2020-2021學年高中生物 第三章 生物的變異 2 基因突變和基因重組學案 蘇教版必修2

1、2020-2021學年高中生物 第三章 生物的變異 2 基因突變和基因重組學案 蘇教版必修22020-2021學年高中生物 第三章 生物的變異 2 基因突變和基因重組學案 蘇教版必修2年級：姓名：- 21 -第二節(jié)基因突變和基因重組新課程標準學業(yè)質(zhì)量目標3.3.1概述堿基的替換、插入或缺失會引發(fā)基因中堿基序列的改變。3.3.2闡明基因中堿基序列的改變有可能導致它所編碼的蛋白質(zhì)及相應的細胞功能發(fā)生變化,甚至帶來致命的后果。3.3.3描述細胞在某些化學物質(zhì)、射線以及病毒的作用下,基因突變概率可能提高,而某些基因突變能導致細胞分裂失控,甚至發(fā)生癌變。3.3.4闡明進行有性生殖的生物在減數(shù)分裂過程中,

2、染色體所發(fā)生的自由組合和交叉互換,會導致控制不同性狀的基因重組,從而使子代出現(xiàn)變異。合格考試1.基于基因突變和基因重組的實例,歸納總結(jié)基因突變和基因重組的物質(zhì)基礎。(生命觀念)2.基于細胞癌變的誘因,讓學生認同健康的生活方式,遠離致癌因子。(社會責任)3.基于基因突變和基因重組的實例,歸納概括出基因突變和基因重組的概念。(科學思維)等級考試1.運用進化與適應觀,理解基因突變和基因重組與生物進化的關系。(生命觀念)2.基于生物學事實和證據(jù),證明基因突變和基因重組是可遺傳變異。(科學探究)3.基于基因突變的特點,分析并概括誘變育種的優(yōu)缺點。(社會責任)一、基因突變及其誘發(fā)因素1.基因突變的實例鐮狀

3、細胞貧血:(1)題圖中a過程表示dna復制,b過程表示轉(zhuǎn)錄,c過程表示翻譯。(2)人類患鐮狀細胞貧血的原因:直接原因:血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常。根本原因:血紅蛋白基因發(fā)生了基因突變,即a-t堿基對替換成t-a堿基對。2.基因突變的概念:判一判:基于對基因突變概念的理解,判斷下列說法的正誤:(1)基因突變一定發(fā)生在dna分子復制的過程中。()提示:分裂期也可能發(fā)生基因突變。(2)基因發(fā)生突變后,能借助光學顯微鏡觀察到突變后的基因。()提示:基因突變屬于分子水平的改變,光學顯微鏡無法觀察。(3)基因突變一定會導致染色體上基因的數(shù)量及位置改變。()提示:基因突變只會改變某一基因的結(jié)構(gòu),不會導致染色體上基因的

4、數(shù)量及位置改變。(4)dna分子中堿基對的增添、缺失或替換一定導致基因突變。()提示:只有dna分子中堿基對的增添、缺失或替換導致基因結(jié)構(gòu)的改變才被稱為基因突變。3.基因突變的類型:(1)人工誘變:利用人為因素誘發(fā)基因產(chǎn)生突變。(2)自發(fā)突變:由自然因素誘發(fā)產(chǎn)生的基因突變。4.誘發(fā)基因突變的因素與實例(連一連):用光學顯微鏡判斷某人是否患鐮狀細胞貧血可以嗎?提示:鐮狀細胞貧血可以通過顯微鏡觀察紅細胞的形態(tài)來確定。二、基因突變的特點及應用1.基因突變的特點:(1)自發(fā)突變的頻率很低;(2)不定向性:一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變;(3)隨機性:可能發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期,也可能發(fā)生在不同

5、細胞內(nèi)或同一細胞內(nèi)的不同dna分子上或同一dna分子的不同部位;(4)可逆性:a可以突變?yōu)閍,a也可以突變?yōu)閍。2.判一判:基于對基因突變特點的理解,判斷下列說法的正誤:(1)任何生物都有可能發(fā)生基因突變。()(2)dna分子的不同部位都可能發(fā)生基因突變,體現(xiàn)了基因突變具有不定向性。()提示:基因突變的隨機性表現(xiàn)在:基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期、細胞內(nèi)不同的dna分子上以及同一個dna分子的不同部位。(3)基因突變的方向由環(huán)境所決定。()提示:基因突變具有不定向性,與環(huán)境無關。(4)基因突變的頻率很低,因此不能提供豐富的可遺傳變異。()提示:一個基因突變的頻率很低,但是一個生物種群

6、含有許多個體,每個個體中含有很多基因,因此能夠提供豐富的可遺傳變異。(5)基因突變一定會產(chǎn)生等位基因。()提示:基因突變會產(chǎn)生新基因,但在原核生物中一般不會出現(xiàn)等位基因。3.基因突變的意義:是新基因產(chǎn)生的重要途徑,也是生物變異的根本來源。(1)為什么在細胞分裂前的間期容易發(fā)生基因突變?提示:細胞分裂前的間期進行dna復制,dna復制時需要解旋成單鏈,單鏈dna不穩(wěn)定,容易受到內(nèi)外因素的影響而發(fā)生堿基的改變。(2)基因突變可以遺傳嗎?(從發(fā)生部位:配子、體細胞分析)提示:發(fā)生在配子中:遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。發(fā)生在體細胞中:一般不能遺傳,但有些植物的體細胞發(fā)生了基因突變,可以通過無性生殖遺傳。三

7、、細胞癌變1.細胞癌變理論癌基因?qū)W說:2.癌癥的預防:(1)一級預防:即病因預防,消除或減少可能致癌的因素,防止癌癥的發(fā)生;(2)二級預防:即臨床前預防,防止初發(fā)疾病的發(fā)展;(3)三級預防:即臨床期預防,防止病情惡化。3.癌癥的治療方法:手術切除、放射治療、化學治療、基因治療、免疫治療等。(1)細胞發(fā)生癌變?nèi)梭w一定患癌癥嗎?提示:不一定。人體有免疫功能,可以及時監(jiān)控和清除發(fā)生癌變的細胞。(2)沒有致癌因子的作用,dna復制過程的差錯能否引起癌癥?為什么?提示:可以。因為癌癥發(fā)生涉及一系列的原癌基因和抑癌基因突變的積累,dna復制過程的差錯會導致原癌基因和抑癌基因的突變,從而可能引發(fā)癌癥。四、基

8、因重組1.概念:進行有性生殖的真核生物進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因重新組合。2.類型:(1)自由組合型:減數(shù)第一次分裂后期,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。(遵循孟德爾的自由組合定律)(2)染色體交換型:減數(shù)第一次分裂四分體時期,非姐妹染色單體之間的交叉互換,導致了染色體上基因組成的改變。3.結(jié)果:不產(chǎn)生新基因,但產(chǎn)生不同于親本性狀組合的新類型。判一判:基于對基因重組的理解,判斷下列說法的正誤:(1)一對等位基因不存在基因重組,一對同源染色體存在基因重組。()(2)雜合子自交一定由于基因重組發(fā)生性狀分離。()提示:雜合子自交發(fā)生性狀分離的原因是等位基因分離。(3)雜交育種與

9、轉(zhuǎn)基因育種依據(jù)的遺傳學原理是基因重組,誘變育種依據(jù)的原理是基因突變。()(4)在減數(shù)分裂過程中,無論是同源染色體還是非同源染色體間都可能發(fā)生部分片段的互換,這種互換屬于基因重組。()提示:非同源染色體間的片段互換是染色體易位,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。基因型為aabb的豌豆在自然條件下進行繁殖,能否發(fā)生基因重組? 為什么?提示:否,此豌豆只有一對等位基因,而基因重組至少涉及兩對等位基因。知識點一 基因突變 1.基因突變的機理:特別提醒:基因突變發(fā)生和結(jié)果的三點警示基因突變不只發(fā)生在細胞分裂前的間期,在分裂期也會發(fā)生,體現(xiàn)基因突變具有隨機性。基因突變的結(jié)果是導致基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,如果發(fā)生在dna分子的

10、非基因片段,就不能稱之為發(fā)生了基因突變?；蛲蛔儾灰欢óa(chǎn)生等位基因,真核生物的核基因突變一般可產(chǎn)生它的等位基因,而真核生物的葉綠體、線粒體中,病毒和原核生物中都不存在等位基因,只能產(chǎn)生一個新基因。2.基因突變的影響:類型影響范圍對氨基酸序列的影響替換小可改變1個氨基酸或不改變增添大插入位置前的序列不受影響,一般影響插入位置后的序列缺失大缺失位置前的序列不受影響,一般影響缺失位置后的序列特別提醒:基因突變對基因表達影響的差異若基因中只發(fā)生1個堿基增添或缺失,增添或缺失的位置不同,影響結(jié)果也不一樣:a.氨基酸序列全部改變或不能表達(改變起始密碼子);b.肽鏈提前中斷(形成終止密碼子)或插入(或缺失

11、)位置后的氨基酸序列都改變;c.不影響表達或使肽鏈延長(改變終止密碼子)。若基因中發(fā)生3n個堿基的增添或缺失,則由其指導合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸可能只有對應的n個發(fā)生改變,不影響后續(xù)氨基酸種類及排列順序,對生物性狀影響程度小。若基因中發(fā)生3n+1或3n+2個堿基的增添或缺失,則合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸從改變部分到后續(xù)部分均改變,甚至可導致終止信號的提前或滯后,使得后續(xù)氨基酸種類及排列順序均發(fā)生改變,對生物性狀影響程度大。3.基因突變和生物性狀的關系:(1)多數(shù)基因突變并不引起生物性狀的改變:不具有遺傳效應的dna片段中的“突變”不引起性狀變異;由于多種密碼子決定同一種氨基酸,因此某些基因突變也不一

12、定引起性狀的改變;某些基因突變雖改變了蛋白質(zhì)中個別位置的氨基酸種類,但并不影響蛋白質(zhì)的功能;隱性突變在雜合狀態(tài)下也不會引起性狀的改變。(2)少數(shù)基因突變可引起性狀的改變:如人的鐮狀細胞貧血是由基因突變引起的。(3)性狀表現(xiàn)是基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,在某些環(huán)境條件下,改變了的基因可能并不會在性狀上表現(xiàn)出來。4.基因突變在育種上的應用人工誘變育種原理基因突變方法輻射誘變各種射線如x射線、射線、紫外線等的照射都可以使dna分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變化學誘變許多化學物質(zhì)能夠在dna復制時,使dna分子復制發(fā)生差錯,從而導致基因突變優(yōu)點提高變異頻率,在較短的時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型;大幅度改良某些性狀缺

13、點誘變產(chǎn)生的個體有利的不多,需處理大量材料以供選擇(2020江蘇高考)某膜蛋白基因在其編碼區(qū)的5端含有重復序列ctcttctcttctctt,下列敘述正確的是()a.ctctt重復次數(shù)改變不會引起基因突變b.ctctt重復次數(shù)增加提高了該基因中嘧啶堿基的比例c.若ctctt重復6次,則重復序列之后編碼的氨基酸序列不變d.ctctt重復次數(shù)越多,該基因編碼的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量越大【解題思維】解答本題需要突破以下兩個關鍵點:【解析】選c。本題主要考查基因突變對性狀的影響。重復序列位于膜蛋白基因編碼區(qū),ctctt重復次數(shù)的改變即基因中堿基數(shù)目的改變,會引起基因突變,a錯誤;基因中嘧啶堿基的比例=嘌呤

14、堿基的比例=50%,ctctt重復次數(shù)的改變不會影響該比例,b錯誤;ctctt重復6次,即增加30個堿基對,由于基因中堿基對數(shù)目與所編碼氨基酸數(shù)目的比例關系為31,則正好增加了10個氨基酸,重復序列后編碼的氨基酸序列不變,c正確;重復序列過多可能影響該基因的表達,編碼的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量不一定變大,d錯誤。【審答誤區(qū)】解答本題有兩個錯因:(1)誤認為堿基序列的重復只會增加其編碼氨基酸的數(shù)量影響,而忽視了堿基對的增添、缺失、替換等改變與基因的表達之間的聯(lián)系。(2)不能正確區(qū)分基因中堿基對的增添、缺失、替換對其所編碼氨基酸種類、數(shù)目的影響。1.繆勒在實驗中發(fā)現(xiàn),用x射線處理果蠅后,短時間內(nèi)即得到了

15、幾百個突變體。同樣條件下,受高劑量x射線處理的果蠅的突變率比未處理的高150倍左右。下列敘述正確的是()a.必須選擇處于繁殖期的果蠅b.果蠅的突變性狀一定能夠遺傳c.高劑量x射線未明顯提高突變率d.未經(jīng)x射線處理的果蠅也可能發(fā)生突變【解析】選d?；蛲蛔兙哂须S機性,選擇的果蠅不一定是處于繁殖期,a錯誤;基因突變發(fā)生在體細胞中一般不遺傳,發(fā)生在生殖細胞中能遺傳,因此果蠅的突變性狀不一定能夠遺傳,b錯誤;根據(jù)題干可知,高劑量x射線明顯提高突變率,c錯誤;未經(jīng)x射線處理的果蠅也可能發(fā)生突變,d正確。2.如圖為人wnk4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知wnk4基因發(fā)生突變,導

16、致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是()a.處插入堿基對gcb.處堿基對at替換為gcc.處缺失堿基對atd.處堿基對gc替換為at【解析】選b。dna的復制是半保留式的,在dna雙鏈中,以dna的單鏈為模板復制的子代雙鏈dna中,兩條單鏈都有突變基因。而以與dna的鏈互補單鏈為模板復制的子代dna中,基因都是正常的,因此在子代dna中,正常基因和突變基因各占一半。知識點二 細胞癌變 1.癌細胞的三個主要特征:(1)在適宜的條件下,無限增殖:細胞來源分裂次數(shù)存活時間正常人肝細胞 506045.855天 hela宮頸癌細胞無限分裂 1951年至今 (2)形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化:(3)

17、易分散和轉(zhuǎn)移:細胞膜上的糖蛋白減少細胞間的黏著性降低細胞容易分散和轉(zhuǎn)移。2.癌變機理:特別提醒:癌細胞通過有絲分裂的方式進行無限增殖,分裂旺盛,線粒體和核糖體活動旺盛,為癌細胞分裂提供能量和蛋白質(zhì)。用于化療的抗癌劑作用于癌細胞分裂前的間期,作用機理是抑制癌細胞dna的復制和有關蛋白質(zhì)的合成。【知識拓展】兩種癌癥的免疫療法(1)解除免疫抑制:目前可以對癌癥防御系統(tǒng)進行打擊,在這其中有中和抑制因子和細胞因子的抗體,比如有pd-1和pd-l1免疫療法。這些療法是通過切斷pd-1和pd-l1的信號路,從而讓癌細胞走向死亡,是目前治療癌癥最有希望的療法。(2)增強免疫系統(tǒng):主要是指免疫細胞回輸。通過將經(jīng)

18、過處理的自體或異體的免疫細胞輸入患者體內(nèi),這樣就可以使腫瘤患者自身免疫系統(tǒng)的能力得到提升,而且還會對患者體內(nèi)的腫瘤細胞實施消滅,最終實現(xiàn)預防腫瘤復發(fā)、治愈腫瘤的目的。在致癌因子的作用下,正常動物細胞可轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘毎?。有關癌細胞特點的敘述錯誤的是()a.細胞中可能發(fā)生單一基因突變,細胞間黏著性增加b.細胞中可能發(fā)生多個基因突變,細胞的形態(tài)發(fā)生變化c.細胞中的染色體可能受到損傷,細胞的增殖失去控制d.細胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷,細胞表面的糖蛋白減少【解題思維】解答本題需突破以下兩個關鍵點:【解析】選a。細胞癌變一般由多個突變基因引起,而細胞間黏著性會下降,故a項錯誤。細胞癌變一般由多個突變基因引起,

19、細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,故b項正確。細胞癌變可能由染色體受損傷引起,會無限增殖,失去控制,故c項正確。細胞癌變由于遺傳物質(zhì)受損傷,細胞膜表面糖蛋白減少,黏著性降低,故d項正確。【審答誤區(qū)】常見以下兩種錯誤:(1)細胞癌變不是單一基因發(fā)生突變導致的,實際上是多個原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,是一種累積效應。(2)癌變的細胞表面糖蛋白減少,使其黏著性降低,易發(fā)生擴散和轉(zhuǎn)移,但是癌細胞表面的蛋白質(zhì)總量不一定變少?！痉椒ㄒ?guī)律】巧記癌變細胞的特征(1)“不死”能夠無限增殖;(2)“變態(tài)”細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變;(3)“擴散”糖蛋白減少,細胞間黏著性降低,易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。 癌癥是威脅人類健康的一類重

20、要疾病。人們對癌癥進行了大量的研究,以下對有關癌細胞的敘述錯誤的是 ()a.癌細胞是由正常細胞轉(zhuǎn)化而來的b.細胞癌變可以由病毒感染引發(fā)c.每個癌細胞都有數(shù)目相同的染色體d.癌細胞的轉(zhuǎn)移與細胞表面的糖蛋白減少有關【解析】選c。正常細胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變后可形成癌細胞,a正確;致癌因素有物理因素、化學因素和生物因素,故細胞癌變可以由病毒感染引發(fā),b正確;處于不同細胞分裂時期的癌細胞,染色體數(shù)可能不同,如有絲分裂后期染色體數(shù)是體細胞染色體數(shù)的二倍,c錯誤;癌細胞的細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,使其易轉(zhuǎn)移,d正確。【補償訓練】(2020恩施高一檢測)下列關于癌癥的敘述,錯誤的是()a.癌細胞可

21、以無限增殖b.細胞癌變都是由單基因突變引起的c.常接觸放射性物質(zhì)更容易患癌癥d.在細胞癌變的過程中,細胞膜上的糖蛋白減少,黏著性降低,所以癌細胞容易擴散和轉(zhuǎn)移【解析】選b。癌細胞可以無限增殖,a正確;細胞癌變的原因有外因:主要是三類致癌因素,即物理因素、化學因素和生物因素;內(nèi)因:原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變,b錯誤;放射性物質(zhì)屬于物理因素,經(jīng)常接觸更容易患癌癥,c正確;在細胞癌變的過程中,細胞膜的成分發(fā)生改變,細胞膜上的糖蛋白減少,黏著性降低,所以癌細胞容易擴散和轉(zhuǎn)移,d正確。知識點三 基因重組 1.兩種基因重組類型的比較:重組類型互換型自由組合型發(fā)生時間減數(shù)分裂四分體時期減數(shù)分裂后期發(fā)生機

22、制同源染色體的非姐妹染色單體之間互換導致染色單體上的基因重新組合同源染色體分開,等位基因分離,非同源染色體自由組合,導致非同源染色體上非等位基因間的重新組合圖像示意特別提醒:正確理解基因重組上述類型的基因重組都是發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中,也就是形成配子的過程中,而非發(fā)生在受精過程中?；蛑亟M不能產(chǎn)生新基因,只能將原有的不同基因進行重新組合,產(chǎn)生新的基因型。上述類型的基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,所以只有真核生物在進行有性生殖過程中才可以發(fā)生。原核生物不能進行有性生殖,可以通過不同個體間dna分子的轉(zhuǎn)移實現(xiàn)基因重組。2.判斷是否存在基因重組的方法: (1)分析細胞分裂的類型:只有減數(shù)分裂才存

23、在基因重組,有絲分裂不存在基因重組;(2)分析細胞分裂時期:基因重組只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中,其他時期不發(fā)生;(3)分析基因的關系:基因重組發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體上的等位基因之間以及非同源染色體的非等位基因之間;(4)分析基因的數(shù)量:一對等位基因只發(fā)生基因分離,至少兩對等位基因才發(fā)生基因重組。 (2020濟寧高一檢測)下列關于基因重組的說法不正確的是 ()a.生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組b.減數(shù)分裂四分體時期,由于同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換,可能導致基因重組c.一個基因型為aa的植物體自交產(chǎn)生基因型為aa的子代,是通過基因重組實現(xiàn)

24、的d.一般情況下,花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組,而根尖則不能【解題思維】解答本題需突破以下兩個關鍵點:【解析】選c。生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組,故a正確;減數(shù)分裂四分體時期由于同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換,可能導致基因重組,故b正確;一個基因型為aa的植物體自交產(chǎn)生基因型為aa的子代,出現(xiàn)性狀分離,實質(zhì)是等位基因分離,故c錯誤;一般情況下,花藥經(jīng)過減數(shù)分裂形成配子即花粉,可發(fā)生基因重組,而根尖進行有絲分裂則不能發(fā)生基因重組,故d正確?！緦彺鹫`區(qū)】aa自交后代有隱性性狀的個體出現(xiàn)是等位基因分離、精卵的隨機結(jié)合導致的,不能把精卵的隨機結(jié)合誤認為是基因重

25、組。1.下列有關基因重組的敘述中,正確的是()a.基因重組產(chǎn)生原來沒有的新基因,從而改變基因中的遺傳信息b.基因a因部分堿基對替換、增添或缺失而形成它的等位基因a,這屬于基因重組c.基因型為aa的個體自交,因基因重組而導致子代出現(xiàn)不同性狀d.基因型為yyrr的個體自交后代出現(xiàn)不同于親本的重組類型是由于發(fā)生了基因重組【解析】選d?；蛑亟M不能產(chǎn)生新基因,但可以產(chǎn)生新的基因型,基因突變改變基因中的遺傳信息,進而產(chǎn)生原來沒有的新基因,a錯誤;基因a因部分堿基對替換、增添或缺失而形成它的等位基因a,這屬于基因突變,b錯誤;一對等位基因aa遺傳,只會發(fā)生基因的分離,不會發(fā)生基因重組,基因重組發(fā)生在兩對及

26、兩對以上基因的遺傳,c錯誤;基因型為yyrr的個體自交后代出現(xiàn)不同于親本的重組類型是由于發(fā)生了基因重組,d正確。2.基因重組使產(chǎn)生的配子種類多樣化,進而產(chǎn)生基因組合多樣性的子代。如圖表示基因重組的兩種類型,下列敘述正確的是()a.甲類型的基因重組是孟德爾自由組合定律的基礎b.兩種類型的基因重組都發(fā)生于同源染色體之間c.基因重組可產(chǎn)生新的基因型,是生物變異的重要來源d.純合子自交會因基因重組導致子代發(fā)生性狀分離【解析】選c。圖甲表示交叉互換,圖乙表示基因的自由組合,所以只有乙類型的基因重組是孟德爾自由組合定律的基礎,a錯誤;乙種類型的基因重組發(fā)生在非同源染色體的非等位基因之間,b錯誤;基因重組可

27、產(chǎn)生新的基因型,是生物變異的重要來源,c正確;純合子只能產(chǎn)生一種配子,純合子自交不會出現(xiàn)基因重組現(xiàn)象,自交后代也不會出現(xiàn)性狀分離,d錯誤。【補償訓練】如圖是基因型為aa的個體不同分裂時期的圖像,請根據(jù)圖像判定每個細胞發(fā)生的變異類型()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【解析】選c。圖中分別屬于有絲分裂的中期和后期;a與a所在的dna分子都是經(jīng)過復制而得到的,由于交叉互換只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,所以圖中的變異只能屬于基因突變;屬于減數(shù)第二次分裂的后期,由于減數(shù)分裂過程中可能發(fā)生交

28、叉互換,所以不能確定a與a的不同是基因突變還是基因重組的結(jié)果。1.【生產(chǎn)情境】在金秋時節(jié),收玉米時,農(nóng)民會遇到這樣的情況:品種a籽粒多,但不抗黑粉病;品種b籽粒少,但抗黑粉病。假設你是一位玉米育種專家探究:(1)你會用什么方法既能把兩個品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起,又能把雙方的缺點都去掉?(科學思維)提示:用雜交的方法,使兩個及以上的優(yōu)良性狀集中在一起。(2)設想一下,你采用的方法有哪些缺點?(科學思維)提示:雜交育種只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,育種進程緩慢,過程煩瑣,這些都是雜交育種方法的不足。(3)如果打算大幅度地改良玉米品種,你建議選擇哪

29、種育種方法?(科學探究)提示:誘變育種。誘變育種的原理是基因突變,基因突變可以產(chǎn)生新基因。2.【生活情境】在炎熱的夏天,中午外出,防曬霜成為必需品,做 x射線透視的醫(yī)務人員要穿防護衣,請從變異角度分析。探究:(1)炎熱夏季中午外出時需在暴露的皮膚表面涂抹防曬霜的機理是什么?(生命觀念)提示:在晴朗的夏季中午紫外線特別強烈,如果不涂抹防曬霜,很容易誘發(fā)皮膚細胞發(fā)生基因突變,導致皮膚癌的發(fā)生。(2)做x射線透視的醫(yī)務人員需要穿防護衣的機理是什么?(生命觀念)提示:x射線是誘發(fā)基因突變的一種物理因素,穿防護衣是為了減小自己發(fā)生基因突變的概率。1.下列有關基因突變和基因重組的描述錯誤的是_。dna分子

30、中堿基對的增添、缺失或替換即為基因突變某植物經(jīng)x射線處理后未出現(xiàn)新的性狀,則沒有新基因產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因技術能讓a物種表達出b物種的某優(yōu)良性狀通過雜交育種能培育出具有雜種優(yōu)勢的新品種【解析】選?；蚴怯羞z傳效應的dna片段,堿基對的增添、缺失或替換,如果發(fā)生在非基因片段的dna分子中,則不屬于基因突變,錯誤;經(jīng)x射線處理后未出現(xiàn)新的性狀,但可能已發(fā)生基因突變,形成新的基因,如aa突變成aa,錯誤;轉(zhuǎn)基因技術能把一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi),從而讓a物種表達出b物種的某優(yōu)良性狀,正確;通過雜交育種能把不同個體的優(yōu)良性狀組合在一起,培育出具有雜種優(yōu)勢的新品種,正確。2.如圖為細胞內(nèi)染色體狀態(tài)示意圖,

31、這種染色體狀態(tài)表示已發(fā)生()a.染色體易位b.基因重組c.染色體倒位d.姐妹染色單體之間的交叉互換【解析】選b。據(jù)圖可看出,此現(xiàn)象發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,即交叉互換,屬于基因重組。3.我國大面積栽培的水稻有粳稻(主要種植在北方)和秈稻(主要種植在南方)。研究發(fā)現(xiàn),粳稻的bzip73基因通過一系列作用,增強了粳稻對低溫的耐受性。與粳稻相比,秈稻的bzip73基因中有1個脫氧核苷酸不同,從而導致兩種水稻的相應蛋白質(zhì)存在1個氨基酸的差異。下列表述正確的是()a.bzip73基因的1個核苷酸的差異是由基因突變導致的b.bzip73蛋白質(zhì)的1個氨基酸的差異是由基因重組導致的c.基因的堿基序

32、列改變,一定會導致表達的蛋白質(zhì)失去活性d.基因突變后一定能導致性狀的改變【解析】選a。bzip73基因的1個核苷酸的差異是基因突變的結(jié)果,bzip73蛋白質(zhì)的1個氨基酸的差異也是基因突變后表達的蛋白質(zhì)改變,因此a正確,b錯誤;基因突變后不一定導致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變,密碼子具有簡并性,因此也不一定導致性狀的改變,c、d錯誤。4.生物世界廣泛存在著變異,人們研究并利用變異可以培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物新品種。下列能產(chǎn)生新基因的育種方式是()a.“雜交水稻之父”袁隆平通過雜交技術培育出高產(chǎn)的超級稻b.用x射線進行大豆人工誘變育種,從誘變后代中選出抗病性強的優(yōu)良品種c.通過雜交和人工染色體加倍技術,成功培育出

33、抗逆能力強的八倍體小黑麥d.通過單倍體育種技術,由高稈抗病玉米培育出矮稈抗病玉米【解析】選b。袁隆平通過雜交技術培育出高產(chǎn)的超級稻,該技術的原理是基因重組,能產(chǎn)生新的基因型,但不能產(chǎn)生新基因,a不符合題意;用x射線進行大豆人工誘變育種,該育種方法的原理是基因突變,基因突變能產(chǎn)生新基因,從而在誘變后代中選出抗病性強的優(yōu)良品種,b符合題意;雜交和人工染色體加倍技術的原理是基因重組和染色體變異,這兩種變異都不會產(chǎn)生新基因,c不符合題意;單倍體育種的原理是染色體變異,不會產(chǎn)生新基因,d不符合題意。5.下列關于細胞癌變的敘述,錯誤的是()a.癌細胞可以無限增殖b.癌細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變c.細胞癌

34、變的實質(zhì)是抑癌基因突變?yōu)樵┗騞.健康的飲食方式可降低細胞癌變的發(fā)生率【解析】選c。癌細胞具有無限增殖的能力,在條件適宜時可以無限增殖,a正確;癌變后,細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變,b正確;細胞癌變的實質(zhì)是原癌基因和抑癌基因同時發(fā)生基因突變,而不是抑癌基因突變?yōu)樵┗?c 錯誤;癌變的發(fā)生與不良飲食習慣密切相關,因此健康的飲食方式可降低細胞癌變的發(fā)生率,d正確。6.以下有關基因重組的敘述,正確的是()a.基因重組通常發(fā)生在有性生殖過程中b.減數(shù)分裂過程中能發(fā)生基因重組的時期是減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期c.基因重組導致純合子自交后代出現(xiàn)性狀分離d.同卵雙生兄弟間的性狀差異是由基因重組導致的【解析】選a?；蛑亟M通常發(fā)生在有性生殖過程中,a正確;減數(shù)分裂過程中能發(fā)生基因重組的時期是減數(shù)第一次分裂前期和減數(shù)第一次分裂后期,b錯誤;基因重組導致雜合子自交后代出現(xiàn)性狀分離,c錯誤;同卵雙生兄弟間的基因型應該相同,所以他們之間性狀的差異不是基因重組導致的,可能是突變或環(huán)境因素導致的,d錯誤。7.圖1表示人類鐮狀細胞貧血的病因(已知谷氨酸的密碼子是gaa,gag)。圖2中分別表示不同的變異類型。請分析如圖,回答如列問題:(1)圖1中表示遺傳信息流動過程,發(fā)生的時期是_;圖2中發(fā)生的時期是_。(2)若圖1正常基因片段中的ctt突變成ctc,