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第1節(jié)基因突變和基因重組第5章基因突變及其他變異1.舉例說明基因突變的特點和原因。2.舉例說出基因重組。3.說出基因突變和基因重組的意義。一、基因突變1.實例:鐮刀型細胞貧血癥
1956年,英國科學家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀型細胞貧血癥患者血紅蛋白的肽鏈上,有一處的谷氨酸被纈氨酸取代。正常異常…-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸—……-脯氨酸-纈氨酸-谷氨酸—…
思考:為什么血紅蛋白會出現(xiàn)谷氨酸被纈氨酸取代這樣的異常呢?病因分析:DNA的堿基對發(fā)生了替換┯┯┯┯
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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子中發(fā)生堿基對的
、
和
,而引起的
的改變。
替換增添缺失基因結構2.概念思考與討論:②DNA堿基對的改變,是否一定會引起蛋白質的改變?③基因突變都會遺傳給后代嗎?不一定,若突變發(fā)生在配子中,可傳給后代;若突變發(fā)生在體細胞中,一般不能遺傳。①基因突變主要發(fā)生在什么時候?有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期。不一定,一種氨基酸可能對應多種密碼子。二、基因突變的原因、特點及意義物理因素:化學因素:生物因素:1.原因X射線、激光等亞硝酸和堿基類似物等病毒和某些細菌等2.特點一切生物都可以發(fā)生。個體發(fā)育的任何時期和部位。自然界基因突變頻率很低:10-8~10-5。(打破對環(huán)境的適應性)多數(shù)有害,少數(shù)有利。(1)普遍性:(2)隨機性:(3)低頻性:(4)多害少利性:一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位基因。(5)不定向性:3.意義(1)新基因產(chǎn)生的途徑(2)生物變異的根本來源(3)生物進化的原始材料思考:“一母生九仔,連母十個樣”,這種個體的差異,產(chǎn)生的主要原因是什么?1.概念:在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。2.類型:(1)自由組合型:(2)交叉互換型: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單體之間發(fā)生局部互換。三、基因重組的概念、類型及意義3.意義基因重組是生物變異的來源之一,對生物的進化也具有重要的意義?;蛲蛔兇嬖谟谒猩镏?,基因重組僅存在于進行有性生殖的真核生物細胞核中。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.染色體結構變異D.基因突變D2.某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花,一次開出一朵白花,白花的后代全開白花,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A3.基因突變按其發(fā)生部位可分為體細胞的突變a和生殖細胞的突變b兩種。則()A.均易發(fā)生于有絲分裂的間期B.a易發(fā)生于有絲分裂的間期,b易發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期C.均只能發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期D.a只能發(fā)生于有絲分裂間期,b只能發(fā)生于減數(shù)第二次分裂前的間期【解析】選B?;蛲蛔兪菈A基對排列順序的改變,由于DNA復制時結構不穩(wěn)定所以易導致基因突變,DNA復制發(fā)生在細胞分裂的間期,體細胞只能進行有絲分裂,生殖細胞的產(chǎn)生是減數(shù)分裂的結果。5.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.有絲分裂形成子細胞的過程中D.通過嫁接,砧木和接穗愈合的過程中A4.產(chǎn)生鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是()A.紅細胞易變形破裂B.血紅蛋白中的一個氨基酸不正常C.信使RNA中的一個密碼發(fā)生了變化D.基因中的一個堿基發(fā)生了變化D6.血紅蛋白異常會產(chǎn)生貧血癥狀,結合減數(shù)分裂過程的曲線圖和細胞分裂圖?;卮鹣铝袉栴}:(1)血紅蛋白發(fā)生異常變化的根本原因是_________,此種變異一般發(fā)生于甲圖中________階段,此種變異一般最大的特點是能產(chǎn)生________。(2)基因重組可以發(fā)生于乙圖中________時期,除此之外還有可能發(fā)生于________?!窘馕觥?1)蛋白質的合成是由基因控制的,所以蛋白質變化的根本原因是相應基因發(fā)生了變化,屬于基因突變,它一般發(fā)生于細胞分裂間期的DNA復制時,基因突變的結果是能夠產(chǎn)生新的基因。(2)基因重組有兩種類型,均發(fā)生于減數(shù)分裂過程中,即減數(shù)第一次分裂后期的非同源染色體的自由組合和減數(shù)第一次分裂四分體時期的交叉互換。答案:(1)控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生突變2~3新基因(2)C減數(shù)第一次分裂的后期項目基因突變基因重組本質結果類型時期意義發(fā)生頻率控制不同性狀的基因的重新組合生物變異的來源之一,對生物的進化具有重要的意義堿基對的替換、增添或缺失引起的基因結構的
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