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第1节 基因突变和基因重组
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1.学习目标
(1)通过对镰刀型细胞贫血症的认识弄清下列问题：基因突变的时间是DNA复制过程中;有碱基对的替换、增添、缺失几种类型;结果引起基因结构的改变，产生新的基因，可能使生物出现新的性状。
(2)联系生活中“夏季防晒霜的使用、做X射线透视的医务人员要穿防护衣、海湾战争中贫铀弹使用的恶果”等实际现象，找出引起基因突变的几种外界因素：物理因素、化学因素和生物因素。
(3)分析教科书中列举到的各种实例，总结归纳出基因突变的特点，找出基因突变对生物进化和生产实际的意义。
(4)说出基因重组的概念，发生时机。认真分析“思考与讨论”中的问题，从中领悟基因重组的意义。
(5)基因突变和基因重组的比较(见下页表)。
2.学习建议
本节知识非常抽象，在学习时一定注意从现象开始，追根溯源，联系所学过的有关知识去理解基因突变和基因重组两个概念。
(1)在学习基因突变的本质时，要联系DNA复制和基因表达的有关知识。在DNA复制过程中，DNA分子的解旋使碱基对暴露，因而使碱基对易发生替换、增添或缺失引起基因突变。突变后的基因成为一个新的基因，即原基因的等位基因。该基因在表达时，由于引起mRNA上密码子的改变使组成蛋白质的氨基酸种类和数目都可能发生变化，生物体的性状也可能发生改变。但由于一种氨基酸有多种密码子，所以基因发生突变后，所编码的氨基酸也可能不发生改变。
(2)任何事件的发生总是有内因和外因在共同起作用，基因突变也不例外。引起基因突变的外界因素有三类：物理因素、化学因素和生物因素。对于这三种因素的作用，我们可以通过分析一些实例来进行归纳总结。
(3)在学习基因重组的概念时，应联系减数分裂的染色体变化。同时注意与基因突变进行比较，可采用列表方式，使两种变异之间的区别与联系更加清晰。
自我测评
一、选择题
1.人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变，其突变的方式是基因内( )。
A.碱基发生改变(替换) B.增添或缺失某个碱基对
C.增添一段DNA D.缺失一小段DNA
2.下列说法中，正确的是( )。
A.基因突变是染色体上基因某一位置点的改变
B.所有基因突变一定能通过生殖传递给后代
C.绝大多数基因突变对突变个体的生存有利
D.每个生物体只有某些特殊细胞能发生基因突变
3.下列关于基因突变特点的说法中，正确的是( )。
①对某种生物而言，在自然状态下基因突变的频率是很低的 ②自然突变在生物界普遍存在 ③所有基因突变对生物体都是有害的 ④基因突变是不定向的 ⑤基因突变只发生在某些特定的条件下
A.①②③ B.③④⑤ C.①②④ D.②③⑤
4.当牛的精原细胞进行DNA分子复制时，细胞中不可能发生( )。
A.基因重组 B.DNA的解旋 C.基因突变 D.蛋白质合成
5.长期接触到X射线的人群，他(她)们的后代中遗传病的发病率明显提高，其主要原因是这一人群的生殖细胞很可能发生( )。
A.基因重组 B.基因分离 C.基因互换 D.基因突变
6.镰刀型细胞贫血症患者，发病时其红细胞会变成弯曲的镰刀状，这种性状的具体体现者是( )。
A.红细胞膜上的双层磷脂分子 B.红细胞中的血红蛋白分子
C.控制合成血红蛋白的DNA片断 D.控制合成血红蛋白的RNA模板
7.下列关于人工诱发突变的说法中，错误的是( )。
A.激光、X射线等物理因素能诱发基因突变
B.亚硝酸、硫酸二乙酯等化学因素能诱发基因突变
C.人工诱变可以提高突变率
D.人工诱变产生的基因突变都是定向的
8.基因突变发生在( )。
A.DNA→RNA的过程中 B.DNA→DNA的过程中
C.RNA→蛋白质过程中 D.RNA→携带氨基酸的过程
9.双眼皮的父母生了一个单眼皮的孩子，这种变异来源于( )。
A.基因突变B.基因重组 C.染色体变异 D.环境的差异
10.在形成精子的减数分裂过程中，基因突变可能发生于( )。
A.精原细胞B.初级精母细胞C.次级精母细胞D.精子细胞
11.一个碱基对可加到DNA分子上或从DNA分子上除去，这种DNA碱基顺序的变化是( )。
A.基因重组 B.基因突变 C.染色体的变化 D.不遗传的变异
12.镰刀型细胞贫血症患者与正常人存在差异的根本原因是下列哪项发生了变化?( )
A.核糖核酸 B.碱基对 C.氨基酸 D.核苷酸
13.下列各项中，既是伴性遗传，又是突变性状的是( )。
A.白化病 B.镰刀型细胞贫血症
C.无子西瓜 D.果蝇中的白眼性状
14.若把老鼠的尾巴从出生时就切除，一代一代的连续进行，10代以后生出的老鼠将是( )。
A.无尾巴 B.尾巴变短 C.尾巴变长 D.和普通老鼠一样
15.基因重组可以发生在( )。
①细胞有丝分裂后期 ②四分体时期 ③减数第一次分裂后期 ④受精作用过程中 ⑤细胞分裂间期
A.①③ B.①②③④ C.②③④ D.②③④⑤
二、非选择题
16.基因突变按照发生的部位可分为体细胞突变和生殖细胞突变。若是前者，应发生在分裂 期;若是后者，则发生在 分裂 期。
17.北约军队在对南斯拉夫联盟共和国进行空袭时，除了常规武器外，还使用了贫铀炸弹，贫铀炸弹发出的 能够使生物体的 发生变异，造成生物体产生 ，即DNA分子碱基对的 。
18.昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫发生基因突变，导致酯酶的活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。通过转基因技术已将该基因导入细菌体内，并与细菌的DNA整合在一起。这样的细菌仍能繁殖。请根据上述内容回答下面的问题。
(1)这种重组DNA技术可以达到定向改变 的目的，产生出人类所需要的物质，或者组建出新的 。
(2)通过这种生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，其原因是：
。
19.下图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，乙是在一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因用B、b)。已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG，请根据图回答下面的问题。
(1)图甲中①②表示的遗传信息传递过程分别是① ，② ;①过程发生的时间是 ，主要场所是 。
(2)α链碱基组成 ，β链碱基组成 。
(3)镰刀型细胞贫血症致病基因位于 染色体上，属于 性遗传病。
(4)图乙中，Ⅱ6的基因型是 ，要保证Ⅱ9婚配后代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为
。
(5)若正常基因片段中的CTT突变成CTC，由此控制的生物性状是否可能发生变化?
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