基因突變和基因重組

第5章基因突變及其他變異§5.1基因突變和基因重組(一)基因突變的實(shí)例人類鐮刀型貧血病的形成鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因分析病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了什么變化？…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－纈氨酸－谷氨酸—…正常異常一、基因突變mＲＮＡ氨基酸結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)正常異常纈氨酸谷氨酸ＤＮＡＧＡＡＣＴＴＧＴＡＣＡＴＧＡＡ突變ＧＵＡ┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因突變的概念：①由于堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)的改變？②基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？取決于？不一定，密碼子具有簡(jiǎn)并性不一定，如果突變發(fā)生在體細(xì)胞中就不會(huì)傳給下一代，只有發(fā)生在生殖細(xì)胞中才會(huì)傳給后代。練習(xí):已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,你能寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎?甲硫氨酸－

谷氨酸－

丙氨酸－

半胱氨酸－

脯氨酸－

絲氨酸－

賴氨酸－

脯氨酸G(二)基因突變發(fā)生的時(shí)間？細(xì)胞周期中的分裂間期A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞中可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）中也可以發(fā)生基因突變（可以通過(guò)受精作用直接傳給后代）3、人類能遺傳的基因突變常發(fā)生在

A.減數(shù)第一次分裂B.四分體時(shí)期

C.減數(shù)第一次分裂的間期D.有絲分裂間期DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤或由于某種原因斷裂后進(jìn)行修復(fù)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。三.突變有什么特點(diǎn)？

自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時(shí)期自然界突變率很低：10－5-

10-8(打破對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性)多數(shù)有害,少數(shù)有利①普遍性:②隨機(jī)性:③稀有性:④有害性：⑤不定向性：A＝a1或A＝a2等位基因是如何產(chǎn)生的？果蠅紅眼——白眼

鴿子羽毛白色——灰紅色人正常色覺(jué)——色盲正常膚色——白化病常見(jiàn)突變性狀：基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5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小資料(四)基因突變的意義

生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別，以適應(yīng)不同的外界環(huán)境，是生物進(jìn)化的重要因素之一?；蛲蛔兊慕Y(jié)果：

產(chǎn)生一個(gè)新的基因，使一個(gè)基因變成它的等位基因

(五)基因突變的類型按來(lái)源分__________與__________

按突變后對(duì)生物個(gè)體的影響分_________與________,對(duì)生物體而言，多數(shù)為_(kāi)___________。自然突變?nèi)斯ふT變有利突變有害突變有害突變①成功率低,有利個(gè)體往往不多②誘變的各種因素都是致癌因素，如有泄漏將造成人體傷害或環(huán)境污染(六)人工誘變?cè)谟N上的應(yīng)用誘變意義:是創(chuàng)造動(dòng)、植物新品種和微生物新類型的重要方法（舉例）（2）優(yōu)點(diǎn)：①提高突變率，縮短育種周期②大幅度改良某些性狀（3）缺點(diǎn):（1）常用的方法：

物理因素：X射線、r射線、紫外線等

化學(xué)因素：亞硝酸、硫酸二乙酯等

這種太空南瓜王最大能長(zhǎng)到200多公斤，在生長(zhǎng)繁殖期高峰時(shí)，南瓜每天能增大5公斤。例如：太空椒、太空番茄、輻照花卉，太空白蓮，太空大豆“黑農(nóng)五號(hào)”，青霉菌空間生命科學(xué)：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)強(qiáng)輻射二、基因重組1、概念:在生物進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因的自由組合.2、類型:①基因的自由組合:②基因的互換:非同源染色體上的非等位基因的自由組合同源染色體上的非姐妹染色體之間發(fā)生局部互換.后一頁(yè)自由組合（AaBb）AabBAaBbAb和aBAB和ab上一頁(yè)AabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換上一頁(yè)纏繞交叉互換3、意義:通過(guò)有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源,是生物多樣性的重要原因之一.基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別?1．基因突變：基因_________改變，它________新的基因發(fā)生時(shí)期：________________________

特點(diǎn)：①普遍性、②隨機(jī)性、③___________、④多數(shù)有害、⑤不定向性。

2．基因重組：控制不同性狀的_____________，_______新基因，可形成新的________。發(fā)生時(shí)期：___________________

特點(diǎn)：__________內(nèi)部結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生細(xì)胞分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）突變率低基因重新組合不產(chǎn)生基因型有性生殖過(guò)程中非常豐富變異的類型遺傳的變異：不遺傳的變異：基因突變?nèi)旧w變異基因重組由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，不能進(jìn)一步遺傳給后代。遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變變異

乳用型荷斯坦牛的產(chǎn)奶量為各奶牛品種之冠。1999年荷蘭全國(guó)荷斯坦牛平均年產(chǎn)奶量為8016千克；創(chuàng)世界個(gè)體最高記錄者，是美國(guó)一頭名叫“Lucinda'’牛，于1997年365天兩次擠奶產(chǎn)奶量高達(dá)30833千克。至今美國(guó)已有37頭以上的荷斯坦牛年產(chǎn)奶量超過(guò)18000千克，創(chuàng)終身產(chǎn)奶量最高記錄是美國(guó)加利福尼亞州的一頭奶牛，在泌乳的4796天內(nèi)共產(chǎn)奶189000千克。

動(dòng)物的雜交育種中國(guó)荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛與我國(guó)黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)6300kg以上。

例1：小麥低產(chǎn)（D）對(duì)高產(chǎn)（d）為顯性，抗?。═）對(duì)不抗?。╰）為顯性，現(xiàn)有純合的低產(chǎn)抗病的小麥（DDTT）和高產(chǎn)不抗病的小麥（ddtt），如果你是袁隆平，怎樣才能得到高產(chǎn)抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？想一想：植物雜交育種的方法Ｐ低抗高不抗Ｆ２DDTTddttddTt低抗低不抗高抗高不抗ddTT高抗ddTTddTt高抗ddTT高抗高抗高不抗ddTtddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？Ｆ１低抗DdTt雜交育種優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn):1·只能利用已有基因的重組，按需選擇，不能創(chuàng)造新的基因2·雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，進(jìn)行純化時(shí)工作量大，過(guò)程復(fù)雜。使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上雜種優(yōu)勢(shì)基因型不同的兩個(gè)親本個(gè)體雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長(zhǎng)、繁殖、抗逆性、產(chǎn)量等性狀上優(yōu)于兩個(gè)親本的現(xiàn)象。如雜交水稻1、基因突變的原因是：

A.染色體上的DNA變成了蛋白質(zhì)

B.染色體上的DNA變成了RNA

C.染色體上的DNA減少了或增多了

D.染色體上的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變2、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開(kāi)紅花，一次開(kāi)出一朵白花，白花的后代全開(kāi)白花，其原因是

A．基因突變B．基因重組

C．基因分離D．環(huán)境影響課堂鞏固3、若某基因原為303對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過(guò)突變，成為300個(gè)堿基對(duì)，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來(lái)基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為

A．只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變

B．長(zhǎng)度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變

C．長(zhǎng)度不變，但順序改變

D．A、B都有可能4、在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則

A.不能轉(zhuǎn)錄

B.不能翻譯

C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變

D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變6、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病,某一男性患者,

其父母正常，請(qǐng)判斷這人性狀最可能是

A.伴性遺傳B.常染色體遺傳

C.基因突變D.基因重組7、如果基因中的一個(gè)脫氧核苷酸發(fā)生了改變，那么這種變化最終可能引起

A.遺傳性狀改變B.遺傳密碼改變

C.遺傳信息改變D.遺傳規(guī)律改變8、生物變異的根本來(lái)源是

A．基因重組B．染色體數(shù)目變異

C．染色體結(jié)構(gòu)變異D．基因突變9、基因重組發(fā)生在

A．減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中

B．受精作用形成受精卵的過(guò)程中

C．有絲分裂形成子細(xì)胞的過(guò)程中

D．通過(guò)嫁接，砧木和接穗愈合的過(guò)程中10、觀察腫瘤切片，下列有關(guān)其中細(xì)胞的敘述中，正確的是

A.所有細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖

B.所有細(xì)胞中都可見(jiàn)到基因突變

C.所有細(xì)胞都能合成蛋白質(zhì)

D.所有細(xì)胞中DNA含量都相同11.誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是

A．都是有利的B．都是定向的

C．都是隱性突變D．誘發(fā)突變率高12.下列關(guān)于自然突變的敘述錯(cuò)誤的是

A．自然突變的頻率低

B．自然突變只產(chǎn)生在個(gè)別生物個(gè)別基因

C．自然突變是不定向的，一般是有害的

D．基因突變是變異的主要來(lái)源，是生物進(jìn)化的重要因素之一13、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來(lái)源于

A.基因重組B.基因突變C.染色體變異D.環(huán)境變化14、若一對(duì)夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變異主要來(lái)自

A.基因突變B.基因重組C.環(huán)境影響D.染色體變異15、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是

A．由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀

B．果樹(shù)修剪后所形成的樹(shù)冠具有特定的形狀

C．用生長(zhǎng)素處理未經(jīng)受粉的番茄雌蕊，得到的果實(shí)無(wú)子

D．開(kāi)紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開(kāi)白花17.同源染色體上的DNA分子之間一般不同的是(

)A.堿基序列B.堿基種類C.(A＋G)/(T＋C)的比值D.堿基互補(bǔ)配對(duì)方式18.用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制5次。下列有關(guān)判斷錯(cuò)誤的是(

)A.含有15N的DNA分子有兩個(gè)B.只含有14N的DNA分子占15/16C.復(fù)制過(guò)程中共需腺嘌呤脫氧核苷酸320個(gè)D.復(fù)制第5次時(shí)需腺嘌呤脫氧核苷酸640個(gè)19．在北京培育出的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種，葉球最大的只有3.5Kg。當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大，日照時(shí)間長(zhǎng)，光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)7Kg左右。但再引種回北京后，葉球又只有3.5Kg，從甘藍(lán)的引種過(guò)程可以看出A．甘藍(lán)具有遺傳特性，而不具有變異特性B．僅由環(huán)境條件引起的變異不能遺傳C．環(huán)境改變可引起生物產(chǎn)生可遺傳的變異D．甘藍(lán)在生殖過(guò)程中無(wú)基因重組發(fā)生20.下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)該圖的正確描述是A.②和③相間排列，構(gòu)成了DNA分子的基本骨架B.④的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸C.圖示DNA片段中含有8種脫氧核苷酸D.DNA分子中特定的脫氧核苷酸序列代表了遺傳信息21．某DNA分子中A＋T占整個(gè)DNA分子堿基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的G占該鏈堿基總數(shù)的比例是(

)A．35%B．29%C．28%D．21%22.轉(zhuǎn)錄和翻譯是真核細(xì)胞中基因表達(dá)的兩個(gè)重要步驟，判斷下列有關(guān)敘述（）①兩者需要的原料不同②兩者所需酶的種類相同③兩者在同一場(chǎng)所中進(jìn)行④兩者堿基配對(duì)的方式相同A.只有一種說(shuō)法正確B.只有兩種說(shuō)法正確C.只有三種說(shuō)法正確D.只有四種說(shuō)法正確23.人類的血管性假血友病基因位于第12號(hào)染色體上，目前該病有20多種類型，這表明基因突變具有（）A．隨機(jī)性B．可逆性C．多方向性（不定向性） D．普遍性24.某雙鏈DNA分子共有含氮堿基1400個(gè)，其中Ｇ＝５００，則該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸（）A．300 B．840C．600D．1200 25.一段原核生物的mRNA通過(guò)翻譯可合成一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個(gè)數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)，依次為（）A．3311B．3612C．1236D．113626.下列對(duì)一個(gè)四分體的描述不正確的是（）

A.有兩個(gè)著絲點(diǎn)

B.有四個(gè)DNA分子

C.有四個(gè)染色體

D.有兩對(duì)姐妹染色單體27.下列有關(guān)純合體的敘述中錯(cuò)誤的是（）A．由相同基因的雌雄配子受精發(fā)育而來(lái)B．連續(xù)自交性狀能穩(wěn)定遺傳

C．雜交后代一定是純合體D．不含等位基因28.．葉綠體的DNA能指導(dǎo)自身小部分蛋白質(zhì)在葉綠體內(nèi)的合成。下列敘述中錯(cuò)誤的是（）A．葉綠體DNA能夠轉(zhuǎn)錄B．葉綠體DNA是遺傳物質(zhì)C．葉綠體內(nèi)存在核糖體D．葉綠體功能不受細(xì)胞核調(diào)控29.一個(gè)基因型為AaBb的個(gè)體，兩對(duì)基因位于一對(duì)染色體，但在形成配子時(shí)非姐妹染色單體之間發(fā)生了交換，基因從而發(fā)生了交換，那么，這兩對(duì)等位基因的分離發(fā)生于（）A.卵原細(xì)胞中 B.減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂C.都在第二次分裂中 D.都在第一次分裂中30．原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個(gè)堿基對(duì)。在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最?。ǎ┤笔?個(gè)堿基對(duì) B.增加4個(gè)堿基對(duì) C.缺失3個(gè)堿