基因突變和基因重組的知識(shí)點(diǎn)歸納

基因突變和基因■組的知識(shí)點(diǎn)歸納一、基因突變的實(shí)例與概念實(shí)例鐮刀型細(xì)胞貧血癥：正常人的紅細(xì)胞是圓餅狀，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞卻是彎曲的鐮刀狀。這樣的紅細(xì)胞易破裂，使人患溶血性貧血癥，嚴(yán)峻時(shí)還可能危及生命。鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種由于正?；虬l(fā)生突變后形成致病基因而導(dǎo)致的遺傳病。正常人的血紅蛋白是由四條多肽鏈共574個(gè)氨基酸構(gòu)成的，檢查鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白的氨基酸組成發(fā)現(xiàn)，有一條多肽鏈上的某一位置應(yīng)是谷氨酸（正常人），而被纈氨酸代替了，這種改變最終導(dǎo)致了鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)生。2概念DN分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而弓I起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變（genemuttion）o基因突變的類(lèi)型有四種：（1）堿基置換突變：即一對(duì)堿基置換造成的，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥；（2）移碼突變：即某位點(diǎn)增添或缺失1—2對(duì)堿基造成的；（3）缺失突變：即基因內(nèi)部缺失某個(gè)DN小片段造成的；（4）插入突變：即基因內(nèi)部增添了1—n個(gè)脫氧核苷酸對(duì)導(dǎo)致的。例如：在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無(wú)莢膜菌活化插入一小段有莢膜菌的DN，突變形成了有莢膜菌。例1若生物體的DN分子增加或減少一個(gè)堿基，這種變化是（）。.細(xì)菌轉(zhuǎn)化B.基因的自由組合C.基因突變D等位基因分離解析基因突變的方式至少有兩大類(lèi)，一類(lèi)是堿基的替換，一類(lèi)是堿基對(duì)數(shù)目的改變。答案C二、基因突變的結(jié)果與特點(diǎn)突變結(jié)果基因突變是染色體的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變。基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因，由，叫隱性突變，由，叫顯性突變，通常會(huì)引起性狀的改變。基因突變的特點(diǎn)（1厝遍存在，無(wú)論是低等生物還是高等生物都可能發(fā)生。（2） 隨機(jī)發(fā)生，它可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和生物體的任何細(xì)胞。（3） 突變頻率低。（4） 大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的。（5） 基因突變是不定向的，一個(gè)基因可以向多個(gè)方向發(fā)生突變，形成一個(gè)以上等位基因?；蛲蛔兊囊饬x對(duì)生物來(lái)說(shuō)，基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，而對(duì)生物有害，但有些基因突變，也可能使生物產(chǎn)生新的性狀，適應(yīng)改變的環(huán)境，獲得新的生存空間。還有些基因突變既無(wú)害也無(wú)益?；蛲蛔儽M管是隨機(jī)的、不定向的，在自然狀態(tài)下突變頻率很低，但卻是普遍存在的?；蛲蛔兪切禄虍a(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源，是生物進(jìn)化的原始材料。例2某二倍體植物的抗逆特性由4個(gè)基因、1、2、3操縱，且它們的抗逆作用>1>2>3，請(qǐng)據(jù)所學(xué)遺傳學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題:（1） 基因、1、2、3的根本來(lái)源是，該現(xiàn)象說(shuō)明變異具有—的特點(diǎn)。遺傳時(shí)與1、2、3之間遵循—定律。（2） 為探究基因之間的顯、隱性關(guān)系，某實(shí)驗(yàn)小組將兩純合子11、22雜交，子二代共有—種基因型。若表現(xiàn)型有—種，則表明這兩個(gè)基因之間有明顯的顯隱性關(guān)系；若表現(xiàn)型有__種，則表明這兩個(gè)基因之間無(wú)明顯的顯隱性關(guān)系。（3） 經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，有顯性作用，1、2、3之間沒(méi)有明顯的顯隱性關(guān)系，且基因的作用有累加效應(yīng)（如個(gè)體12的抗逆性由兩個(gè)基因作用的累加共同決定），則該植物共有—種抗逆類(lèi)型。（4） 研究得知該植物的抗逆性和細(xì)胞內(nèi)的水楊酸、多胺、脫落酸等物質(zhì)有關(guān)，請(qǐng)據(jù)所學(xué)知識(shí)推測(cè)基因操縱該植物抗逆性的機(jī)理：―。解析本題綜合考查遺傳知識(shí)和邏輯分析能力。等位基因的來(lái)源是基因突變，等位基因的多樣性體現(xiàn)了基因突變的不定向性（多方向性）。等位基因的遺傳遵循基因的分離定律。11、22雜交，子二代共有11、l2、22i種基因型，若12單獨(dú)表現(xiàn)一種性狀，說(shuō)明兩基因之間沒(méi)有顯隱性關(guān)系，若12表現(xiàn)型和11或22中的一種相同，則說(shuō)明兩種基因之間有明顯的顯隱性關(guān)系；若1、2、3之間沒(méi)有明顯的顯隱性關(guān)系，則該植物的抗逆類(lèi)型有、x、11、22、33、12、t3、23；水楊酸、多胺和脫落酸都不是蛋白質(zhì)，不會(huì)由基因直接決定形成，根據(jù)基因?qū)π誀畈倏v的兩種方式，可以推測(cè)基因通過(guò)操縱酶的合成，間接操縱這些物質(zhì)的生成，進(jìn)而操縱抗逆性狀。答案（1）基因突變不定向性分離（2）323（3）8（4）基因通過(guò)操縱有關(guān)酶的合成，間接操縱這些物質(zhì)的產(chǎn)生，從而操縱抗逆性狀。三、基因重組的概念及意義1概念基因重組是指生物體在進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，操縱不同性狀的基因的重新組合。無(wú)性生殖不能產(chǎn)生基因重組。基因重組只是后代中生物個(gè)休的基因型改變，生物個(gè)體的基岡本身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有改變?；虻淖杂山M合定律告訴我們，在生物體通過(guò)減數(shù)分裂形成配子時(shí)，隨著非同源染色體的自由組合，非等化基因也自由組合。這樣，由雌雄配子結(jié)合形成的受精卵，就可能具有與親代不同的基因型，從而使子代性狀發(fā)生改變。另一種類(lèi)型的基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期，位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組。舉例來(lái)說(shuō)，人的同卵雙胞胎，由于基因組成的相同，性狀十分相像。除此之外，沒(méi)有兩個(gè)同胞兄弟或同胞姐妹在遺傳上完全相同。意義通常的解釋是，有性生殖的基因重組有助于物種在一個(gè)無(wú)法預(yù)測(cè)將會(huì)發(fā)生什么變化的環(huán)境中生存。這是因?yàn)?，基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代，其中可能有一些子代會(huì)含有適應(yīng)某種變化的、生存所必需的基因組合。所以說(shuō)，基因重組也是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要的意義。四、基因突變和基因重組比較兩個(gè)值得注意的問(wèn)題：（1） 基因重組與基因突變的區(qū)別基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖過(guò)程中，操縱不同性狀的基因的重新組合。它包括兩種類(lèi)型：一是由基因的自由組合產(chǎn)生的基因重組，二是由基因的互換產(chǎn)生的基因重組。它們的共同特點(diǎn)是只能產(chǎn)生新的基因型，不能產(chǎn)生新的基因。而基因突變產(chǎn)生的是新基因?；蛲蛔儗?dǎo)致原來(lái)的基因變?yōu)樗牡任换颉；蛲蛔內(nèi)绻l(fā)生在生殖細(xì)胞，突變基因有可能通過(guò)受精作用而傳給下一代，如果發(fā)生在體細(xì)胞，則只影響當(dāng)代，不向下一代傳遞。（2） 基岡突變是生物變異的根本來(lái)源和生物進(jìn)化的重要因素基因突變雖然是多數(shù)有害，少數(shù)有利，但由于它能產(chǎn)生新基因，從而產(chǎn)生了前所未有的新性狀，為自然選擇提供了大量的變異材料。它與基岡重組的不同之處在于，基因重組僅僅是基因型的改變，而基因突變是基因發(fā)生了改變，一個(gè)基因變成了新的等位基因，所以基因突變是生物變異的根本來(lái)源和進(jìn)化的重要因素。例3下列有關(guān)基因重組的敘述中。正確的是（）。.基因型為的個(gè)體自交，因基因重組而導(dǎo)致子代性狀不同基因因替換、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因?qū)儆诨蛑亟M同源染色體上非姐妹染色單體問(wèn)的互換可能導(dǎo)致基因重組造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要原因是基因重組解析個(gè)體自交，后代的性狀分離是由于等位基因的分離和配子間自由組合而形成的；基因因替換、增添或缺失部分堿基屬于基因突變；同卵雙生是由一個(gè)受精卵發(fā)育而來(lái)的，細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是一樣的，性狀差異主要是外界環(huán)境弓I起的。答案C例4下列不屬于人工誘變的實(shí)例的是（）.—定劑量的Y射線(xiàn)引起變異得到新品種用一定劑量X射線(xiàn)處理青霉素菌株獲得高產(chǎn)菌株玉米單株自交后代中出現(xiàn)一定比例的白化苗激光照耀植物或動(dòng)物引起突變得到新品種解析本題主要考查對(duì)人工誘發(fā)基因突變的理解。人工誘變是指利用物理的或化學(xué)的因素來(lái)處理生物，使它發(fā)生基因突變的方法，而供選答案中的Y射線(xiàn)、X射線(xiàn)、激光都是人工誘變使用的手段之一，所以，、B、D三項(xiàng)都是人工誘變的實(shí)例，只有C項(xiàng)屬于自然突變。答案C練習(xí)1.用紫外線(xiàn)照耀紅色細(xì)菌的培養(yǎng)液，幾天后出現(xiàn)了一個(gè)白色菌落，把這個(gè)白色菌落轉(zhuǎn)移培養(yǎng)，長(zhǎng)出的菌落全部是白色的，這種性狀的改變屬于（）。.染色體變異B.基因重組^自然突變D.A工誘變解析細(xì)菌進(jìn)行無(wú)性生殖，在生殖過(guò)程不進(jìn)行減數(shù)分裂。因而細(xì)菌的變異不可能是由于基因重組而引起。染色體引起的生物變異，它可以改變生物個(gè)體的基岡含量、基因的相互關(guān)系，但不會(huì)產(chǎn)生新的基因，進(jìn)而不表現(xiàn)出全新的性狀，而且細(xì)菌是原核生物，無(wú)染色體。在紫外線(xiàn)的作用下，基因內(nèi)部的堿基種類(lèi)、數(shù)量和排列次序發(fā)生改變，產(chǎn)生新的基因，操縱合成新的蛋白質(zhì)，表現(xiàn)出新的性狀。答案D2在培育出的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種，葉球最大的只有3.5kg，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大，日照時(shí)間長(zhǎng)，葉球可重達(dá)7kg左右，但再引種回后，葉球又只有3.5kg，從甘藍(lán)引種過(guò)程可以看出（）。.甘藍(lán)具有遺傳性，而不具有變異性?xún)H由環(huán)境條件弓|起的變異不能遺傳環(huán)境的改變可引起生物產(chǎn)生可遺傳的變異甘藍(lán)在生殖過(guò)程中無(wú)基因重組發(fā)生解析由遺傳物質(zhì)變化引起的變異能夠遺傳，僅僅由環(huán)境的變化引起，沒(méi)有涉及遺傳物質(zhì)的變異不能遺傳。同一品種的甘藍(lán)含有相同的遺傳物質(zhì)，若在相同的環(huán)境條件下，其表現(xiàn)出來(lái)的性狀是一樣的。同一品種的甘藍(lán)在和拉薩兩地的低產(chǎn)和高產(chǎn)，是兩地環(huán)境因素不同造成的，而非遺傳物質(zhì)改變引起。而任何生物只要有遺傳性，它一定具有變異性，變異可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，也可發(fā)生在有性生殖中。答案B蕃茄中紅果（H）對(duì)黃果（h）顯性，將紅果蕃茄的花粉授到黃果蕃茄的雌蕊柱頭上，結(jié)了一個(gè)半邊紅色半邊黃色的果實(shí)。產(chǎn)生這一果實(shí)最可能的原因是（）.最終發(fā)育成該果實(shí)的那個(gè)花芽中某些細(xì)胞發(fā)生基因突變提供花粉的花藥組織中某個(gè)花粉母細(xì)胞發(fā)生基因突變提供花粉的紅果蕃茄是雜合子（Hh）。接受花粉的黃果蕃茄是雜合子（Hh）解析本題考查的是基因突變的特點(diǎn)。根據(jù)題意可知該果實(shí)出現(xiàn)半邊紅色半邊黃色的現(xiàn)象，最可能的原因就是發(fā)生了基因突變。而發(fā)生基因突變的如果是黃果番茄的整個(gè)雌蕊或提供花粉的紅果番茄的花藥組織中某個(gè)花粉母細(xì)胞，那么就應(yīng)該是全部紅色或全部黃色。所以最可能是最終發(fā)育成果實(shí)的那個(gè)花芽中某些細(xì)胞發(fā)生基因突變。答案一株世代都是開(kāi)紅花的植物，在一次突然性冰凍后，有一個(gè)枝條上出現(xiàn)了一朵白花，白花授粉后所結(jié)的種子種下去長(zhǎng)成的植株都開(kāi)白花。試分析該白花是來(lái)