DNA片段中某一位點插入或缺失非3倍數(shù)的幾個堿基對，會造成______________以后的一系列編碼順序發(fā)生錯位。它可引起__________的遺傳信息都出現(xiàn)異常。堿基對插入或缺失位點該位點以后堿基插入、缺失基因堿基序列改變（不管幾個堿基）遺傳信息改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能改變表型變化思考：基因突變發(fā)生的時間？常發(fā)生在細(xì)胞周期中的分裂間期，其他時期突變率更低A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂前的間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞（一般不能通過有性生殖傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代）DNA在進行復(fù)制時發(fā)生錯誤或由于某種原因斷裂后進行修復(fù)時發(fā)生錯誤。鐮狀貧血異常(HbS）正常(HbA)血紅蛋白β-6位谷氨酸mRNAGAAGUAβ鏈基因CTTGAACATGTA堿基置換突變堿基置換基因堿基序列改變遺傳信息改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能改變1.鐮刀型細(xì)胞貧血癥實例直接原因:谷氨酸替換為纈氨酸根本原因：T//A替換為A//T二、基因序列改變可能會影響其編碼的蛋白質(zhì)2.基因突變的類型（1）形態(tài)突變:主要影響生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可以從表型的明顯差異來識別，如果蠅的紅眼突變?yōu)榘籽邸＃?）生化突變：影響生物的代謝過程，導(dǎo)致某個特定生化功能的改變或喪失（3）致死突變：導(dǎo)致個體活力下降，甚至死亡苯丙酮酸蛋白質(zhì)消化吸收細(xì)胞內(nèi)苯丙氨酸酪氨酸苯丙氨酸羥化酶根據(jù)對表型的影響：三種突變實質(zhì)上都是生化突變根據(jù)發(fā)生的因素：自發(fā)突變：自然條件誘發(fā)突變：人工條件下誘發(fā)4.基因突變的特點基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5（1）.普遍性：任何生物，個體發(fā)育的不同階段，任何細(xì)胞（2）.稀有性：自然狀態(tài)下，10-8~10-5（3）.多方向性：只能是等位基因（4）.可逆性：顯性基因可以突變?yōu)殡[性基因，隱性基因也可突變?yōu)轱@性基因舉例：正常眼發(fā)生突變?yōu)榉钦Ｑ?，則非正常眼為顯性，也叫顯性突變。（5）.多數(shù)有害性是相對的，以是否適應(yīng)環(huán)境條件為標(biāo)準(zhǔn)。P89有利：產(chǎn)生新的基因，獲得新的性狀，從而適應(yīng)改變了的環(huán)境。因此，突變是生物變異的根本來源，也是生物進化的原料。任何一種生物的現(xiàn)存基因都是長期自然選擇和適應(yīng)的結(jié)果，體現(xiàn)了它們與環(huán)境的高度協(xié)調(diào)，而大多數(shù)突變打破了這種協(xié)調(diào)，對生物的生存往往是不利的。5.基因突變的意義(1)．基因突變的類型通常情況下，我們將在自然狀態(tài)下發(fā)生的基因突變稱為____突變，而將在人工條件下誘發(fā)的基因突變稱為____突變。自發(fā)誘發(fā)如:紅眼果蠅突變產(chǎn)生白眼果蠅如:利用太空強輻射培育的太空椒三、有些因素能提高基因突變概率（2）．誘發(fā)基因突變的因素主要有以下幾種第一，____因素，如______、紫外線等各種射線的照射、溫度劇變等。第二，____因素，各種能改變DNA分子中堿基排列順序的化合物，如______、堿基類似物等。第三，____因素，如麻疹病毒等，它們的______________對DNA分子都有誘變作用。（3）．注意事項及應(yīng)用生活中應(yīng)盡量避免____上述誘發(fā)基因突變的因素，防止這些因素危害我們的健康。在實驗研究中，科研人員往往利用上述因素對實驗材料進行處理，以____基因突變的概率，從而更快地獲得突變基因并觀察與之對應(yīng)的突變性狀，用以研究__________。

物理X射線化學(xué)亞硝酸生物毒素或代謝產(chǎn)物接觸提高基因的功能四、有些基因突變能導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控肺癌細(xì)胞的掃碼電鏡圖（3500倍，經(jīng)后期著色處理）原癌基因：是控制細(xì)胞生長和分裂的一類正?；?，其突變或過量表達能引起正常細(xì)胞發(fā)生癌變。抑癌基因：其編碼的蛋白質(zhì)的功能是正常細(xì)胞增殖過程中的負(fù)調(diào)控因子，抑癌基因突變喪失其細(xì)胞增殖的負(fù)調(diào)控作用，則導(dǎo)致細(xì)胞周期失控而發(fā)生癌變。（負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的進程）（細(xì)胞不正常的增殖）（1）.癌變原因：原癌基因突變或過量表達或抑癌基因突變導(dǎo)致細(xì)胞周期失控能引起細(xì)胞癌變的因素稱為致癌因子。目前認(rèn)為，致癌因子大致分為三類：物理致癌因子、化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子。物理致癌因子主要指____，如紫外線、X射線等?；瘜W(xué)致癌因子有數(shù)千種之多，無機化合物如____、砷化物等，有機化合物如苯、__________等都是化學(xué)致癌因子。病毒致癌因子是指能使細(xì)胞發(fā)生癌變的病毒。致癌病毒能夠引起細(xì)胞發(fā)生癌變，主要是因為它們含有__________以及與致癌有關(guān)的________，它們通過感染人的細(xì)胞后，將其______整合進入人的基因組中，從而誘發(fā)人的細(xì)胞癌變，如勞氏肉瘤病毒等。（2）可能引發(fā)癌癥的一些因素（外因）輻射石棉黃曲霉毒素病毒癌基因核酸序列基因組（3）根據(jù)大量的病例分析，癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，在一個細(xì)胞中發(fā)生多個基因突變，才能賦予癌細(xì)胞所有的特征，這是一種____效應(yīng)。累積五、基因突變可應(yīng)用于

誘變育種太空椒1.誘變育種的方法常用的方法：物理因素：X射線、Y射線、紫外線等化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等

2.誘變育種的主要特點優(yōu)點：第一，可____突變概率，人工誘發(fā)突變率可比自發(fā)突變率提高100～10