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基因突變習(xí)題一一、填空題1、基因突變的一般特征是、。2、吖啶橙能嵌入DNA雙鏈中的堿基之間,引起單一核酸的缺失或插入,造成突變,稱(chēng)為_(kāi)。3、根據(jù)對(duì)DNA作用的特點(diǎn),化學(xué)誘變劑可分為:、。4、從突變引起遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變來(lái)判斷,基因突變包括_和_兩種。5、小麥和黑麥?zhǔn)莾蓚€(gè)近緣種,小麥常發(fā)生籽粒顏色突變,根據(jù)基因突變的_可以推測(cè)黑麥也可能發(fā)生這種突變。6、HNO2的脫氨作用可使_變成次黃嘌呤(H),從而改變_,在DNA復(fù)制時(shí)H將與_配對(duì)。7、_導(dǎo)致基因的化學(xué)物質(zhì)(DNA)發(fā)生電離作用而產(chǎn)生突變。1、重演性和可逆性、多方向性、有害性和有利性、平行性2、嵌合誘變劑3、烷化劑、堿基類(lèi)似物、改變DNA中堿基的化合物、結(jié)合到DNA分子中的化合物4、堿基替換、移碼突變5、平行性6、A 堿基的配對(duì)特性 C7、電離輻射四、問(wèn)答題1舉例說(shuō)明自發(fā)突變和誘發(fā)突變、正突變和反突變。答:通過(guò)外界環(huán)境條件的自然作用,或由植物體內(nèi)生理生化變化而發(fā)生的突變,稱(chēng)為自發(fā)突變。如壽星桃是由正常的桃突變而來(lái)(DwDw-Dwdw-dwdw)。自然條件下,水稻的矮生型、棉花的短果枝、玉米的糯性胚乳等性狀,都是基因自發(fā)突變的結(jié)果。人為地利用物理、化學(xué)或其它因素影響而發(fā)生的突變稱(chēng)為誘發(fā)突變。如輻射誘發(fā)引起的蘋(píng)果短枝型變異、人工誘發(fā)櫻桃緊湊型變異?;蛲蛔兿裨S多生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程一樣是可逆的,即顯性基因A可以突變?yōu)殡[性基因a,而隱性基因a也可突變?yōu)轱@性基因A。前者通常稱(chēng)為正突變,后者稱(chēng)為反突變或回復(fù)突變。例如水稻有芒基因A可以突變?yōu)闊o(wú)芒基因a,而無(wú)芒基因a也可突變?yōu)橛忻⒒駻。2什么叫復(fù)等位基因?人的ABO血型復(fù)等位基因的遺傳知識(shí)有什么利用價(jià)值?答:位于同一基因位點(diǎn)上的各個(gè)等位基因在遺傳學(xué)上稱(chēng)為復(fù)等位基因。復(fù)等位基因并不存在于同一個(gè)體(同源多倍體是例外),而是存在于同一生物類(lèi)型的不同個(gè)體里。人的ABO血型就是由IA、IB和i三個(gè)復(fù)等位基因決定著紅細(xì)胞表面抗原的特異性。其中,IA基因、IB基因分別對(duì)i基因?yàn)轱@性,IA與IB為共顯性。根據(jù)ABO血型的遺傳規(guī)律可進(jìn)行親子鑒定等。3何為芽變?在生產(chǎn)實(shí)踐上有什么價(jià)值?答:芽變是體細(xì)胞突變的一種,突變發(fā)生在芽的分生組織細(xì)胞中。當(dāng)芽萌發(fā)長(zhǎng)成枝條,并在性狀上表現(xiàn)出與原類(lèi)型不同,即為芽變。芽變是植物產(chǎn)生新變異的豐富源泉,它既可為雜交育種提供新的種質(zhì)資源,又可從中選出優(yōu)良新品種,是選育品種的一種簡(jiǎn)易而有效的方法。全世界有一半蘋(píng)果產(chǎn)量來(lái)自于芽變,如品種:元帥、紅星、新紅星、首紅、超首紅。4為什么基因突變大多數(shù)是有害的?答:大多數(shù)基因的突變,對(duì)生物的生長(zhǎng)和發(fā)育往往是有害的。因?yàn)楝F(xiàn)存的生物都是經(jīng)歷長(zhǎng)期自然選擇進(jìn)化而來(lái)的,它們的遺傳物質(zhì)及其控制下的代謝過(guò)程,都已經(jīng)達(dá)到相對(duì)平衡和協(xié)調(diào)狀態(tài)。如果某一基因發(fā)生突變,原有的協(xié)調(diào)關(guān)系不可避免地要遭到破壞或削弱,生物賴于正常生活的代謝關(guān)系就會(huì)被打亂,從而引起程度不同的有害后果。一般表現(xiàn)為生育反常,極端的會(huì)導(dǎo)致死亡。5有性繁殖和無(wú)性繁殖、自花授粉和異花授粉與突變性狀表現(xiàn)有什么關(guān)系?答:有性繁殖植物:性細(xì)胞發(fā)生顯性突變,則在后代中立即表現(xiàn);如果是隱性突變,后代自交也可以得到純合的突變體。體細(xì)胞發(fā)生顯性突變,則以嵌合體形式存在;體細(xì)胞發(fā)生隱性突變,不能立即表現(xiàn),如要使它表現(xiàn)則需要把隱性突變體進(jìn)行有性繁殖。無(wú)性繁殖植物:體細(xì)胞顯性突變后,形成嵌合體,用嵌合體進(jìn)行無(wú)性繁殖,可以得到表現(xiàn)各種變異的嵌合體,也可能得到同質(zhì)突變體;發(fā)生隱性突變則無(wú)法通過(guò)無(wú)性繁殖使之得到表現(xiàn)。自花授粉植物:一般自花授粉植物突變頻率低,遺傳上較穩(wěn)定,但是突變后容易表現(xiàn),容易被檢出。異花授粉植物:異花授粉植物突變頻率相對(duì)較高,但是突變后不容易被檢出。因?yàn)轱@性突變成雜合狀態(tài)存在,隱性突變大多被顯性基因遮蓋而不表現(xiàn),只要在自交時(shí)基因型純合,才能表現(xiàn)。6突變的平行性說(shuō)明什么問(wèn)題,有何實(shí)踐意義?答:親緣關(guān)系相近的物種因遺傳基礎(chǔ)比較近似,往往發(fā)生相似的基因突變。這種現(xiàn)象稱(chēng)為突變的平行性。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn),當(dāng)了解到一個(gè)物種或?qū)賰?nèi)具有哪些變異類(lèi)型,就能夠預(yù)見(jiàn)到近緣的其它物種或?qū)僖部赡艽嬖谙嗨频淖儺愵?lèi)型,這對(duì)于人工誘變有一定的參考意義。7利用花粉直感現(xiàn)象測(cè)定突變頻率,在親本狀態(tài)配置上應(yīng)該注意什么問(wèn)題?答:一般應(yīng)該用隱性純合體作母本,用顯性純合體經(jīng)誘變處理的花粉作父本進(jìn)行雜交。8在高稈小麥田里突然出現(xiàn)一株矮化植株,怎樣驗(yàn)證它是由于基因突變,還是由于環(huán)境影響產(chǎn)生的?答:如果是在苗期發(fā)現(xiàn)這種情況,有可能是環(huán)境條件如土壤肥力、光照等因素引起,在當(dāng)代可加強(qiáng)矮化植株與正常植株的栽培管理,使其處于相同環(huán)境條件下,觀察它們?cè)谏L(zhǎng)上的差異。如果到完全成熟時(shí),兩者高度表現(xiàn)相似,說(shuō)明它是不遺傳的變異,由環(huán)境影響引起的;反之,如果變異體與原始親本明顯不同,仍然表現(xiàn)為矮稈,說(shuō)明它可能是遺傳的變異。然后進(jìn)行子代比較加以驗(yàn)證,可將矮化植株所收種子與高稈小麥的種子播種在相同的環(huán)境條件下,比較它的后代與對(duì)照在株高上的差異。如矮化植株的種子所長(zhǎng)成的植株仍然矮化,則證明在高稈小麥田里出現(xiàn)的一株矮化植株是由于基因突變引起的。9試述物理因素誘變的機(jī)理。答:本章所指的物理因素只限于各種電離輻射和非電離輻射。電離輻射包括 射線、射線和中子等粒子輻射,還包括 射線和X射線等電磁輻射。電離輻射能使構(gòu)成基因的化學(xué)物質(zhì)直接發(fā)生電離作用。輕者造成基因分子結(jié)構(gòu)的改變,產(chǎn)生突變了的新基因,重者造成染色體的斷裂,引起染色體結(jié)構(gòu)的畸變。本章所指的非電離輻射就是紫外線。紫外線造成基因分子鏈的離析。分子鏈已經(jīng)離析的基因在重新組合的時(shí)候,有可能發(fā)生差錯(cuò)而出現(xiàn)基因突變。紫外線特別作用于嘧啶,使得同鏈上鄰近的嘧啶核苷酸之間形成多價(jià)的聯(lián)合。最通常的結(jié)果是促使胸腺嘧啶聯(lián)合成二聚體;或是將胞嘧啶脫氨成尿嘧啶,或是將水加到嘧啶的C4、C5位置上成為光產(chǎn)物。它可以削弱C與G之間的氫鍵,使DNA鏈發(fā)生局部分離或變性。10試用紅色面包霉的生化突變?cè)囼?yàn),說(shuō)明性狀與基因表現(xiàn)的關(guān)系。答:射線照射后的分生孢子可誘發(fā)突變,讓誘變過(guò)的分生孢子與野生型交配,產(chǎn)生分離的子囊孢子,放入完全培養(yǎng)基里培養(yǎng)生長(zhǎng)(基本培養(yǎng)基上只有野生型能夠生長(zhǎng),突變型均不能生長(zhǎng)),鑒定是否突變:.取出完全培養(yǎng)基中各組分生孢子,分別于基本培養(yǎng)基上,如果能夠生長(zhǎng),說(shuō)明仍與野生型一樣,沒(méi)有突變;如不能夠生長(zhǎng),說(shuō)明發(fā)生了變異;.把確定為突變型的各組材料,分別培養(yǎng)于加入各種物質(zhì)的基本培養(yǎng)基中,如某一培養(yǎng)基上能生長(zhǎng),就說(shuō)明控制合成加入物質(zhì)的這種基因發(fā)生了突變;.如在上步2中確定為缺乏維生素合成能力的突變型,再進(jìn)一步在培養(yǎng)基中分別加入各種維生素分別培養(yǎng)這種突變型,如果其中一個(gè)能生長(zhǎng),則說(shuō)明是控制該個(gè)維生素合成的基因發(fā)生了突變。 上述生化突變的研究,清楚地說(shuō)明基因控制性狀,并非基因直接作用于性狀,而是通過(guò)一系列生化過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。三、填空1、Muller-5果蠅(X)染色體上有(棒眼B )基因和( 杏色眼Wa )基因,還有一個(gè)(倒位),運(yùn)用Muller-5技術(shù)可檢測(cè)(X)染色體上的(隱性或致死 )突變。2、DNA修飾物是通過(guò)化學(xué)變化改造DNA(分子結(jié)構(gòu))的物質(zhì)。包括(亞硝酸)、(烷化劑)、(羥胺)三類(lèi)。3、果蠅常染色體上基因突變檢測(cè),用果蠅的(平衡致死)品系,其染色體上有一個(gè)(翻翅 )基因,和一個(gè)(星狀眼)非等位基因,這兩個(gè)基因都是(顯)性基因,都屬于(隱性或純合)致死。4、紫外線適用范圍(微生物)(高等生物配子)(培養(yǎng)中的細(xì)胞)。五、回答下列問(wèn)題1、基因突變的一般特征?(1)、突變的隨機(jī)性(突變發(fā)生的時(shí)期和部位)突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、任何部位。體細(xì)胞和性細(xì)胞都能發(fā)生突變。(2)突變的稀有性(突變的頻率)突變的頻率低。(3)突變的可逆性 正常的野生型顯性基因A可以突變?yōu)殡[性基因a,反之亦可。如果把Aa稱(chēng)為正突變,aA為回復(fù)突變。正突變和復(fù)突變的頻率一般是不同的,常常是正突變頻率比回復(fù)突變的頻率高。(4)突變的多方向性一個(gè)基因可以突變?yōu)橐粋€(gè)以上的等位基因。(5)突變的獨(dú)立性一個(gè)基因的突變,并不影響其等位基因以及附近的其它基因也發(fā)生突變的現(xiàn)象。(6)突變的平行性親緣關(guān)系相近的物種因遺傳基礎(chǔ)比較近似,往往發(fā)生相似的基因突變,稱(chēng)突變的平行性。(7)突變的重演性(重復(fù)性)相同的基因突變,可以在同種生物不同個(gè)體、不同世代中重復(fù)出現(xiàn)。(8)突變的有害和有利性大多數(shù)是有害的、極端的類(lèi)型是致死突變,多數(shù)為隱性致死,也有少數(shù)顯性致死。少數(shù)的基因突變不僅對(duì)生物體無(wú)害,而且對(duì)生存有利。某些突變不影響生物的正常代謝過(guò)程,即不好不壞,這類(lèi)突變稱(chēng)為中性突變。2、什么是顯性致死與隱性致死?說(shuō)明二者的區(qū)別? 顯性致死:雜合致死。有一個(gè)致死基因就引起致死,可以是顯性基因,也可以是隱性基因。隱性致死:純合致死。等位基因的2個(gè)致死基因一樣時(shí)致死??梢允秋@性基因,也可以是隱性基因。AA或aa。3、某一雄性個(gè)體(性染色體組成為XY)受輻射后,(1)他的配子中產(chǎn)生X連鎖的隱性突變,它產(chǎn)生的后代會(huì)有什么影響?并說(shuō)明為什么(2)如果有X連鎖顯性突變,其后代會(huì)有什么影響?并說(shuō)明為什么(3)若雌性個(gè)體的卵細(xì)胞中有X連鎖隱性突變呢?并說(shuō)明為什么(4)在雌性個(gè)體中的卵細(xì)胞中有X連鎖顯性突變呢?并說(shuō)明為什么?(1)表型無(wú)明顯影響:因?yàn)橛H本中雌性個(gè)體是正常的,雄性個(gè)體產(chǎn)生X連鎖隱性突變,他們產(chǎn)生的后代中,雌性后代是突變基因雜合體,母本的X染色體上的顯性的等位基因就會(huì)覆蓋這個(gè)隱性突變的基因,不表現(xiàn)突變性狀;而雄性后代的X基因是正常的,也不表現(xiàn)突變性狀。(2)對(duì)后代雌性個(gè)體有影響:因?yàn)橛H本中雌性個(gè)體是正常的,雄性個(gè)體產(chǎn)生X連鎖顯性突變,產(chǎn)生的雌性后代,是突變基因雜合體,因而表現(xiàn)顯性突變性狀;而雄性后代的X基因是正常的,則不表現(xiàn)顯性突變性狀。(3)對(duì)后代的部分雄性個(gè)體有影響:因?yàn)橛H本中雄性個(gè)體X染色體是正常的,產(chǎn)生的雄配子含有正常的X染色體,雌性個(gè)體卵細(xì)胞有兩種類(lèi)型,一種X染色體是正常的,另一種是含有X連鎖隱性突變基因,所以產(chǎn)生的雌性后代,有一半是含有隱性突變基因的雜合體,一半是正常的,兩種
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