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第5章 基因突变和其它突变 第1节 基因突变和基因重组 【典型例析】 某种哺乳动物的心脏形状、大小很像人的心脏，它可能成为人体器官移植的重要来源，但会遭到人体的强烈排斥，这主要是因为该动物有一对纯合的基因（AA）能表达GT酶，从而使细胞表面具有一种多糖类物质，人体能够识别该多糖类物质，从而确定该心脏是外来的异种器官。经过科学家多年的努力，目前得到了编码GT酶的基因中有一个丧失表达功能的一些新型个体(Aa)。请回答： 人体对该动物心脏的排斥，是人类________系统起作用的结果，其本质是人体_________与该动物的__________ 相互作用。 上述新型个体能否作为人体器官移植的重要来源？为什么？ 今后用常规的杂交方法能否获得GT酶的一对基因都丧失表达功能的个体？说明理由。 解析：医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫做器官移植。由于每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的组织相容性抗原，如果将别人或其他动物的器官移植到病人身上，病人的免疫系统就会认出这是“非己”成分而加以排斥。其本质是人体的抗体与异己的抗原相互作用的结果。器官移植的成败主要取决于供者和受者的组织相容性抗原是否一致或相近。题目中的新型个体（Aa）控制GT酶的基因中仍有一个A基因具有表达功能，会产生抗原——多糖类物质，与人体抗体发生免疫排斥反应，因此该个体不能作为人体器官移植的来源，但是，用常规杂交的方法，Aa×Aa →AA、Aa、aa其中aa为所需要的个体。 答案：（1）免疫 抗体 抗原 （2）不能。因为现有新型个体控制GT酶的一对基因中仍有一个具有表达功能。 能。因为新型个体的一对控制GT酶的基因中，有一个丧失表达功能，所以杂交的后代会出现一对GT酶基因都丧失表达功能的个体。 选择题 1．用紫外线照射红色细菌的培养基，几天后，出现了1个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全部是白色的。这是因为：（ ） A.染色体变异 B.基因重组 C.自然突变 D.人工诱变 2．自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下： 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 酪氨酸 丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是（ ） A.突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添 B.突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添 C.突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添 D.突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添 二、非选题 昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫发生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物合成技术将其导入细菌体内，回答： （1）人工诱变在生产实践中已得到广泛的应用，其原因是_____________________________ ______________________________________________________________________________。 (2)酯酶的化学本质是什么？基因控制酯酶的合成要经过哪两个过程？__________________ ______________________________________________________________________________。 (3)通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于______________________ ______________________________________________________________________________。 （4）请你具体说出一项上述科研成果的实际应用：_________________________________ ______________________________________________________________________________。 【探究·设计】 观察玉米穗上玉米粒的不同颜色 实验目的：研究玉米粒颜色的单基因遗传及两种可能的杂交方式 实验材料：有不同颜色玉米粒的玉米穗2个 实验步骤： ①观察老师提供的两个玉米穗。 ②数一数每个玉米穗上深色和浅色玉米穗的数目并做记录。