第5章-基因突變及其他變異-(學(xué)生版)

第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組1.P80問題探討：我國早在1987年就利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行航天育種研究:將作物種子帶入太空，利用太空中的特殊環(huán)境誘導(dǎo)基因發(fā)生突變，然后在地面選擇優(yōu)良的品種進(jìn)行培育。通過航天育種，我國已在水稻、小麥、棉花、番茄、肉瓜和青椒等作物上培育出一系列優(yōu)質(zhì)品種，取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益。討論：（1）航天育種的生物學(xué)原理是什么?（2）如何看待基因突變所造成的鰭果？2.P81思考?討論：鐮狀細(xì)胞貧血形成的原因（1）圖5-2中氨基酸發(fā)生了什么變化?（2）研究發(fā)現(xiàn)，這個氨基酸的變化是編碼血紅蛋白的基因的堿基序列發(fā)生改變所引起的。右圖是鐮狀細(xì)胞貧血病因的圖解，請你完成圖解。想一想這種疾病能否遺傳?怎祥遣傳?（3）如杲這個基因發(fā)生堿基的增添或缺失，氰基酸序列是否也會改變?所對應(yīng)的性狀呢?3.P81思考?討論：結(jié)腸癌發(fā)生的原因結(jié)腸癌是種常見的消化道惡性腫瘤。有圖是解釋結(jié)腸癌發(fā)生的簡化模型，請觀察并回答問題。討論（1）從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么?（2）健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎?（3）根據(jù)圖示推測，癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，具有哪些明顯的特點(diǎn)?4.P84思維訓(xùn)練：某研究團(tuán)隊(duì)調(diào)查了4家醫(yī)院2006-2013年確診的肺癌患者1303人，其中吸煙的有823人，占患者總數(shù)的63.16%;同時，他們調(diào)查健康人作為對照，在1

303名健康人中，吸煙的有509人，占39.06%?；谠撜{(diào)查結(jié)果，甲乙兩人得出了不同結(jié)論。甲認(rèn)為吸煙與肺癌患病率之間存在因果關(guān)系，吸煙會使肺癌患病率升高。乙認(rèn)為上述調(diào)查不足以說明吸煙與肺癌患病率之間有因果關(guān)系，只能說明二者之間具有較高的相關(guān)性。乙在同甲辯論時說:“吸煙的人平時都攜帶打火機(jī)，你能說帶打火機(jī)與患肺癌之間有因果關(guān)系嗎?”討論

（1）你認(rèn)為能否從該調(diào)查中得出吸煙會導(dǎo)致肺癌患病率升高的結(jié)論?如果能，對不吸煙人群中仍有少數(shù)人患肺癌如何解釋?如果不能，對吸煙與肺癌患病率的高相關(guān)性該如何解釋?

（2）基于上面的討論，結(jié)合其他例子，談?wù)勀銓ι飳W(xué)中因果關(guān)系的復(fù)雜性和概率性的認(rèn)識。5.P85練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測我國大面積裁培的水稻有粳稻(主要種植在北方)和秈稻(主要種植在南方)。研究發(fā)現(xiàn)，粳稻的bZIP73基因通過一系列作用，增強(qiáng)了粳稻對低溫的耐受性。與粳稻相比，秈稻的bZIP73基因中有1個脫氧核苷酸不同，從而導(dǎo)致兩種水稻的相應(yīng)蛋白質(zhì)存在1個氨基酸的差異。判斷下列表述是否正確。(1)bZIP73基因的1個核苷酸的差異是由基因突變導(dǎo)致的。()(2)bZIP73蛋白質(zhì)的1個氨基酸的差異是由基因重組導(dǎo)致的。()(3)基因的堿基序列改變，一定會導(dǎo)致表達(dá)的蛋白質(zhì)失去活性。()二、拓展應(yīng)用鐮狀細(xì)胞貧血主要流行于非洲的瘧疾高發(fā)地區(qū)。具有一個鐮狀細(xì)胞貧血突變基因的個體(即雜合子)在氧含量正常的情況下，并不表現(xiàn)出鐮狀細(xì)胞貧血的癥狀，因?yàn)樵搨€體能同時合成正常和異常的血紅蛋白，并對瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力。(1)這些地區(qū)具有鐮狀細(xì)胞貧血突變基因的人占總?cè)丝诘谋壤^其他地區(qū)的高，為什么?(2)為什么某些看起來對生物生存不利的基因，歷經(jīng)漫長的進(jìn)化歷程依然“頑固”地存在?請結(jié)合這個例子剛明原因，并分析如何辯證地認(rèn)識基因突變與生物的利害關(guān)系。第2節(jié)染色體變異1.P87問題探討：作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉。討論：（1）根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識，試著完成該表格。.（2）為什么平時吃的香蕉是沒有種子的?（3）分析表中數(shù)據(jù)，你還能提出什么問題嗎?能否發(fā)揮想象力作出一些推測呢?2.P89探究?實(shí)踐:低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化秋水仙素與低濕都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，這兩種方法在原理上有什么相似之處?3.P91練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.染色體變異包括染色體數(shù)目的變異和結(jié)構(gòu)的變異。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)只有生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化才屬于染色體變異。()(2)體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體就是二倍體。()(3)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體。()2.秋水仙索能誘導(dǎo)多倍體形成的原因是()A.促進(jìn)細(xì)胞融合B.誘導(dǎo)染色體多次復(fù)制C.促進(jìn)染色單體分開，形成染色體D.抑制細(xì)胞有絲分裂時紡錘體的形成3.慢性髓細(xì)胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內(nèi)會出現(xiàn)大量惡性增殖的白細(xì)胞。該病是由于9號染色體和22號染色體互換片段所致。這種變異屬于()A.基因突變B.基因重組C.染色體結(jié)構(gòu)變異D.染色體數(shù)目變異4.填表比較豌豆、普通小麥、小黑麥的體細(xì)胞和配子中的染色體數(shù)目、染色休組數(shù)目，并且注明它們分別屬于幾倍體生物。二、拓展應(yīng)用1.在二倍體的高等植物中，偶然會長出一些植株弱小的單倍體，這些單信體一般不能通過有性生殖繁殖后代。單倍體是如何形成的?為什么不能繁殖后代?2.人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，得到的種子細(xì)胞中含有三個染色體組。把這些種子種下去，就會長出三倍體植株。下圖是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。據(jù)圖回答下列向題。(1)為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖?(2)獲得的四倍體西瓜為何要與二倍體雜交?聯(lián)系第1問，你能說出產(chǎn)生多倍體的基木途徑嗎?(3)有時可以看到三倍體西瓜中有少最發(fā)育并不成熟的種子，請推測產(chǎn)生這些種子的原因。(4)無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法?第3節(jié)人類遺傳病1.P92問題探討：科學(xué)家在人和小鼠體內(nèi)都發(fā)現(xiàn)了一種與肥胖相關(guān)的基因ob,該基因表達(dá)的蛋白質(zhì)被稱為瘦素。研究還發(fā)現(xiàn)，如果向ob基因突變(該基因無法表達(dá))的肥胖小鼠注射瘦素，則小鼠食量減少、體重下降。討論：（1）人體和小鼠的胖瘦只是由基因決定的嗎?（2）有人認(rèn)為“人類所有的疾病都是基因病”，你能說出這種提法的依據(jù)嗎?你同意這種觀點(diǎn)嗎?2.P92探究?實(shí)踐:調(diào)查人群中的傳染病討論：（1）你們所調(diào)查的遺傳病是否表現(xiàn)出家族遣傳傾向?（2）你們能否判斷出被調(diào)查的這幾種遺傳病是顯性的，還是隱性的?（3）有關(guān)資料表明，我國人群中高度近視的發(fā)病率為2%;紅綠色盲中男性發(fā)病率為4.71%，女性發(fā)病率為0.67%。你計算的發(fā)病率是否接近上述數(shù)據(jù)?如果不符，請分祈原因。3.P92思考?討論：基因檢測的利與弊(1)人們利用基因檢測已經(jīng)開發(fā)出不少治療疾病的藥物，設(shè)想一下，當(dāng)人類對一些重要疾病的遺傳基因進(jìn)行深入了解后，是否可以開發(fā)出更多有針對性的藥物?請談一談基因檢測的其他益處。(2)有人說基因檢測就是基因體檢，可以全面地了解自己的基因狀況。當(dāng)你拿到基因檢測報告時，其他人如醫(yī)生也會看到這份報告。除醫(yī)生和家人外，其他人有權(quán)知道這一信息嗎?(3)兩位戀人即將結(jié)婚，其中一方要求另一方出示基因檢測報告，想了解對方的基因狀況，判斷對方是否有遺傳病或其他疾病的致病基因。你認(rèn)為這樣做合適嗎?怎樣處理比較好?4.P96練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.人類的許多疾病與基因有關(guān)，判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)先天性疾病都是遺傳病。()(2)單基因遺傳病都是由隱性致病基因引起的。()(3)通過遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷和基因檢測，可以完全避免速傳病的發(fā)生。()2.預(yù)防和減少出生缺陷，是提高出生人口素質(zhì)、推進(jìn)健康中國建設(shè)的重要舉措。下列有關(guān)預(yù)防和減少出生缺陷的表述，正確的是()A.禁止近親結(jié)婚可杜絕遺傳病患兒的降生B.遺傳咨詢可確定胎兒是否患唐氏綜合征C.產(chǎn)前診斷可初步確定胎兒是否患貓叫綜合征D.產(chǎn)前診斷可確定胎兒是否患所有的先天性疾病二、拓展應(yīng)用1.白化病是一種隱性遺傳病。已知一位年輕女性的弟弟患了此病，那么她是否攜帶白化病的基因?她未出生的孩子是否可能患白化病?如果你是一位遺傳咨詢師，你將如何向她提供咨詢?2.下圖表示母親生育年齡與子女唐氏綜合征發(fā)病率之間的關(guān)系。(1)從圖中你可以得出什么結(jié)論?(2)從減數(shù)分裂的角度推測唐氏綜合征形成的原因。(3)我國相關(guān)法規(guī)規(guī)定，35歲以上的孕婦必須進(jìn)行產(chǎn)前診斷，以篩查包括唐氏綜合征在內(nèi)的多種遺傳病。這樣做的原因是什么?有哪些社會意義?3.有人說，“人類的基因都是平等的，沒有正常基因和異?；蛑?，也沒有好基因和壞基因之分。遺傳病患者承擔(dān)了或多或少的痛苦，但維持了人類基因的多樣性，并在研究相關(guān)基因的功能方面作出了貢獻(xiàn)。”你認(rèn)同這一觀點(diǎn)嗎?這對你從基因的視角看待生命、尊重和關(guān)愛遺傳病患者有什么啟發(fā)?5.P96復(fù)習(xí)與提高一、選擇題1.

DNA復(fù)制過程中發(fā)生的堿基序列變化，可能導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生。下列能產(chǎn)生新基因的是()A.基因重組B.基因突變C.基因分離D.染色體倍增

2.將基因型為AaBb的植株的花粉?；蚧ò昙?xì)胞同時在適宜的條件下進(jìn)行離體培養(yǎng)，正常情況下，花粉粒或花瓣細(xì)胞發(fā)育成的幼苗的基因型不可能是()

A.abB.Ab.C.aaBBD.AaBb3.癌癥是當(dāng)前嚴(yán)重威脅人類生命的疾病，是導(dǎo)致我國城市居民死亡的首要原因。下列有關(guān)癌細(xì)胞的敘述，錯誤的是

()

A.具有細(xì)胞增殖失控的特點(diǎn)B.癌細(xì)胞只有原癌基因沒有抑癌基因

C.基因突變可能使正常細(xì)胞變成癌細(xì)胞D.細(xì)胞膜上糖蛋白減少，癌細(xì)胞易分散轉(zhuǎn)移4.基因重組使產(chǎn)生的配子種類多樣化，進(jìn)而產(chǎn)生基因組合多樣化的子代。下列相關(guān)敘述錯誤的是(D)

A.基因重組可導(dǎo)致同胞兄妹間的遺傳差異B.非姐妹染色單體的交換可引起基因重組C.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組D.純合子自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離

二、非選擇題

1.一對夫婦，女方由于X染色體上攜帶一對隱性致病基因而患有某種遺傳病，男方表型正常。女方懷孕后，這對夫婦想知道胎兒是否攜帶這個致病基因。請幫助這對夫婦進(jìn)行分析。2.野生型鏈孢霉能在基本培養(yǎng)基上生長，而用X射線照射后的鏈孢霉卻不能在基本培養(yǎng)基上生長。在基本培養(yǎng)基中添加某種維生素后，經(jīng)過X射線照射后的鏈孢霉又能生長了。請你對這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出合理的解釋。3.人工種植的香蕉大多是三倍體