内容正文:
第5章 基因突变和其他变异
第1节 基因突变和基因重组
遗传造就生命延续的根基,
变异激起进化的层层涟漪。
研究遗传变异的分子机制,
为人类健康增添新的助力。
第1节 基因突变和基因重组
虎不仅是亚洲特有的珍稀动物,而且是起源于我国黄河中游的大型猛兽。虎的体色一般是黄底黑纹的,但也有白底黑纹的白虎。白虎是患了白化病吗?如果是,为什么体表又有黑色条纹呢?我国科学家硏究发现,同橘黄色的普通虎相比,白虎的一个色素基因—SLC45A2发生了突变,抑制了背景毛色黑色素的合成,但不影响条纹部分黑色素的另一条合成通路,因此,白虎体表仍有较浅的黑色条纹。
1)什么是基因突变?基因突变是怎样发生的?基因突变对生物的生存是有利的还是有害的?
2)除基因突变外,染色体的数目和结构会不会发生改变呢?
3)人类的遗传病是怎样产生的?又该怎样检测和预防呢?
第1节 基因突变和基因重组
问题探讨
我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究:将作物种子带入太空,利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变,然后在地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种,我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种,取得了极大的经济效益。
1.航天育种的生物学原理是什么?
2.如何看待基因突变所造成的结果?
2020年9月18日,航天育种成果在展览上展示。 新华社记者 林善传 摄
基因突变的实例
镰状细胞贫血(也叫镰刀型细胞贫血症)是一种遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状,而镰状细胞贫血患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。这种病的病因是什么呢?对患者红细胞的血红蛋白分子的分析研究发现,在组成血红蛋白分子的肽链上,发生了氨基酸的替换。
那么,为什么镰状细胞贫血患者的血红蛋白分子氨基酸会发生替换呢?
G
A
G
C
C
T
G
A
G
C
C
T
G
A
G
G
G
U
DNA
mRNA
氨基酸
谷氨酸
缬氨酸
蛋白质
正常
异常
基因突变的实例
基因突变的实例
G
A
G
U
A
U
A
A
G
U
U
U
G
G
C
C
U
A
A
甲硫氨酸
赖氨酸
苯丙氨酸
甘氨酸
终止密码子
G
A
U
A
A
G
U
U
U
G
G
C
U
A
A
甲硫氨酸
终止密码子
U
基因突变的实例
G
A
U
A
A
G
U
U
U
G
G
C
U