第20讲-突变、基因重组和染色体变异
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
⑤自然状态下，原核生物不发生基因重组。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
本质 结果
基因突变
基因重组
基因的分子结构发生改变。
不同基因的重新组合。
产生了新基因，出现了新性状。 不产生新基因，而是产生新的基因型 ，使不同性状重新组合。
发生 时间 及原
因 条件
意义
发生 可能
细胞分裂间期 由于外界理化因素或自身生 理因素引起的碱基对的替换 、缺失或增添
减数第一次分裂前期的四分体时期 的交叉互换； 减数第一次分裂后期，非同源染色 体上的非等位基因自由组合。
外界环境条件的变化和 内部因素的相互作用。
新基因产生的途径，是生物 变异的根本来源,是生物进化 的原始材料。
有性生殖过程中进行减数分裂形 成生殖细胞。
是生物变异的重要来源，是形成生 物多样性的重要原因，对生物的进 化也具有重要的意义
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
二、基因重组
“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？ 第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
1、基因重组的概念 在 真核 生物进行 有性 生殖的过程
中，控制不同性状的基因的 重新组合 。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
③DNA分2、子基重因组重技组术类。型和发生时期 ①减数第一次分裂前期（四分体时期）：
B
b
bB
bB
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
2、基因重组类型和发生时期
②减数第一次分裂后期
非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合
Ab 和
aB
b
B
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
B
AB 和 ab
b
③DNA分子重组技术
目 的 基 因
目的基因经过运载体导入受体细胞，导致受体细 胞中基因重组。
供了极其丰富的来源.这是
形成
生的物重多要样原性
因之一,对于生物进化具有
十分重要的意义.
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
特别提醒
①肺炎双球菌的转化及病毒遗传物质的整合也属于基因重组。
②基因重组产生了新的基因型，但未改变基因的“质”和“量”。
③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。 ④基因重组只能发生在进行有性生殖的同种生物之间；在减数分裂过 程中实现的，而不是在精子与卵细胞的结合过程中实现的。
导致染色单体 合，导致非同源染
上的基因重新 色体上非等位基因
组合
间的重组 第20讲-突变、基因重组和染色体变
异
人为导致基因重组 （DNA重组）
体外与运载体重组， 导入细胞内与细胞 内基因重组
目的基因经过运载 体导入受体细胞， 导致受体细胞中基 因重组
3、基因重组的意义
通过有性生殖过程实现
的基因重组,为生物变异提
5．基因突变的特点
①普遍性: 生物界中广泛存在
②随机性: ③低频性:
个体发育的任何时期和部位
10 ~10 自然界突变率很低：
－5
-8
④多害少利性： 多数有害,少数有利
⑤不定向性：
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
基因突变还有何特点？
灰 老 鼠
黑
老
鼠
黄老鼠
AY (黄毛)
如老鼠灰毛基因A+突变 a (黑毛)
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
5．基因突变的特点
①普遍性: 生物界中广泛存在
②随机性: ③低频性:
个体发育的任何时期和部位
10 ~10 自然界突变率很低：
－5
-8
④多害少利性：
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
畸
形
的
雏
鸭
有
害
的
人类的并指
基
因
人 类
突
的 多 指
变
镰刀形红细胞 第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
4、易位 染色体的某一片段移接到
另一条 非同源 染色体上
a bc
def
gh
i j kl
a bc
移接
a bc
kl
g h i j d e 第20讲-突变、基因重组和染色体变
异
f
易位与交叉互换的区别
• 相互易位发生在 非同源染色体
发生在
同源染色体的非姐妹染色单体
之间，交叉互换 之间。
• 相互易位可以发生在 分裂和 分裂中，
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
异亮氨酸
[探究]碱基对增添、缺失和替换对蛋白质的结 构影响最小的是？
碱基对 替换 增添
缺失
影响范围
对氨基酸的影响
小
只改变一个氨基酸或不改变
插入位置前不影响，影响插入位置后的序
大 列，但插入三个碱基对，则只增加一个氨
基酸
缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序
大 列，但缺失三个碱基对，则只缺失一个氨
②该碱基位于基因的非编码序列(内含子和非编码区)
③隐性突变
④由于某些性状由多基因决定，某基因的改变了，但共 同作用于此性状的其他基因未改变，其性状可能也不改 变。
⑤性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在
某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表
现出来。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
增添
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺失
┯┯┯┯
┯┯┯┯┯
┯┯┯
ＡＣＧＣ
ＡＴＡＧＣ
ＡＧＣ
ＴＧＣＧ
ＴＡＴＣＧ
ＴＣＧ
┷┷┷┷
┷┷┷┷┷
┷┷┷
基因突变是否改第变20讲染-突变色、基体因重上组和基染色因体变的数量和位置？ 异
2、结果：
产生新的等位基因
3、时间：
主要在DNA复制时期 如有丝分裂间期和减Ⅰ间期
a bb c de f
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
果蝇的卵圆眼和棒状眼
野生型：卵圆眼
变异型：棒状眼
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(一) 染色体结构变异
3、倒位 染色体的某一片段位置
颠倒180°
abc
def
e
颠倒
f
a e d c b f 第20讲-突变、基因重组和染色体变
异
(一) 染色体结构变异
(1)如果基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但 有些植物可以通过 无性生殖传递给后代。
(2)如果基因突变发生在减数分裂过程中，可以通过配子传 递给后代。 (3)无丝分裂、原核生物的二分裂、病毒遗传物质复制时 均可发生基因突变
(4)基因突变不改变染色体上基因的数量和位置，只改变其 基因结构。 (5)自然状态下病毒和原核生物的变异方式仅基因突变。
染色体上的
染色单体之间的交叉互换，导致
染色体上
基因的重新组合。
同源
同源
非姐妹
非等位
②减数第一次分裂后期：
染色体自由组合，导致
非同源染色体
非同源 上的
基因自由组合。
非等位
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
①同减源数染第色一体次上分非裂等前位期基（因四之分间体的时重期新）组同合源 染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换
(3)缺点:
（4）诱变意义:
①成功率低,有利变异个体往往不多， 处理的材料量大（育种规模大）
②诱变的各种因素都是致癌因素，如 有泄漏将造成人体伤害或环境污染是创造Βιβλιοθήκη 、植物新品种和微生物新类型的重要方法
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
易错必明
1、基因突变一定会引发性状的改变吗？
不一定
①突变后的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
猫叫综合症
病因： 5号染色体部分缺失
症状：
患儿哭声轻， 音调高，很像 猫叫。两眼距 离较远，耳位 低下，生长发 育缓慢，存在 着严重的智力 障碍。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(一) 染色体结构变异
２、重复 染色体中增加某一片段
a bc
def
bb
重复
该碱基位于基因的非编码序列内含子和非编码区隐性突变不一定由于某些性状由多基因决定某基因的改变了但共同作用于此性状的其他基因未改变其性状可能也不改异亮氨酸异亮氨酸mrna碱基对影响范围对氨基酸的影响替换只改变一个氨基酸或不改变增添插入位置前不影响影响插入位置后的序列但插入三个碱基对则只增加一个氨缺失位置前不影响影响缺失位置后的序列但缺失三个碱基对则只缺失一个氨原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对
交叉互换发生在
分有丝裂时。
减数
减数
• 相互易位在光学显微镜下 ，交叉互换一般
在光学显微镜下
。 可见
不可见
核心突破
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(一) 染色体结构变异
缺失
基因
数目
重复
改变
易位
基因
位置
倒位
改变
染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？ 第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
（二）染色体数目的变异： 概念：指细胞内染色体数目的增添或缺失。
突变频率低，但普遍存在 有性生殖中非常普遍
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
三、染色体变异
(一)染色体结构变异 (二)染色体数目变异 (三)染色体变异在育种中的应用
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(一) 染色体结构变异
1、缺失 染色体的某一片段缺失
a bc
def
如：猫叫综合症
b 消失
ac def
非整组变异：细胞内个别染色体的增加或减少；
类
型
整组变异：
细胞内的染色体数目以染色体组的形 式成倍的增加或减少。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
（一）非 整组变异
正常
增多
减少
概念：细胞内某一号或几号染色体的数量增多或减少。 后果：因为染色体上的基因能控制蛋白质的合成，某号染色体增多或减少后将导致相应蛋白质的增多或减少，从 而导致新陈代谢的严重紊乱，造成细胞死亡或严重的功能缺陷。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
3.基因重组的理解
图像 示意
重组 类型 发生 时间
发生 机制
同源染色体上 非等位基因的 重组
非同源染色体上非 等位基因的重组
减数第一次分 减数第一次分裂后 裂四分体时期 期
同源染色体非 同源染色体分开，
姐妹染色单体 等位基因分离，非
之间交叉互换 同源染色体自由组
（1）真核生物（ 有丝分裂、减数分裂、无丝分裂 )； （2）原核生物（ 二分裂 ）； （3）病毒（ 增殖 ）。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
4．基因突变的原因
物理因素：
紫外线 X射线
引
外部 因素
起
基
因
突
变
化学因素： 生物因素：
其它各种辐射
亚硝酸 碱基类似物 苯环类似物
病毒
的
因
内部因素：
素
复制偶发错误 碱基组成改变
（改变）
（改变）
环境
（改变）
可遗传的变异
基因重组 基因突变
染色体变异
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
一、基因突变
增添
缺失
1、概念： DNA分子中发生碱基对的_____、____和_____，而引起的
的改变。
替换
基因结构
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
替换
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
基因
突变
新基因(等位基因)
• 生物变异的根本来源
基因型(改变)
• 生物进化的原始材料
表现型(改变)
知识点一表格
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
7、基因突变的应用
——人工诱变育种
（1）原理： 运用物理因素或化学因素提高突变率,诱 发基因突变,获得优良品种.
（2）人工诱导基因突变常用方法：
物理因素：包括X射线、紫外线、激光等；
第一课时
基因突变、基因重组和染色体变异
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
生物界中的变异现象
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
什么叫“生物的变异”？
生物体亲代和子代之间以及子代个体之 间性状的差异性。 第20讲-突变、基因重组和染色体变
异
不遗传的变异
（遗传物质未发生改变）
表现型
基因型
(遗传物质发生改变）
化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。 生物因素：病毒、细菌等。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
高产大豆
有 利 的 基 因 突 变 高产青第霉2菌0讲株-突变、基因重组和染色体变
异
有
利
的
基
因
突
变
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(2)优点：
①提高突变率，创造新类型，缩短育种周期 ②大幅度改良某些性状
基酸
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
原核生物中某一基因的编码区起始端插入
了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生
下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构
影响最小
()
D
A．置换单个碱基对
B．增加4个碱基对
C．缺失3个碱基对
D．缺失4个碱基对
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
2、基因突变是否一定传递给子代？
以来，至今已演出20场，与国内外十余家交 响乐团进行过合作。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
5．基因突变的特点
①普遍性: 生物界中广泛存在
②随机性: ③低频性:
个体发育的任何时期和部位
10 ~10 自然界突变率很低：
－5
-8
④多害少利性： 多数有害,少数有利
⑤不定向性： A＝a1或A＝ a2
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
6.基因突变的意义
• 产生新基因
[探究]碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改 变吗？
正常
碱基对替换
DNA
···A T C C G C ··· ···T A G G C G ···
···A T T C G C··· ···T A A G C G···
mRNA
···A U C C G C···
···A U U C G C···
异亮氨酸
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
唐氏症起因与染色体数发生错误
第21号 染色体 多一条
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
智障“天才”舟舟
舟舟是一个先天智力障 碍(三体综合症)患者
病因： 常染色体变异,比正常
人多了一条21号染色
■ 姓名: 胡一舟 ■ 出生: 1978年4月1日 ■ 智商：30 重度弱智 （正常人的最低70） ■ 演出: 自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
本质 结果
基因突变
基因重组
基因的分子结构发生改变。
不同基因的重新组合。
产生了新基因，出现了新性状。 不产生新基因，而是产生新的基因型 ，使不同性状重新组合。
发生 时间 及原
因 条件
意义
发生 可能
细胞分裂间期 由于外界理化因素或自身生 理因素引起的碱基对的替换 、缺失或增添
减数第一次分裂前期的四分体时期 的交叉互换； 减数第一次分裂后期，非同源染色 体上的非等位基因自由组合。
外界环境条件的变化和 内部因素的相互作用。
新基因产生的途径，是生物 变异的根本来源,是生物进化 的原始材料。
有性生殖过程中进行减数分裂形 成生殖细胞。
是生物变异的重要来源，是形成生 物多样性的重要原因，对生物的进 化也具有重要的意义
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
二、基因重组
“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？ 第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
1、基因重组的概念 在 真核 生物进行 有性 生殖的过程
中，控制不同性状的基因的 重新组合 。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
③DNA分2、子基重因组重技组术类。型和发生时期 ①减数第一次分裂前期（四分体时期）：
B
b
bB
bB
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
2、基因重组类型和发生时期
②减数第一次分裂后期
非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合
Ab 和
aB
b
B
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
B
AB 和 ab
b
③DNA分子重组技术
目 的 基 因
目的基因经过运载体导入受体细胞，导致受体细 胞中基因重组。
供了极其丰富的来源.这是
形成
生的物重多要样原性
因之一,对于生物进化具有
十分重要的意义.
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
特别提醒
①肺炎双球菌的转化及病毒遗传物质的整合也属于基因重组。
②基因重组产生了新的基因型，但未改变基因的“质”和“量”。
③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。 ④基因重组只能发生在进行有性生殖的同种生物之间；在减数分裂过 程中实现的，而不是在精子与卵细胞的结合过程中实现的。
导致染色单体 合，导致非同源染
上的基因重新 色体上非等位基因
组合
间的重组 第20讲-突变、基因重组和染色体变
异
人为导致基因重组 （DNA重组）
体外与运载体重组， 导入细胞内与细胞 内基因重组
目的基因经过运载 体导入受体细胞， 导致受体细胞中基 因重组
3、基因重组的意义
通过有性生殖过程实现
的基因重组,为生物变异提
5．基因突变的特点
①普遍性: 生物界中广泛存在
②随机性: ③低频性:
个体发育的任何时期和部位
10 ~10 自然界突变率很低：
－5
-8
④多害少利性： 多数有害,少数有利
⑤不定向性：
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
基因突变还有何特点？
灰 老 鼠
黑
老
鼠
黄老鼠
AY (黄毛)
如老鼠灰毛基因A+突变 a (黑毛)
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
5．基因突变的特点
①普遍性: 生物界中广泛存在
②随机性: ③低频性:
个体发育的任何时期和部位
10 ~10 自然界突变率很低：
－5
-8
④多害少利性：
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
畸
形
的
雏
鸭
有
害
的
人类的并指
基
因
人 类
突
的 多 指
变
镰刀形红细胞 第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
4、易位 染色体的某一片段移接到
另一条 非同源 染色体上
a bc
def
gh
i j kl
a bc
移接
a bc
kl
g h i j d e 第20讲-突变、基因重组和染色体变
异
f
易位与交叉互换的区别
• 相互易位发生在 非同源染色体
发生在
同源染色体的非姐妹染色单体
之间，交叉互换 之间。
• 相互易位可以发生在 分裂和 分裂中，
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
异亮氨酸
[探究]碱基对增添、缺失和替换对蛋白质的结 构影响最小的是？
碱基对 替换 增添
缺失
影响范围
对氨基酸的影响
小
只改变一个氨基酸或不改变
插入位置前不影响，影响插入位置后的序
大 列，但插入三个碱基对，则只增加一个氨
基酸
缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序
大 列，但缺失三个碱基对，则只缺失一个氨
②该碱基位于基因的非编码序列(内含子和非编码区)
③隐性突变
④由于某些性状由多基因决定，某基因的改变了，但共 同作用于此性状的其他基因未改变，其性状可能也不改 变。
⑤性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在
某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表
现出来。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
增添
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺失
┯┯┯┯
┯┯┯┯┯
┯┯┯
ＡＣＧＣ
ＡＴＡＧＣ
ＡＧＣ
ＴＧＣＧ
ＴＡＴＣＧ
ＴＣＧ
┷┷┷┷
┷┷┷┷┷
┷┷┷
基因突变是否改第变20讲染-突变色、基体因重上组和基染色因体变的数量和位置？ 异
2、结果：
产生新的等位基因
3、时间：
主要在DNA复制时期 如有丝分裂间期和减Ⅰ间期
a bb c de f
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
果蝇的卵圆眼和棒状眼
野生型：卵圆眼
变异型：棒状眼
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(一) 染色体结构变异
3、倒位 染色体的某一片段位置
颠倒180°
abc
def
e
颠倒
f
a e d c b f 第20讲-突变、基因重组和染色体变
异
(一) 染色体结构变异
(1)如果基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但 有些植物可以通过 无性生殖传递给后代。
(2)如果基因突变发生在减数分裂过程中，可以通过配子传 递给后代。 (3)无丝分裂、原核生物的二分裂、病毒遗传物质复制时 均可发生基因突变
(4)基因突变不改变染色体上基因的数量和位置，只改变其 基因结构。 (5)自然状态下病毒和原核生物的变异方式仅基因突变。
染色体上的
染色单体之间的交叉互换，导致
染色体上
基因的重新组合。
同源
同源
非姐妹
非等位
②减数第一次分裂后期：
染色体自由组合，导致
非同源染色体
非同源 上的
基因自由组合。
非等位
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
①同减源数染第色一体次上分非裂等前位期基（因四之分间体的时重期新）组同合源 染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换
(3)缺点:
（4）诱变意义:
①成功率低,有利变异个体往往不多， 处理的材料量大（育种规模大）
②诱变的各种因素都是致癌因素，如 有泄漏将造成人体伤害或环境污染是创造Βιβλιοθήκη 、植物新品种和微生物新类型的重要方法
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
易错必明
1、基因突变一定会引发性状的改变吗？
不一定
①突变后的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
猫叫综合症
病因： 5号染色体部分缺失
症状：
患儿哭声轻， 音调高，很像 猫叫。两眼距 离较远，耳位 低下，生长发 育缓慢，存在 着严重的智力 障碍。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(一) 染色体结构变异
２、重复 染色体中增加某一片段
a bc
def
bb
重复
该碱基位于基因的非编码序列内含子和非编码区隐性突变不一定由于某些性状由多基因决定某基因的改变了但共同作用于此性状的其他基因未改变其性状可能也不改异亮氨酸异亮氨酸mrna碱基对影响范围对氨基酸的影响替换只改变一个氨基酸或不改变增添插入位置前不影响影响插入位置后的序列但插入三个碱基对则只增加一个氨缺失位置前不影响影响缺失位置后的序列但缺失三个碱基对则只缺失一个氨原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对
交叉互换发生在
分有丝裂时。
减数
减数
• 相互易位在光学显微镜下 ，交叉互换一般
在光学显微镜下
。 可见
不可见
核心突破
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(一) 染色体结构变异
缺失
基因
数目
重复
改变
易位
基因
位置
倒位
改变
染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？ 第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
（二）染色体数目的变异： 概念：指细胞内染色体数目的增添或缺失。
突变频率低，但普遍存在 有性生殖中非常普遍
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
三、染色体变异
(一)染色体结构变异 (二)染色体数目变异 (三)染色体变异在育种中的应用
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(一) 染色体结构变异
1、缺失 染色体的某一片段缺失
a bc
def
如：猫叫综合症
b 消失
ac def
非整组变异：细胞内个别染色体的增加或减少；
类
型
整组变异：
细胞内的染色体数目以染色体组的形 式成倍的增加或减少。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
（一）非 整组变异
正常
增多
减少
概念：细胞内某一号或几号染色体的数量增多或减少。 后果：因为染色体上的基因能控制蛋白质的合成，某号染色体增多或减少后将导致相应蛋白质的增多或减少，从 而导致新陈代谢的严重紊乱，造成细胞死亡或严重的功能缺陷。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
3.基因重组的理解
图像 示意
重组 类型 发生 时间
发生 机制
同源染色体上 非等位基因的 重组
非同源染色体上非 等位基因的重组
减数第一次分 减数第一次分裂后 裂四分体时期 期
同源染色体非 同源染色体分开，
姐妹染色单体 等位基因分离，非
之间交叉互换 同源染色体自由组
（1）真核生物（ 有丝分裂、减数分裂、无丝分裂 )； （2）原核生物（ 二分裂 ）； （3）病毒（ 增殖 ）。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
4．基因突变的原因
物理因素：
紫外线 X射线
引
外部 因素
起
基
因
突
变
化学因素： 生物因素：
其它各种辐射
亚硝酸 碱基类似物 苯环类似物
病毒
的
因
内部因素：
素
复制偶发错误 碱基组成改变
（改变）
（改变）
环境
（改变）
可遗传的变异
基因重组 基因突变
染色体变异
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
一、基因突变
增添
缺失
1、概念： DNA分子中发生碱基对的_____、____和_____，而引起的
的改变。
替换
基因结构
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
替换
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
基因
突变
新基因(等位基因)
• 生物变异的根本来源
基因型(改变)
• 生物进化的原始材料
表现型(改变)
知识点一表格
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
7、基因突变的应用
——人工诱变育种
（1）原理： 运用物理因素或化学因素提高突变率,诱 发基因突变,获得优良品种.
（2）人工诱导基因突变常用方法：
物理因素：包括X射线、紫外线、激光等；
第一课时
基因突变、基因重组和染色体变异
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
生物界中的变异现象
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
什么叫“生物的变异”？
生物体亲代和子代之间以及子代个体之 间性状的差异性。 第20讲-突变、基因重组和染色体变
异
不遗传的变异
（遗传物质未发生改变）
表现型
基因型
(遗传物质发生改变）
化学因素：有亚硝酸、硫酸二乙酯等。 生物因素：病毒、细菌等。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
高产大豆
有 利 的 基 因 突 变 高产青第霉2菌0讲株-突变、基因重组和染色体变
异
有
利
的
基
因
突
变
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
(2)优点：
①提高突变率，创造新类型，缩短育种周期 ②大幅度改良某些性状
基酸
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
原核生物中某一基因的编码区起始端插入
了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生
下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构
影响最小
()
D
A．置换单个碱基对
B．增加4个碱基对
C．缺失3个碱基对
D．缺失4个碱基对
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
2、基因突变是否一定传递给子代？
以来，至今已演出20场，与国内外十余家交 响乐团进行过合作。
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
5．基因突变的特点
①普遍性: 生物界中广泛存在
②随机性: ③低频性:
个体发育的任何时期和部位
10 ~10 自然界突变率很低：
－5
-8
④多害少利性： 多数有害,少数有利
⑤不定向性： A＝a1或A＝ a2
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
6.基因突变的意义
• 产生新基因
[探究]碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改 变吗？
正常
碱基对替换
DNA
···A T C C G C ··· ···T A G G C G ···
···A T T C G C··· ···T A A G C G···
mRNA
···A U C C G C···
···A U U C G C···
异亮氨酸
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
唐氏症起因与染色体数发生错误
第21号 染色体 多一条
第20讲-突变、基因重组和染色体变 异
智障“天才”舟舟
舟舟是一个先天智力障 碍(三体综合症)患者
病因： 常染色体变异,比正常
人多了一条21号染色
■ 姓名: 胡一舟 ■ 出生: 1978年4月1日 ■ 智商：30 重度弱智 （正常人的最低70） ■ 演出: 自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演