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1、第1節(jié) 基因突變,1.舉例說明基因突變的特點(diǎn)和原因。 2.說出基因突變的意義。 3.說出引起基因突變的因素。 4.搜集基因突變在育種上應(yīng)用的實(shí)例。,一,二,三,四,一、基因突變的特點(diǎn) 1.基因突變在生物界中是普遍存在的。 2.基因突變的頻率很低。 3.基因突變有些是有害的。 基因突變的有害性和有利性是相對的,一定條件下可以轉(zhuǎn)化。 4.基因突變是隨機(jī)發(fā)生的。 基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。發(fā)生在 生殖細(xì)胞中的突變可以遺傳給后代,發(fā)生在體細(xì)胞中的突變一般不遺傳。但對于進(jìn)行營養(yǎng)繁殖的植物,只要把突變的芽或枝條采取營養(yǎng)繁殖的方法,突變便可保留下來。,,,,,,,,一,二,三,四,5.基因突
2、變具有多向性和可逆性。,,,一,二,三,四,二、基因突變的原因 1.基因突變的概念 由于DNA分子中堿基對的增添、缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變稱為基因突變。 2.基因突變的結(jié)果 基因突變使一個(gè)基因變成了它的等位基因,并可能引起表現(xiàn)型改變。 3.基因突變的意義 由于基因突變可以產(chǎn)生新的基因,因此它是生物變異的根本來源,為生物進(jìn)化提供了原始材料,同時(shí)基因突變也使人工誘變育種、改造生物成為可能。,,,,,,,一,二,三,四,三、引起基因突變的因素 1.基因突變的類型 (1)自然突變:在自然條件下,由于生物體內(nèi)外環(huán)境條件的自然作用而發(fā)生的突變叫作自然突變。 (2)誘發(fā)突變:在人為誘發(fā)條件的作用下發(fā)
3、生的突變稱為誘發(fā)突變。 2.引起突變的因素 (1)物理因素:主要是多種射線,如紫外線、X射線、β射線、γ射線以及中子流等。 (2)化學(xué)因素:主要是一些化學(xué)物質(zhì),如5-溴尿嘧啶、亞硝酸、亞硝胺等。 (3)生物因素:有些病毒能夠?qū)⑵銬NA嵌入宿主染色體DNA中,導(dǎo)致基因突變。,,,,,一,二,三,四,四、人工誘變在育種上的應(yīng)用 1.作物育種:目標(biāo)是培育早熟、抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物品種。 2.微生物育種:獲得高產(chǎn)菌株,使藥物產(chǎn)量大大提高。,,,一,二,一、基因突變時(shí)堿基對改變對氨基酸序列的影響,一,二,二、引起基因突變的因素及其作用的機(jī)理,題型一,題型二,基因突變的影響,【例1】 下圖為人WNK4基
4、因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生了一種突變,導(dǎo)致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是( ) ①②③④ 甘氨酸:GGG ↓ ↓ ↓ ↓ 賴氨酸:AAA、AAG WNK4 …GGG AAGCAG… 谷氨酰胺:CAG、CAA 基因 …CCC T TCGTC… 谷氨酸:GAA、GAG 正常蛋 白質(zhì) …甘氨酸-賴氨酸-谷氨酰胺… 天冬酰胺:AAU 1 168 1 169 1 170,題型一,題型二,A.①處插入堿基對G—C B.②處堿基對A—T替換為G—C C.③處缺失堿基對A—T D.④處堿基對G—C替換為A—T 解析：由題干可知WNK
5、4基因發(fā)生了突變,導(dǎo)致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?而賴氨酸的密碼子為AAA、AAG,谷氨酸的密碼子為GAA、GAG,因此可能的變化為密碼子由AAA變?yōu)镚AA或者由AAG變?yōu)镚AG,在基因的模板鏈對應(yīng)的變化為TTT→CTT或TTC→CTC,由題干中WNK4的基因序列可知,應(yīng)為TTC→CTC,因此基因發(fā)生的突變應(yīng)是②處A—T替換為G—C,故應(yīng)選B。 答案：B,題型一,題型二,基因突變的作用機(jī)理,【例2】 右圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因,已知谷氨酸的密碼子是GAA,纈氨酸的密碼子為GUA,由此分析正確的是 ( ) A.控制血紅蛋白合成的一段基因任意一個(gè)堿基發(fā)生替換都會(huì)引起貧血癥 B.②過程是以
6、α鏈為模板,以脫氧 核糖核苷酸為原料,由ATP供能,在 酶的作用下完成的 C.運(yùn)轉(zhuǎn)纈氨酸的tRNA一端裸露的 三個(gè)堿基可能是CAU D.人發(fā)生此貧血癥的根本原因是 蛋白質(zhì)中的一個(gè)谷氨酸被纈氨酸取代,題型一,題型二,解析：因?yàn)槊艽a子具有簡并性,控制血紅蛋白合成的一段基因中并不是任何一個(gè)堿基對發(fā)生替換,都會(huì)引起貧血癥;②過程是以α鏈為模板,但合成的是mRNA,所以原料是核糖核苷酸;根據(jù)纈氨酸的密碼子GUA可知,對應(yīng)的tRNA上的反密碼子為CAU;人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是基因上的一個(gè)堿基對被替換。 答案：C,1,2,3,4,5,1人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)生的根本原因是( ) A.基因突變 B.
7、染色體結(jié)構(gòu)變異 C.基因重組 D.染色體數(shù)目變異 答案：A,1,2,3,4,5,2原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個(gè)堿基對。在插入位點(diǎn)的附近,再發(fā)生下列哪種情況可能對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響最小?( ) A.置換單個(gè)堿基對 B.增加4個(gè)堿基對 C.缺失4個(gè)堿基對 D.缺失5個(gè)堿基對 解析：A、B、D三選項(xiàng)中氨基酸的種類和排列順序都可能改變,但C項(xiàng)只是減少了1個(gè)氨基酸。 答案：C,1,2,3,4,5,3下列有關(guān)基因突變的說法,不正確的是( ) A.在自然條件下,基因突變的頻率很低 B.基因突變導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 C.基因突變局限在一定范圍內(nèi) D.人工誘導(dǎo)的基因突變都是有利的 解析：基因
8、突變大多數(shù)是有害的,即對生物自身生存不利。 答案：D,1,2,3,4,5,4基因突變通常發(fā)生在( ) A.DNA→RNA的過程 B.DNA→DNA的過程 C.RNA→蛋白質(zhì)的過程 D.RNA→DNA的過程 解析：基因突變通常發(fā)生在DNA復(fù)制過程中。 答案：B,1,2,3,4,5,5(2016海南高考)依據(jù)中心法則,若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后,相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變,則該DNA序列的變化是( ) A.DNA分子發(fā)生斷裂 B.DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基增添 C.DNA分子發(fā)生堿基替換 D.DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失,1,2,3,4,5,解析：DNA分子發(fā)生斷裂會(huì)造成合成的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目變少,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基增添,一般會(huì)造成合成的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目增多,也有可能提前出現(xiàn)終止密碼子,合成的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目減少,這兩種情況下氨基酸序列均會(huì)改變,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA分子發(fā)生堿基替換,因密碼子具有簡并性,相應(yīng)的蛋白質(zhì)氨基酸序列可能不變,故C項(xiàng)正確。DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失,相應(yīng)的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目一般會(huì)減少,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C,
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