内容正文:
第七单元 变异与进化
第20讲 基因突变和基因重组
一、基因突变的实例和概念
1.基因突变的实例:镰状细胞贫血(也叫镰刀型细胞贫血症)
(1)致病机理
①直接原因:血红蛋白分子中谷氨酸缬氨酸。
②根本原因:基因中碱基对 。
(2)病理诊断:镰状细胞贫血是由于碱基的替换引起的一种遗传病,是基因通过控制______的结构,直接控制生物体性状的典例。
2.
3.基因突变的遗传性
基因突变若发生在____中,将遵循遗传规律传递给后代。若发生在______中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过____生殖遗传。
二、基因突变的原因、特点和意义
1.原因
2.特点
3.意义
(1)产生______的途径。
(2)生物变异的________。
(3)为生物的进化提供了丰富的______。
4.诱变育种
利用物理因素或化学因素处理生物,使生物发生基因突变,可以提高______,创造人类需要的生物新品种。
三、细胞的癌变
1.原因
人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。
(1)一般来说,________表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因______________而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。
(2)________表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性____________,也可能引起细胞癌变。
2.癌细胞的特征
能够______增殖,________发生显著变化,细胞膜上的______等物质减少,细胞之间的______显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
四、基因重组
1.概念
在生物体进行________的过程中,____________的基因的重新组合。
2.类型
(1)互换型:在减数分裂过程中的四分体时期(减数分裂Ⅰ前期),位于同源染色体上的等位基因有时会随着____________之间的互换而发生交换,导致__________上的基因重组。
(2)自由组合型:生物体通过减数分裂形成配子时(减数分裂Ⅰ后期),随着________的自由组合,______________上的____________也自由组合。
3.意义
有性生殖过程中的基因重组能够使产生的配子种类多样化,进而产生________多样化的子代,也是生物变异的来源之一,对生物的______具有重要意义。
[典例1] 基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中基因a最可能来源于染色体的互换
B.乙图中基因a不可能来源于基因突变
C.丙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异
D.丁图中基因a的出现最可能与基因重组有关
[解析] 丁图是减数分裂Ⅱ后期图像,图像中基因a出现的原因可能是染色体互换,也可能是基因突变,基因突变的频率是很低的,最可能的原因是减数分裂Ⅰ前期的四分体时期发生了染色体互换,染色体互换会导致基因重组,因此基因a的出现最可能与基因重组有关,D正确。
[答案] D
[典例2] 研究发现某野生型二倍体植株3号染色体上有一个基因发生突变,且突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传。回答下列问题:
(1)据此判断该突变为________(填“显性”或“隐性”)突变。
(2)若正常基因与突变基因编码的蛋白质分别表示为Ⅰ、Ⅱ,其氨基酸序列如下图所示:
据图推测,产生Ⅱ的原因是基因中发生了__________________________________,进一步研究发现,Ⅱ的相对分子质量明显大于Ⅰ,出现此现象的原因可能是________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 某野生型二倍体植株3号染色体上有一个基因发生突变,且突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传,据此判断该突变为隐性突变。
[答案] (1)隐性 (2)碱基对的增添或缺失 终止密码子位置后移,导致翻译(或蛋白质合成)终止延后
第21讲 染色体变异
一、染色体数目的变异
1.染色体变异
2.二倍体和多倍体
3.单倍体
————————————————————————————————————————二、染色体结构变异
1.类型
类型
图像
联会异常
实例
____
果蝇缺刻翅、猫叫综合征
____
果蝇棒状眼
____
果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病
____
果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位
2.结果
染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因______或________发生