内容正文:
第1节 基因突变和基因重组
[学习目标] 1.阐明基因突变导致遗传物质的改变,可能引起生物性状的改变。 2.认同基因突变为生物进化提供原材料的观念。 3.归纳与概括总结基因突变的特点与意义。 4.根据细胞癌变的原理,提出预防癌症的合理化建议,关注细胞癌变与人体健康。
知识点一 基因突变
1.基因突变的实例及概念
(1)实例分析
(2)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
(3)对生物的影响
①若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。
②若发生在体细胞中,一般不能遗传,但有些植物可通过无性生殖遗传。
③人体某些体细胞基因突变后可能发展为癌细胞。
提醒:RNA病毒的遗传物质为RNA,病毒RNA上碱基序列的改变也称为基因突变。
2.基因突变的原因、特点和意义
(1)原因
提醒:没有诱变因素作用时,基因也可自发突变。
(2)特点
(3)意义
[深度思考]
1.(教材P80图5-1)基因突变是分子水平的变化,一般不能借助光学显微镜观察,镰状细胞贫血是分子水平基因突变造成的,能否借助显微镜进行诊断?并说明理由。
提示:能,可借助显微镜观察红细胞的形态是圆饼状还是镰刀状来诊断。
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2.(教材P83相关信息)诱变育种的原理是什么?有什么优点?
提示:基因突变。提高突变率,创造人类需要的生物新品种。
探究点一 分析基因突变的概念、类型和特点,
提高理解能力
1.如图a、b、c是有遗传效应的DNA片段,而Ⅰ、Ⅱ无遗传效应,如果碱基的替换、增添或缺失发生在Ⅰ、Ⅱ片段,会不会引起基因突变?
提示:不会。基因突变的结果是造成基因碱基序列的改变,而Ⅰ、Ⅱ无遗传效应,不能形成基因,所以碱基的替换、增添或缺失发生在Ⅰ、Ⅱ片段,不会造成基因碱基序列的改变,因此不会引起基因突变。
2.在一个鼠的种群中,鼠的毛色有野生型黄色(A)、突变型灰色(a1)和突变型黑色(a2)三种表型,基因A对a1和a2为显性,a1对a2为显性,三种基因的形成关系如图所示。请回答:
(1)A、a1和a2基因能相互看作等位基因吗?产生的原因是什么?
提示:A、a1和a2基因能相互看作等位基因。基因突变的不定向性是复等位基因产生的原因。
(2)图示中发生基因突变的基因在染色体上的位置是否相同?基因突变会不会改变细胞中基因的数目?
提示:等位基因位于同源染色体上的相同位置。基因突变不会改变细胞中基因的数目。
(3)图示体现了基因突变的哪种特点?
提示:图示体现了基因突变的不定向性。
归纳总结
1.DNA分子中碱基对的改变不一定引起基因突变,如发生在不具有遗传效应的DNA片段中的碱基改变。
2.基因突变能产生新基因,但新基因不一定都是等位基因。真核生物基因突变可产生它的等位基因,而原核生物和病毒的基因一般成单存在,不存在等位基因,因此,原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
3.基因突变后,基因的种类发生改变,但基因的数目和位置不改变。
(2023·哈尔滨期末)下列关于基因突变的叙述,错误的是(多选)( )
A.基因突变具有随机性,如基因A可以突变成a1、a2或a3
B.某些生物的变异来源只能是基因突变
C.DNA分子中发生了碱基对的增添,即发生基因突变
D.在高倍镜下观察染色体,可判断基因突变的具体部位
ACD [基因突变具有不定向性,如基因A可以突变成a1、a2或a3,A错误;某些生物的变异来源只能是基因突变,如原核生物,不能进行有性生殖,不发生基因重组,原核细胞中不含染色体,不发生染色体变异,B正确;DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变,如突变发生在基因以外的片段,则没有引起基因碱基序列的改变,C错误;基因突变属于分子水平的变异,在高倍镜下观察不到基因突变的具体部位,D错误。]
易错提醒
1.基因突变一定会使基因中碱基改变,一定引起基因碱基序列的改变。
2.基因突变不一定产生等位基因(原核细胞基因、细胞质基因、病毒基因不存在等位基因)。
3.基因突变不一定能传给后代(体细胞突变或有丝分裂过程中的基因突变不能传递给后代,发生在减数分裂过程中的突变,可以通过配子传递给后代)。
针对练1.(2023·山西期末)基因突变在生物界是普遍存在的。下列有关基因突变的说法错误的是( )
A.基因突变若发生在同一个DNA分子的不同部位,能体现基因突变具有随机性
B.基因突变若发生在配子中,不一定可以遗传给后代
C.基因突变可能会导致碱基数量的改变,但不会导致基因数量的改变
D.基因突变后若氨基酸序列未改变,可能的原因是发生了隐性突变
D [基因突变若发生在同一个DNA分子的不同部位,能体现基因突变具有随机性,A正确;基因突变若发生在配子中,若这个配子不参与受精作用形成受精卵,则没有遗传给后代,B正确;基因突