高二生物基因突變

1、第四節(jié) 生物的變異 一、基因突變學(xué)習(xí)目標(biāo)基因突變（概念、特點、人工誘變在育種上的應(yīng)用）。能舉例說出基因突變的概念，列舉基因突變的特點，簡述人工誘變的方法及人工誘變在育種上的應(yīng)用實例，指出誘變育種的原理。學(xué)習(xí)重點、難點基因突變的概念和特點，人工誘變的方法及人工誘變在育種上的應(yīng)用學(xué)習(xí)過程一、生物的變異變異的類型包括不可遺傳的變異和。前者是環(huán)境因素的影響造成的，沒有引起體內(nèi)的變化；后者是由于生殖細(xì)胞內(nèi)的的改變引起的，來源有三種：、基因重組、。（一）基因突變1概念：由于DNA分子中發(fā)生 的增添、缺失或改變，而引起的基因 改變，就叫基因突變。2實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥 鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接原因是 的結(jié)構(gòu)

2、發(fā)生了改變。 鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是 的結(jié)構(gòu)發(fā)生了突變。3特點：生物界中普遍存在。隨機(jī)發(fā)生。自然狀態(tài)下，突變頻率。多數(shù)基因突變對生物是的?；蛲蛔兪堑?。一個基因可突變成一個以上的。4分類： 可分為和誘發(fā)突變。5基因突變的意義：是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供。6人工誘變在育種上的應(yīng)用人工誘變的的概念：指利用因素或因素來處理生物，使生物發(fā)生突變。人工誘變的方法。物理方法：用、紫外線、激光等處理生物；化學(xué)方法：用 、 等處理生物。人工誘變的優(yōu)缺點。優(yōu)點：提高變異頻率，創(chuàng)造人類需要的變異類型，大幅度改變生物的某些性狀。缺點：誘發(fā)產(chǎn)生的突變，有利的個體往往不多，需處理大量材料。實例：高產(chǎn)青霉

3、菌的培育。（二）基因重組1概念：在生物體進(jìn)行_ 的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2來源： 和 。3實現(xiàn)途徑：有性生殖（減數(shù)分裂）4意義： 為生物變異提供極其豐富的來源 生物多樣性的重要原因之一對于生物進(jìn)化具有十分重要的意義疑難點撥1 DNA中堿基發(fā)生的改變一定能引起生物性狀的改變嗎？答：有些堿基的改變并不引起生物性狀的改變，主要有下列四種情況：不具遺傳效應(yīng)的DNA片段發(fā)生的堿基改變不引起性狀變異。在DNA分子中，有的片段帶有遺傳信息，有的片段不帶有遺傳信息，如果突變發(fā)生在不帶遺傳信息的片段中，則這種突變不會有遺傳效應(yīng)，更不會引起性狀的改變；由于多種密碼子決定一種氨基酸，當(dāng)突變后的DNA

4、轉(zhuǎn)錄成的密碼子還是決定同種氨基酸時，這種突變也不會引起生物性狀改變；例如：當(dāng)基因堿基序列從AAA突變?yōu)锳AC時，信使RNA的密碼子從UUU突變?yōu)閁UG，由于UUU和UUG都是苯丙氨酸的密碼子，因此此蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變，即也沒有引起生物性狀的改變；某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的種類或數(shù)目，但不影響蛋白質(zhì)的功能，此類突變也不引起性狀的改變。例如生物體中的細(xì)胞色素C，酵母菌的細(xì)胞色素C肽鏈的第十七位是亮氨酸，而小麥?zhǔn)钱惲涟彼?，盡管有這樣的差異，但它們的細(xì)胞色素C的功能是相同的。突變成的隱性基因在雜合子中也不會引起性狀的改變。例如在豌豆中，高莖（D）對矮莖（d）是顯性，若在基因型為DD的受

5、精卵中，有一個D突變?yōu)閐，則該受精卵的基因型為Dd，這樣雖然該突變導(dǎo)致了性狀的改變（高莖矮莖），但矮莖基因在雜合子內(nèi)不能表達(dá)，矮莖性狀也就不能顯現(xiàn)出來。有些基因突變可引起生物性狀的改變，例如人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥。2基因突變的幾個問題（1）發(fā)生的過程及時間基因突變發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期的DNA分子的復(fù)制過程中，即DNADNA基（2）因突變與生物生殖的對應(yīng)關(guān)系無性生殖中有絲分裂過程中能發(fā)生基因突變，有性生殖中減數(shù)分裂過程中能發(fā)生基因突變，因而在無性生殖和有性生殖過程中都存在因基因突變而發(fā)生的變異。（3）發(fā)生基因突變的細(xì)胞 體細(xì)胞可以發(fā)生基因突變，這種突變不會導(dǎo)致下一代個體產(chǎn)生變異。有性生殖細(xì)胞可以發(fā)

6、生基因突變，經(jīng)受精作用，這種突變可以使下一代個體表現(xiàn)變異。（4）基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的表現(xiàn)形式（由Aa或由aA）3基因重組的幾個問題（1）基因重組的種類 自由組合型。這種基因重組的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是在同源染色體分開的同時，非同源染色體的自由組合，即基因的自由組合定律。 交換型。這種基因重組的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是在四分體時期，由于同源染色體上非姐妹染色單體的交換而導(dǎo)致同一條染色單體上基因的重新組合，即基因的連鎖和交換定律。（2）基因重組與生殖種類從（1）的分析可知，無論哪一種類型的基因重組都只發(fā)生在有性生殖過程中，無性生殖過程中，無性生殖過程中不發(fā)生基因重組。（3）基因重組不能產(chǎn)生新的

7、基因類型，只能產(chǎn)生新的基因型。4基因重組與基因突變的區(qū)別基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同的性狀的基因的重新組合。它包括兩種類型：一是由基因的自由組合產(chǎn)生的基因重組；二是由基因的互換產(chǎn)生的基因重組。它們的共同特點是只能產(chǎn)生新的基因型，不能產(chǎn)生新的基因。而基因突變產(chǎn)生的是新基因?；蛲蛔儗?dǎo)致原來的基因變?yōu)樗牡任换??；蛲蛔內(nèi)绻l(fā)生在性細(xì)胞，突變基因就會通過受精作用而傳給下一代，如果發(fā)生在體細(xì)胞，則只影響當(dāng)代，不向下一代傳遞。精典例題例1（2001年全國卷）下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是A割除公雞和母雞的生殖腺并相互移植，因而部分改變的第二性征B果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的

8、形狀C用生長素處理未經(jīng)受粉的番茄雌蕊，得到的果實無子D開紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開白花例2下列人體細(xì)胞中，難以發(fā)生基因突變的細(xì)胞是A.神經(jīng)細(xì)胞B.生發(fā)層細(xì)胞C.造血干細(xì)胞D.成骨細(xì)胞例3若某基因原有303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個堿基對，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因控制合成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為A.只相差一個氨基酸，其他順序不變B.長度相差一個氨基酸外，其他順序也改變C.長度不變，但順序改變D.A、B都有可能例4下圖表示基因A與a1、a2、a3之間關(guān)系，該圖不能表明的是A.基因突變是不定向的B.等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C.正常基因與致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化D.這些

9、基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合規(guī)律鞏固練習(xí)1生物變異的根本來源是 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2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 變異主要來源于 A.基因重組 B.基因突變 C.染色體變異 D.環(huán)境變化3基因重組發(fā)生在 A.減數(shù)分裂形成配子的過程中 B.受精作用形成受精卵的過程中 C.有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中  D.通過嫁接，砧木和接穗愈合的過程中4下列關(guān)于基因突變的敘述中，正確的是A.基因突變發(fā)生在DNA的復(fù)制過程中B.基因突變都是有害的，不利于生物進(jìn)化 C.只有細(xì)胞核中的基因才會發(fā)生基因突變D.同源染色體上

10、的成對基因往往同時突變5摩爾根培養(yǎng)紅眼果蠅進(jìn)行遺傳實驗，培養(yǎng)若干代后，突然出現(xiàn)了一只白眼雄果蠅。這種變異來源于 A.基因突變 B.基因重組C.染色體數(shù)目變異 D.染色體結(jié)構(gòu)變異6長期接觸X線的人群，后代遺傳病的發(fā)病率明顯增高，原因是 A.生殖細(xì)胞發(fā)生了基因突變 B.生殖細(xì)胞發(fā)生了基因重組 C.體細(xì)胞發(fā)生了基因突變 D.生殖細(xì)胞發(fā)生了基因交換7通過誘變育種培育的是 A.三倍體無子西瓜 B.青霉素高產(chǎn)菌株 C.二倍體無子番茄 D.八倍體小黑麥8一對夫婦所生子女中，也有很大差異，這種差異主要來自 A.基因突變 B.基因重組 C.環(huán)境影響 D.染色體變異9將同一品種的小麥分別種植在肥水條件不同的農(nóng)田，

11、其株高等性狀表現(xiàn)出很大差異，這種現(xiàn)象在遺傳學(xué)上稱為A遺傳性 B基本突變 C染色體變異 D不遺傳變異10引起生物可遺傳變異的原因有3種，以下幾種生物性狀的產(chǎn)生，來源于同一種變異類型的是果蠅的白眼豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒八倍體小黑麥人類的色盲玉米的高莖皺形葉人類的鐮刀型細(xì)胞貧血癥A B C D11染色體上DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引起生物性狀發(fā)生改變，稱為A基因分離 B基因重組 C基因突變 D基因互換12下列有關(guān)基因突變的敘述中，正確的是A生物隨環(huán)境改變而產(chǎn)生適應(yīng)性的突變B由于細(xì)菌的數(shù)量多，繁殖周期短，因此突變率很高C基因突變在自然界的物種中廣泛存在D自然狀態(tài)下的突變是不定向的，而人工誘變的突變多是

12、定向的13關(guān)于自然突變的描述中，錯誤的是A突變的頻率很低 B突變產(chǎn)生的性狀一般是有害的C突變產(chǎn)生的性狀一般是顯性的 D白化病是由自然突變產(chǎn)生的14陸地棉葉片近似心臟形，而久藏多年的陸地棉種子，長成的植物體，有極少數(shù)葉片呈雞爪形，呈現(xiàn)這種葉片的原因是A基因重組 B自然突變 C誘發(fā)突變 D染色體變異15如果基因中4種脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生改變，這一變化一定會導(dǎo)致A遺傳信息改變 B遺傳性狀改變 C遺傳密碼改變 D遺傳規(guī)律改變16進(jìn)行無性生殖的生物，其變異不可能來自A基因突變 B基因重組 C染色體變異 D環(huán)境改變17基因突變通常發(fā)生在A細(xì)胞分裂間期 B減數(shù)第一次分裂 C減數(shù)第二次分裂 D有絲分裂末期

13、18現(xiàn)在用青霉素治療一些傳染病比30年前效果差，其原因是A環(huán)境污染嚴(yán)重 B人體產(chǎn)生了抗藥性C青霉素的生產(chǎn)方法與以前不同 D病原體產(chǎn)生了抗藥性的基因突變19一般認(rèn)為，艾滋病病毒的產(chǎn)生最可能的原因是 A環(huán)境改變 B基因重組 C基因突變 D染色體變異20據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，近年來我國青少年的平均身高有所增加，與此現(xiàn)象最可能有關(guān)的是基因突變營養(yǎng)素供給充分 食入生長激素（蛋白質(zhì)類化合物）較多染色體變異21誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的敘述是A.誘發(fā)突變對生物的生存是有利的 B.誘發(fā)突變可引起生物發(fā)生定向變異C.誘發(fā)突變產(chǎn)生的性狀都是顯性性狀 D.誘發(fā)突變的突變率比自然突變高22人類的正常血紅蛋白（Hb

14、A）的鏈第63位氨基酸為組氨酸（CAU），HbM（異常血紅蛋白）的63為酪氨酸（UAU），這種變異的原因在于基因中A某堿基對發(fā)生改變BCAU變成UAUC缺失一個堿基對D增添了一個堿基對圖123圖1是某物質(zhì)合成途徑示意圖。若將因基因突變而導(dǎo)致缺乏此途徑中必需的某種酶的微生物置于含X的培養(yǎng)基中生長，發(fā)現(xiàn)微生物內(nèi)有大量的M和L，但沒有Z。試問基因突變影響到下列哪種酶？AA酶BB酶CC酶DD酶和E酶24. 原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個堿基對。在插入位點的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小A. 置換單個堿基對 B. 增加4個堿基對 C. 缺失3個堿基對 D. 缺失4個堿基對25正常細(xì)胞的基因組中都帶有原癌基因。原癌基因在發(fā)生突變或被異常激活后就會變成具有致癌能力的癌基因，從而使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞。某原癌基因上一個堿基對的突變，引起該基因編碼的蛋白質(zhì)中的氨基酸的改變，即氨基酸順序上第19位氨基酸由脯氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻M氨酸。已知脯氨酸的密碼子有CCU、CCC、CCA、CCG，組氨酸的密碼子有CAU、CAC。突變成的癌基因中