基因突变的诱发因子及分子机制综

基因突变的诱发因子及分子机制综述

摘要

基因突变可以自发突变，也可以通过其他因素诱发突变，包括物理因素突变、生物因素突变、化学因素突变，使DNA上碱基对的改变和碱基对的插入或缺失，而使基因发生突变。

关键词：基因突变、诱发突变、DNA、核苷酸、碱基替换

引言基因突变是指基因组DNA分子发生的突然的可遗传的变异。从分子水平上看，基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种隐定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因，这个基因叫做突变基因。于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。

正文引起基因突变的诱因很多，凡能诱发生物体变异的理化条件统称为诱变因素。

（一）自发突变的诱因

自发突变是指自然存在的而非人工诱发的一类突变，人类基因的自发突变频率在1.0×10-5～1.0×10-8之间，人体单基因病大多为自发突变的结果。例如，英国维多利亚王族的血友病，就是一种基因的自发突变。

关于自发突变的原因，目前还不太清楚，可能与外界因素和内部因素有关，自发突变很早就为人类所发现，在家养动物和栽培植物中，时常有突变体出现。1910年，Morgan 用白眼果蝇证明了伴性遗传现象。

生物体内某些生理过程中产生的有关化学物质对自发突变也有相当重要的影响。支持这一论点的证据有：

1、植物的种子贮藏久了，常增加突变率。例如，金鱼草的自发突变率大约是1%（包括所有的座位，若每个基因的突变率为1×10-5，则一个配子中有10000个座位的话，即为1%），但种子贮藏6-9年以后，突变率为1.6-5.3%，贮藏10年以后，可达14.3%。

2、把番茄种在很干燥的条件下，提高细胞的渗透压，以后从它们的F2和F3中可以分离出许多突变体来。

人工诱发基因突变可以大大提高突变率。1927年，Muller用X-ray处理果蝇精子，首开人工诱变的先河。以后，陆续发现了很多种人工诱变方法。这些诱变因素大致上可以分为两大类：物理的、化学的。

（二）诱发突变的因素

1.物理诱变因素辐射包括X—射线、α—射线、γ—射线以及中子、质子。辐射线所含的能量愈大，诱变效率愈高，其中X—射线、γ—射线等是能量极高的辐射，能使轨道上的电子脱离原子，造成电离，又称为电离辐射。

（1）.电离辐射诱变

包括α射线、β射线和中子等粒子辐射，还包括r射线和χ射线等电磁波辐射。中子的诱变效果最好。根据辐射（照射）的方法，可分为“内”和“外”照射。

电离辐射致变的机理

构成基因的化学物质的分子都是由原子构成的，原子又由数量相等的质子和电子构成。当电离辐射的射线碰控制基因任何分子时，照射的能量使原子外围的电子脱离轨道，原子从中性变为带正电荷的离子，产生“D的发电离”。射线进一步照射，在形成大量离子对的过程中所产生的电子，多数尚有较大的能量，能引起第二次电离，即“次维电离”，“次级电离”轻则造成基因分子结构改组，产生新基因，重则使染色体结构变异（断裂等）。辐射剂量越大，原发电离数就越多，→次级电离就越重→基因突变率就越高。

（2）.非电离辐射诱变

射线种类：紫外线

作用机理：由于能量较低，不足的使原子电离，只能产生激发作用，造成基因分子链的离折，结果这些离折的基因在重新组合时，不免发生差错，出现突变。Ultra violet最有较的波长为2600A0左右。即DNA吸收波长，一旦DNA吸收，促使离折→突变。

Ultra violet的适用范围30%的UV可以穿透玉米花粉壁，8%可穿过鸡蛋的卵黄膜。这样低的穿透力很难保证试验群体中每一个细胞都接受同样的辐射量。

2.化学因素诱变

化诱物质的种类与作用机理

（1）烷化剂

甲基磺酸乙酯[EMS，CH3SO4（OC2H5）]等。它们都有含有一个或多个不稳定的烷基（C2H5），这些烷基能移到电子密度较高的其他分子中去，这种通过烷基置换其它分子的氢原子的作用，叫做烷化作用。

（2）碱基类似

5-溴尿嘧啶（Bu）、5-溴脱氧尿核苷（BudR）、2-氨基嘌呤（Ap）等。前二者是胸腺嘧啶（T）的类似物，后一种是腺嘌呤（A）的类似物。

它们在不妨碍基因复制的情况下作为组成基因的成分参入到基因分子中去。由于它们与碱基不同，它们会在复制时发生偶然配对上的差错，从而导致基因突变。

（3）抗生素

重氨丝氨酸、丝裂霉素C，它们具有破坏基因分子结构的能力，因而造成染色体的断裂。

3.生物诱变因素生物诱变因素主要指病毒。如麻疹病毒、风疹病毒、疱疹病毒等，它们产生的毒素和代谢产物，如黄曲素等都有诱变作用。

（三）诱变机制

1物理诱变机制

（1）.电离辐射：

高能射线如X射线、α、β、γ射线、中子流等可导致原子电离，引起化学键断裂，进而产生突变。

两个作用途径:

1)直接使DNA链断裂，修复中连接错误，造成突变。

2)使环境中物质如水等电离，形成自由基，导致核苷酸被修饰，引起突变

（2）.紫外线

不能引起原子电离，但可引起T T聚合成二聚体TT，使DNA结构局部变形，引起复制错误，或在修复中出现错误，引起突变

1 化学诱变机制

（1）碱基类似物诱导替换突变

最常见：5-溴尿嘧啶(5-BU)，类似于T。

异构体：酮式烯醇式

配对形式：BU=A BU≡G

2-氨基嘌呤(AP)，类似于A

异构体：酮式烯醇式

配对形式：AP=T AP≡C

机制：可在DNA复制中，代替天然碱基，然后由于其配对的不稳定性，在下一次的DNA复制中导致碱基替换突变。

（2）.化学修饰及其诱变机制

1)亚硝酸的脱氨作用：A→次黄嘌呤(H)，C→U，G→黄嘌呤(X)

2)烷化剂如氮芥子气(NM)、乙烯亚氨(EI)、硫酸二乙酯(DES)等的烷基化作用：G→mG，类似于A; mG脱嘌呤作用引起缺失;烷化剂与磷酸结合引起DNA 断裂;在DNA链间形成交联，引起核苷酸被切除或丢失。

3)羟氨的羟基化作用：C羟化后类似于T，导致G≡C→A＝T

（四）突变类型

1.大损伤染色体畸变中，染色体结构的改变。如 DNA中大段缺失或增加所造成的变化。

2.点突变一个基因内部的一个或少数几个核苷酸的增加、缺失或取代。

3.碱基置换碱基置换是指DNA分子结构中一种碱基被另一种碱基所代替，使遗传密码子的组成发生的变化，其结果会影响该基因所决定的蛋白质的组成，有的则不起作用。

1．碱基替换

碱基替换是指一种碱基被另一种碱基所替代。当DNA分子中一个嘌呤被另一个嘌呤、或者一个嘧啶被另一个嘧啶所替代时，称为转换(transition)；而嘌呤与嘧啶之间的替换称为颠换(transversion)。碱基替换改变了原有DNA核苷酸的顺序，对多肽链中氨基酸顺序产生影响，导致同义突变、错义突变或无义突变。

同义突变(same sense mutation)，虽然DNA组成变了，某一密码子不同了，但在多肽链中仍插入同一氨基酸。例如DNA中一个碱基的替换，使mRNA上的密码子由GAU变为GAC，由于密码子GAU和GAC都为携带天冬氨酸的tRNA分子所识别，插入到多肽链相应位置上仍是天冬氨酸。

错义突变(missense mutation)时，DNA中碱基替换，使mRNA的某一密码子改变，由它编码的氨基酸就不同了。例如，DNA中碱基对T-A被G-C代替，使mRNA中编码色氨酸的三联体UGG改变为GGG，GGG是甘氨酸的密码子，因而被带有甘氨酸的tRNA所识别，插入到多肽链中的不是色氨酸而是甘氨酸了。

无义突变(nonsense mutation)为编码区的单碱基突变导致终止密码子(TAG、TGA或TAA)的形成，使mRNA的翻译提前终止，肽链的延长停止，形成不完全的肽链，因而其产物一般是没有活性的。

2．移码突变

在DNA分子中插入或缺失一个到数个(非3的倍数)碱基时，将会使插入或缺失点以后的所有密码内容改变，从而在翻译水平上引起多肽链的氨基酸顺序也完全改变，这种突变叫做移码突变(frameshiftmutation)。

碱基替换引起氨基酸序列的改变，将导致蛋白质活性和功能的不同程度的丧失：一般来说，性质相似的氨基酸替换对蛋白质功能的影响较小；而不同性质的氨基酸的相互替换则可能强烈地影响蛋白质的功能特性。在自发突变中，移码突变占比例很大，移码突变由于能引起蛋白质分子的全部改变，或形成不正常的蛋白质，因而造成的影响通常很大。

1 罗月球,余应年;用反义核酸技术研究POLκ基因对细胞遗传稳定性的影响[J];中国病理生理杂志;2003年09期

2刘天婵,余应年;N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍诱导共表达的蛋白基因启动子区的转录因子结合部位分析[J];中国病理生理杂志;2004年11 3鲁靖,余应年,谢海洋;N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍诱发的vero细胞JNK/SAPK通路的激活[J];中国病理生理杂志;2000年06期

4冯朝晖,余应年,陈星若;甲基硝基亚硝基胍诱发的遗传不稳定细胞DNA聚合酶βmRNA表达水平研究[J];中国病理生理杂志;1999年08期

5刘怡,黄克正,刘和山,杨志宏;基于产品基因进化的结构设计自动化[J];机械科学与技术;2004年07期

6王璐;V_A对V_E抗辐射自由基损伤作用中的剂量效应关系[D];第四军医大学;2001年

7 王仲文;;电离辐射诱发的基因组不稳定性与辐射致癌[A];中华医学会放射医学与防护学分会第二次中青年专题研讨会论文汇编[C];1999年

8 王铁山;张保国;王柱生;李强;;半导体探测器用于核衰变能发电机制研究

[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（二）[C];1994年

9 孟晓捷;勿与X射线“亲密接触”[N];健康报;2002年

10 金彩霞,徐方,余应年;反义阻断REV3基因表达对细胞自发突变和MNNG 诱导突变的影响[J];宁夏医学院学报;2002年05期

11 C.Auerbach,Mutation Research Problems Resultsand Perspectives,CHapman & Hall Ltd.,London,1976

四、基因突变的作用机理

基因突变的作用机理基因突变是由于DNA 分子中核苷酸序列的改变，随之基因作用改变，最后导致个体表型的改变。引起基因突变的理化因素很多，但每种诱变因素的诱变机理各有其特异性。（一）紫外线诱变机理紫外线的波长范围是136?390nm ,其中对诱变有效的范围是200? 300nm ，而260nm 效果最好，它能使原子中的内层电子提高能量，而成为活化分子，由于紫外线带有大约3?5ER 的能量（能量很少，穿透力弱不足以引起物质的电离，属非电离射线），它足以引起一个分子中某些化学键发生断裂、交联而产生化学变化，其主要效应是形成胸腺嘧啶二聚体。 DNA 中嘧啶对紫外线诱变的敏感性要比嘌呤大10 倍左右，常见T—T 二聚体以共价键在相邻的二个碱基间联结而成的嘧啶二聚体，是发生在DNA 的同一条链上的两个相邻的胸腺嘧啶残基间形成TT 聚体，也可形成TC 或CC 二聚体。大剂量的紫外线照射，能引起DNA 双螺旋的局部变性，可使两条互补链上的两个嘧啶残基互相靠近而形成二聚体，从而引起交联。当DNA 复制时，两链间的交联会阻碍双链的分开与复制，同一条链上相邻胸腺嘧啶之间二聚体的形成，则会阻碍碱基的正常配对，这样，不是导致复制的突然停止，就是导致在新形成的链上诱发一个改变了基因序列。（二）X 射线的诱变机理人体接受的辐射中，X 射线能将原子中的电子激发而形成正离子，它属于电离辐射，经X 射线处理后的DNA 分子，发现有核酸碱基的化学变化，氢键的断裂，单链或双链的断裂，双链之间的交联，不同DNA 分子之间的交联，以及DNA 和蛋白质之间的交联而诱发突变，同时电离辐射的能量被水分子所吸收，水分子失去电子变成正离子，电子若被另一个水分子捕获，这个水分子就变成水的负分子： NO+e f H2O 刚形成而不稳定的离子立刻分解，形成H。和OH。自由基，当这些自由基和细胞中溶解的氧发生反应后，生成过氧基HO° 2 ，这种氧化物质转移到核苷酸双链中去，能引起DNA 分子结构形式的改变，形成碱基类似物，导致碱基置换发生突变。一般来说，辐射所含的能量愈大，可使原子轨道上的电子变化以及分子共振态的改变也愈强，因而诱变的效率更高。除X射线外，丫射线也是能量极高的辐射，能使轨道上的电子完全离开原子，而造成电离。三）热的作用机理

(完整版)分子生物学复习题及其答案

一、名词解释 1、广义分子生物学：在分子水平上研究生命本质的科学，其研究对象是生物大分子的结构和功能。2 2、狭义分子生物学：即核酸（基因）的分子生物学，研究基因的结构和功能、复制、转录、翻译、表达调控、重组、修复等过程，以及其中涉及到与过程相关的蛋白质和酶的结构与功能 3、基因：遗传信息的基本单位。编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位，是染色体或基因组的一段DNA序列(对以RNA作为遗传信息载体的RNA病毒而言则是RNA序列)。 4、基因：基因是含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，包含产生一条多肽链或功能RNA 所必需的全部核苷酸序列。 5、功能基因组学：是依附于对DNA序列的了解，应用基因组学的知识和工具去了解影响发育和整个生物体的特定序列表达谱。 6、蛋白质组学：是以蛋白质组为研究对象，研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。 7、生物信息学：对DNA和蛋白质序列资料中各种类型信息进行识别、存储、分析、模拟和转输 8、蛋白质组：指的是由一个基因组表达的全部蛋白质 9、功能蛋白质组学：是指研究在特定时间、特定环境和实验条件下细胞内表达的全部蛋白质。 10、单细胞蛋白：也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。因而，单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。 11、基因组：指生物体或细胞一套完整单倍体的遗传物质总和。 12、C值：指生物单倍体基因组的全部DNA的含量，单位以pg或Mb表示。 13、C值矛盾：C值和生物结构或组成的复杂性不一致的现象。 14、重叠基因：共有同一段DNA序列的两个或多个基因。 15、基因重叠：同一段核酸序列参与了不同基因编码的现象。 16、单拷贝序列：单拷贝顺序在单倍体基因组中只出现一次，因而复性速度很慢。单拷贝顺序中储存了巨大的遗传信息，编码各种不同功能的蛋白质。 17、低度重复序列：低度重复序列是指在基因组中含有2～10个拷贝的序列 18、中度重复序列：中度重复序列大致指在真核基因组中重复数十至数万（<105）次的重复顺序。其复性速度快于单拷贝顺序，但慢于高度重复顺序。 19、高度重复序列：基因组中有数千个到几百万个拷贝的DNA序列。这些重复序列的长度为6~200碱基对。 20、基因家族：真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因，可能由某一共同祖先基因经重复和突变产生。 21、基因簇：基因家族的各成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位，定位于染色体的特殊区域。 22、超基因家族：由基因家族和单基因组成的大基因家族，各成员序列同源性低，但编码的产物功能相似。如免疫球蛋白家族。 23、假基因：一种类似于基因序列，其核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同、但却不能合成功能蛋白的失活基因。 24、复制：是指以原来DNA（母链）为模板合成新DNA（子链）的过程。或生物体以DNA/RNA

第21讲基因突变和基因重组

第21讲基因突变和基因重组考点1基因突变一、可遗传变异和不可遗传变异在光学显微镜下可见的可遗传变异为染色体变异，的变异为基因突变、基因重组，只在减数分裂过程发生的变异为基因重组，真、原核生物和病毒共有的变异类型为基因突变。二、基因突变 1．基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症

(1)图示中a 、b 、c 过程分别代表DNA 复制、转录和翻译。突变发生在a(填字母)过程中。 (2)患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由=====A T 突变成=====T A 。 2．基因突变的概念 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。 3．发生时间主要发生于有丝分裂间期或减Ⅰ分裂前的间期。 4．诱发基因突变的因素(连线) 类型举例引发突变原因 ①物理因素 a ．亚硝酸、碱基类似物 Ⅰ.影响宿主细胞DNA ②化学因素 b ．某些病毒的遗传物质 Ⅱ.损伤细胞内DNA ③生物因素 c ．紫外线、X 射线 Ⅲ.改变核酸碱基答案： 5．基因突变的特点 (1)普遍性：一切生物都可以发生。 (2)随机性：生物个体发育的任何时期和部位。 (3)低频性：自然状态下，突变频率很低。 (4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变。

(5)多害少利性：大多数基因突变对生物体是有害的，但有些基因突变，可使生物获得新性状，适应改变的环境。 6．基因突变的结果产生一个以上的等位基因。 7．意义 (1)新基因产生的途径； (2)生物变异的根本来源； (3)提供生物进化的原始材料。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置。(×) 2．有丝分裂前期不会发生基因突变。(×) 提示：基因突变不只发生在分裂间期。引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素，外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期。 3．基因突变不一定会引起生物性状的改变。(√) 4．基因突变不一定都产生等位基因。(√) 提示：病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。 5．基因突变不一定都能遗传给后代。(√) 提示：基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。 6．由基因B1突变的等位基因B2可能是由于碱基对替换或碱基

基因突变的诱发原理

第六节基因突变的诱发内容：一、物理因素诱变二、化学因素诱变一、物理因素诱变只限于各种电离辐射和非电离辐射 1.电离辐射诱变 ●包括α射线、β射线和中子等粒子辐射，还包括r射线和χ射线等电磁波辐射。中子的诱变效果最好。根据辐射（照射）的方法，可分为“内”和“外”照射。 ○外照射即辐射源与接受照射的物体之间要保持一定的距离，让射线从物体之外透入物体之内，在体内诱发基因突变。χ射线、r射线和中子都适用于“外照射”。 ○内照射即用浸泡或注射的方法，使其渗入生物体内，在体内放出β射线进行诱变。 α和β射线的穿透力很弱，故只能用“内照射”。实际应用时，一般不用α射线，只用β射线。β射线常用辐射源是P32和S35，尤以P32使用较多。 ●电离辐射致变的机理这主要是因为它们能使构成基因的化学物质直接发生电离作用。这些物质的分子都是由原子构成的，原子又由数量相等的质子和电子构成。当电离辐射的射线碰控制基因任何分子时，照射的能量使原子外围的电子脱离轨道，原子从中性变为带正电荷的离子，产生“D的发电离”。射线进一步照射，在形成大量离子对的过程中所产生的电子，多数尚有较大的能量，能引起第二次电离，即“次维电离”，“次级电离”轻则造成基因分子结构改组，产生新基因，重则使染色体结构变异（断裂等）。辐射剂量越大，原发电离数就越多，→次级电离就越重→基因突变率就越高。 ●辐射剂量及表示方法 ○定义：单位质量被照射的物质所吸收的能量数值，称为辐射剂量。 ○χ射线和r射线：用“伦琴”（r）表示，即在1克空气中吸收83尔格（erg）辐射的能量。 ○中子：单位是“积分流量”。即每平方厘米的截面上通过的中子数（n/cm2）。 ○β射线：用“微居里”表示。具体是每克物质吸收多少“微居里”（μcu）的放射性同位素。微居里是放射强度单位，表示每秒钟有3-7×104个原子核发生蜕度。

(3)理解基因突变的检测方法

第十章基因突变一、教学目的与要求：（1）了解基因突变的类型和性质、特征（2）掌握基因突变分子机理和诱变因素的作用方式（3）理解基因突变的检测方法 (4) 掌握基因突变的修复途径二、教学重点、难点、疑点： 1.突变的概念、类型和性质 2.诱发突变的分子基础 3.诱发突变与人类癌症 4.生物体基因突变的修复机制 5.果蝇基因突变的检出 6.植物基因突变的检出 7.人类基因突变的检出 [解决方法] （1）通过出示基因结构变化的示意图，加深学生对基因突变内涵的理解。（2）课堂教学中不断提出问题，让学生通过概念的运用达到巩固概念和知识迁移的目的。 2．教学难点及解决办法基因突变的原因。 [解决办法] 对人类镰刀型细胞贫血症病因结合图解进行分析，使学生真正明白基因突变的原因——DNA复制过程也可能发生差错，基因中个别碱基的变化，就会造成性状改变。 3．教学疑点及解决办法为什么说基因突变是变异的主要来源？ [解决办法]讲明基因突变与基因重组的区别，联系实际举例。三、教学方法设计：四、教具或教学手段：多媒体课件五、教学过程与板书设计：

第一节基因突变的概念和特征一、基因突变的概念及类别 1、基因突变：指在染色体上一定位点基因内部的化学变化引起的突变基因突变：指染色体上一定位点基因内部的化学变化引起的突变 2、类别隐性突变：A a 显性突变：a A 自发突变—外界环境条件的自然作用或生物体内的生理生化变化而产生的突变诱发突变—在专门诱变因素影响引起的突变，为“诱发突变” 形态突变型—可见突变：指造成外形改变的突变型至死突变型—能造成个体死亡或生命力明显下降的突变型条件突变型—在一定条件下有致死效应 3.一般特征 ①突变的频率：指生物体在每一世代中发生突变的机率，或者在一定时间内突变可能发生的次数。高等植物 10-5— 10-8 细菌和噬菌体 10-4—10-10范围大、突变频率比动植物高例如：氨基酸过程中三种疾病是由三种基因突变导致酶发生变化引起的，有一定的突变频率苯丙氨酸羟化酶缺乏导致苯丙酮尿症；尿黑尿酸氧化酶缺乏会产生尿黑酸尿症；酪氨酸酶缺乏导致白化病苯丙氨酸羟化酶苯丙酮酸苯丙氨酸酪氨酸积累尿黑尿酸氧化酶酪氨酸酶苯丙酮尿症尿黑酸黑色素

分子生物学检验完整版

1病原生物基因组在医学上有何应用？详见书P3 a菌种鉴定b确定病毒感染和病毒载量c病毒分析d细菌耐药监测和分子流行病学调查 2什么是原癌基因，原癌基因有什么特性，原癌基因可以分为哪些种类以及原癌基因常见的激活机制有哪些？原癌基因是指人类或其他动物细胞（以及致癌病毒）固有的一类基因，能诱导细胞正常转化并使之获得新生物特征的基因总称。特性：进化上高度保守，负责调控正常细胞生命活动，可以转化为癌基因。功能分类：生长因子，生长因子受体，信号转导蛋白，核调节蛋白，细胞周期调节蛋白，抑制凋亡蛋白激活机制：插入激活，基因重排，基因点突变，基因扩增，基因转录改变 3试述Down综合征（21三体综合征）的主要临床特征及核型。临床特征：生长发育障碍，智力低。呆滞面容，又称伸舌样痴呆。40%患者有先天性心脏畸形。肌张力低，50%患者有贯通手，男患者无生育能力，女患者少数有生育能力，遗传风险高。核型：92.5%患者游离型：核型为47，XX（XY）,+21 2.5%患者为嵌合型：46, XX（XY）/47 ，XX（XY）,+21 5%患者为易位型：46，XX（XY）,-14 ，+t（14q21q） 4简述淋球菌感染的主要传统实验室诊断方法及其主要特点，对比分析分子生物学方法的优势1直接涂片染镜检：敏感度和特异性差，不能用于确诊。 2分离培养法：诊断NG感染的金标准，但是其对标本和培养及营养要求高，培养周期长，出报告慢，难以满足临床要求。 3免疫学法：分泌物标本中的非特异性反应严重以及抗体法间的稳定性和条件限制，推广受限。分子生物学的优点：敏感，特异，可直接从了临床标本中检出含量很低的病原菌，适应于快速检测 5、在单基因遗传病的分子生物学检验中，点突变检测常用方法有哪些？ 1异源双链分析法（HA）2突变体富集PCR法3变性梯度凝胶电泳法4化学切割错配法5等位基因特异性寡核苷酸分析法 6DNA芯片技术7连接酶链反应8等位基因特异性扩增法9RNA酶A切割法10染色体原位杂交11荧光原位杂交技术 6、简述白假丝酵母菌的分子生物学检验方法白假丝酵母菌分子生物学检验主要包括白假丝酵母菌特异性核酸（DNA RNA）的检测、基因分型和耐药基因分析等。 1PCR技术：选择高度特异性的天冬氨酸蛋白酶基因设计引物 PCR—斑点杂交技术：正向杂交和反向杂交，后者可一次检测多种真菌 DNA指纹技术：RFLPRAPD电泳核型分析 AP —PCR技术：定义方法简便，快速，特别适合临床应用 DNA序列分析：可测定rDNA序列也适用于基因突变引起的耐药基因芯片技术：适用于病原体的耐药研究 7、 F VIII基因倒位导致血友病A，DMD基因外显子缺失导致与杜氏肌营养不良，珠蛋白基因突变导致与珠蛋白合成障碍性贫血。（第11章，P197，P203，P207。窝觉得大家把题目读三遍就可以了）答：F VIII基因倒位是导致的血友病A的主要原因（占50%）其它基因突变，如点突变，缺失，插入也会导致血友病A。同理DMD基因外显子缺失是迪谢内肌营养不良（杜氏肌营养不良）发生的主要原因（60%-70%）。珠蛋白合成障碍性贫血有六种，主要的两种是a珠蛋白生成障碍性贫血和B珠蛋白生成障碍性贫血，基因突变是主要发病原因。&基因多态性有哪些的临床应用？（P4）

第四章基因与基因组学(答案)

第四章基因与基因组学（答案）一、选择题（一）单项选择题 1.关于DNA分子复制过程的特点，下列哪项是错误的? A.亲代DNA分子双股链拆开，形成两条模板链 B.新合成的子链和模板链的碱基互补配对 C.复制后新形成的两条子代DNA分子的碱基顺序与亲代的DNA分子完全相同 D. 以ATP、UTP、CTP、GTP和TDP为合成原料 E.半不连续复制 *2.建立DNA双螺旋结构模型的是： A.Mendel B.Morgan C.Hooke D.Watson and Crick E.Sthleiden and Schwann *3.下列哪个不属于基因的功能? A.携带遗传信息 B.传递遗传信息 C.决定性状 D.自我复制 E.基因突变 4.DNA分子中核苷酸顺序的变化可构成突变，突变的机制一般不包括： A.颠换 B.内复制 C.转换 D.碱基缺失或插入 E.不等交换 5.下列哪一种结构与割(断)裂基因的组成和功能的关系最小? A.外显子 B.内含子 C.TATA框 D.冈崎片段 E.倒位重复顺序 *6.在一段DNA片段中发生何种变动，可引起移码突变? A.碱基的转换 B.碱基的颠换 C.不等交换 D.一个碱基对的插入或缺失 E.3个或3的倍数的碱基对插入或缺失 7.从转录起始点到转录终止点之间的DNA片段称为一个： A.基因 B.转录单位 C.原初转录本 D.核内异质RNA E.操纵子 8.在DNA复制过程中所需要的引物是； A.DNA B.RNA C.tRNA D.mRNA E.rRNA 9.下列哪一项不是DNA自我复制所必需的条件? A.解旋酶 B.DNA多聚酶 C.RNA引物 D. ATP、GTP、CTP和TTP及能量 E.限制性内切酶 10.引起DNA形成胸腺嘧啶二聚体的因素是 A.羟胺 B.亚硝酸 C.5-溴尿嘧啶 D.吖啶类 E.紫外线 11.引起DNA发生移码突变的因素是 A.焦宁类 B.羟胺 C.甲醛 D.亚硝酸 E.5-溴尿嘧啶 12.引起DNA分子断裂而导致DNA片段重排的因素 A.紫外线 B.电离辐射 C.焦宁类 D.亚硝酸 E.甲醛 13.可以引起DNA上核苷酸烷化并导致复制时错误配对的因素 A.紫外线 B.电离辐射 C.焦宁类 D.亚硝酸 E.甲醛 14.诱导DNA分子中核苷酸脱氨基的因素 A.紫外线 B.电离辐射 C.焦宁类 D.亚硝酸 E.甲醛 15.由脱氧三核苷酸串联重复扩增而引起疾病的突变为 A.移码突变 B.动态突变 C.片段突变 D.转换 E.颠换 16.在突变点后所有密码子发生移位的突变为 A.移码突变 B.动态突变 C.片段突变 D.转换 E.颠换 *17.异类碱基之间发生替换的突变为 A.移码突变 B.动态突变 C.片段突变 D.转换 E.颠换 18.染色体结构畸变属于 A.移码突变 B.动态突变 C.片段突变 D.转换 E.颠换 *19.由于突变使编码密码子形成终止密码，此突变为 A.错义突变 B.无义突变 C.终止密码突变 D.移码突变 E.同义突变 *20.不改变氨基酸编码的基因突变为 A.同义突变 B.错义突变 C.无义突变 D.终止密码突变 E.移码突变 21.可以通过分子构象改变而导致与不同碱基配对的化学物质为 A.羟胺 B.亚硝酸 C.烷化剂 D.5-溴尿嘧啶 E.焦宁类 *22.属于转换的碱基替换为 A.A和C B.A和T C.T和C D.G和T E.G和C *23.属于颠换的碱基替换为 A.G和T B.A和G C.T和C D.C和U E.T和U （二）多项选择题

分子生物学名词解释

名词解释 1. 基因（gene）： 2. 结构基因（structural gene）： 3. 断裂基因（split gene）： 4. 外显子（exon）: 5. 内含子（intron）: 6. 多顺反子RNA（polycistronic/multicistronic RNA）: 7. 单顺反子RNA（monocistronic RNA）: 8. 核不均一RNA（heterogeneous nuclear RNA, hnRNA）: 9. 开放阅读框（open reading frame, ORF）: 10. 密码子（codon）: 11. 反密码子（anticodon）: 12. 顺式作用元件（cis-acting element）: 13. 启动子（promoter）: 14. 增强子（enhancer）: 15. 核酶（ribozyme） 16. 核内小分子RNA（small nuclear RNA, snRNA） 17. 信号识别颗粒（signal recognition particle, SRP） 18. 上游启动子元件（upstream promoter element） 19. 同义突变（same sense mutation） 20. 错义突变（missense mutation） 21. 无义突变（nonsense mutation） 22. 移码突变（frame-shifting mutation） 23. 转换（transition） 24. 颠换（transversion）（三）简答题 1. 顺式作用元件如何发挥转录调控作用？ 2. 比较原核细胞和真核细胞mRNA的异同。 3. 说明tRNA分子的结构特点及其与功能的关系。 4. 如何认识和利用核酶？ 5. 若某一基因的外显子发生一处颠换，对该基因表达产物的结构和功能有什么影响？ 6. 举例说明基因突变如何导致疾病。（四）论述题 1. 真核生物基因中的非编码序列有何意义？ 2. 比较一般的真核生物基因与其转录初级产物、转录成熟产物的异同之处。 3. 真核生物的基因发生突变可能产生哪些效应？（二）名词解释 1.基因组（genome） 2. 质粒（plasmid） 3.内含子（intron） 4.外显子（exon） 5.断裂基因（split gene） 6.假基因（pseudogene） 7.单顺反子RNA（monocistronic RNA）

基因突变的诱发因素和分子机制

基因突变的诱发因素及分子机制摘要：基因突变（gene mutation）是指染色体上的某一位点发生了化学变化，也称为点突变（point mutation），它通常可引起一定的表型变化。广义的突变包括染色体畸变和基因突变，狭义的突变专指点基因突变。实际上微小的染色体崎变和点突变界限并不明确。基因突变的发生和DNA复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系，它也是生物进化的重要途径。基因突变是DNA分子上微小的改变，它是由于碱基的替换、增添、缺失造成的。基因突变既可在自然界自发产生，即自发突变（spontaneous mutation），也可人为地施加物理或化学因素诱发产生，即诱发突变（induced mutation）。现已知引起自发突变原因主要有：外界环境的影响：自然界中的各种射线（如宇宙中短波幅射、土壤中放射性元素等）都会引起基因突变。但由于宇宙射线在到达地球前被大气层基本消耗了，因此作用不大。温度的剧烈变化是另一种诱变因素。有人曾认为温度骤变是还阳参Crepis 自发突变的原因。一般情况下，突变率随温度的升高而增加。生物自身产生的诱变物质的作用：在用H 2O 2 处理生物时，加入过氧化氢酶可以降低诱变作用，如果同时再加入氰化钾（KCN）则诱变作用大幅度提高，这是因为KCN是过氧化氢酶的抑制剂。而生物体内在代谢的过程中，经常要产生一些中间产物，如过氧化物。在长久储藏的洋葱和烟草等种子中也曾经得到具有诱变作用的抽提物。原因是长久贮存的种子细胞内发生了化学变化，积累了许多有害物质，它们都可作为诱变剂发挥作用。碱基的异构互变效应：天然碱基结构类似物（如5-溴尿嘧啶）能错误地参入DNA，然后，酮式和烯醇式之间的异构互变可导致基因突变。而生物体的其他物质也有此种情况，如氨基和亚氨基之间的异构互变同样能引起自发突变。诱发突变（induced mutation）又称为人工诱变，简称为诱变，它是指人为地对生物体施加物理或化学因素所引起的突变。根据诱变因素的不同，可把它分为物理诱变和化学诱变。诱变的意义利用诱变可探讨基因突变的本质，从而推测引起突变的原因。诱变可创造变异类型，提高突变品率，扩大变异范围。从而获得遗传研究和作物育种所需的各种突变体，为选育新品种或新类型奠定物质基础。在人类遗传中可有目的地研究癌基因形成的机理。当证明高能幅射和许多化学物质不仅可诱发突变，而且可把有害的基因传给子代。因此有必要对这些诱变因素进行防范，从而可提高人类的遗传素质。诱发突变（induced mutation）又称为人工诱变，简称为诱变，它是指人为地对生物体施加物理或化学因素所引起的突变。根据诱变因素的不同，可把它分为物理诱变和化学诱变。物理诱变（physical induced mutation）又称为辐射诱变（radiative mutation），它是指利用各种射线对生物体进行诱变的方式。射线的种类适与外照射的射线：所谓外照射是指射线源在要照射的生物体外部，靠其穿透力，达到诱变的目的。这些射线主要有：X射线，它的波长很短，穿透力很强，

基因突变(二)

基因突变(二) (总分：240.00，做题时间：90分钟) 一、填空题(总题数：37，分数：90.00) 1.高等生物的自发突变率为______；细菌的自发突变率为______。（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：1×10-5～1×10-101×10-4～4×10-10）解析： 2.DNA复制中的错误包括 1等。（分数：1.00）填空项1:__________________ （正确答案：基因替换、移码突变、缺失和重复）解析： 3.常见的自发损伤有 1等。（分数：1.00）填空项1:__________________ （正确答案：脱嘌呤，脱氨基，氧化性损伤碱基）解析： 4.SOS修复与______基因和______基因有关，在正常细胞内SOS系统是______的。（分数：3.00）填空项1:__________________ （正确答案：recA lexA 关闭）解析： 5.任何离开野生型等位基因的变化称为______突变；任何回复野生型的变化称为______。（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：正向反突变或回复突变）解析： 6.突变引起的表型变异是多样的，根据明显的表型特征可分为______、______、______、______。（分数：4.00）填空项1:__________________ （正确答案：形态突变生化突变条件致死突变致死突变）解析： 7.基因突变的发生，受到很多环境因子和生理因子的影响，其中以生物的______、______和______的影响最为明显。（分数：3.00）填空项1:__________________ （正确答案：DNA复制错误自发损伤转座因子）解析： 8.性细胞中的显性突变在______代就可表现，隐性突变多在______代及以后世代中表现出来，体细胞的显性突变多在______代表现，使植株出现嵌合现象。（分数：3.00）填空项1:__________________ （正确答案：子一子二当）解析： 9.如果突变发生在合子中、合子第一次分裂后的一个子细胞中或叶芽中，个体的表现型分别为______、 ______、______。（分数：3.00）填空项1:__________________ （正确答案：突变体嵌合体变异枝条）解析： 10.基因突变与染色体畸变的主要区别是： 1。（分数：1.00）填空项1:__________________ （正确答案：染色体畸变是染色体水平上的变化，可涉及多个基因，多在细胞学水平可以观察到的突变现象。基因突变是基因内部发生的改变）解析：

基因突变与疾病

第九章基因突变与疾病基因（gene)是DNA分子上一段具有遗传功能的核苷酸序列，是细胞内遗传物质的主要结构和功能单位。基因具有如下特征：①基因能自我复制。一个基因随DNA的复制而成为两个相同的基因。②基因决定性状。DNA上某一结构基因经转录和翻译，决定某种酶和蛋白质的合成，从而表现出某一性状。③基因能发生突变。在生物进化过程中，由于多种因素的影响，基因可发生突变，基因突变是生物进化、分化的分子基础，也是某些疾病的基础，是生物界普遍存在的现象。第一节基因突变的概念和原因基因突变(gene mutation)是指DNA分子上核苷酸序列或数目发生改变。由一个或一对碱基发生改变引起核苷酸序列改变所致的突变，称为点突变（point mutation)；把核苷酸数目改变的基因突变称为缺失性或插入性突变(deletional and insertionar mutation)。基因突变后在原有位置上出现的新基因，称为突变基因（mutant gene)。基因突变后变为和原来基因不同的等位基因，从而导致了基因结构和功能的改变，且能自我复制，代代相传。基因突变可以发生在生殖细胞，也可发生在体细胞。发生在生殖细胞的基因突变可通过受精卵将突变的遗传信息传给下一代，并在子代所有细胞中都存在这种改变。由于子代生殖细胞的遗传性状也发生了相应的改变，故可代代相传。发生于有性生殖生物体细胞的基因突变不会传递给子代，但可传给由突变细胞分裂所形成的各代子细胞群，在局部形成突变细胞群体。通常认为肿瘤就是体细胞突变的结果。基因突变的原因很多，目前认为与下列因素有关：

一、自发性损伤大量的突变属于自发突变，可能与DNA复制过程中碱基配对出现误差有关。通常DNA复制时碱基配对总有一定的误配率，但一般均可通过DNA损伤的修复酶快速修正。如果少数误配碱基未被纠正或诸多修复酶某一种发生偏差，则碱基误配率就会增高，导致DNA分子的自发性损伤。二、诱变剂的作用诱变剂(mutagen）是外源诱发突变的因素，它们的种类繁多，主要有：（一）物理因素如紫外线、电离辐射等。大剂量紫外线照射可引起DNA主链上相邻的两个嘧啶碱以共价键相结合。生成嘧啶二聚体，相邻两个T、相邻两个C或C与T 之间均可形成二聚体，但最容易形成的二聚体是胸苷酸二聚体（thyminedimerTT )。由于紫外线对体细胞DNA的损伤，从而可以诱发许多皮肤细胞突变导致皮肤癌。电离辐射对DNA的损伤有直接效应和间接效应。前者系电离辐射穿透生物组织时，其辐射能量向组织传递，引起细胞内大分子物质吸收能量而激发电离，导致DNA理化性质的改变或损伤；后者系电离辐射通过扩散的离子及自由基使能量被生物分子所吸收导致DNA损伤。生物组织中的水经辐射电离后可产生大量稳定的、高活性的自由基及H 2O 2 等。这些自由基与活性氧与生物大分子作用不但可引起DNA损伤，而且也能引起脂质和生物膜的损伤及蛋白质和酶结构与功能的异常。电离辐射使DNA损伤的作用机制主要表现在三个方面：①碱基破坏脱落与脱氧戊糖分解。②DNA链断裂。③DNA交联或DNA-蛋白质交联。（二）化学因素如某些化工原料和产品、工业排放物、汽车尾气、农药、食品防腐剂和添加剂等均具有致突变作用。目前已检出的致突变化合物已达6万余种。现择下列常见化学诱变剂说明对DNA损伤的机制。

基因突变和基因重组

基因突变和基因重组【课前复习】在学习新课程前必须复习有关DNA的复制、基因控制蛋白质的合成、表现型与基因型的关系等知识，这样既有利于掌握新知识，又便于将新知识纳入知识系统中。温故——会做了，学习新课才能有保障1．DNA分子的特异性决定于 A．核糖的种类B．碱基的种类 C．碱基的比例D．碱基对的排列顺序答案：D 2．基因对性状控制的实现是通过A．DNA的自我复制 B．DNA控制蛋白质的合成 C．一个DNA上的多种基因 D．转运RNA携带氨基酸答案：B 3．下列关于基因型与表现型关系的叙述中，错误的是 A．表现型相同，基因型不一定相同B．基因型相同，表现型一定相同C．在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同

D．在相同生活环境中，表现型相同，基因型不一定相同答案：B 4．实现或体现遗传信息的最后阶段是在细胞的哪一部分中进行的 A．线粒体中B．核糖体中C．染色质中D．细胞质中答案：B 知新——先看书，再来做一做 1．变异的类型有_________和_________两种。后者有三个来源_________、___________、___________。2．基因突变 (1)概念：由于DNA分子中发生碱基对的___________、___________或___________，而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。 (2)实例：镰刀型细胞贫血症 ①根本原因：控制合成血红蛋白的DNA 分子的一个___________发生改变。 ②直接原因：血红蛋白多肽链中___________被___________代替。(3)结果：基因突变使一个基因变成它的___________基因，并且通常会引起—定的___________型的变化。

人教版高中生物必修2-5.1拓展资料：诱发基因突变的因素及其作用机理

诱发基因突变的因素及其作用机理（1）物理诱变因素在多种物理诱变因素中，应用最广泛并且行之有效的是射线。用于诱变的射线包括电离射线和非电离射线。在诱变研究中，X射线、γ射线、α射线、β射线和中子等都是人们常用的电离射线。最早用于诱变的电离射线是X射线，后来人们发现γ射线的诱变效果比较好，于是γ射线成为人工诱变的首选射线。近年来，人们发现中子的诱变效果也很好，用中子进行诱变的研究日趋增多。电离辐射作用于生物体时，首先从细胞中各种物质的原子或分子的外层击出电子，引起这些物质的原子或分子的电离和激发。当细胞内的染色体或DNA分子在射线的作用下产生电离和激发时，它们的结构就会改变，这是电离辐射的直接作用。此外，电离辐射的能量可以被细胞内大量的水吸收，使水电离，产生各种游离基团，游离基团作用于DNA分子，也会引起DNA分子结构的改变。研究表明，电离辐射诱发基因突变的频率，在一定范围内和辐射剂量成正比；电离辐射有累加效应，小剂量长期照射与大剂量短期照射的诱变效果相同。紫外线携带的能量很小，穿透力弱，不足以引起物质的电离，属于非电离射线。物质吸收紫外线后，其组成分子由于电子的激发而变成激发分子，结果极易引起分子结构的改变。在紫外线的照射下，DNA分子可能发生多种形式的结构改变，如DNA链的断裂、DNA分子内或分子间交联、DNA和蛋白质交联、胞嘧啶水合作用以及形成嘧啶二聚体等，这些变化都有可能引起基因突变，其中形成嘧啶二聚体（如胸腺嘧啶二聚体）是引起突变的主要原因。例如，DNA双链之间胸腺嘧啶二聚体的形成，会阻碍双链的分开和下一步的复制。同一条链上相邻胸腺嘧啶之间二聚体的形成，会阻碍碱基的正常配对和腺嘌呤的正常加入，使复制在这个点上停止或发生错误，于是新形成的链上便出现改变了的碱基顺序，在随后的复制过程中就会产生一个在两条链上碱基顺序都改变了的分子，从而导致基因突变。（2）化学诱变因素一些化学物质和辐射一样能够引起生物体发生基因突变。通过对上千种化学物质的诱变作用进行研究，发现从简单的无机物到复杂的有机物，金属离子、生

疾病的分子机制

疾病的分子机制疾病的分子机制是指一种狭义的概念，是指大分子（蛋白质与核酸）在疾病发生、发展中的作用。这里我们只阐述遗传性疾病中的基因突变机制。同样，把由于基因突变、缺失或表达障碍引起的疾病也称为“基因病”。一、基本概念与分类（一）基因病的分类 1.单基因病单基因病是指由单个基因缺陷引起的疾病。目前已发现五六千种单基因病。其中，多数单基因病表现为显性遗传；有的为隐性遗传；还有的呈 X 性连锁遗传（如血友病）。 2.多基因病多基因病是指由多个基因的结构或表达调控的改变引起的疾病。例如，高血压、糖尿病、自身免疫性疾病和恶性肿瘤等都属于多基因病。多基因病的相关基因在致病过程中发挥的作用可能等同，也可能有主有次。另外，也受年龄和环境因素影响，表现出基因的易感性。 3.获得性基因病获得性基因病是指由病原微生物感染引起宿主细胞的基因改变或丧失，但不会遗传。如 HBV 、 HCV 可整合到肝细胞的 DNA 上导致肝癌发生。（二）基因突变基因突变（ gene mutation ）是指基因组 DNA 分子在结构上发生核酸序列或数目的改变。我们讲基因突变存在于整个生物界，同样基因突变也是一把双刃剑：首先，没有基因的突变，就没有进化；另外，基因突变可以导致基因病的发生。基因的突变存在突变热点（ hot spots of mutation ）或突变区。因为 DNA 分子上的各个部位碱基发生突变的频率不同，某的部位突变频率高的称为突变区，突变频率低的称保守区。如只涉及单个碱基改变者称点突变（point mutation）。 1.基因突变的一般特征（1）多向性基因突变的多向性是指同一位点（ locus ）上的同一祖先基因可独立发生多次突变，形成等位基因（ multiple gene ）。例如，在染色体的某一个位点存在基因A ，在一定的条件下基因 A 发生突变形成 A1，再突变形成 A2、 A3、 A4等，并

基因突变和基因重组测试题(附解析)

基因突变和基因重组测试题（附解析）一、选择题 1．下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是( ) A．基因突变对生物个体是利多于弊 B．基因突变所产生的基因都可以遗传给后代 C．基因重组能产生新的基因 D．在自然条件下，基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式解析：选D 基因突变具有多害少利的特点；发生在体细胞中的基因突变一般不能遗传给后代；只有基因突变才可以产生新的基因，基因重组可以产生新的基因型；在自然条件下，只有进行有性生殖的生物才会发生基因重组。 2．下列关于遗传变异的说法正确的是( ) A．任何生物在遗传过程中都可以发生基因突变、基因重组和染色体变异 B．花药离体培养过程中发生的变异有基因重组和染色体变异 C．基因突变可发生在细胞内不同DNA分子上体现了其随机性 D．基因重组和染色体变异都可导致基因在染色体上的排列顺序发生改变解析：选C 原核生物和病毒不含染色体，不会发生染色体变异，基因重组一般发生在真核生物的有性生殖过程中；花药离体培养成单倍体幼苗过程中发生的是有丝分裂，该过程可以发生基因突变和染色体变异，但不会发生基因重组；细胞的不同DNA分子上的基因都可能发生突变，体现了基因突变的随机性；基因重组和染色体数目变异不会导致染色体上基因的排列顺序发生改变。 3.(2019·巢湖质检)如图是某二倍体动物细胞分裂示意图，其中字母表示基因。据图判断正确的是( ) A．此细胞含有4个染色体组，8个DNA分子 B．此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd C．此细胞发生的一定是显性突变 D．此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组解析：选D 图示细胞有2个染色体组，8个DNA分子；细胞中正在发生同源染色体的分离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，即基因重组；图中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因为D和d，其对应的同源染色体上含有d、d，但不能确定是D突变成d，还是d突变成D，故可能发生的是隐性突变，也可能发生的是显性突变。 4．(2018·齐齐哈尔三模)诺贝尔生理学或医学奖获得者克隆了果蝇的period基因，并发现该基因编码的mRNA和蛋白质含量随昼夜节律而变化。下列相关叙述正确的是( ) A．period基因的基本组成单位是核糖核苷酸

【高考真题分类汇编】基因突变和基因重组

【高考真题分类汇编】基因突变和基因重组1．(2019·江苏高考)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是() A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数 B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变 C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂 D．该病不属于染色体异常遗传病答案A 解析题述密码子由GAG变为GUG，则控制血红蛋白合成的基因的模板链中对应的CTC变为CAC，但该基因中A与T和C与G的对数不变，故氢键数不会发生改变，A错误；由题意可知，血红蛋白β链中发生了一个氨基酸的改变，故该突变引起了血红蛋白β链结构的改变，B正确；镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀状，严重缺氧时红细胞易破裂，造成患者严重贫血，甚至死亡，C正确；该病产生的根本原因是基因突变，属于单基因遗传病，不属于染色体异常遗传病，D正确。 2．某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是() A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的 C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移答案C 解析突变体M在添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长，可以说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，A正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体M和N都是由于基因发生突变而得来，B正确；突变体M与突变体N 混合培养能得到X是由于M将DNA整合到N的DNA中或N将DNA整合到M的DNA 中，实现了细菌间DNA的转移，D正确；突变体M的RNA为单链，不能整合到N的DNA 上，则不能形成X，C错误。