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第四章真核微生物01第四章真核微生物概述Chapter定义：真核微生物是一类具有真正细胞核的微生物，包括真菌、藻类和原生动物等。
具有真正的细胞核，遗传物质被核膜繁殖方式多样，包括无性繁殖和有性繁殖。
细胞质内含有多种细胞器，如线粒体、叶绿体等。
分类命名真核微生物在环境中的分布与作用作为生产者参与能量流动作为分解者参与物质循环排泄物和各种有机废弃物，将其转化为无机物质，促进自然界的分布作为病原体引起疾病类和动植物的疾病，如脚气病、稻瘟病和疟疾等。
作为共生者促进生物进化02真核微生物的细胞结构与功能Chapter物质交换维持细胞形状细胞壁上的孔隙和通道允许水分、营养物质和代谢产物等物质的进出，实现细胞内外环境的物质交换。
细胞识别细胞屏障物质运输信号传导030201细胞器分布细胞质是细胞内各种细胞器的分布场所，为细胞器的正常运作提供必要的环境和条件。
物质代谢细胞质中含有大量的酶和其他生物活性物质，参与细胞的物质代谢过程，包括糖酵解、脂肪代谢和蛋白质合成等。
遗传信息表达细胞质中的核糖体是蛋白质合成的场所，能够将细胞核中的遗传信息转录成mRNA，并进一步翻译成蛋白质。
遗传信息复制在细胞分裂过程中，细胞核中的DNA 进行复制，确保新生成的子细胞获得完整的遗传信息。
遗传信息储存细胞核是真核微生物遗传信息的储存场所，DNA 以染色质的形式存在于细胞核中，携带细胞的遗传信息。
遗传信息表达调控细胞核中的染色质结构和组蛋白修饰等机制能够调控基因的表达，影响细胞的生理活动和性状表现。
细胞核的结构与功能03真核微生物的代谢与生长Chapter01020304如藻类，利用光能将无机物转化为有机物。
光能自养型如某些原生动物，利用光能将有机物进行不完全氧化，获取能量。
光能异养型如硝化细菌，利用化学能将无机物转化为有机物。
化能自养型大多数真核微生物属于此类型，利用有机碳作为碳源和能源。
化能异养型真核微生物的营养类型与代谢途径真核微生物的生长曲线与生长规律微生物适应新环境，为细胞分裂做准备。
基因突变机制基因突变是指生物基因组中DNA序列发生的变化，包括点突变、插入突变、缺失突变等。
这些突变可以导致基因表达的改变，从而影响生物的遗传特征和性状。
基因突变机制是指引起基因突变的原因和过程。
下面我们就来详细探讨一下基因突变的机制。
首先，点突变是最常见的一种基因突变机制。
点突变是指DNA中的一个或多个碱基发生改变，包括碱基置换、碱基插入和碱基缺失。
其中，碱基置换是最常见的点突变类型，它会导致DNA中的某个碱基被其他碱基替代，这可能会改变蛋白质编码序列。
而碱基插入和碱基缺失则是指DNA中插入或缺失了一个或数个碱基，导致DNA序列发生改变。
其次，染色体重排是一种较大范围的基因突变机制。
染色体重排是指染色体上的两个或多个区域重组或重新排列，导致基因组的结构发生改变。
染色体重排可以包括倒位重排、颠倒重排和平衡重排等。
这些重排可以导致基因组中某些基因重复或缺失，从而引起遗传疾病或其他变异。
此外，基因拷贝数变异也是一种常见的基因突变机制。
基因拷贝数变异是指某个基因的拷贝数目发生改变，可以增加或减少基因的副本数。
这种变异可以导致基因表达的改变，从而影响相关性状的表现。
基因拷贝数变异通常是由非同源重组、重复序列间的非等位基因交换和含有同源区域的染色体不稳定性等因素引起的。
此外，化学物质和放射线等外源性因素也可以引起基因突变。
这些外源性因素可以直接损伤DNA分子，导致碱基的损失、断裂或结构改变，从而引起基因突变。
特别是放射线，由于其高能量和强电离能力，对DNA的损伤较大，容易引起大片段DNA的缺失或重排。
除了以上几种机制，还有一些其他的基因突变机制，如基因甲基化、DNA复制错误、重复序列间的重组等。
这些机制也都可以导致基因组中DNA序列发生改变，进而引起基因突变。
综上所述，基因突变是一种常见的遗传变异现象，是生物进化和种群多样性形成的重要驱动力。
基因突变的机制多种多样，包括点突变、染色体重排、基因拷贝数变异等。
第五章基因突变(p125-126)
3. 兔子毛色受3个复等位基因控制：正常毛色基因C、喜马拉雅白化基因Ch和白化基因Ca，它们的
显性关系可表示为：C>Ch>Ca。
试写出兔子有哪几种毛色基因型和表现型。
[答案] 兔子是二倍体生物，基因成对存在3个复等位基因可形成如下表所示的基因型和表现型：
基因型表型
CC、CCh、CCa正常毛色
ChCh、ChCa喜马拉雅白
CaCa白化
6. 有性繁殖和无性繁殖、自花授粉和异花授粉与突变性状表现有什么关系？
[答案] 由于基因自然突变率一般很低，一对等位基因同时突变的可能性就更低，因此突变当代一般是杂合体。
显性突变基因的突变性状可以直接表现，而隐性突变基因则只有通过有性生殖产生纯合体之后才会表现突变性状。
因此，生物繁殖、授粉方式极大影响突变性状，尤其是隐性突变的性状表现。
杂合体突变细胞经过有丝分裂(无性繁殖)可以产生突变细胞群或后代个体。
显性突变可能表现为突变体区，经过芽变选择与保留获得突变个体；隐性突变则不能表现突变性状，也无法根据性状表现进行选择，形成突变个体。
杂合突变细胞经过有性繁殖，形成带突变基因的雌雄配子，当两者结合时可能产生突变纯合体。
显性突变可以在突变当代表现，而隐性突变也可以在突变后代中表现出来。
同为有性繁殖，植物突变杂合体自花授粉产生突变纯合体的机率远远高于异花授粉方式，因而更有利于隐性突变性状的表现。
异花授粉隐性突变基因可能在群体中长期以杂合形式存在而并不表现。
8. 在种植高秆小麦品种的田间发现一矮秆植株，怎样验证它是由于基因突变，还是由于环境影响产
生的？
[答案] 生物性状变异的来源可以分为环境变异和遗传变异，遗传变异又分可为：遗传重组、基因突变(有时包括细胞质基因突变)、染色体变异(可分为染色体结构变异、染色体数目变异)。
本题变异个体发现于小麦——自花授粉植物品种群体(纯合群体)，因此可以排除遗传重组的可能；通常栽培环境之中，产生染色体变异的频率比基因突变的频率更低，因此矮秆植株可能产生于环境变异和基因突变。
为鉴定变异体属于上述哪种变异来源，可令矮秆植株与原始高秆类型植株自交（自花授粉植物，无需采用特别的控制授粉措施），分别收获籽粒。
排除可能影响其株高的环境因素，在土壤和栽培管理一致的条件下种植，考察株高表现：如果变异体后代与原始材料间无差异，为环境变异；如果差异依然存在，推测为遗传变异——本例中为基因突变。
10. 利用花粉直感现象测定突变频率，在亲本性状配置上应该注意什么问题？
[答案] 应该以隐性性状亲本为母本。
原因：以显性性状亲本为母本，无论花粉粒是否发生基因突变，
F1均表现显性性状，不能鉴定是否突变。
13. DNA损伤修复途径有哪些？其中哪些途径能够避免差错？哪些允许差错并产生突变？
[答案] DNA损伤修复途径包括：错配修复、直接修复、切除修复、双链断裂修复、复制后修复和倾向差错修复。
DNA损伤修复主要有结构完整性修复与序列正确性修复两方面的作用。
结构完整性修复是所有修复途径最根本功能，是保证细胞、生物体生存的最首要前提。
错配修复、直接修复和切除修复途径在修复结构的同时通常也能够修复序列正确性，从而避免DNA损伤导致基因突变产生，因此也称为避免差错修复。
在DNA损伤比较严重的情况下，修复途径为了最大限度地修复DNA分子结构的完整性，可能容忍、甚至倾向产生序列差错，从而导致基因突变的产生。
其中双链断裂修复、复制后修复属于容忍差错修复，SOS修复为倾向差错修复。
