第9讲 基因突变和基因重组
一、 基因突变的原因、 特征与性状的关系 1. 基因突变的原因分析
2.基因突变的随机性 (1)时间上的随机:它可发生于生物个体发育的任 何时期,甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生,如 老年人易得皮肤癌等。 (2)部位上的随机:基因突变既可发生于体细胞中, 也可发生于生殖细胞中;若为前者,一般不传递给后 代,若为后者,则可通过生殖细胞传向子代。可以发 生 在 细 胞 内 不 同 的 DNA 分 子 上 , 也 可 发 生 在 同 一 DNA分子的不同部分。
3.基因突变对性状的影响 (1)基因突变引起生物性状的改变 如某些碱基的增添或者缺失,引起部分氨基酸改变, 进而改变蛋白质的结构和功能,引起生物性状的改变。 (2)基因突变未引起生物性状的改变 ①不直接编码氨基酸的基因片段发生突变。 ②碱基替换前后所对应的氨基酸未发生改变。 ③由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因
【 例 1】 下 列 有 关 基 因 突 变 的 叙 述 , 正 确 的 是 ( C ) A.不同基因突变的频率是相同的 B.基因突变的方向是由环境决定的 C.一个基因可以向多个方向突变 D.细胞分裂的中期不发生基因突变 【解析】基因突变的发生具有不定向的特点,即 一个基因可以向多个方向突变。
二、对基因重组的理解 1.三种类型的比较非同源染色体上 重组 同源染色体上非 非等位基因间的 DNA分子重组技术 类型 等位基因的重组 重组 体外与运载体重组 发生 减数第一次分裂 减数第一次分裂 和导入细胞内与细 时间 四分体时期 后期 胞内基因重组 同源染色体分开, 同源染色体的非 等位基因分离, 目的基因经运载体 姐妹染色单体之 非同源染色体自 发生 导入受体细胞,导 间交叉互换导致 由组合,导致非 机制 致受体细胞中基因 染色单体上的基 同源染色体上非 重组 因重新组合 等位基因间的重 新组合
续表非 同 源 染色 体 上 DNA分子重组技 重组 同 源 染 色体 上 非 非 等 位 基因 间 的 类型 等位基因的重组 术 重组
图像 示意
【友情提醒】基因重组是真核生物有性生殖过程 中产生可遗传变异的最重要来源,是形成生物多样性 的重要原因。
2.基因突变和基因重组的区别和联系
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【例2】下列有关基因重组的叙述,不正确的是 ( B ) A.非同源染色体上的非等位基因可以发生重组 B.基因重组是生物变异的根本来源 C.基因重组可能产生多种基因型 D.生物通过有性生殖实现了基因的重组
【解析】基因突变是生物变异的根本来源,变异和 基因重组为生物进化提供了原材料,故B错。
1.发生在体细胞有丝分裂过程中的基
因突变一般随个体死亡而 消失,发生在生殖细胞有丝分裂或减数分裂过程中的基因突变可 以传递给后代。 2.基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变, 基因的数目和位置并未改变。 3.基因突变发生于所有生物中,一般发生于遗传物质的复制过 程中。 4.基因重组未产生新基因,只是原有基因的重新组合,产生了 新的表现型(或新品种)。 5.不管是基因突变还是基因重组,发生时均具有不定向性,也 就是说,可能出现更加优良的性状,也可能出现更加不适应环境 的性状。
1.(2011·广东)最近,可以抵抗多数抗生素的“超级 细菌”引人关注,这类细菌含有超强耐药性基因 NDM-1,该基因编码金属β-内酰胺酶,此菌耐药性产 生的原因是(双选)( ) BC A.定向突变 B.抗生素滥用 C.金属β-内酰胺酶使许多抗菌药物失活 D.通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因