生物第7單元 變異、育種與進(jìn)化 第20講 基因突變和基因重組

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1、第20講PART 20基因突變和基因重組考點(diǎn)互動(dòng)探究教師備用習(xí)題考試說(shuō)明1.基因重組及其意義()。2.基因突變的特征和原因()?？键c(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理 1.基因突變的實(shí)例:鐮刀型細(xì)胞貧血癥考點(diǎn)一基因突變圖7-20-1 考點(diǎn)互動(dòng)探究DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯a血紅蛋白基因突變2.基因突變要點(diǎn)歸納考點(diǎn)互動(dòng)探究基因突變?cè)鎏?、缺失和替換結(jié)構(gòu)間期間期復(fù)制等位基因體細(xì)胞考點(diǎn)互動(dòng)探究基因突變普遍存在隨機(jī)不定向很低有害的新基因根本來(lái)源原始材料理性思維1.歸納與概括 基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于DNA復(fù)制時(shí)?一個(gè)人是否患鐮刀型細(xì)胞貧血癥能否通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察到?考點(diǎn)互動(dòng)探究答案在DNA復(fù)制時(shí),穩(wěn)定的雙螺旋首先解開(kāi)形成DNA單鏈

2、,這時(shí)DNA的穩(wěn)定性會(huì)大大下降,極易受到外界因素干擾,使原來(lái)的堿基序列發(fā)生變化,導(dǎo)致基因發(fā)生突變。雖然基因突變不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到,但由于鐮刀型細(xì)胞貧血癥可通過(guò)直接觀察紅細(xì)胞形態(tài)來(lái)鑒定,所以可通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察。2.歸納與概括 就“插入”“缺失”“替換”而言,哪類堿基序列改變導(dǎo)致的變異幅度更大?有無(wú)例外?考點(diǎn)互動(dòng)探究答案基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的替換往往僅涉及一個(gè)氨基酸的改變(也可能不變),影響相對(duì)較小,但堿基對(duì)增添、缺失將引發(fā)改變部位之后的“連鎖反應(yīng)”,故其影響較大,但若增添、缺失正好處于轉(zhuǎn)錄的相鄰密碼子的序列之間,且為3或3的倍數(shù)個(gè)堿基,則影響也可能較小。科學(xué)探究 一只突變型的雌果蠅與一只

3、野生型雄果蠅交配后,產(chǎn)生的F1中野生型與突變型之比為2 1,且雌、雄個(gè)體之比也為2 1,請(qǐng)依據(jù)這個(gè)結(jié)果從遺傳學(xué)角度作出合理解釋:。 考點(diǎn)互動(dòng)探究答案該突變?yōu)閄染色體顯性突變,且含該突變基因的雄性個(gè)體致死1.基因突變機(jī)理考點(diǎn)互動(dòng)探究核心講解圖7-20-3 2.基因突變與性狀的關(guān)系(1)基因突變對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響(2)基因突變不引起生物性狀改變的原因突變發(fā)生在基因的不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中?？键c(diǎn)互動(dòng)探究堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸的影響替換小通常只改變1個(gè)氨基酸或不改變?cè)鎏泶蟛挥绊懖迦胛恢们暗男蛄?而影響插入位置后的序列缺失大不影響缺失位置前的序列,而影響缺失位置后的序列密碼子具有簡(jiǎn)并性,不同密碼子

4、有可能翻譯出相同的氨基酸。純合子的顯性基因突變?yōu)殡s合子的隱性基因,如AA突變成Aa ,不會(huì)引起性狀的改變。某些突變雖然改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的位置,但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。 3.基因突變對(duì)子代的影響(1)基因突變發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中(配子形成時(shí)),將遵循遺傳規(guī)律隨配子傳遞給后代。(2)若基因突變發(fā)生在體細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程中,則一般不能遺傳給后代,但有些植物體細(xì)胞中的突變可以通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞給后代?？键c(diǎn)互動(dòng)探究角度1考查基因突變的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)1.2017安徽江南十校二模 基因突變是生物變異的根本來(lái)源,在生物進(jìn)化過(guò)程中有著極為重要的作用。下列有關(guān)基因突變的敘述,正確的是()A.體內(nèi)DNA在復(fù)制時(shí)

5、偶然出現(xiàn)堿基配對(duì)錯(cuò)誤而導(dǎo)致基因突變B.亞硝酸、堿基類似物等物質(zhì)能改變DNA的結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致基因突變C.基因突變產(chǎn)生的是等位基因,因此不會(huì)改變種群的基因頻率D.基因突變的方向與環(huán)境無(wú)關(guān),因此不同種群發(fā)生的基因突變相同考點(diǎn)互動(dòng)探究命題角度答案 A考點(diǎn)互動(dòng)探究解析 體內(nèi)DNA在復(fù)制時(shí)偶然出現(xiàn)堿基配對(duì)錯(cuò)誤會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變,屬于基因突變,A正確;亞硝酸、堿基類似物等能改變基因的結(jié)構(gòu),而導(dǎo)致基因突變,B錯(cuò)誤;基因突變往往是產(chǎn)生等位基因,會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率的改變,C錯(cuò)誤;基因突變具有不定向性,不同種群發(fā)生的基因突變不一定相同,D錯(cuò)誤。2.某二倍體植株染色體上控制花色的基因A2是由其等位基因A1突變產(chǎn)生的,且

6、A1、A2基因均能合成特定的蛋白質(zhì)來(lái)控制花色。下列敘述正確的是 ()A.基因A2是基因A1中堿基對(duì)的增添或缺失造成的B.基因A1、A2合成蛋白質(zhì)時(shí)共用一套遺傳密碼C.基因A1、A2同時(shí)存在于同一個(gè)配子中D.基因A1、A2不能同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 B解析 突變基因A2的產(chǎn)生還可能是原基因A1中堿基對(duì)替換造成的,A錯(cuò)誤;生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成都共用一套密碼子,B正確;等位基因(A1與A2)在減數(shù)第一次分裂時(shí)隨同源染色體的分開(kāi)而分離,正常情況下,不會(huì)出現(xiàn)在同一個(gè)配子中,C錯(cuò)誤;2.某二倍體植株染色體上控制花色的基因A2是由其等位基因A1突變產(chǎn)生的,且A1、A2基因均能合成特定的蛋白

7、質(zhì)來(lái)控制花色。下列敘述正確的是()A.基因A2是基因A1中堿基對(duì)的增添或缺失造成的B.基因A1、A2合成蛋白質(zhì)時(shí)共用一套遺傳密碼C.基因A1、A2同時(shí)存在于同一個(gè)配子中D.基因A1、A2不能同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中考點(diǎn)互動(dòng)探究當(dāng)不同雌、雄配子含有的是一對(duì)等位基因(A1與A2),它們結(jié)合后發(fā)育成的后代體細(xì)胞中則含有基因A1與A2,D錯(cuò)誤。易錯(cuò)提醒有關(guān)基因突變的七個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)無(wú)絲分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA復(fù)制時(shí)均可發(fā)生基因突變。(2)基因突變一定會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,但卻不一定引起生物性狀的改變。(3)基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對(duì)種類和數(shù)目的改變,基因的數(shù)目和位置并未改變。(

8、4)生殖細(xì)胞的突變率一般比體細(xì)胞的突變率高,這是因?yàn)樯臣?xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)對(duì)外界環(huán)境變化更加敏感。(5)基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件。如昆蟲(chóng)突變產(chǎn)生的殘翅性狀若在陸地上則為不利變異,而在多風(fēng)的島嶼上則為有利變異?？键c(diǎn)互動(dòng)探究(6)基因突變是DNA中堿基對(duì)的增添、缺失和替換導(dǎo)致的。(7)基因突變不只發(fā)生在分裂間期?？键c(diǎn)互動(dòng)探究角度2考查基因突變對(duì)生物性狀的影響3.用人工誘變的方法使黃色短桿菌的某基因模板鏈的部分脫氧核苷酸序列發(fā)生如下變化:CCGCTAACGCCGCGAACG,那么黃色短桿菌將發(fā)生的變化和結(jié)果是(可能用到的密碼子:天冬氨酸GAU、GAC;丙氨酸GCA、GCU、GCC、GC

9、G)()A.基因突變,性狀改變 B.基因突變,性狀沒(méi)有改變C.染色體結(jié)構(gòu)改變,性狀沒(méi)有改變D.染色體數(shù)目改變,性狀改變考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 A解析 由題意可知,基因模板鏈中CTA轉(zhuǎn)變成CGA,mRNA中相應(yīng)的密碼子由GAU轉(zhuǎn)變成GCU,多肽中相應(yīng)的氨基酸由天冬氨酸轉(zhuǎn)變成丙氨酸。因此,黃色短桿菌發(fā)生了基因突變,性狀也發(fā)生了改變。由于只是基因內(nèi)部堿基的改變,所以不會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變化。4.如圖7-20-4為人體某基因的部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列示意圖。已知該基因發(fā)生一種突變,導(dǎo)致正常蛋白質(zhì)中的第100位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的變化是()A.處插入堿基對(duì)GCB.處堿基對(duì)AT替換

10、為GCC.處缺失堿基對(duì)ATD.處堿基對(duì)GC替換為AT考點(diǎn)互動(dòng)探究圖7-20-4 答案 B考點(diǎn)互動(dòng)探究解析 因甘氨酸密碼子是GGG,賴氨酸密碼子是AAA、AAG,谷氨酰胺密碼子是CAG、CAA,結(jié)合該基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列,可以判斷出,該基因中下方那條鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄的模板鏈。由于該氨基酸序列中只有一個(gè)氨基酸改變,而其余的氨基酸順序沒(méi)有改變,因此這是發(fā)生了基因突變中堿基對(duì)的替換。若處插入堿基對(duì)GC,mRNA的堿基序列為GGG/GAA/GCA/G,相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸序列為甘氨酸(99)谷氨酸(100)丙氨酸(101),A錯(cuò)誤;若處堿基對(duì)AT替換為GC,mRNA堿基序列為GGG/GA

11、G/CAG,相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸序列為甘氨酸(99)谷氨酸(100)谷氨酰胺(101),B正確;考點(diǎn)互動(dòng)探究若處缺失堿基對(duì)AT,mRNA堿基序列為GGG/AGC/AG,相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸序列為甘氨酸(99)絲氨酸(100),C錯(cuò)誤;若處堿基對(duì)GC替換為AT,mRNA堿基序列為GGG/AAA/CAG/,相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸序列為甘氨酸(99)賴氨酸(100)谷氨酰胺(101),D錯(cuò)誤。技法提煉基因突變類問(wèn)題的解題方法(1)確定突變的形式:若只是一個(gè)氨基酸發(fā)生改變,則一般為堿基對(duì)的替換;若氨基酸序列發(fā)生大的變化,則一般為堿基對(duì)的增添或缺失。(2)確定替換的堿基對(duì):一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿

12、基序列判斷,若只有一個(gè)堿基存在差異,則該堿基所對(duì)應(yīng)的基因中的堿基就為替換的堿基?？键c(diǎn)互動(dòng)探究角度3考查基因突變的判斷及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)5.2015江蘇卷 經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種,其后代中出現(xiàn)了幾株開(kāi)白花植株,下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A.白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果,有利于香豌豆的生存B.X 射線不僅可引起基因突變,也會(huì)引起染色體變異C.通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn),可以確定是顯性突變還是隱性突變D.觀察白花植株自交后代的性狀,可確定是否是可遺傳變異考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 A解析 白花的出現(xiàn)是X射線誘發(fā)的基因突變而非對(duì)環(huán)境的主動(dòng)適應(yīng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤。6.某生物小組種植的純種高莖豌豆,自然狀態(tài)下卻出現(xiàn)了矮莖后代。小組成

13、員有的認(rèn)為是基因突變的結(jié)果,有的認(rèn)為是由環(huán)境引起的。為檢驗(yàn)是何種原因?qū)е掳o豌豆出現(xiàn),該小組成員設(shè)計(jì)了如下幾種實(shí)驗(yàn)方案,其中最簡(jiǎn)便的方案是()A.分析種子中的基因序列B.將矮莖種子在良好的環(huán)境條件下種植(讓其自交),再觀察后代的性狀表現(xiàn)C.將得到的矮莖豌豆與純合高莖豌豆雜交,觀察后代的性狀表現(xiàn)D.以上方案都不合理考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 B解析 植物鑒定的最簡(jiǎn)單的方法是自交,如果在良好的環(huán)境條件下,矮莖植株自交后代中有矮莖,說(shuō)明是基因突變引起的,如果后代全是高莖,說(shuō)明是環(huán)境引起的不可遺傳的變異。技法提煉1.探究某一變異性狀是否為可遺傳變異的方法(1)兩類變異的本質(zhì)區(qū)別是遺傳物質(zhì)是否改變,改變則能遺傳給

14、后代,環(huán)境引起性狀改變但遺傳物質(zhì)未變則不能遺傳。是否發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變是實(shí)驗(yàn)假設(shè)的切入點(diǎn),新性狀能否遺傳是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法:與原來(lái)類型在特定的相同環(huán)境下種植,觀察變異性狀是否消失,若不消失則為可遺傳變異,反之則為不可遺傳變異。某些情況下也可以通過(guò)自交觀察后代是否發(fā)生性狀分離?？键c(diǎn)互動(dòng)探究2.基因突變的類型與判斷方法(1)類型顯性突變:如aA,該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出相應(yīng)性狀。隱性突變:如Aa,突變性狀一旦在生物個(gè)體中表現(xiàn)出來(lái),即可穩(wěn)定遺傳。(2)判定方法方法一:選取突變體與其他已知未突變體(即野生型)雜交,據(jù)子代性狀表現(xiàn)進(jìn)行判斷。方法二:讓突變體自交,觀察子代有無(wú)性狀分

15、離而判斷?？键c(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理 1.概念:考點(diǎn)二基因重組圖7-20-5有性生殖真核不同性狀考點(diǎn)互動(dòng)探究2.發(fā)生時(shí)間及類型(1)a細(xì)胞的基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成的時(shí)期,位于上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著的交換而發(fā)生交換,導(dǎo)致同源染色體上的重組。 (2)b細(xì)胞的基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的期,上的非等位基因自由組合。 3.結(jié)果:產(chǎn)生新的,導(dǎo)致出現(xiàn)。 4.意義:有性生殖的基因重組能夠產(chǎn)生的子代,是的來(lái)源之一,為提供豐富的原材料,對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。圖7-20-6 四分體同源染色體非姐妹染色單體非等位基因后非同源染色體基因型重組性狀多樣化的基因組合生物變異生物進(jìn)化正誤辨析1.受精過(guò)程中

16、可進(jìn)行基因重組。()2.基因重組只能產(chǎn)生新基因型和重組性狀,不能產(chǎn)生新基因和新性狀。 ()3.減數(shù)分裂四分體時(shí)期,姐妹染色單體的局部交換可導(dǎo)致基因重組。()4.基因型為Aa的個(gè)體自交,因基因重組導(dǎo)致子代發(fā)生性狀分離。()5.抗蟲(chóng)小麥與矮稈小麥雜交,通過(guò)基因重組獲得抗蟲(chóng)矮稈小麥。()考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 2.3.4.5.考點(diǎn)互動(dòng)探究解析 1.基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中。2.基因重組只是原有基因的重新組合。3.減數(shù)分裂四分體時(shí)期,同源染色體中非姐妹染色單體的局部交換可導(dǎo)致基因重組。4.基因型為Aa的個(gè)體自交,因等位基因分離導(dǎo)致子代發(fā)生性狀分離。理性思維模型與建模 如圖7-20-7中甲、乙為細(xì)胞

17、內(nèi)染色體狀態(tài)示意圖。這種染色體狀態(tài)分別表示甲、乙已發(fā)生了什么變異?考點(diǎn)互動(dòng)探究答案圖甲發(fā)生了基因重組,圖乙發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異。圖7-20-7解析 圖乙中兩條染色體拼接在一起,并丟失部分結(jié)構(gòu),屬于染色體結(jié)構(gòu)變異;圖乙中14號(hào)和21號(hào)染色體連接后形成1條異常染色體,說(shuō)明還發(fā)生了染色體數(shù)目的變異。1.三種基因重組方式的比較考點(diǎn)互動(dòng)探究核心講解重組類型交叉互換型自由組合型基因工程重組型發(fā)生時(shí)間減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后發(fā)生機(jī)制同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合同源染色體分開(kāi),等位基因分離,非同源染色體自由組合,導(dǎo)致非同源染色

18、體上非等位基因間的重新組合目的基因經(jīng)運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,導(dǎo)致受體細(xì)胞中發(fā)生基因重組考點(diǎn)互動(dòng)探究圖像示意或 2.比較基因突變和基因重組考點(diǎn)互動(dòng)探究項(xiàng)目基因突變基因重組變異本質(zhì) 基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?cè)谢虻闹匦陆M合發(fā)生時(shí)期 一般發(fā)生于細(xì)胞分裂間期減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期和減數(shù)第一次分裂后期適用范圍 所有生物(包括病毒)進(jìn)行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物結(jié)果產(chǎn)生新基因(等位基因),控制新性狀 產(chǎn)生新基因型,不產(chǎn)生新基因考點(diǎn)互動(dòng)探究意義是生物變異的根本來(lái)源,是生物進(jìn)化的原始材料生物變異的重要來(lái)源,有利于生物進(jìn)化應(yīng)用人工誘變育種雜交育種聯(lián)系通過(guò)基因突變產(chǎn)生新基因,為基因重組提供了自由組合的新

19、基因角度1考查基因重組的類型及意義 1.2017長(zhǎng)春模擬 下列關(guān)于基因重組的敘述中,正確的是()A.基因型為XAXa的個(gè)體自交,因基因重組導(dǎo)致其子代發(fā)生性狀分離B.葛萊弗德氏綜合征(47,XXY)患者發(fā)生的變異是因三條性染色體上基因重組所致C.非姐妹染色單體間的基因互換勢(shì)必導(dǎo)致基因重組D.控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因在遺傳時(shí)也可能發(fā)生基因重組考點(diǎn)互動(dòng)探究命題角度考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 D解析 基因型為XAXa,說(shuō)明A、a基因位于X染色體上,基因型為XAXa的個(gè)體為雌性,不能自交,另外,子代出現(xiàn)性狀分離是由于等位基因分離導(dǎo)致的,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;葛萊弗德氏綜合征(47,XXY)患者發(fā)生的變異是由于染色體數(shù)目變異導(dǎo)

20、致的,而不是因?yàn)榛蛑亟M,B項(xiàng)錯(cuò)誤;交叉互換屬于基因重組,發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,非同源染色體的非姐妹染色單體間的交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,C項(xiàng)錯(cuò)誤;基因重組包括交叉互換和自由組合,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期和后期,控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因在遺傳時(shí)可能發(fā)生交叉互換導(dǎo)致基因重組,D項(xiàng)正確。2.2017重慶一中模擬 下列關(guān)于基因重組的敘述,正確的是()A.雜交后代出現(xiàn)3 1的性狀分離比,不可能是基因重組導(dǎo)致的B.聯(lián)會(huì)時(shí)的交叉互換實(shí)現(xiàn)了同源染色體上等位基因的重新組合C.“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”中R型菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型菌的原理是基因重組D.基因重組導(dǎo)致生物性狀多樣性,為生物進(jìn)化提供了最基本的原材料考點(diǎn)

21、互動(dòng)探究答案 C解析 如果一對(duì)相對(duì)性狀是由非同源染色體上的兩對(duì)基因共同控制,則雜交后代出現(xiàn)3 1的性狀分離比,可能是基因重組導(dǎo)致的,A錯(cuò)誤;聯(lián)會(huì)時(shí)的交叉互換實(shí)現(xiàn)了同源染色體上非等位基因的重新組合,B錯(cuò)誤;突變和基因重組為生物的進(jìn)化提供了原材料,突變包括基因突變和染色體變異,D錯(cuò)誤。易錯(cuò)提醒基因重組的三點(diǎn)提醒(1)多種精子和多種卵細(xì)胞之間有多種結(jié)合方式,導(dǎo)致后代性狀多種多樣,但不屬于基因重組。(2)一對(duì)等位基因的雜合子自交,后代發(fā)生性狀分離,其根本原因是等位基因的分離,而不是基因重組。(3)“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等屬于廣義的基因重組?？键c(diǎn)互動(dòng)探究角度2考查細(xì)胞分裂圖中基因突變和基因

22、重組的判斷3.2017福州八縣聯(lián)考 如圖7-20-8是基因型為Aa的個(gè)體不同分裂時(shí)期的圖像,根據(jù)圖像判斷每個(gè)細(xì)胞發(fā)生的變異類型,下列選項(xiàng)中正確的是()A.基因突變基因突變基因突變B.基因突變或基因重組基因突變基因重組C.基因突變基因突變基因突變或基因重組D.基因突變或基因重組基因突變或基因重組基因重組考點(diǎn)互動(dòng)探究圖7-20-8考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 C解析 題圖中分別處于有絲分裂的中期和后期,A與a所在的DNA分子是由一個(gè)DNA分子經(jīng)過(guò)復(fù)制而得到的,故的變異只能來(lái)自基因突變。處于減數(shù)第二次分裂的后期,A與a的不同可能來(lái)自于基因突變或M前期的交叉互換(基因重組),所以C項(xiàng)正確。4.如圖7-20-9為某

23、雄性動(dòng)物個(gè)體(基因型為AaBb,兩對(duì)等位基因位于不同對(duì)常染色體上)細(xì)胞分裂某一時(shí)期示意圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.與該細(xì)胞活動(dòng)關(guān)系最密切的激素是雄性激素B.3和4上對(duì)應(yīng)位置基因不同是因?yàn)樵摷?xì)胞在間期發(fā)生了基因突變C.若該細(xì)胞以后正常進(jìn)行減數(shù)分裂可產(chǎn)生3種或4種不同基因組成的配子(3與4未發(fā)生交換)D.1上a的出現(xiàn)可能屬于交叉互換,也可能是發(fā)生了基因突變考點(diǎn)互動(dòng)探究圖7-20-9考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 B解析 據(jù)題圖中同源染色體的行為變化可以看出,該細(xì)胞為初級(jí)精母細(xì)胞,所以與該細(xì)胞活動(dòng)關(guān)系最密切的激素是雄性激素,A正確。由于該雄性動(dòng)物的基因型為AaBb,據(jù)圖可知,B、b位于3和4這對(duì)同源染色體上,因此

24、兩條染色體的相同位置就是等位基因,不是基因突變的原因,B錯(cuò)誤。如果是發(fā)生基因突變,則該細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生3種不同基因組成的配子,如果是發(fā)生交叉互換,則會(huì)產(chǎn)生4種不同基因組成的配子,C正確。由于該雄性動(dòng)物的基因型為AaBb,1上a的出現(xiàn)可能是同源染色體上發(fā)生了交叉互換,也可能是間期時(shí)發(fā)生了基因突變,D正確。技法提煉“三看法”判斷基因突變與基因重組(1)一看親子代基因型如果親代基因型為BB或bb,則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變。如果親代基因型為Bb,則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變或交叉互換。(2)二看細(xì)胞分裂方式如果是有絲分裂過(guò)程中染色單體上的基因不同,則為基因突變的結(jié)果

25、?？键c(diǎn)互動(dòng)探究如果是減數(shù)分裂過(guò)程中染色單體上的基因不同,則可能發(fā)生了基因突變或交叉互換。(3)三看細(xì)胞分裂圖如果是有絲分裂后期圖像,兩條子染色體上的基因不同,則為基因突變的結(jié)果,如圖甲。如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像,兩條子染色體(同白或同黑)上的基因不同,則為基因突變或基因重組的結(jié)果,如圖乙?？键c(diǎn)互動(dòng)探究圖7-20-10 如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像,兩條子染色體(顏色不一致如圖丙中標(biāo)有b、B的兩條子染色體)上的基因不同,則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果,如圖丙。考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究1.2015四川卷 M基因編碼含63個(gè)氨基酸的肽鏈。該基因發(fā)生插入突變,使mRNA增加了一個(gè)三堿基序列AAG,

26、表達(dá)的肽鏈含64個(gè)氨基酸。以下說(shuō)法正確的是()A.M基因突變后,參與基因復(fù)制的嘌呤核苷酸比例增加B.在M基因轉(zhuǎn)錄時(shí),核糖核苷酸之間通過(guò)堿基配對(duì)連接C.突變前后編碼的兩條肽鏈,最多有2個(gè)氨基酸不同D.在突變基因的表達(dá)過(guò)程中,最多需要64種tRNA參與歷年真題明考向考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 C解析 本題考查基因的表達(dá)過(guò)程。根據(jù)題目信息可知,此基因突變?yōu)椴迦肓?個(gè)堿基對(duì),mRNA增加了3個(gè)堿基序列,并沒(méi)有影響起始密碼子和終止密碼子,而是增加了一個(gè)密碼子;基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,在DNA中,嘌呤核苷酸數(shù)與嘧啶核苷酸數(shù)相等,基因突變后,不影響嘌呤核苷酸的比例,A項(xiàng)錯(cuò)誤。轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成m

27、RNA的過(guò)程,應(yīng)是脫氧核苷酸與核糖核苷酸之間通過(guò)堿基配對(duì),B項(xiàng)錯(cuò)誤。mRNA增加的3個(gè)堿基可以在原來(lái)2個(gè)密碼子之間,也可以是插入到其中一個(gè)密碼子中,最多會(huì)改變2個(gè)密碼子,從而使2個(gè)氨基酸不同,C項(xiàng)正確。決定氨基酸的密碼子只有61個(gè),相對(duì)應(yīng)反密碼子最多為61個(gè),根據(jù)反密碼子情況,最多需要tRNA 61種,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)互動(dòng)探究2.2015海南卷 關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述,錯(cuò)誤的是()A.等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因B.X射線的照射不會(huì)影響基因B和基因b的突變率C.基因B中的堿基對(duì)G-C被堿基對(duì)A-T替換可導(dǎo)致基因突變D.在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變

28、解析 本題考查對(duì)基因突變的理解。基因突變具有不定向性,等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因,A項(xiàng)正確。X射線是物理誘變因子,可提高基因突變的頻率,B項(xiàng)錯(cuò)誤?；蛑袎A基對(duì)的替換、增添或缺失都可導(dǎo)致基因突變,C、D項(xiàng)正確。答案 B考點(diǎn)互動(dòng)探究3.2014浙江卷 除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體,且敏感基因與抗性基因是1對(duì)等位基因。下列敘述正確的是 ()A.突變體若為1條染色體的片段缺失所致,則該抗性基因一定為隱性基因B.突變體若為1對(duì)同源染色體相同位置的片段缺失所致,則再經(jīng)誘變可恢復(fù)為敏感型C.突變體若為基因突變所致,則再經(jīng)誘變不可能恢復(fù)為敏感型D.抗性基因若為敏感基因中的單個(gè)堿基對(duì)替

29、換所致,則該抗性基因一定不能編碼肽鏈考點(diǎn)互動(dòng)探究答案 A解析 本題考查的是基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異。突變體若為1條染色體的片段缺失所導(dǎo)致,那么由原來(lái)的敏感型變?yōu)榭剐?缺失的應(yīng)為顯性基因,則抗性基因?yàn)殡[性基因,A項(xiàng)正確。突變體若為1對(duì)同源染色體相同位置的片段缺失所導(dǎo)致,又因?yàn)槊舾谢蚺c抗性基因是1對(duì)等位基因,則不能再恢復(fù)為敏感型,B項(xiàng)錯(cuò)誤。突變體若為基因突變引起,再誘變有可能恢復(fù)為敏感型,C項(xiàng)錯(cuò)誤。若基因突變屬于單個(gè)堿基對(duì)替換導(dǎo)致,則該抗性可能編碼肽鏈,D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)小體系1.基因重組和基因的自由組合(定律)是遺傳學(xué)中易被混淆的生物專業(yè)術(shù)語(yǔ),下列關(guān)于二者的相互關(guān)系及應(yīng)用的說(shuō)法,不正確

30、的是()A.基因重組包括基因的自由組合B.基因的自由組合包括基因重組C.基因的自由組合的實(shí)質(zhì)是減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合D.自然狀況下,病毒和原核生物均不會(huì)發(fā)生基因重組和基因的自由組合教師備用習(xí)題答案 B解析基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合,基因重組的類型包括四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換和減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上非等位基因的自由組合,基因工程也屬于基因重組的范疇。1.基因重組和基因的自由組合(定律)是遺傳學(xué)中易被混淆的生物專業(yè)術(shù)語(yǔ),下列關(guān)于二者的相互關(guān)系及應(yīng)用的說(shuō)法,不正確的是()A.基因重組包括基因的

31、自由組合B.基因的自由組合包括基因重組C.基因的自由組合的實(shí)質(zhì)是減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合D.自然狀況下,病毒和原核生物均不會(huì)發(fā)生基因重組和基因的自由組合教師備用習(xí)題基因的自由組合是指減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合,因此二者的關(guān)系是基因重組包括基因的自由組合。基因重組和基因的自由組合(定律)適用于進(jìn)行有性生殖的生物。2.如圖表示細(xì)胞中出現(xiàn)的異常mRNA被SURF復(fù)合物識(shí)別而發(fā)生降解的過(guò)程,該過(guò)程被稱為NMD作用,能阻止有害異常蛋白的表達(dá)。NMD作用常見(jiàn)于人類遺傳病中,如我國(guó)南方地區(qū)高發(fā)的地中海貧血癥(AUG、UAG分別為起始密碼子和終止密碼子

32、)。(1)圖中異常mRNA與正常mRNA長(zhǎng)度相同,推測(cè)終止密碼子提前出現(xiàn)的原因是基因中發(fā)生了。 教師備用習(xí)題(2)異常mRNA來(lái)自突變基因的,其降解產(chǎn)物為。如果異常mRNA不發(fā)生降解,細(xì)胞內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生肽鏈較的異常蛋白。 (3)常染色體上的正常-珠蛋白基因(A+)既有顯性突變(A),又有隱性突變(a),兩者均可導(dǎo)致地中海貧血癥。據(jù)下表分析:()補(bǔ)充內(nèi)容:; 。 ()除表中所列外,貧血患者的基因型還有。教師備用習(xí)題基因型aaAA+A+a表現(xiàn)型重度貧血中度貧血輕度貧血原因能否發(fā)生NMD作用能能分析-珠蛋白合成情況合成少量合成少量教師備用習(xí)題答案 (1)堿基替換(2)轉(zhuǎn)錄核糖核苷酸短(3)()無(wú)合成不能

33、()AA、Aa解析 (1)題圖中異常mRNA與正常mRNA長(zhǎng)度相同,推測(cè)終止密碼子提前出現(xiàn)的原因是基因中發(fā)生了堿基對(duì)的替換。(2)突變后的異?；蛲ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)錄過(guò)程形成異常mRNA,mRNA的基本組成單位是核糖核苷酸,因此mRNA降解產(chǎn)物是核糖核苷酸。分析題圖可知,異常mRNA中終止密碼子比正常mRNA中的終止密碼子提前出現(xiàn),因此如果異常mRNA不發(fā)生降解,細(xì)胞內(nèi)翻譯過(guò)程會(huì)產(chǎn)生肽鏈較短的異常蛋白質(zhì)。(3)()分析表格中的信息可知,基因型AA+和A+a分別表現(xiàn)為中度貧血和輕度貧血,合成的-珠蛋白少,基因型為aa的個(gè)體重度貧血,不能合成-珠蛋白;教師備用習(xí)題根據(jù)題干可知,基因的顯隱性關(guān)系為AA+a;A+a的個(gè)體能發(fā)生NMD作用,體內(nèi)只有正?；虻谋磉_(dá)產(chǎn)物,所以表現(xiàn)為輕度貧血;基因型為aa的個(gè)體能發(fā)生NMD作用,無(wú)-珠蛋白合成,表現(xiàn)為重度貧血;基因型為AA+的個(gè)體表現(xiàn)為中度貧血,說(shuō)明其異常珠蛋白基因的表達(dá)未能被抑制,因此不能發(fā)生NMD作用,導(dǎo)致異常蛋白合成。()由題意可知,顯性突變(A)和隱性突變(a)均可導(dǎo)致地中海貧血癥,因此除表中所列外,貧血患者的基因型還有AA、Aa。