内容正文:
5.1基因突变
· 基础知识
一、基因突变的特点和原因
1.特点:普遍性、低频性、多害性、随机性、多向性和可逆性。
2.原因——以镰刀型细胞贫血症为例
(1)症状:患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为弯曲的镰刀状,易发生红细胞破裂,使人患溶血性贫血。
(2)病因
①直接原因:组成血红蛋白分子的一个氨基酸被替换。
②根本原因:控制血红蛋白合成的DNA上的一个碱基对发生了改变。
3.实质:DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变。
4.结果:使一个基因变成了它的等位基因,并可能会引起表现型某种程度的改变。
5.意义
(1)新基因产生的途径。
(2)生物变异的根本来源。
(3)生物进化的原始材料。
(4)使人工诱变育种、改造生物成为可能。
二、引起基因突变的因素及人工诱变在育种上的应用
1.基因突变的类型:自然突变和诱发突变。
2.引起基因突变的因素:物理因素、化学因素和生物因素。
3.人工诱变在育种上的应用
(1)优点:增加突变的频率,提高育种效率。
(2)应用:主要体现在作物育种和微生物育种等方面。
· 随堂速测
1.基因中某个碱基对发生替换,引起的变异是( )
A.基因重组 B.基因突变
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
2.人镰状细胞贫血是基因突变造成的,血红蛋白β链第6个氨基酸的编码序列由GAG变为GTG,导致编码的谷氨酸被替换为缬氨酸,从而使蛋白质携带氧的能力下降。下列相关叙述错误的是( )
A.该突变改变了DNA碱基对间的氢键数
B.该突变引起了mRNA核苷酸序列的改变
C.该突变改变了血红蛋白β链的氨基酸序列
D.患者易发生组织器官缺血、缺氧等临床症状
3.我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种,此过程诱导种子发生基因突变的因素是( )
A.宇宙射线 B.自发 C.亚硝酸盐 D.病毒
4.下列对核酸有关知识的叙述,正确的是( )
A.转录或逆转录时都有DNA双链的解开和恢复的过程
B.DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键
C.线粒体、叶绿体和核糖体中都含有DNA分子
D.DNA分子中的碱基序列改变属于基因突变
5.新型冠状病毒是一种传染性极强的单链RNA病毒,新冠病毒变异株奥密克戎具有极强的传染性。奥密克戎的变异来源是( )
A.基因重组 B.基因突变
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
6.“移码突变”指诱变剂使DNA分子中的一个或多个碱基对增加或缺失,导致该基因突变部位后面全部遗传密码的阅读框架发生错误的突变,真核生物中移码突变所引起的效应不包括( )
A.基因所编码蛋白质的相对分子质量减小
B.基因转录所形成的成熟mRNA的碱基数不变
C.基因所携带的遗传信息发生定向改变
D.基因所编码的蛋白质中某种氨基酸重复出现
7.基因突变产生等位基因,通常会引起性状的改变,下列说法正确的是( )
A.基因突变一定会引起基因中核苷酸序列的变化,即导致基因结构改变
B.基因突变有可能发生在DNA分子具有遗传效应的区段之外
C.基因突变发生在DNA分子具有遗传效应的区段内,相应性状一定会改变
D.基因突变对生物体的生命活动大多有害,所以不能为生物进化提供原材料
8.中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:
(1)突变型1叶片为黄色,由野生型水稻的一个基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交2代,F2成年植株中绿色叶植株占____________。
(2)测序结果表明,突变基因C1的形成是由于C基因序列的第727位碱基发生了改变,转录产物由5’AUG…-GAGA…3’变为5’AUG…-GACAG-…3’,导致第____________位氨基酸突变为____________。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;CUC亮氨酸;GUC缬氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(3)突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C2所致。说明基因突变具有____________性,某研究小组拟探究C2是显性突变还是隐性突变,用突变型2与突变型1杂交,观察子代表现型及比例。
①若____________,则C2是显性突变;②若____________,则C2是隐性突变。
答案以及解析
1、 基础知识
可逆性 氨基酸 碱基 生物变异 生物进化 物理因素 作物育种
2、 随堂速测
1.答案:B
解析:基因突变是基因结构的改变,包括碱基的替换、增添或缺失。因此基因中某个碱基对发生替换引起的变异是基因突变,B符合题意。
故选B。
2.答案:A
解析:密码子由GAG变为GUG,则模板链对应的碱基由CTC变为CAC,并不影响