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文檔簡(jiǎn)介
Chapter5第5章基因突變及其他變異
第1節(jié)基因突變和基因重組
素
學(xué)I.生命觀念:結(jié)構(gòu)與功能觀,理解基因突變和基因重組
I.闡述基因突變的概念、原因、特點(diǎn)及意義。
養(yǎng)
習(xí)引發(fā)的可遺傳變異。
要
2.說(shuō)出細(xì)胞癌變和基因突變的關(guān)系。目
求
標(biāo)2.社會(huì)責(zé)任:基于對(duì)癌變機(jī)理的了解,枳極宣傳癌癥
3.簡(jiǎn)述基因重組的概念、類(lèi)型及意義
的預(yù)防與治療。
一、基因美變
「梳理教材知識(shí)?夯實(shí)基礎(chǔ)」
1.基因突變實(shí)例:鐮狀細(xì)胞貧血(也叫鐮刀型細(xì)胞貧血癥)
(1)致病機(jī)理
①直接原因:血紅蛋白分子中谷氨酸f級(jí)氨酸。
T替換為_(kāi)A
②根本原因:基因中堿基對(duì)
A--T
⑵病理診斷:鐮狀細(xì)胞貧血是由于基因的二±破基近改變引起的一種遺傳病,是基因通過(guò)控
制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),直接控制生物體性狀的典例。
一類(lèi)型:堿基+增添
2.基因突變的概念-二甦
一結(jié)果:基因堿基序列的改變
3.基因突變的遺傳性:基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在他
細(xì)胞中,一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生了基因突變,可以通過(guò)無(wú)性生殖遺傳。
4.細(xì)胞的癌變
(1)原因:人和動(dòng)物細(xì)胞中的DNA上本來(lái)就存在與癌變相關(guān)的基因:原癌基因和抑癌基因。
①一般來(lái)說(shuō),原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常生長(zhǎng)和增殖所必需的,這類(lèi)基因一旦突變或
過(guò)量表達(dá)而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過(guò)強(qiáng),就可能引起細(xì)胞癌變。
②抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖,或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡,這類(lèi)基因一旦突變
而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性,也可能引起細(xì)胞癌變。
(2)癌細(xì)胞的特征
能夠無(wú)限增殖,形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,細(xì)胞之間的黏著性
顯著降低,容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移,等等。
5.基因突變的原因、特點(diǎn)和意義
'(物理因素:如紫外線、X射線及其他輻射等
.J外因〈化學(xué)因素:如亞硝酸鹽、堿基類(lèi)似物等
(1)原因][生物因素:某些病毒的遺傳物質(zhì)等
、內(nèi)因:DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤等
〃普遍性:在生物界中普遍存在
隨機(jī)性:可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期;可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的
(2)特點(diǎn)<DNA分子上,以及同一個(gè)DNA分子的不同部位
不定向性:一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變,產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因
、低頻性:在自然狀態(tài)下,突變頻率很低
(3)意義
①產(chǎn)生新基因的途徑。
②生物變異的根本來(lái)源。
③為生物進(jìn)化提供了豐富的原材料。
6.誘變育種:利用物理因素或化學(xué)因素處理生物,使生物發(fā)生基因突變,可以提高突變率,
創(chuàng)造人類(lèi)需要的生物新品種。
|■辨析易錯(cuò)易混?練前清障」
⑴下圖表示雙鏈DNA分子上的若干片段,請(qǐng)據(jù)圖判斷:
基因1非基因片段基因2
①DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的DNA堿基序列的改變,叫作基因突
變()
②基因突變改變了基因的數(shù)量和位置()
③基因突變的結(jié)果一定是產(chǎn)生等位基因()
④基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不可見(jiàn)()
(2)癌細(xì)胞表面糖蛋白減少,使得細(xì)胞容易擴(kuò)散并無(wú)限增殖()
⑶與癌變有關(guān)的基因,只存在于癌細(xì)胞中()
(4)一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變,產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因,這體現(xiàn)了基因突變的隨
機(jī)性()
答案⑴①X②X③X④J(2)X(3)X(4)X
r思考延伸拓展?強(qiáng)化素養(yǎng)」
i.請(qǐng)分析基因突變對(duì)氨基酸序列的影響。
堿基影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響
替換小一般只改變一個(gè)氨基酸或不改變氨基酸序列
增添大一般不影響插入位置前的序列,而影響插入位置后的序列
缺失大一般不影響缺失位置前的序列,而影響缺失位置后的序列
2.(1)堿基發(fā)生替換時(shí),出現(xiàn)哪種情況會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量影響較大?
提示當(dāng)突變后的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA上終止密碼子位置發(fā)生改變(提前或延后出現(xiàn))。
(2)堿基發(fā)生增添或缺失時(shí),增添或缺失多少個(gè)堿基對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)影響最?。?/p>
提示3個(gè)。
3.有同學(xué)認(rèn)為,基因突變并不一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變,你是否認(rèn)同其觀點(diǎn)?請(qǐng)闡述你的
理由。
提示認(rèn)同?;蛲蛔儾灰欢ㄊ股镄誀罡淖?,原因有(1)基因突變后形成的密碼子與原密碼
子決定的是同一種氨基酸。(2)基因突變?nèi)魹殡[性突變,如AA-Aa,不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變。
(3)基因突變可能發(fā)生在非編碼蛋白質(zhì)的脫氧核普酸序列中。(4)改變蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸,但
蛋白質(zhì)的功能不變。(5)性狀表現(xiàn)是遺傳物質(zhì)和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,因而在某些環(huán)境條
件下,基因的改變可能并不會(huì)在性狀上表現(xiàn)出來(lái)。
4.基因突變易發(fā)生在什么時(shí)期?為什么易發(fā)生在該時(shí)期?
提示基因突變易發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期。因?yàn)镈NA復(fù)制時(shí),先解旋為單鏈,單鏈DNA
的穩(wěn)定性會(huì)大大降低,極易受到外界因素的干擾而發(fā)生堿基的改變。
【歸納總結(jié)】基因突變的“一定”和“不一定”
(1)基因突變一定能引起基因中堿基排列順序的改變。
(2)基因突變不一定能引起生物性狀的改變。
(3)基因突變不一定都能產(chǎn)生等位基因
病毒和原核細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,基因數(shù)目少,而且一般是單個(gè)存在的,不存在等位基因。
因此,病毒和原核生物基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因,而不是等位基因。
(4)基因突變不一定都能遺傳給后代
①基因突變?nèi)绻l(fā)生在有絲分裂過(guò)程中,一般不能遺傳,但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生了基因突
變,可以通過(guò)無(wú)性生殖傳遞給后代。
②基因突變?nèi)绻l(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,可以通過(guò)配子傳遞給后代。
二、基因重組
r梳理教材知識(shí)?夯實(shí)基礎(chǔ)」
i.概念: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。
2.類(lèi)型
⑴交換型
在減數(shù)分裂I四分體時(shí)期(減數(shù)分裂I前期),位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著韭姐
妹染色單體之間的互換而發(fā)生交換,導(dǎo)致染色單體上的基因重組。
(2)自由組合型
生物體通過(guò)減數(shù)分裂形成配子時(shí),在減數(shù)分裂I后期,隨著非同源染色體的自由組合,非同
源染色體上的非等位基因也自由組合。
3.意義
有性生殖過(guò)程中的基因重組能夠使產(chǎn)生的配子種類(lèi)多樣化,進(jìn)而產(chǎn)生基因組合多樣化的子代,
也是生物變異的來(lái)源之一,對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。
|■辨析易錯(cuò)易混?練前清障」
(1)基因型為Aa的個(gè)體自交后代出現(xiàn)性狀分離與基因重組有關(guān)()
(2)一對(duì)同源染色體可能存在基因重組()
(3)基因重組一定會(huì)產(chǎn)生新的性狀()
(4)有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中均可發(fā)生非同源染色體之間的自由組合()
答案(1)X(2”(3)X(4)X
|■思考延伸拓展?強(qiáng)化素養(yǎng)」
下圖分別代表基因重組的兩種類(lèi)型,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題:
圖2
(1)圖中發(fā)生基因重組的分別是什么基因?
提示交換過(guò)程中是染色單體上的基因發(fā)生基因重組;自由組合過(guò)程中是非同源染色體上的
非等位基因發(fā)生基因重組。
(2)從配子的角度分析,上述兩種類(lèi)型的基因重組有什么共同點(diǎn)?
提示都使產(chǎn)生的配子種類(lèi)多樣化。
(3)精子與卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合過(guò)程中進(jìn)行基因重組嗎?受精作用的意義是什么?
提示不進(jìn)行。重組性狀要在后代中表現(xiàn)出來(lái),一般要通過(guò)精子與卵細(xì)胞的受精作用結(jié)合后
產(chǎn)生的新個(gè)體來(lái)實(shí)現(xiàn)。
I歸納總結(jié)】基因突變和基因重組的比較
項(xiàng)目基因突變基因重組
變異實(shí)質(zhì)基因堿基序列發(fā)生改變控制不同性狀的基因重新組合
時(shí)間主要發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期減數(shù)分裂I四分體時(shí)期和減數(shù)分裂I后期
DNA分子復(fù)制時(shí),在外界因素或
同源染色體的非姐妹染色單體間互換,以及
原因自身因素的作用下,引起基因中
非同源染色體之間自由組合
的堿基的改變(替換、增添或缺失)
可能性可能性小,突變頻率很低普遍發(fā)生在有性生殖過(guò)程中,產(chǎn)生的變異多
所有生物都可發(fā)生,包括病毒,
適用范圍通常發(fā)生在真核生物的有性生殖過(guò)程中
具有普遍性
結(jié)果產(chǎn)生新的基因和基因型產(chǎn)生新的基因型
是產(chǎn)生新基因的途徑,是生物變
是生物變異的來(lái)源之一,對(duì)生物進(jìn)化具有重
意義異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供
要意義
了豐富的原材料
①都使生物產(chǎn)生可遺傳變異;②在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中,基因突變?yōu)榛蛑亟M提供了
聯(lián)系大量可供自由組合的新基因,基因重組使突變的基因以多種形式傳遞;③兩者均
產(chǎn)生新的基因型,可能產(chǎn)生新的表型
梳理網(wǎng)絡(luò)要語(yǔ)必背
普遍低頻隨機(jī)不定自由組交換型
性性性向性合型
1.基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變。
2.基因突變是產(chǎn)生新基因的途徑,是生物變異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供原材料。
3.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
組也是生物變異的來(lái)源之一,對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。
4.基因重組來(lái)源于生物體通過(guò)減數(shù)分裂形成配子時(shí),非同源染色體上的非等位基因的自由組
合及同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體之間的互換而發(fā)生交換。
隨堂演練知識(shí)落實(shí)
1.(2020?山東泰安一中月考)某鑲狀細(xì)胞貧血患者因血紅蛋白基因發(fā)生突變,導(dǎo)致血紅蛋白的
第六位氨基酸由谷氨酸變成繳氨酸。下列有關(guān)敘述不正確的是()
A.患者血紅蛋白mRNA的堿基序列與正常人不同
B.患者紅細(xì)胞中血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)與正常人不同
C.患者細(xì)胞中攜帶谷氨酸的tRNA與正常人不同
D.此病癥可通過(guò)電子顯微鏡觀察進(jìn)行檢測(cè)
答案C
解析由于患者紅細(xì)胞中血紅蛋白的基因堿基序列發(fā)生改變,因此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿基
序列發(fā)生改變,與正常人不同,A項(xiàng)正確;患者紅細(xì)胞中血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,
B項(xiàng)正確;患者細(xì)胞中攜帶谷氨酸的tRNA沒(méi)有發(fā)生改變,與正常人相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;此病
癥可通過(guò)電子顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài)進(jìn)行檢測(cè),D項(xiàng)正確。
2.基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變,
關(guān)于這種改變的說(shuō)法正確的是()
①若發(fā)生在配子形成過(guò)程中,可以通過(guò)有性生殖遺傳給后代
②若發(fā)生在體細(xì)胞中,一定不能遺傳
③若發(fā)生在人的體細(xì)胞中有可能發(fā)展為癌細(xì)胞
④都是外來(lái)因素引起的
A.①②??
B.①③@
C.①③
D.①②③
答案C
解析基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子形成過(guò)程中,可以通過(guò)有性生殖遺傳給后代,①正確;有些植
物體細(xì)胞發(fā)生了基因突變,可以通過(guò)無(wú)性生殖遺傳給后代,②錯(cuò)誤;正常細(xì)胞中原癌基因和
抑癌基因突變,可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變,③正確:引起基因突變的因素有外因和內(nèi)因兩個(gè)方面,
④錯(cuò)誤。綜上所述,C正確。
3.下列關(guān)于癌細(xì)胞的敘述,錯(cuò)誤的是()
A.癌細(xì)胞具有無(wú)限增殖的能力
B.細(xì)胞癌變可以由病毒感染引發(fā)
C.原癌基因只存在于癌細(xì)胞中
D.癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與細(xì)胞間黏著性降低有關(guān)
答案C
解析癌細(xì)胞的主要特征是細(xì)胞分裂次數(shù)不受限制,能無(wú)限增殖,A正確:導(dǎo)致細(xì)胞癌變的
致癌因子有物理因素、化學(xué)因素和生物因素,B正確;所有細(xì)胞中均有原癌基因,癌細(xì)胞中
原癌基因突變?yōu)榘┗?,C錯(cuò)誤;癌細(xì)胞容易轉(zhuǎn)移是因細(xì)胞表面糖蛋白等物質(zhì)減少,細(xì)胞間
黏著性顯著降低,D正確。
4.(2020?陜西西安高二檢測(cè))周期性共濟(jì)失調(diào)癥是一種由編碼細(xì)胞膜上鈣離子通道蛋白的基因
發(fā)生突變,其mRNA的長(zhǎng)度不變,但合成的肽鏈縮短使通道蛋白結(jié)構(gòu)異常而導(dǎo)致的遺傳病。
下列有關(guān)該病的敘述,正確的是()
A.翻譯的肽鏈縮短說(shuō)明編碼的基因一定發(fā)生了堿基的缺失
B.突變導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生改變
C.該病例說(shuō)明了基因能通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體的性狀
D.該病可能是由于堿基的替換而導(dǎo)致終止密碼子提前出現(xiàn)
答案D
解析根據(jù)題干信息“其mRNA的長(zhǎng)度不變,但合成的肽鏈縮短”可知,編碼的基因發(fā)生了
堿基的替換,該病可能是由于堿基的替換而導(dǎo)致終止密碼子提前出現(xiàn),A項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確;
突變不會(huì)導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生改變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該病例說(shuō)明了
基因能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.下列關(guān)于基因重組的敘述,不正確的是()
A.基因重組發(fā)生在精卵結(jié)合形成受精卵的過(guò)程中
B.一對(duì)等位基因不存在基因重組,但一對(duì)同源染色體上存在基因重組
C.肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型細(xì)菌的實(shí)質(zhì)是基因重組
D.有絲分裂過(guò)程中一般不發(fā)生基因重組
答案A
解析基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂I過(guò)程中,A項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.由于基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)的一個(gè)賴(lài)氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)下列圖表信息回答問(wèn)題:
第二個(gè)堿基
第一個(gè)堿基第三個(gè)堿基
UCAG
異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U
異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C
A
異亮氨酸蘇氨酸賴(lài)氨酸精氨酸A
甲硫氨酸蘇氨酸賴(lài)氨酸精氨酸G
(1)圖中I過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是。
(2)除賴(lài)氨酸以外,圖解中X是密碼子表中哪一種氨基酸的可能性最?。?原因是
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O
(3)若圖中X是甲硫氨酸,且②鏈與⑤鏈這兩條模板鏈只有一個(gè)堿基不同,那么⑤鏈不同于②
鏈上的那個(gè)堿基是?
(4)從表中可看出密碼子具有的特點(diǎn),它對(duì)生物體生存和發(fā)展的意義是o
答案(1)核糖體(2)絲氨酸要同時(shí)突變兩個(gè)堿基才能變?yōu)榻z氨酸(3)A(4)簡(jiǎn)并保證
生物遺傳性狀的穩(wěn)定性
解析(1)過(guò)程I表示翻譯過(guò)程,它發(fā)生在核糖體上。(2)從賴(lài)氨酸所在的位置向上或向左、右
與之在同一直線上的有甲硫氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、精氨酸、天冬酰胺,它們與賴(lài)氨酸所
對(duì)應(yīng)的密碼子均只有一個(gè)堿基之差,而絲氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子與之有兩個(gè)堿基之差。(3)甲硫氮
酸對(duì)應(yīng)的密碼子是AUG,而與之有一個(gè)堿基之差的賴(lài)氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是AAG,所以⑤鏈
上與mRNA中U相對(duì)應(yīng)的堿基是A。(4)通過(guò)表中信息可以看出,表中的一個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)著
多種密碼子,說(shuō)明密碼子具有簡(jiǎn)并的特點(diǎn),所以當(dāng)生物發(fā)生基因突變時(shí),其對(duì)應(yīng)的氨基酸不
一定改變,有利于保證生物遺傳性狀的穩(wěn)定性。
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
IA組基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練】
題組一基因突變
1.(2019?天津靜海一中高一月考)基因D因堿基A/T替換為G/C而突變成基因d,則下歹恪
項(xiàng)中一定發(fā)生改變的是()
A.d基因在染色體上的位置B.d基因中的氫鍵數(shù)目
C.d基因編碼的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)D.d基因中噪吟堿基所占比例
答案B
解析D和d是等位基因,位于同源染色體的相同位置上,A不符合題意;堿基A/T之間有
兩個(gè)氫鍵,G/C之間有三個(gè)氫鍵,d基因中的氫鍵數(shù)目與D基因中的相比會(huì)發(fā)生改變,B符
合題意;由于密碼子的簡(jiǎn)并等原因,基因突變后的密碼子決定的氨基酸可能不變,即d基因
編碼的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可能不變,C不符合題意;雙鏈DNA分子中嚅吟與喀嚏的數(shù)目始終是
相等的,D不符合題意。
2.在某白花豌豆品種栽培園中,偶然發(fā)現(xiàn)了一株開(kāi)紅花的豌豆植株,推測(cè)該紅花表型的出現(xiàn)
是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測(cè)是否正確,應(yīng)檢測(cè)和比較紅花植株與白花植株中
()
A.花色基因的堿基組成B.花色基因的堿基序列
C.細(xì)胞的DNA含量D.細(xì)胞的RNA含量
答案B
解析基因突變不改變花色基因的堿基組成,基因中均含有A、T、C、G四種堿基,A項(xiàng)錯(cuò)
誤;基因突變是堿基的替換、增添或缺失,其結(jié)果是基因的堿基序列發(fā)生改變,B項(xiàng)正確;
基因突變不會(huì)改變細(xì)胞中DNA分子的含量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞中RNA的含量與細(xì)胞中蛋白質(zhì)
合成功能強(qiáng)弱有關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.自然界中,一種生物體中某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下:
正?;蚓彼岜奖彼崃涟彼崽K氨酸脯氨酸
突變基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸
突變基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸
突變基因3精氨酸苯丙氨酸蘇氨酸酪氨酸丙氨酸
根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因的改變最可能是()
A.突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換,突變基因3為一個(gè)堿基的增添或缺失
B.突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換,突變基因1為一個(gè)堿基的增添或缺失
C.突變基因1為一個(gè)堿基的替換,突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添或缺失
D.突變基因2為一個(gè)堿基的替換,突變基因1和3為一個(gè)堿基的增添或缺失
答案A
解析突變基因1與正?;驔Q定的氨基酸序列相同,說(shuō)明可能是替換了一個(gè)堿基;突變基
因2與正常基因決定的氨基酸序列相比,只有第二個(gè)氮基酸的種類(lèi)不同,說(shuō)明可能是替換了
一個(gè)堿基;突變基因3與正?;驔Q定的氨基酸序列相比,第三、第四和第五個(gè)氨基酸都不
同,可能是由一個(gè)堿基的增添或缺失導(dǎo)致密碼子的重新排序引起的。
4.檢測(cè)癌細(xì)胞有多種方法。切取一塊組織鑒定其是否發(fā)生癌變,可用光學(xué)顯微鏡觀察()
A.細(xì)胞中染色體數(shù)目是否改變
B.細(xì)胞原癌基因是否發(fā)生突變
C.細(xì)胞的形態(tài)是否改變
D.細(xì)胞膜上的糖蛋白是否減少
答案C
解析細(xì)胞癌變的根本原因不是染色體數(shù)目的改變,而是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變,基
因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下觀察不到,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;癌細(xì)胞的主要特征之一是形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯
著變化,例如,正常的成纖維細(xì)胞呈扁平梭形,其癌變后變成球形,可用光學(xué)顯微鏡觀察,
C項(xiàng)正確;癌細(xì)胞表面的糖蛋白減少,但糖蛋白在光學(xué)顯微鏡下觀察不到,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.如圖曲線a表示使用誘變劑前青霉菌菌株數(shù)和青霉素產(chǎn)量之間的關(guān)系,曲線b、c、d表示
使用誘變劑后菌株數(shù)和產(chǎn)量之間關(guān)系的三種情況。下列說(shuō)法正確的是()
①a變?yōu)閎、c、d體現(xiàn)了基因突變的不定向性
②c是符合人們生產(chǎn)要求的變異類(lèi)型
③青霉菌在誘變劑的作用下發(fā)生了基因突變
A.①③B.①②C.②③D.①②③
答案A
解析從圖中看,d產(chǎn)量最高,是最符合人們生產(chǎn)要求的變異類(lèi)型,②錯(cuò)誤。
6.誘變育種有很多突出優(yōu)點(diǎn),也存在一些缺點(diǎn),下列分析正確的是()
①結(jié)實(shí)率低,發(fā)育遲緩
②提高突變率,在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型
③大幅度改良某些性狀
④人們可以通過(guò)定向誘導(dǎo),得到符合要求的新品種
⑤有利個(gè)體不多,需要大量的材料
A.①④B.②③⑤C.①④@D.①②④
答案B
解析結(jié)實(shí)率低,發(fā)育遲緩不是誘變育種的特點(diǎn),故①錯(cuò)誤:基因突變是不定向的,不能誘
導(dǎo)定向突變,故④錯(cuò)誤。
題組二基因重組
7.下列有關(guān)基因重組的說(shuō)法,不正確的是()
A.基因重組可以產(chǎn)生新的基因
B.基因重組是生物變異的來(lái)源之一
C.基因重組可以產(chǎn)生新的基因型
D.基因重組能產(chǎn)生新的性狀組合
答案A
解析一般情況下,基因重組是原有基因在減數(shù)分裂過(guò)程中的重新組合,不能產(chǎn)生新基因,
可以產(chǎn)生新的基因型,A項(xiàng)錯(cuò)誤。
8.如圖所示,下列遺傳圖解中可以發(fā)生基因重組的過(guò)程是()
親代:AaxAa親代:AaBbxAaBb
①②④⑤
配子:AaAa配子:ABAbaBabABAbaBab
⑥
A.①②??B.③C.D.③⑥
答案C
解析基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂I四分體時(shí)期和減數(shù)分裂I后期,且發(fā)生在至少兩對(duì)等位基
因之間,符合要求的為圖中的④
9.下列關(guān)于基因重組的說(shuō)法不正確的是()
A.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屬于基因重組
B.在減數(shù)分裂四分體時(shí)期,由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部互換,可導(dǎo)致基因
重組
C.減數(shù)分裂過(guò)程中,隨著非同源染色體上的基因自由組合可導(dǎo)致基因重組
D.一般情況下,水稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組,而根尖則不能
答案B
解析在減數(shù)分裂四分體時(shí)期,同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的局部互換,可導(dǎo)致
基因重組,B錯(cuò)誤。
10.圖甲表示人類(lèi)鐮狀細(xì)胞貧血的病因,圖乙是一個(gè)家族中該病的遺傳系譜圖(控制基因?yàn)锽
與b),請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
GAA①
DNA,—?5a1□—rO
CTT否3|4
1|②n6舟5□
mRNA
GAA-----B789
11.n1
氨基酸谷氨酸緞氨酸1()
]1□正常男性?患病男性
血紅蛋白正常異常O正常女性?患病女性
甲乙
注:谷氨酸的密碼子是GAA、GAGo
(1)圖中①②表示的遺傳信息流動(dòng)過(guò)程分別是:
①;②________________。
(2)a鏈堿基組成為,0鏈堿基組成為。
(3)人類(lèi)鐮狀細(xì)胞貧血的致病基因位于染色體上,屬于性遺傳病。
(4)116的基因型是,6和II7婚配后生一患病男孩的概率是,要保證II9婚
配后子代不患此病,從理論上說(shuō)其配偶的基因型必須為。
(5)人類(lèi)鐮狀細(xì)胞貧血是由______________________產(chǎn)生的一種遺傳病。
答案(l)DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄(2)CATGUA(3)常隱(4)Bb|BB(5)基因突變
IB組綜合強(qiáng)化練】
II.杰弗里?霍爾等人因發(fā)現(xiàn)了控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制,獲得了2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)
學(xué)獎(jiǎng)。研究中發(fā)現(xiàn)若改變果蠅體內(nèi)一組特定基因,其晝夜節(jié)律就會(huì)被改變,這組基因被命名
為周期基因。這個(gè)發(fā)現(xiàn)向人們揭示出天然生物鐘是由遺傳基因決定的。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的
是()
A.基因突變一定引起基因堿基序列的改變,從而可能改變生物體的性狀
B.控制生物鐘的基因A可自發(fā)突變?yōu)榛騛i或基因a2
C.沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒體內(nèi)也可以發(fā)生基因突變
D.科學(xué)家用光學(xué)顯微鏡觀察基因的變化
答案D
解析基因突變一定引起基因堿基序列的改變,但由于密碼子的簡(jiǎn)并等原因,基因突變不一
定能改變生物體的性狀,A項(xiàng)正確;基因突變具有不定向性,控制生物鐘的基因A可自發(fā)突
變?yōu)榛騛i或基因a2,B項(xiàng)正確;沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒體內(nèi)也有遺傳物質(zhì),也會(huì)發(fā)生基因突
變,C項(xiàng)正確;基因的變化屬于分子水平上的改變,在光學(xué)顯微鏡下是無(wú)法觀察到的,D項(xiàng)
錯(cuò)誤。
12.(2020云南曲靖一中月考)下圖中a、b、c表示某一條染色體的一個(gè)DNA分子上相鄰的3
個(gè)基因,m、n為不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()
mn
IIIII-l-
abc
A.基因a、b、c中若發(fā)生堿基的增添、缺失或替換,必然導(dǎo)致a、b、c基因分子堿基序列的
改變
B.m、n片段中發(fā)生堿基的增添、缺失或替換,不屬于基因突變
C.基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變,體現(xiàn)了基因突變具有普遍性
D.在生物個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期,基因a、b、c不一定都能表達(dá)
答案C
解析根據(jù)基因突變的概念可知,圖中基因a、b、c中若發(fā)生堿基的增添、缺失或替換,必
然導(dǎo)致a、b、c基因堿基序列的改變,A項(xiàng)正確;m、n為不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,也
可能發(fā)生堿基的增添、缺失或替換,但不屬于基因突變,B項(xiàng)正確;基因突變具有普遍性是
指基因突變普遍存在于各種生物中,圖中基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變,體現(xiàn)了基因突
變具有隨機(jī)性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在生物個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期,細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá),即圖中基
因a、b、c不一定都能表達(dá),D項(xiàng)正確。
13.5-澳尿嗑咤(Bu)是胸腺喀呢(T)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似物,在含有Bu的培養(yǎng)基上培養(yǎng)某大腸桿菌,
得到少數(shù)突變型大腸桿菌,突變型大腸桿菌中的堿基數(shù)目不變,但A茨4-瓦T的堿基比例略小于原
大腸桿菌,這表明Bu誘發(fā)突變的機(jī)制是()
A.阻止堿基正常配對(duì)
B.斷裂DNA鏈中脫氧核糖與磷酸間的化學(xué)鍵
C.誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基種類(lèi)置換
D.誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基序列變化
答案C
解析5—膜尿喀唉(Bu)是胸腺喀噫(T)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似物,大腸桿菌的DNA在含Bu的培養(yǎng)基上
A+T
復(fù)制時(shí),少數(shù)Bu代替T作為原料,導(dǎo)致的堿基比例略小于原大腸桿菌,所以這是堿基
C+G
種類(lèi)發(fā)生了置換所致。
14.下圖是某基因型為Aa個(gè)體的細(xì)胞不同分裂時(shí)期的圖像,請(qǐng)根據(jù)圖像判定每個(gè)細(xì)胞發(fā)生
的變異類(lèi)型()
A.①基因突變②基因突變③基因突變
B.①基因突變或基因重組②基因突變③基因重組
C.①基因突變②基因突變③基因突變或基因重組
D.①基因突變或基因重組②基因突變或基因重組③基因重組
答案C
解析①為有絲分裂的中期,②為有絲分裂的后期,由于有絲分裂的過(guò)程中不能進(jìn)行基因重
組,故姐妹染色體單體或姐妹染色單體分開(kāi)形成的染色體上含有等位基因的原因只能是基因
突變;③為減數(shù)分裂II的后期,姐妹染色單體分開(kāi)形成的染色體上含有等位基因的原因可能
是基因突變或基因重組。
15.如圖a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是()
男性個(gè)體----------?女性個(gè)體
1ad卜
精原細(xì)胞合子卵原細(xì)胞
|b|c|b
精子-----------------卵細(xì)胞
A.只有過(guò)程a、b能發(fā)生基因突變
B.基因重組主要是通過(guò)過(guò)程c和過(guò)程d來(lái)實(shí)現(xiàn)的
C.過(guò)程b和過(guò)程a的主要差異之一是同源染色體的聯(lián)會(huì)
D.過(guò)程d和過(guò)程b的主要差異之一是姐妹染色單體的分離
答案C
解析過(guò)程a表示有絲分裂,過(guò)程b表示減數(shù)分裂,過(guò)程c表示受精作用,過(guò)程d表示個(gè)體發(fā)
育過(guò)程(細(xì)胞分裂和分化)?;蛲蛔兛砂l(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期,但主要集中在細(xì)胞分裂前
的間期,A錯(cuò)誤;基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,B錯(cuò)誤;減數(shù)分裂和有絲分裂的主要差異
在于減數(shù)分裂過(guò)程發(fā)生同源染色體聯(lián)會(huì)、分離及其非姐妹染色單體之間的互換,D錯(cuò)誤。
16.(2018.全國(guó)I,6)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),其突變體M和N均不能在基本培
養(yǎng)基上生長(zhǎng),但乂可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),N可在添加了氨基酸乙的基本
培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。將M和N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后,
再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷,下列說(shuō)法不
合理的是()
A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失
B.突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來(lái)的
C.突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到X
D.突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移
答案C
解析突變體M不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),但可在添加了氨基酸甲的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),說(shuō)明該
突變體不能合成氨基酸甲,可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失,A項(xiàng)正確;大腸桿
菌屬于原核生物,自然條件下其變異類(lèi)型只有基因突變,故其突變體是由于基因發(fā)生突變而
得來(lái)的,B項(xiàng)正確;大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA,突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)
不能得到X,C項(xiàng)錯(cuò)誤;突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移,使基因重組,產(chǎn)
生了新的大腸桿菌X,D項(xiàng)正確。
17.已知小香豬背部皮毛顏色是由位于兩對(duì)常染色體上的兩對(duì)等位基因(A、a和B、b)共同控
制的,共有四種表型:黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。
(1)如圖為一只黑色小香豬(AaBb)產(chǎn)生的一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞,1位點(diǎn)為A基因,2位點(diǎn)為a基
因,某同學(xué)認(rèn)為該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是基因突變或同源染色體非姐妹染色單體間的互換。
①若是發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體間的互換,則該初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的配子的基因型是
②若是發(fā)生基因突變,且為隱性突變,該初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的配子的基因型是
或o
(2)某同學(xué)欲對(duì)上面的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)方案:用該黑色小香豬(AaBb)與基因型為一的雌性個(gè)體進(jìn)行交配,觀察子代的表型。
結(jié)果預(yù)測(cè):①如果子代,則為發(fā)生了同源染色體
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