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
课前3分钟
航空育种 1271斤巨型南瓜的生长记录
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。
问题探讨
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结果?
在太空的特殊环境中,细胞分裂前进行DNA复制时,由于受到高辐射、微重力(或无重力)等的影响,配对的碱基容易出现差错而发生基因突变。
改变的性状对生物的生存可能有害、有利、也可能既无害也无益。
一、基因突变的实例和概念
资料1
1910年,芝加哥一位医生接待了一个严重贫血的黑人青年,检查发现他的红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状,人们称这种病为镰状细胞贫血。这种病患者一旦缺氧,红细胞变成镰状。病重时,红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象,引起严重贫血而造成死亡。
正常红细胞
镰状红细胞
镰状贫血的病因是什么?
任务:阅读教材图5-2,思考并完成“思考·讨论”中的3个问题,分析镰状细胞贫血的直接原因和根本原因分别是什么?
直接病因:血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。
一、基因突变的实例和概念
G
U
G
C
A
C
C
U
G
A
A
A
A
A
G
G
G
G
G
U
U
C
C
C
A
A
A
G
G
G
G
G
U
G
C
A
C
C
U
G
A
G
U
U
C
C
C
U
A
正常碱基序列片段(mRNA)
异常碱基序列片段(mRNA)
血红蛋白部分氨基酸序列及对应的mRNA的碱基序列
一、基因突变的实例和概念
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。下图是镰状细胞贫血病因的图解,请完成图解,找出根本原因。
T
A
U
转
录
翻译
A
根本病因:
编码血红蛋白的基因的碱基对发生替换
一、基因突变的实例和概念
如果一个基因发生碱基的增添或者缺失,氨基酸序列是否也会改变?对应的性状呢?
BRCAI基因
正常
乳腺癌
例如:碱基的缺失
碱基的增添或者缺失也会导致蛋白质结构的改变,从而引起性状的改变
一、基因突变的实例和概念
可发生在生物个体发育的任何时期。主要发生在DNA分子复制过程中,如:真核生物——主要发生在细胞分裂前的间期。(有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期)
增添
缺失
替换
A
A
T
T
C
G
G
C
G
A
T
C
C
G
G
C
A
A
T
T
C
G
G
C
T
A
T
A
C
G
G
C
A
T
A
A
T
T
C
G
G
C
A
T
C
G
G
C
1.概念
2.时期
DNA分子中发生碱基的____、____或____而引起的基因_____ 的改变
替换
增添
缺失
碱基序列
一、基因突变的实例和概念
基因突变为什么易发生在细胞分裂前的间期?
因为在细胞分裂前的间期要进行DNA复制,DNA复制时要解旋为单链,单链DNA的稳定性会大大降低,极易受到影响而发生碱基的改变。
一、基因突变的实例和概念
3.遗传特点
基因突变一定遗传给后代吗?如何遗传?
不一定
体细胞
生殖细胞
中可以发生基因突变
(但一般不能传给后代)
中也可以发生基因突变
特殊情况:植物体细胞发生基因突变,可通过无性生殖遗传。
(可通过受精作用直接传给后代)
一、基因突变的实例和概念
×
√
[辨正误]
(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的DNA碱基序列的改变,叫作基因突变。( )
提示:应该是引起基因碱基序列的改变。
(2)基因突变的结果一定是产生等位基因。( )
提示:原核生物基因突变不产生等位基因。
(3)基因突变在光学显微镜下不可见。( )
(4)基因突变一定引起基因结构的改变,但不一定引起生物性状的改变。( )
(5)体细胞发生的基因突变,一定不能遗传给后代。( )
提示:体细胞发生的基因突变,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。
×
√
×
一、基因突变的实例和概念
请分析基因突变对氨基酸序列的影响。
G
U
G
C
A
组氨酸
C
C
U
G
A
A
A
A
A
G
G
G
G
G
U
U
C
C
C
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
【合作探究】
缬氨酸
替换:第6个C,替换为A,氨基酸序列改变吗?替换为U,氨基酸序列改变吗?
谷氨酰胺
A
U
替换为A,氨基酸序列只改变1个氨基酸;
替换为U,氨基酸序列不改变
一、基因突变的实例和概念
请分析基因突变对氨基酸序列的影响。
【合作探究】
增添:第6个C前面增添一个A,氨基酸序列改变吗?
G
U
G
C
A
缬氨酸
组氨酸
C
C
U
G
A
A
A
A
A
G
G
G
G
G
U
U
C
C
C
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
谷氨酰胺
脯氨酸
天冬氨酸
丝氨酸
终止
A
插入位置后的氨基酸序列改变
一、基因突变的实例和概念
请分析基因突变对氨基酸序列的影响。
【合作探究】
插入位置后的氨基酸序列改变
缺失:第6个C缺失,氨基酸序列改变吗?
G
U
G
C
A
组氨酸
C
C
U
G
A
A
A
A
A
G
G
G
G
G
U
U
C
C
C
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
缬氨酸
终止
一、基因突变的实例和概念
碱基 影响范围 对氨基酸序列的影响
替换
增添
缺失
请分析基因突变对氨基酸序列的影响。
小
大
大
一般只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列
一般不影响插入位置前的序列,而影响插入位置后的序列
一般不影响缺失位置前的序列,而影响缺失位置后的序列
密码子的简并性
二、基因突变
——概念归纳
【合作探究】
思考:
1.碱基发生替换时,出现哪种情况会对蛋白质的影响较大?
2.碱基增添或缺失多少个碱基对蛋白质的影响最小?
3.基因突变一定会导致生物性状发生改变吗?
1.突变后的基因转录的mRNA上起始密码子、终止密码子位置发生改变。
2.增添或缺失3个碱基
3.不一定,如:
(1)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸(简并性)
(2)改变蛋白质中个别氨基酸,但蛋白质的功能不变
(3)基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,不会导致性状的改变
DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失是否一定导致基因突变?为什么?
不一定,如果碱基的替换、增添和缺失发生于DNA分子的非基因片段中,则不会导致基因突变。
基因2
基因1
基因3
基因4
基因5
基因6
基因7
若发生在基因间区不属于基因突变
【合作探究】
一、基因突变的实例和概念
【 学以致用 】
A
1.(2024·江苏无锡高一期末)下列关于基因突变的叙述,错误的是( )
A.DNA分子中碱基的替换、增添或缺失即为基因突变
B.有些植物体细胞中发生的基因突变可通过嫁接等方式遗传
C.发生在配子中的基因突变可遗传给后代
D.基因突变通常发生在DNA复制时期
解析:若碱基的增添、缺失或替换发生在没有遗传效应的DNA片段中,就不会引起基因突变,A错误;
有些植物体细胞中发生的基因突变可通过嫁接(无性生殖)等方式遗传,B正确;
基因突变若发生在配子中,可以通过有性生殖遗传给后代,C正确。
一、基因突变的实例和概念
基因突变产生的发现:1927年,美国遗传学家缪勒发现,用X射线照射果蝇,后代发生突变的个体数大大增加。同年,又有科学家用X射线和γ射线照射玉米和大麦的种子,也得到了类似的结论。此后,人们逐渐发现,易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类:物理因素、化学因素和生物因素。
二、基因突变的原因及特点
二、基因突变的原因及特点
紫外线,X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA;
亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基;
物理因素
化学因素
生物因素
某些病毒如Rous肉瘤病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA;
外因
由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生突变
内因
任务:阅读P83,归纳基因突变的特点
以基因突变为原理的太空育种虽取得了较大的成功,但也有盲目性强,需要处理大量的材料等缺点,试分析其原因。
一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因;
自然状态下,基因突变频率很低。
不定向性
低频性
普遍性
随机性
发生部位:任何细胞的任何DNA分子的任何部位。
发生时间:生物个体发育的任何时期均可发生。
在生物界普遍存在
二、基因突变的原因及特点
①有害突变:可能破坏生物体与现有环境的协调关系。
②有利突变:比如抗病性突变、耐旱性突变、微生物抗药性突变等。
③中性突变:不会导致新的性状出现。
对生物体的意义:
对进化的意义:
基因突变
产生新基因的途径
生物变异的根本来源
产生新性状
生物进化的原始材料
二、基因突变的原因及特点
如何辩证地认识基因突变与生物的利害关系
基因对生物的生存是否有利,往往取决于生物的生存环境。某些看起来对生物生存不利的基因,当环境改变后,这些不利的基因产生的性状,可能会帮助生物更好地适应改变后的环境,从而得到更多的生存机会。基因突变并不都是有害的,也可能是有利的,或是中性的,有害、有利还是中性与环境有关。(案例在教材p85拓展应用)
PK
利
害
诱变育种:利用物理因素(如紫外线、X射线等)或化学因素(如亚硝酸盐等)处理生物,使生物发生基因突变,可以提高突变频率,创造人类需要的生物新品种。例如,用辐射方法处理大豆,选育出含油量高的大豆品种。
×
√
[辨正误]
(1)若没有外界因素的影响,基因就不会发生突变。( )
提示:基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生。
(2)一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,这体现了基因突变的随机性。( )
提示:不定向性。
(3)诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向。( )
提示:诱变因素可以提高突变频率,但不能决定突变的方向。
(4)诱变育种的原理是基因突变。( )
×
×
【 学以致用 】
B
3.(2024·广东珠海高一调研)下列有关基因突变的原因和特点的叙述,错误的是( )
A.用射线处理萌发的种子可大大提高基因突变的频率
B.基因突变的方向与生物所处的环境有明确的因果关系
C.无论是自发突变还是诱发突变,其实质都是改变了基因中的遗传信息
D.虽然基因突变具有低频性,但如果种群内的个体很多,也会产生较多的基因突变
解析:基因突变具有不定向性,与生物所处环境之间没有明确的因果关系,B错误。
C
1.(2024·广东茂名高一检测)下列实例中最可能发生了基因突变的是( )
A.玉米种植的密度过高导致产量降低
B.孟德尔实验中,子一代都是高茎的,子二代出现矮茎的
C.纯种白色山羊杂交,后代出现黑色山羊
D.杂合黄色圆粒豌豆自交,后代出现绿色皱粒豌豆
B
2.(2023·十校联盟学考模拟)小鼠毛色的基因有A+(灰色)、AY(黄色)、a(黑色)等,它们是染色体上某一位置的基因突变成的等位基因。下列叙述正确的是( )
A.亚硝酸可导致基因定向突变
B.基因突变一定会引起碱基序列改变
C.DNA上碱基发生改变一定属于基因突变
D.该现象体现了基因突变具有普遍性
B
3.(2024·山东德州高一下期末改编)某基因的中间某个相同位置发生了两种类型的突变,突变1插入了G,突变2插入了GGG。下列有关这两种突变的叙述,正确的是( )
A.突变1只能引起1个氨基酸的改变
B.突变1可能导致终止密码子提前出现
C.两种突变都会导致转录无法进行
D.突变2对性状的影响一定比突变1的大
D
4.(2024·江西新余高一期末)诱发基因突变的因素可以分为物理因素、化学因素和生物因素,下列相关叙述正确的是( )
A.亚硝酸盐摄入过量使人体发生基因突变,属于物理因素的作用
B.紫外线照射使大豆发生基因突变,属于化学因素的作用
C.碱基类似物处理使西瓜幼苗发生变异,属于物理因素的作用
D.乙肝病毒感染使人体发生基因突变,属于生物因素的作用
解析:亚硝酸盐属于化学因素,A错误;
紫外线属于物理因素,B错误;
碱基类似物属于化学因素,C错误;
乙肝病毒属于生物因素,D正确。
D
●(2024·湖南长郡中学高一联考)5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶的类似物,可取代胸腺嘧啶。5-BU能产生两种互变异构体,一种是酮式,一种是烯醇式。酮式可与A互补配对,烯醇式可与G互补配对。在含有5-BU的培养基中培养大肠杆菌,得到少数突变型大肠杆菌。下列说法错误的是( )
A.5-BU诱发基因突变主要发生在DNA复制的过程中
B.突变型大肠杆菌DNA中的碱基数目不发生改变
C.发生突变的DNA分子中碱基A+T的比例可能会发生改变
D.5-BU诱发G/C碱基对替换为A/T碱基对的过程需要经过2次DNA复制
在癌症发生的早期,患者往往不表现出任何症状,因而难以及时发现;而对于癌症晚期的患者,目前还缺少有效的治疗手段,因此,要避免癌症的发生。致癌因子是导致癌症的重要因素,在日常生活中应远离致癌因子,选择健康的生活方式。请上网查一查,或请教防癌专家,生活中怎样做才能远离致癌因子。
与社会的联系
三、细胞的癌变
三、细胞的癌变
结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。观察P82“思考·讨论”中解释结肠癌发生的简化模型图,回答下列问题,思考结肠癌发生的原因。
1.结肠癌发生的原因是什么?
2.根据图示推测,癌细胞和正常细胞相比,具有哪些明显的特点?
3.健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?它们的作用是什么?
三、细胞的癌变
1.结肠癌发生的原因
原癌基因和抑癌基因发生基因突变
正常结肠上皮细胞
抑癌基因Ⅰ突变
原癌基因突变
抑癌基因Ⅱ突变
抑癌基因Ⅲ突变
癌
癌细胞转移
三、细胞的癌变
2.癌细胞的特点:
③易扩散:细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,易在体内分散和转移。
①不死:能够无限增殖;
②变态:形态结构发生显著变化;
正常的成纤维细胞
癌变后的成纤维细胞
三、细胞的癌变
3.健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?
正常细胞的DNA分子中都有原癌基因和抑癌基因
正常结肠上皮细胞
抑癌基因Ⅰ突变
原癌基因突变
抑癌基因Ⅱ突变
抑癌基因Ⅲ突变
癌
癌细胞转移
与癌变相关的基因
原癌基因
相应蛋白质活性过强
突变或过量表达
癌基因
抑癌基因
蛋白质活性减弱或失去活性
突变
失去抑制作用
表达的蛋白质是细胞正常的生长和繁殖所必须的
表达的蛋白质能抑制细胞的生长和繁殖,或者促进细胞凋亡
可能
可能
三、细胞的癌变
肿瘤细胞
癌细胞
正常细胞
原癌基因
抑癌基因
突变
突变
癌基因
失去抑制作用
不能控制
(致癌因子的作用)
不受控制,恶性增殖
我突变了可不要怪我,谁叫你抽那么多烟!嘻~~
不用怕,还有我呢!癌基因,我给你两个选择,是让我修复你,还是我干掉你整个细胞
哼,这下抑癌基因你也突变了,看谁还能管得到我,嘻~~
晕,兄弟,这下完了,看来我也帮不了你了,你好自为之吧,佛主保佑你~阿门!
三、细胞的癌变
正常细胞为什么会转化成癌细胞?
是否有原癌基因或者抑癌基因突变就会引起细胞癌变?
原癌基因和抑癌基因是一类基因,而不是一个基因。
癌症往往是多个基因突变的结果,癌变是一个逐渐积累的过程。
三、细胞的癌变
一级预防:病因预防,消除或减少可能致癌的因素,防止癌症发生,降低发病率;
二级预防:临床前预防,防止初发疾病的发展,采取“早发现、早诊断、早治疗”措施,防止或减缓疾病发展;
三级预防:临床期预防,防止病情恶化,正确选择合理的治疗方案,减轻由癌症引起的痛苦,延长生命;
癌症的预防
与社会的联系
癌症的治疗方法有哪些?
诊断:病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。
治疗:手术切除、化疗和放疗等。
癌症的诊断和治疗
与社会的联系
四、基因突变的原因
如何才能减少癌症的发生?
清淡饮食,多吃新鲜蔬菜水果,不吃垃圾食品
经常参加体育运动
作息时间正常,不抽烟、不酗酒
饮食
生活习惯
运动
×
√
[辨正误]
(1)正常人细胞中不存在原癌基因和抑癌基因。( )
提示:正常人细胞中本来就存在与癌变相关的基因,即原癌基因和抑癌基因。
(2)吸烟一定会导致患肺癌。( )
提示:不一定,但两者有一定的关系。
(3)抑制原癌基因和抑癌基因的表达可以用于治疗癌症。( )
提示:抑制原癌基因和抑癌基因的突变。
(4)原癌基因和抑癌基因都是一类基因,而不是一个基因。( )
×
×
导 练
A
1.(2024·广东惠州一中期末)放射性辐射是致癌的重要因素,下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.放射性辐射会使正常基因突变成原癌基因和抑癌基因,从而引发细胞癌变
B.原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的
C.癌变的细胞形态结构通常会发生显著变化,并且可以无限增殖
D.癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少导致癌细胞容易转移分散
解析: 原癌基因和抑癌基因是细胞中原本就存在的正常基因,放射性辐射会使原癌基因和抑癌基因发生突变,进而引发细胞癌变,A错误。
导 练
D
2.(2024·东北育才中学高一联考)生活不规律、抽烟、酗酒、熬夜、汽车尾气、炒菜油烟等都存在致癌因素,即人类的衣食住行都有引起细胞癌变的可能,这种癌症就是“生活方式癌”。下列有关“生活方式癌”的分析,错误的是( )
A.熬夜可能使机体免疫功能下降而易发生癌症
B.抽烟、酗酒易导致细胞癌变相关的基因发生突变
C.选择健康的生活方式是预防癌症的重要措施
D.只有接触物理、化学、病毒致癌因子才会引起细胞癌变
导 练
四、基因重组
“一母生九子,连母十个样”,这主要是由什么原因造成的?为什么?
生物的亲子代之间的性状差异主要是由基因重组造成的。通过基因重组可以产生基因型不同的后代。
四、基因重组
孟德尔两对相对性状的杂交实验中F2出现的重组性状也是因为基因重组。
四、基因重组
1.概念:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
2.类型
(1)自由组合型:减数第一次分裂后期,由于非同源染色体的自由组合,使非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)交换型:减数分裂四分体时期(减数分裂Ⅰ前期),由于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致同源染色体上的基因重组。
同源染色体分离,
非同源染色体自由组合
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体互换
可能性1
可能性2
四、基因重组
深度思考:如图表示某哺乳动物精巢内的细胞分裂图像,分析回答下列相关问题:
(1)图1细胞处于什么时期?图1中形成B、b现象的原因是什么?
有丝分裂后期。图1中形成B、b现象的原因是发生了基因突变。
(2)图2细胞的名称是什么?图2中形成B、b现象的原因可能是什么?
次级精母细胞。图2中形成B、b现象的原因可能是发生了基因突变,互换型基因重组。
3.基因重组的特点
四、基因重组
基因重组不能产生新的基因和新的性状。
基因重组会导致原有性状的重新组合,出现新的性状组合类型,出现新的基因型。
一般来说,真核生物进行有性生殖时,细胞核内的基因才会发生基因重组。
4.基因重组的意义
有性生殖的亲本
减数 分裂
多样性的配子
受精 作用
多种基因型个体
多种性状
不同环境
受精卵
发育
体现
适应
基因重组是生物变异的来源之一,
是生物多样性的原因之一,
对生物的进化具有重要意义。
四、基因重组
与社会的联系
资料:金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中,野生鲫鱼产生基因突变,人们选择喜欢的品种培养,并进行人工杂变。例如,将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交,得到了五花鱼;将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交,得到了朝天泡眼。正是因为基因突变、基因重组以及人工选择,才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼。
P 抗倒易病 易倒抗病
F1 抗倒易病
F2
DDTT
ddtt
DdTt
Ddtt
抗倒易病 抗倒抗病 易倒易病 易倒抗病
DDtt
杂交
自交
选优
自交
F3
选优
连续自交,直至不出现性状分离为止。
抗倒抗病 DDtt
杂交育种
与社会的联系
转基因(DNA重组技术)
与社会的联系
(1)肺炎链球菌的转化。肺炎链球菌为原核生物,但R型细菌转化为S型细菌属于基因重组。
(2)基因工程。利用基因工程将外源基因导入受体细胞,使其表达特定性状属于基因重组。
“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%”,这说明吸烟与患肺癌之间存在很高的相关性,但仅靠这一事实还不足以说明吸烟与肺癌患病率之间存在因果关系。要证明吸烟是肺癌的致病因素,还要进行病理学分析,需要发现吸烟导致肺癌的机制,即烟草中的什么成分,以什么方式,导致了肺癌。材料中还提到“在1303名健康人中烟的有509人,占39.06%”,说明吸烟并不一定导致肺癌。据此,可以作出判断:只依的两项调查,无法得出吸烟会导致肺癌患病率升高的结论,但能得出吸烟与患肺癌之间很高的相关性。细胞的癌变是多个基因突变的共同结果,吸烟提高了基因突变的频率,就增加了患肺癌的概率;但不能说吸烟一定会导致肺癌。
比较基因突变和基因重组,完成表格的填写
基因突变 基因重组
结果
原因
时间
意义
适用
范围
产生新的基因
产生新的基因型
碱基对的增添、缺失、改变
基因自由组合;
基因交叉互换等
间期DNA复制时
减数第一次分裂
变异的根本来源;进化的原始材料。
变异的重要来源;
对进化有重要意义。
所有生物
真核生物有性生殖
细胞核遗传
1.某镰状细胞贫血患者因血红蛋白基因发生突变,导致血红蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸。下列有关叙述不正确的是
A.患者血红蛋白mRNA的碱基序列与正常人不同
B.患者红细胞中血红蛋白的空间结构与正常人不同
C.患者细胞中携带谷氨酸的tRNA与正常人不同
D.此病症可通过电子显微镜观察进行检测
C
2.下列对基因突变和基因重组的说法中正确的是( )
A.基因突变具有普遍性,可以发生在任何时期
B.基因重组没有新基因产生,也没有新基因型产生
C.基因突变和基因重组可以同时发生在根尖细胞增殖过程中
D.基因突变不一定会导致性状发生改变,此时基因碱基序列没有发生变化
A
导 练
练习与应用
一、概念检测
我国大面积栽培的水稻有粳稻(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。 ( )
√
Ꭓ
Ꭓ
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?请结合这个例子阐明原因,并分析如何辩证地认识基因突变与生物的利害关系。
(1)杂合子能同时合成正常和异常的血红蛋白,相比只能合成正常血红蛋白的纯合子,杂合子对疟疾具有较强的抵抗力,在疟疾高发地区,他们生存的机会更多,从而能将自己的基因传递下去。因此,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更高。(2)基因对生物的生存是否有利,往往取决于生物的生存环境。某些看起来对生物生存不利的基因,当环境改变后,这些不利的基因产生的性状,可能会帮助生物更好地适应改变后的环境,从而得到更多的生存机会。这个实例说明,基因突变并不都是有害的,也可能是有利的,或是中性的,有害、有利还是中性与环境有关。
导 练
课后总结
Lavf58.76.100
UTC 2025-05-06 00:47:32
Lavf59.16.100
UTC 2025-05-06 02:36:05
Lavf59.16.100
UTC 2025-05-06 03:22:02
Lavf59.16.100
Lavf59.14.100
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