内容正文:
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
1.P80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、肉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。讨论:
(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鳍果?
2.P81思考•讨论:镰状细胞贫血形成的原因
(1)图5-2中氨基酸发生了什么变化?
(2)研究发现,这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。右图是镰状细胞贫血病因的图解,请你完成图解。想一想这种疾病能否遗传?怎祥遣传?
(3)如杲这个基因发生碱基的增添或缺失,氰基酸序列是否也会改变?所对应的性状呢?
3.P81思考•讨论:结肠癌发生的原因
结肠癌是种常见的消化道恶性肿瘤。有图是解释结肠癌发生的简化模型,请观察并回答问题。讨论
(1)从基因角度看,结肠癌发生的原因是什么?
(2)健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?
(3)根据图示推测,癌细胞与正常细胞相比,具有哪些明显的特点?
4.P84 思维训练:某研究团队调查了4家医院2006-2013年确诊的肺癌患者1303人,其中吸烟的有823人,占患者总数的63.16%;同时,他们调查健康人作为对照,在1 303名健康人中,吸烟的有509人,占39.06%。基于该调查结果,甲乙两人得出了不同结论。甲认为吸烟与肺癌患病率之间存在因果关系,吸烟会使肺癌患病率升高。乙认为上述调查不足以说明吸烟与肺癌患病率之间有因果关系,只能说明二者之间具有较高的相关性。乙在同甲辩论时说:“吸烟的人平时都携带打火机,你能说带打火机与患肺癌之间有因果关系吗?”讨论
(1)你认为能否从该调查中得出吸烟会导致肺癌患病率升高的结论?如果能,对不吸烟人群中仍有少数人患肺癌如何解释?如果不能,对吸烟与肺癌患病率的高相关性该如何解释?
(2)基于上面的讨论,结合其他例子,谈谈你对生物学中因果关系的复杂性和概率性的认识。
5.P85练习与应用
一、概念检测
我国大面积裁培的水稻有粳稻(主要种植在北方)和籼稻(主要种植在南方)。研究发现,粳稻的bZIP73基因通过一系列作用,增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比,籼稻的bZIP73基因中有1个脱氧核苷酸不同,从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异。判断下列表述是否正确。
(1 ) bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的。( )
(2) bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由基因重组导致的。( )
(3)基因的碱基序列改变,一定会导致表达的蛋白质失去活性。( )
二、拓展应用
镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)在氧含量正常的情况下,并不表现出镰状细胞贫血的症状,因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白,并对疟疾具有较强的抵抗力。
(1)这些地区具有镰状细胞贫血突变基因的人占总人口的比例较其他地区的高,为什么?
(2)为什么某些看起来对生物生存不利的基因,历经漫长的进化历程依然“顽固”地存在?请结合这个例子刚明原因,并分析如何辩证地认识基因突变与生物的利害关系。
第2节 染色体变异
1.P87问题探讨:作为野生植物的后代,许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同,如马鈴薯和香蕉。讨论:
(1)根据前面所学减数分裂的知识,试着完成该表格。.
(2)为什么平时吃的香蕉是没有种子的?
(3)分析表中数据,你还能提出什么问题吗?能否发挥想象力作出一些推测呢?
2.P89探究•实践:低温诱导植物细胞染色体数目的变化
秋水仙素与低湿都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上有什么相似之处?
3.P91练习与应用
一、概念检测
1.染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。判断下列相关表述是否正确。
(1)只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。( )
(2)体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。( )
(3)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。( )
2.秋水仙索能诱导多倍体形成的原因是( )
A.促进细胞融合 B.诱导染色体多次复制
C.促进染色单体分开,形成染色体 D.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
3.慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病,患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于( )
A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
4.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配