基因突變和基因重組

　　一、基因突變

　　（一）概念：DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結構的改變。

　　（二）誘變因素：

　　1. 物理因素：如紫外線、X射線及其他輻射，損傷細胞內的DNA。

　　2. 化學因素：如亞硝酸、堿基類似物能改變核酸的堿基。

　　3. 生物因素：某些病毒的遺傳物質能影響宿主細胞的DNA。

　　（三）發生的時期：DNA分子復制時期，如有絲分裂間期、減數第一次分裂之前的間期。

　　（四）實例：鐮刀型細胞貧血癥：

　　1. 直接病因：血紅蛋白多肽鏈上一個氨基酸被替換。

　　2. 根本原因：血紅蛋白基因（DNA）上堿基對發生改變，由A—T變為T—A。

　　（五）特點：

　　1. 普遍性：在生物界中普遍存在。

　　2. 隨機性：生物個體發育的任何時期。

　　3. 低頻性：突變頻率很低。

　　4. 不定向性：可以產生一個以上的等位基因。

　　5. 多害性：多數有害，少數有利，也有中性。

　　（六）意義：基因突變是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。

　　二、基因突變概念要素整合圖解

　　將基因突變的內涵、外延、原因、結果、特點、意義等概念要素整合如下：

　　三、基因突變對性狀與子代的影響

　　（一）基因突變對性狀的影響：

　　1. 改變性狀：

　　（1）原因：突變間接引起密碼子改變，最終表現為蛋白質功能改變，影響生物性狀

　　（2）實例：鐮刀型細胞貧血癥。

　　2. 不改變性狀，有下列四種情況：

　　（1）一種氨基酸可以由多種密碼子決定，當突變后的DNA轉錄后的密碼子仍然決定同種氨基酸時，這種突變不會引起生物性狀的改變。

　　（2）突變成的隱性基因在雜合子中不引起性狀的改變。

　　（3）體細胞中某基因發生改變，生殖細胞中不一定出現該基因。

　　（4）性狀表現是遺傳基因和環境因素共同作用的結果，在某些環境條件下，改變了的基因可能并不會在性狀上表現出來等。

　　（二）基因突變對子代的影響

　　1. 基因突變發生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可以通過無性生殖傳遞給后代。

　　2. 如果發生在減數分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。

　　四、基因重組

　　（一）概念：生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。

　　（二）有性生殖（減數分裂）、重組DNA技術（基因工程）。

　　（三）發生時期和原因

　　（四）意義：基因重組能夠產生多樣化的基因組合的子代。子代中就可能出現適應變化的環境的個體，從而在多變環境中繁衍下去。

　　五、基因突變和基因重組的區別和聯系

　　（一）基因突變和基因重組概念的比較

　　生物染色體變異：

　　名詞：

　　1、染色體變異：光學顯微鏡下可見染色體結構的變異或者染色體數目變異。

　　2、染色體結構的變異：指細胞內一個或幾個染色體發生片段的缺失(染色體的某一片段消失)、增添(染色體增加了某一片段)、顛倒(染色體的某一片段顛倒了180o)或易位(染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上)等改變

　　3、染色體數目的變異：指細胞內染色體數目增添或缺失的改變。

　　4、染色體組：一般的，生殖細胞中形態、大小不相同的一組染色體，就叫做一個染色體組。細胞內形態相同的染色體有幾條就說明有幾個染色體組。5、二倍體：凡是體細胞中含有兩個染色體組的個體，就叫～。如.人果，蠅，玉米.絕大部分的動物和高等植物都是二倍體

　　.6、多倍體：凡是體細胞中含有三個以上染色體組的個體，就叫～。如：馬鈴薯含四個染色體組叫四倍體，普通小麥含六個染色體組叫六倍體(普通小麥體細胞6n，42條染色體，一個染色體組3n，21條染色體。)，

　　7、一倍體：凡是體細胞中含有一個染色體組的個體，就叫～。

　　8、單倍體：是指體細胞含有本物種配子染色體數目的個體。

　　9、花藥離體培養法：具有不同優點的品種雜交，取F1的花藥用組織培養的方法進行離體培養，形成單倍體植株，用秋水仙素使單倍體染色體加倍，選取符合要求的個體作種。

　　語句：

　　1、染色體變異包括染色體結構的變異(染色體上的基因的數目和排列順序發生改變)，染色體數目變異。

　　2、多倍體育種：

　　a、成因：細胞有絲分裂過程中，在染色體已經復制后，由于外界條件的劇變，使細胞分裂停止，細胞內的染色體數目成倍增加。(當細胞有絲分裂進行到后期時破壞紡錘體，細胞就可以不經過末期而返回間期，從而使細胞內的染色體數目加倍。)

　　b、特點：營養物質的含量高；但發育延遲，結實率低。

　　c、人工誘導多倍體在育種上的應用：常用方法---用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗；秋水仙素的作用---秋水仙素抑制紡錘體的形成；實例：三倍體無籽西瓜(用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗得到四倍體西瓜；用二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交，得到三倍體的西瓜種子。三倍體西瓜聯會紊亂，不能產生正常的配子。)、八倍體小黑麥。

　　3、單倍體育種：形成原因：由生殖細胞不經過受精作用直接發育而成。例如，蜜蜂中的雄蜂是單倍體動物；玉米的花粉粒直接發育的植株是單倍體植物。

　　特點：生長發育弱，高度不孕。單倍體在育種工作上的應用常用方法：花藥離體培養法。

　　意義：大大縮短育種年齡。單倍體的優點是：大大縮短育種年限，速度快，單倍體植株染色體人工加倍后，即為純合二倍體，后代不再分離，很快成為穩定的新品種，所培育的種子為絕對純種。

　　4、一般有幾個染色體組就叫幾倍體。如果某個體由本物種的配子不經受精直接發育而成，則不管它有多少染色體組都叫“單倍體”