《基因与性状、基因突变、基因重组》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基因与性状、基因突变、基因重组（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基因对性状的控制一、基因对性状的控制1. 中心法则的理解与分析图解表示出遗传信息的传递有5个过程。|蛋白质（2）以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递J （RNA翻译蛋白质RNA逆转录a J A转录a RNA亶丑蛋白质 逆转录需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。 中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。（3）中心法则与基因表达的关系控制蛋白质合成（表达遗传信息）遗传信息传递复制厂RNA复制A卓乩命A 逆转录、丿|转运RNA 转录核糖体RNA翻译蛋白质（性状） （场所）t脱氧核昔酸序列f核糖核昔酸序列氨基酸序列遗传信息遗传密码（密码子） DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，
2、发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。 DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育的过程中。2基因对性状控制的方式.（1）直接途径：，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。j. .4.; .（2）间接途径：状，如白化症状。3.基因与性状的对应关系（1）一般而言，一个基因只决定一种性状。（2）生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因 有关。（3）有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。二、基因表达中相关数量计算1. DNA（基因）、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系在蛋白质的合成过程中，是以DNA（基因）
3、的两条链中的一条为模板，合成一条mRNA 单链，因此，DNA中的碱基数目是mRNA中的碱基数目的两倍；在翻译时，mRNA每三个 相邻碱基决定一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示为（如图）：DNA（基因）一 6n个碱基ImRNA3n个碱基肽链cxx-“OOOn个氨基酸综上可知：蛋白质中氨基酸数目=1/3 mRNA碱基数目=1/6 DNA（或基因）碱基数目。2计算中“最多”和“最少”的分析(1) 翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基 酸数目的3倍还要多一些。(2) 基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(3) 在回答有关
4、问题时，应加上“最多”或“至少”等字。如：mRNA上有n个碱基，转录 产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。注意：解题时应看清是DNA上或基因中)的碱基对数还是个数；是m RNA上密码子的个数 还是碱基的个数。例题：一段原核生物的m RNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此m RNA分 子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少 含有的碱基数，依次为()A. 32; 11; 66 B. 36; 12; 72 C. 12; 36; 24 D. 11; 36; 72 油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙
5、酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲 所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。浙江农科院陈锦清教授根据这一 机制培育出高产油油菜，产油率由原来的35%提高到58%。PEP油脂氨基酸图甲图乙(1酶a与酶b结构上的区别是。(2图乙表示基因B,基因B的表达过程包括。(3)在基因B中，a链是转录链，转录出a链，陈教授及助手诱导0链也能转录，转录出B 链，从而形成双链mRNA，那么这双链mRNA的组成链是(4为什么基因B转录出双链mRNA就能提高油脂产量？。(5：如果基因A的转录链为0，其互补链为a，想要提高氨基酸的产量，基本思路是。基因突变和基因重组一、基因突变的原因、特征与性状的
6、关系1.基因突变的原因分析脱氧核昔酸种类、数 量、排列顺序的改变遗传信息改变基因结构改变体细胞数分裂生殖细胞2、基因突变对性状的影响(1) 基因突变引起生物性状的改变如某些碱基的增添或者缺失，引起部分氨基酸改变，进而改变蛋白质的结构和功能，引 起生物性状的改变。(2) 基因突变未引起生物性状的改变 不直接编码氨基酸的基因片段发生突变。 碱基替换前后所对应的氨基酸未发生改变。 由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因二、对基因重组的理解1.三种类型的比较重组类型同源染色体上非 等位基因的重组非同源染色体上 非等位基因间的 重组DNA分子重组技 术图像示意用樂质粒受体细胞重组 类型同源染色体上非
7、 等位基因的重组 非同源染色体上 非等位基因间的 重组DNA分子重组技术发生 时间减数第一次分裂 四分体时期减数第一次分裂 后期体外与运载体重组 和导入细胞内与细 胞内基因重组生制发机 一同源染色体的非 姐妹染色单体之 间交叉互换导致 染色单体上的基 因重新组合同源染色体分开， 等位基因分离， 非同源染色体自 由组合，导致非 同源染色体上非 等位基因间的重 新组合目的基因经运载体 导入受体细胞，导 致受体细胞中基因 重组2.基因突变和基因重组的区别和联系异类型比较项目基因突变基因重组变异实质基因结构发生改 变产生新的基因控制不同性状的基因重新组合时间主要在细胞分裂 间期减数第一次分裂 四分体时
8、期和后 期可能性可能性小突变频 率低普遍发生在有性 生殖过程中.产生 变异多，是生物多 样性的重要原因适用范围所有生物都可发生包括病毒具有普遍性自然条件下，发生 在进行有性生殖 的过程中结果产生新的基因产生新的基因型意义是蛮异的根本来 源为主物进化提 供疑初的原始材料是形成生物多样性 的重要原阖之一.加 快了进化的速度应用诱变育种培育新话种亲交育种.培育优良 品种联系都幘生物产生可遗传的变异：在长期 进化过程中通过基因突变产生新 基因. 为基阖垂组提供了大虽可供自由组合的 新基 禺.基 阂 突 变是基 因 重 组的基 础1 两者均产生新的基因型町能产生新的 表现型例题：最近，可以抵抗多数抗生素
9、的“超级细菌”引人关注，这类细菌含有超强耐药性基因 NDM 1,该基因编码金属B内酰胺酶，此菌耐药性产生的原因是（双选）（）A. 定向突变B. 抗生素滥用C. 金属B内酰胺酶使许多抗菌药物失活D. 通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I 治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能 直接（）A. 插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变B. 替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C. 造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D. 诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代
10、有关变异与进化的叙述，不正确的是（）A. 由二倍体西瓜培育出的三倍体无子西瓜属于可遗传的变异B. 基因突变有普遍性、随机性、低频性、不定向性和少数有害性等特性C. 当环境条件适宜时，生物种群的基因频率也可发生变化D. 利用生长素类似物的两重性原理制成的除草剂可导致杂草的基因频率定向改变玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎、矮茎之分。完成下列题目：(1) 种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色是通过来实现的。(2) 矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究该变异性 状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验
11、预期及相关结论，并回 答问题。 实验步骤：a. 在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌蕊、雄蕊套住，防止异株 之间传粉。b. 雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。c. 雌蕊上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。 实验预期及相关结论：a.b. 问题：a. 预期最可能的结果：。b. 对上述预期结果的解释：染色体变异一、染色体变异的类型一个正常染色体在断裂 后丢失某一片段1.染色体结构变异类型及图解abe fHb cdlef缺失一条染色体的片段连接 重复 到另一条同源的染色体指染色体断裂后倒转 180后重新接合起来，造 成这段染色体上基因位 置顺序颠倒染色体断裂后在非同源 染色体
12、间错误接合更换 了位置1-倒位易位2. 染色体数目变异类型(1) 细胞内的个别染色体增加或减少。(2) 细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。3. 染色体组数的判定(1) 根据染色体形态判断：细胞内形态、大小相同的染色体有几条，则该细胞中就含有几个 染色体组。(2) 根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的相同基因或等位基因出 现几次，该细胞或生物体中就含有几个染色体组。例如：基因型为AaaaBBbb的细胞或生物 体，含有4个染色体组。也可以记作：同一个字母不分大小写重复出现几次，就是几倍体生 物。二、单倍体、二倍体、多倍体及其育种1.二倍体、多倍体、单倍体的比较
13、体 涪 二体 涪 多胞壮体 细他个体討的色组 染体个 多 至 1发育 起点卵 精受卵精物点植樹常 正冰迟 玮延 帕育氐 实长实 果生结度高株育 植不H仪体 玉倍一2 单倍体育种与多倍体育种的比较优点明显缩短育种年限器官大，营养物质 含量高，产量增加缺点技术复杂，需要与 杂父育种配合适用于植物，动物 难以开展。多倍体 植物生长周期延长， 结实率降低举例抗病高产(aaBB)ffi株的选育 A A RB x aahbI AaBb/yAB Ab 曲 abII IJ花药离体培养幼苗幼苗幼苗幼苗 JI秋水仙素诱导加倍AABB AAbb aaBB aahb选择所需性状三倍体西瓜八倍体小麦2 2n$ 6n x
14、 2n cT?4nx2ncT|秋水仙素A A2 3n x 2nc?联会素乱三倍休无子西瓜单倍体育种多倍体育种原理染色体数目以染色 体组形式成倍减少， 然后再加倍后获得 每对染色体上的成 对基因都纯合的个 体染色体数目以染色 体组形式成倍增加方法花药离体培养获得 单倍体，再用秋水 仙素处理幼苗秋水仙素处理正在 萌发的种子或幼苗例题：下列有关叙述正确的是()A. 由生物的卵细胞发育而来的个体都是一倍体B. 含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体C. 二倍体植物未经受精的卵细胞发育成的植株，一定是单倍体D. 含有奇数染色体组的个体一定是单倍体三、三种可遗传变异的比较r异基因突变基因重组染色体变异实质基因结构的 改变基因的重新 组合染色体结构 或数目变化适用范围任何生物均可发生真核生物进 行有性生殖 产生配子时真核生物核遗传中发生产生结果产生新的基 因，但基因数 目未变只改变基因 型，未发生基 因的改变可引起基因 “数量”上的 变化音义生物变异的 根本来源，提 供生物进化 的原始
