第1節(jié)基因突變和基因重組第五章一、基因突變的原因、特點(diǎn)和意義1、原因：種類舉例外因____因素________、X射線等____因素亞硝酸、堿基類似物等生物因素________等內(nèi)因①_______________偶爾發(fā)生錯誤②DNA的堿基組成發(fā)生改變物理紫外線化學(xué)某些病毒DNA分子復(fù)制2、特點(diǎn)（連線）①普遍性 a、可向不同的方向發(fā)生突 變、產(chǎn)生一個以上的等位基因②隨機(jī)性 b、基因突變的頻率是很低的③不定向性 c、基因突變大多是有害的④低頻性 d、在任何時期、任何細(xì)胞和任何

DNA分子上都可發(fā)生⑤多害少利性 e、各種生物都可發(fā)生二、基因重組1、概念：（1）發(fā)生過程：生物體進(jìn)行________的過程中。（2）實(shí)質(zhì)：控制________的基因的重新組合。有性生殖

不同性狀

類型時期發(fā)生范圍自由組合型________________________染色體上的________基因交叉互換型________________同源染色體上的________隨______________的交換而交換減數(shù)第一次分裂后期

非同源

非等位

減數(shù)分裂形成四分體時期

等位基因

非姐妹染色單體

2、類型：3、意義：基因重組是________的來源之一，對________具有重要意義。生物變異

生物的進(jìn)化

思考：（1）基因突變是普遍存在的，為什么又說是低頻的呢？（2）所有的基因突變都能遺傳給后代嗎？分析原因。（3）一對夫妻所生后代性狀不同的主要原因是什么？提示：1、普遍性是指基因突變可以在各種生物中發(fā)生，并普遍存在于生物發(fā)育的各個時期。低頻性是指在自然界中，生物基因突變的頻率很低。2、不能。如發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變一般不能遺傳給后代。3、由于基因重組產(chǎn)生多種多樣的配子，配子間隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生多樣化的后代。1、鐮刀型細(xì)胞貧血癥的原因（1）圖解：三、基因突變的實(shí)例2、基因突變發(fā)生的時期基因突變一般發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。這兩個時期正是DNA分子進(jìn)行復(fù)制的時候，故其結(jié)構(gòu)最不穩(wěn)定，也最容易發(fā)生基因突變。3、基因突變的遺傳特點(diǎn)（1）若發(fā)生于配子中，將遵循遺傳規(guī)律遺傳給后代。（2）若發(fā)生于體細(xì)胞中，一般不能遺傳。但有些植物體細(xì)胞的基因突變，可通過無性繁殖傳遞。人體某些體細(xì)胞發(fā)生基因突變后，有可能會成為癌細(xì)胞。1、誘發(fā)基因突變的因素（1）基因突變的外因——易誘發(fā)基因突變并提高突變頻率（見下表）四、基因突變的原因和特點(diǎn)基因突變的外因的分類舉例作用機(jī)理物理因素紫外線、X射線以及其他輻射損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA化學(xué)因素亞硝酸、堿基類似物等改變生物體內(nèi)核酸的堿基生物因素某些病毒的遺傳物質(zhì)影響宿主細(xì)胞的DNA等（2）基因突變的內(nèi)因——自發(fā)產(chǎn)生基因突變DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等。2、基因突變的特點(diǎn)（1）普遍性：基因突變在生物界中普遍存在，無論是低等生物，還是高等的動植物以及人，都會由于基因突變而引起生物性狀的改變。（2）隨機(jī)性①基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期；②基因突變可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上；③基因突變可以發(fā)生在同一個DNA分子的不同部位。（3）不定向性：基因突變是不定向的，一個基因可以向多個方向發(fā)生突變，形成一個以上的等位基因。例如：基因A可以突變成為a1（或a2或a3……），A、a1、a2、a3……之間也可以相互突變（如圖所示）。同一個基因發(fā)生突變形成的基因之間都可以互稱為等位基因。（4）低頻性自然狀況下，對于一種生物而言，其基因突變的頻率是很低的。據(jù)估計，在高等生物中，大約105～108個生殖細(xì)胞中，才有一個生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變。而大腸桿菌的DNA復(fù)制的錯誤率約為10－9，即每連續(xù)109個核苷酸才可能發(fā)生一個錯誤。3、基因突變的意義（1）基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑；（2）基因突變是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供原始材料。1、基因重組的定義基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。注意：基因重組是原有基因的重新組合，只產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因，所以不會產(chǎn)生新的性狀，只是原有親代的性狀的重新組合。五、基因重組2、基因重組的類型（1）減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因的組合——基因的自由組合；（2）減數(shù)第一次分裂的四分體時期，同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色體交換而發(fā)生交換——染色單體上的基因重組。3、基因重組的意義（1）基因重組是生物多樣性形成的原因之一。（2）基因重組是生物變異的來源之一，對生物進(jìn)化也非常重要。六、基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因和新的基因型，出現(xiàn)了新的性狀不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合發(fā)生時間及原因細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時，由于外界理化因素或自身生理因素引起堿基對的替換、增添或缺失減數(shù)第一次分裂四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體的自由組合基因突變基因重組條件外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用不