1、下列细胞在其生命活动过程中既有可能发下列细胞在其生命活动过程中既有可能发 生基因重组现象生基因重组现象, ,又有可能发生基因突变又有可能发生基因突变 现象的是现象的是 D D 大肠杆菌的某基因有大肠杆菌的某基因有180180个碱基对个碱基对, ,由于受到由于受到X X射射 线的辐射少了一个碱基对线的辐射少了一个碱基对. .此时此时, ,由它控制合成由它控制合成 的蛋白质与原来的蛋白质比较的蛋白质与原来的蛋白质比较, ,不可能出现的情不可能出现的情 况是况是 C C A.59个氨基酸，且氨基酸的排列顺序没有改变 B.59个氨基酸，且氨基酸的排列顺序有改变 C.60个氨基酸，且氨基酸的排列顺序有改
2、变 D.少于59个氨基酸，且氨基酸的排列顺序有改 变 第第5 5章第章第1 1节节-基因突变和基因重组基因突变和基因重组 一、基因突变一、基因突变 1.1.概念概念DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的替换替换、增添增添和和 缺失缺失，而引起的，而引起的基因结构的改变基因结构的改变 2.2.时间时间 3.3.原因原因 细胞分裂间期细胞分裂间期DNADNA分子进行复制时分子进行复制时 自发因素和诱发因素自发因素和诱发因素 4.4.特点特点 普遍性、随机性、不定向性、低频性、普遍性、随机性、不定向性、低频性、 多害少利性多害少利性 5.5.意义意义 新基因产生的途径；生物变异的根本新基因
3、产生的途径；生物变异的根本 来源；生物进化的原始材料。来源；生物进化的原始材料。 二、基因重组二、基因重组 1.1.概念概念 3.3.时间时间 2.2.原因原因 4.4.特点特点 5.5.意义意义 是是指指生物体进行生物体进行有性生殖有性生殖的过程中，控的过程中，控 制制不同性状不同性状的基因的重新组合。的基因的重新组合。 减数第一次分裂的四分体时期和后期减数第一次分裂的四分体时期和后期 非同源染色体上非等位基因自由组合；非同源染色体上非等位基因自由组合； 同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换。同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换。 非常丰富非常丰富 生物变异的来源之一，对于生物进化有生物
4、变异的来源之一，对于生物进化有 重要意义。重要意义。 三、总结三、总结 1.1.变异概念变异概念在同一物种的子代与亲代之间或子代 在同一物种的子代与亲代之间或子代 的个体之间出现不完全相同的现象的个体之间出现不完全相同的现象 2.2.变异分类变异分类不可遗传变异和可遗传变异 不可遗传变异和可遗传变异 3. 3. 基因突变基因突变_产生新的基因产生新的基因,_,_基因型基因型; ;基基 因重组因重组_产生新的基因，产生新的基因，_产生新的基因型产生新的基因型 . . 能能能能 不能不能能能 4.4.基因突变的实例基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 5.5.基因突变基因突变_会引起蛋
5、白质的改变会引起蛋白质的改变. . 不一定不一定 6.“6.“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，产生的主要，产生的主要 原因是原因是_._. 基因重组基因重组 下面叙述的变异现象，可遗传的是下面叙述的变异现象，可遗传的是 D A A割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植 ，因而部分改变的第二性征，因而部分改变的第二性征 B B果树修剪后所形成的树冠具有特定的果树修剪后所形成的树冠具有特定的 形状形状 C C用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊， 得到的果实无子得到的果实无子 D D开红花的一株豌豆自交，后代部分植开红花的一株豌豆
6、自交，后代部分植 株开白花株开白花 C G C A A T T C G C C G G C G T T A A G C G G C DNA片断 C G C A A U U C G C C G mRNA 氨基酸精氨酸 天冬酰氨 丝氨酸 脯氨酸 少一对G C G T A A G C G G C mRNA C G C 氨基酸精氨酸 异亮氨酸 精氨酸 A U U C G C C G 思考：再减少或增加多少碱基对蛋白质的影响最小？ 在DNA该碱基处再减少2、5、8或增加1、4、7 个碱基对 C G C A T T C G C C G 自然界中自然界中, ,一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的一种生物
7、某一基因及突变基因决定的蛋白质的 部分氨基酸序列如下部分氨基酸序列如下: : 正常基因正常基因 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸 突变基因突变基因1 1 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸 突变基因突变基因2 2 精氨酸精氨酸 亮氨酸亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸 突变基因突变基因3 3 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 苏氨酸苏氨酸 酪氨酸酪氨酸 丙氨酸丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这根据上述氨基酸序列确定这3 3种突变基因种突变基因DNADNA分子的改分子的改 变是变是: : A.A.突变基因突变
8、基因1 1和和2 2为一个碱基的替换为一个碱基的替换, ,突变基因突变基因3 3为一个碱为一个碱 基的增添基的增添 B.B.突变基因突变基因2 2和和3 3为一个碱基的替换为一个碱基的替换, ,突变基因突变基因1 1为一个碱为一个碱 基的增添基的增添 C.C.突变基因突变基因1 1为一个碱基的替换为一个碱基的替换, ,突变基因突变基因2 2和和3 3为一个碱为一个碱 基的增添基的增添 D.D.突变基因突变基因2 2为一个碱基的替换为一个碱基的替换, ,突变基因突变基因1 1和和3 3为一个碱为一个碱 基的增添基的增添 A 原核生物中某一基因的编码区起始端插入原核生物中某一基因的编码区起始端插入
9、 一个碱基对一个碱基对. .在插入位点的附近在插入位点的附近, ,再发生下再发生下 列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构 影响最小影响最小 D A A置换单个碱基对置换单个碱基对 B B增加增加4 4个碱基对个碱基对 C C缺失缺失3 3个碱基对个碱基对 D D缺失缺失4 4个碱基对个碱基对 若某基因片段原为若某基因片段原为303303对碱基，能编码对碱基，能编码101101个氨基酸的个氨基酸的 多肽链。现经过突变，成为多肽链。现经过突变，成为300300个碱基对，它合成的蛋个碱基对，它合成的蛋 白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异白质分子与原来基
10、因合成的蛋白质分子相比较，差异 可能为 可能为 ( (双选双选) ) A A只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C C长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 D D以上皆有可能以上皆有可能 在一个在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，则分子中如果插入了一个碱基对，则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改
11、变 ABAB D D 如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变 , ,那么这种变化最终可能引起 那么这种变化最终可能引起 A A遗传性状改变遗传性状改变 B B遗传密码改变遗传密码改变 C C遗传信息改变遗传信息改变 D D遗传规律改变遗传规律改变 A A Chapter Five 细胞的能量 供应和利用 Section One 降低化学反应 活化能的酶 Key point 酶的高效催化作用 1 酶的本质 2 酶的特性3 斯帕兰扎尼实验 过程： 现象： 推测： 证明： 本实验能证明： 问题探讨 肉块放入小金属笼内，让鹰吞下 肉块消失了 是胃内的化学物质将肉块分解
12、了 收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是 否也能将肉块分解 胃具有化学消化的作用 一、酶的作用和本质 1. 细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化 学反应，统称为细胞代谢,是生 命活动的基础。 合成代谢（同化作用） 分解代谢（异化作用） 细胞代谢： 细胞中每时每刻进行的化学反应的 统称。 酶和细胞代谢有关系吗？ 酶 细胞代谢 2 H2O2 2 H2O + O2 1. 常温下反应 2. 加热 3. Fe3+做催化剂 4. 过氧化氢酶猪肝研磨液 加入试管直接观察 酒精灯加热 滴加FeCl3溶液 2. 酶在代谢中的作用 步步 骤骤 试管编号试管编号 说明说明 1 1 2 2 3 3 4 4 一一
13、 HH2OO2 浓度 剂量剂量 二二 剂量剂量 结果结果 气泡产生气泡产生 卫生香燃烧卫生香燃烧 结论结论 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3%3%3%3% 常温常温 90FeCl3 肝脏研肝脏研 磨液磨液 2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水 2 2滴滴2 2滴滴 不明显不明显少量少量较多较多大量大量 不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃 过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样速率不一样 反应条件反应条件 自变量 因变量 无关变量 变量 讨论： (1)-(4)见教材P79。 (5) 这个实
14、验为什么要选用新鲜的肝脏？为什 么要将肝脏制成研磨液？ (6)滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共 用一个吸管？为什么？ 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃 状态所需要的能量称为活化能活化能 反应物反应物 产物产物 活化能活化能 反应进程反应进程 能量能量 加热 催化剂在化学反应中的作用 反应物反应物 产物产物 活化能活化能 反应进程反应进程 能量能量 主要特点 降低反应所需的活化能 参与反应，不提供能量 本身的量与化学性质不变 75 无催化剂催化 29 过氧化氢酶 54 用胶态铂催化 活化能 / kJ.mol-1 条件 . 无机 催化剂 酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用 正是由于
15、酶的催化作用，细胞代谢才能在温 和的条件下快速进行。 各条件使反应加快的本质： 加热： Fe3+： 酶： 提高分子的能量 降低化学反应的活化能 更显著地降低化学反应的活化能 酶的作用： 同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著 ，因而催化效率更高。 3.酶的本质 A. 酶本质的探索： （1）1857年，法国，巴斯德（生物学家） 通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵 母细胞的存在。 结论：没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒 精的 （2）德国，李比希（化学家） 结论：发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物 质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥 作用 （3）德国，毕希纳 过程：酵母细胞提取液中加
16、入葡萄糖，糖液变成 了酒。 结论：将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。 （4）美国，萨姆纳 1926年，从刀豆种子中提出脲酶结晶，脲酶 是一种蛋白酶； 20世纪30年代,相继提出了多种酶的蛋白结晶 结论：酶是一类具有催化作用的蛋白质。 （5）20世纪80年代，切赫、奥特曼 发现少数RNA也具有生物催化作用 结论：酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数 是蛋白质，少数是RNA。 B. 酶的定义： 酶：是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。 绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA（核 酶）。 怎样验证酶的存在？ 与双缩脲反应生成紫色物质 催化脂肪酶水解的酶是？主要的合成部位？ 判断：酶是蛋白质
17、所有的细胞都能产生酶 来源：活细胞产生的（死细胞不产生酶，凡是活细胞都一定 能产生酶）。 本质：绝大多数是蛋白质，少数酶是RNA。 合成原料：氨基酸 或 核糖核苷酸（组成RNA） 功能：生物催化剂： a.在催化某一反应时，与其他一般无机催化剂一样， 能显著降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到 平衡的时间，但并不改变反应的方向和平衡常数； b.反应前后酶的性质和数量均没有变化。 作用分布：细胞外(胞外酶：如各种消化酶)；细胞内(胞内酶 ： 如呼吸氧化酶) 每一种酶只能催化一种 化合物或一类化合物的 化学反应 酶的催化效率是无机催 化剂的1071013 倍 二、酶的特性： 酶的催化作用需要适宜
18、的条件 1）需要适宜pH值 2）需要适宜的温度 酶的高效性 酶的专一性 酶的活性受pH 影响的示意图 B点对应的pH值表示： AB段表示： BC段表示： 酶的最适pH值 超过最适pH后，随pH上升，酶活性下降。 在一定pH范围内，随pH上升，酶活性上升。 C B A . pH 酶反应最适pH 动物体内：6.58.0（接近中性） 植物体内：4.56.5 酶的名称最 适 pH 胃蛋白酶唾液淀粉酶胰蛋白酶过氧化氢酶核糖核酸酶 1.5787.67.8 过酸过碱和高温-酶被杀死 低温-酶暂时失活 酶的活性受温度 影响的示意图 C B A B点对应的温度表示： AB段表示： BC段表示： 酶的最适温度 超
19、过最适温度后，随温度上升，酶活性下降 。 在一定温度范围内，随温度升高，酶活性上升 。 . 温度 酶反应最适温度 动物体内：3540 植物体内：4045 细菌：30 60 ，有的在60 以上，如细菌淀粉水 解酶的最适温度90以上。 三、影响酶活性的因素： 1、pH值 2、温度 3、酶的浓度 4、底物浓度 C B A C B A 反应速率 V 酶的浓度（E） 酶的浓度：底物充足时反应速率随酶浓度的 升高而加快。 3、酶的浓度 反应速率 V 底物浓度（S ） 底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随底 物浓度的升高而加快，但达到一定 浓度，反应速率不再变化。 酶数量限制 4、底物浓度 在底物浓度很低时，反应速度随底物浓度的增加而 急骤加快，两者呈正比关系； 随着底物
