2018版高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第四節(jié) 基因突變和基因重組 第1課時(shí)教學(xué)案 蘇教版必修2

第1課時(shí)基因突變和基因重組學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.結(jié)合鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病原因，說(shuō)出基因突變的概念和方式。2.結(jié)合具體實(shí)例，簡(jiǎn)述基因突變的原因、特點(diǎn)及意義。3.結(jié)合減數(shù)分裂的過(guò)程，簡(jiǎn)述基因重組的概念、方式及意義。重難點(diǎn)擊基因突變和基因重組的比較。圖中的情景用英語(yǔ)表達(dá)為：THE CAT SAT ON THEMAT(貓坐在草席上)，幾位同學(xué)抄寫時(shí)出現(xiàn)了不同的錯(cuò)誤，如下：(1)THE KAT SAT ON THE MAT(2)THE HAT SAT ON THE MAT(3)THE CAT ON THE MAT將其翻譯成中文，和原句相比意思是否改變了？據(jù)此可知，個(gè)別字母的替換或者缺少，句子的意思都可能改變。如果是DNA分子中的遺傳信息脫氧核苷酸的排列順序也發(fā)生了類似的變化，生物體的性狀會(huì)發(fā)生怎樣的改變呢？這些變化可能對(duì)生物體產(chǎn)生什么影響？一、基因突變的實(shí)例1.鐮刀型細(xì)胞貧血癥(1)致病機(jī)理直接原因：谷氨酸纈氨酸。根本原因：基因中堿基對(duì) 。(2)結(jié)論：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因的一個(gè)堿基對(duì)改變而產(chǎn)生的一種遺傳病。2.基因突變的概念：由DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失和替換等引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。3.基因突變對(duì)后代的影響(1)若發(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。(2)若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變時(shí)，可通過(guò)無(wú)性繁殖進(jìn)行傳遞。1.結(jié)合下列實(shí)例分析生物變異的類型：(1)在北京培育的優(yōu)質(zhì)北京甘藍(lán)品種，葉球最大的有3.5 kg，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時(shí)間長(zhǎng)、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)7 kg左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5 kg。上述甘藍(lán)品種的引種過(guò)程中，有沒(méi)有變異現(xiàn)象的發(fā)生？如果有，這種變異性狀能穩(wěn)定地遺傳給子代嗎？為什么？答案有變異。但是這種變異性狀不能穩(wěn)定地遺傳給子代，因?yàn)檫z傳物質(zhì)沒(méi)有變化。(2)某種一直開(kāi)紅花的植物，某代出現(xiàn)了一株開(kāi)紫花的植株，而且這株紫花植物的后代仍然開(kāi)紫花，可能的原因是什么？答案遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變。(3)據(jù)此，生物變異的類型有哪些？答案不可遺傳的變異：由外界環(huán)境的影響引起，遺傳物質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生變化；可遺傳的變異：由遺傳物質(zhì)改變引起的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異。2.下圖是基因突變的幾種類型，請(qǐng)分析回答下面問(wèn)題：(1)上述DNA分子的改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下能觀察到嗎？答案脫氧核苷酸(堿基)的種類、數(shù)量、排列順序的改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不能觀察到。(2)研究表明，上述DNA分子的改變一般發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂的間期，結(jié)合DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制過(guò)程， DNA分子復(fù)制時(shí)容易發(fā)生基因突變的原因是什么？答案DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA雙鏈要解旋，此時(shí)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易導(dǎo)致堿基對(duì)的數(shù)量或排列順序改變，從而導(dǎo)致基因突變。(3)上述三種方式中堿基對(duì)分別發(fā)生了怎樣的變化？ 哪種變化對(duì)生物性狀的影響程度相對(duì)要小一些？為什么？答案分別發(fā)生了堿基對(duì)的增添、替換和缺失，其中發(fā)生堿基對(duì)的替換時(shí)，影響范圍較小，一般只改變一個(gè)氨基酸或不改變氨基酸；發(fā)生堿基對(duì)的增添和缺失時(shí)，影響范圍較大，影響插入(或缺失)位置后的序列對(duì)應(yīng)的氨基酸。知識(shí)整合生物的變異分為：由外界環(huán)境的影響引起的，遺傳物質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生變化的不可遺傳的變異；由遺傳物質(zhì)改變引起的可遺傳的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異。基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下不能觀察到，在三種方式中，發(fā)生替換時(shí)影響范圍較小。1.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(dǎo)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(duì)GCB.處堿基對(duì)AT替換為GCC.處缺失堿基對(duì)ATD.處堿基對(duì)GC替換為AT答案B解析根據(jù)圖中1 168位的甘氨酸的密碼子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的。1 169位的賴氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG。推知該基因發(fā)生的突變是處堿基對(duì)AT被替換為GC。2.如果一個(gè)基因的中部缺失了1個(gè)核苷酸對(duì)，不可能的后果是()A.沒(méi)有蛋白質(zhì)產(chǎn)物B.翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止C.所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個(gè)氨基酸D.翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化答案A解析基因的中部若編碼區(qū)缺少1個(gè)核苷酸對(duì)，該基因仍然能表達(dá)，但是表達(dá)產(chǎn)物(蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有可能出現(xiàn)下列三種情況：翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止、所控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸減少或者增加多個(gè)氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化。題后歸納基因突變對(duì)蛋白質(zhì)的影響堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響替換小一般只改變1個(gè)氨基酸增添大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不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列二、基因突變的原因、特點(diǎn)和意義1.基因突變的原因及類型(1)自發(fā)突變?cè)跊](méi)有人為因素干預(yù)的情況下，基因產(chǎn)生的變異稱為自發(fā)突變。(2)人工誘變概念：在人為因素的干預(yù)下，基因產(chǎn)生的變異稱為人工誘變。干預(yù)因素2.特點(diǎn)(1)低頻性：自發(fā)突變頻率很低，一般為1×1081×105。(2)不定向性：一個(gè)基因可以向不同方向發(fā)生變異，從而產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。(3)隨機(jī)性：可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，以及細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。(4)普遍性：在整個(gè)生物界是普遍存在的。3.意義是生物變異的根本來(lái)源，它不僅增加了基因存在方式的多樣性，為生物進(jìn)化提供了原始材料，而且還揭示了生物性狀遺傳變異的規(guī)律，從而成為進(jìn)行動(dòng)植物遺傳改良的基礎(chǔ)。1.基因C可以突變成為c1(或c2或c3)。C、c1、c2、c3之間也可以相互突變(如圖)，據(jù)此分析：(1)C、c1、c2、c3在染色體上的位置是否相同？它們能相互看做等位基因嗎？答案基因突變是基因內(nèi)部堿基發(fā)生的改變，基因在染色體上的位置并沒(méi)有改變，所以它們的位置相同，相互之間互為等位基因。(2)基因突變會(huì)不會(huì)改變基因的數(shù)目？答案不會(huì)。只是改變了基因的種類，數(shù)目不變。(3)圖示體現(xiàn)了基因突變的哪些特點(diǎn)？答案體現(xiàn)了基因突變的不定向性和隨機(jī)性。(4)如果基因C突變?yōu)閏1時(shí)，性狀并沒(méi)有改變，推測(cè)可能的原因有哪些？答案一種氨基酸可以由多種密碼子決定(密碼的簡(jiǎn)并性)，當(dāng)突變后的DNA轉(zhuǎn)錄成的密碼子仍然決定同種氨基酸時(shí),這種突變不會(huì)引起生物性狀的改變。突變成的隱性基因在雜合子中不會(huì)引起性狀的改變。不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中的“突變”不會(huì)引起性狀的改變。2.有人認(rèn)為，自然條件下基因突變的頻率很低，而且多數(shù)是有害的，因此不可能為生物進(jìn)化提供原始材料。這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？答案不對(duì)。雖然每一個(gè)基因的突變率很低，但一個(gè)種群中有很多個(gè)體而且每個(gè)個(gè)體有成千上萬(wàn)個(gè)基因，且每一代都能發(fā)生，所以總數(shù)就很多。其他變異一般不產(chǎn)生新基因，而基因突變可產(chǎn)生新基因。因此，基因突變能為生物進(jìn)化提供原始材料。知識(shí)整合基因突變能改變基因的種類，不改變基因在染色體上的位置和數(shù)目；基因突變不一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變，原因有：密碼子的簡(jiǎn)并性、隱性突變或者突變發(fā)生在非編碼序列。3.基因突變一定會(huì)導(dǎo)致()A.性狀改變 B.遺傳信息的改變C.遺傳規(guī)律的改變 D.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的改變答案B解析基因中堿基對(duì)的替換、增添和缺失一定會(huì)改變基因的堿基排列順序，從而改變遺傳信息。但由于同義密碼子的存在，可能不改變?cè)撁艽a子決定的氨基酸。同時(shí)蛋白質(zhì)中次要位置的個(gè)別氨基酸的改變，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能并無(wú)大的影響，因此性狀不一定發(fā)生改變。4.某種群中發(fā)現(xiàn)一突變性狀，連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型，該突變?yōu)?)A.顯性突變(dD) B.隱性突變(Dd)C.顯性突變和隱性突變 D.人工誘變答案A解析由于突變性狀的個(gè)體不是純合子，而且表現(xiàn)突變性狀，說(shuō)明突變性狀相對(duì)于原有性狀為顯性性狀。易混辨析顯性突變和隱性突變(1)顯性突變(aA)：一旦發(fā)生即可表現(xiàn)，但常不能穩(wěn)定遺傳。(2)隱性突變 (Aa)：一旦表現(xiàn)即可穩(wěn)定遺傳。三、基因重組1.概念基因重組是指生物體在進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合。2.類型類型發(fā)生時(shí)期實(shí)質(zhì)圖示自由組合型減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合交叉互換型減數(shù)第一次分裂前期同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換3.意義基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代，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。如圖是基因型為AaBb的高等動(dòng)物體內(nèi)某個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞可能發(fā)生的變化，請(qǐng)據(jù)圖分析：1.如果沒(méi)有發(fā)生交叉互換，該初級(jí)精母細(xì)胞形成的精細(xì)胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？答案有2種。AB和ab。2.發(fā)生交叉互換后，該初級(jí)精母細(xì)胞形成的精細(xì)胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？答案4種。AB、Ab、aB和ab。3.該動(dòng)物的精巢內(nèi)存在下面的分裂圖：(1)圖1細(xì)胞處于什么時(shí)期？圖中形成B、b現(xiàn)象的原因是什么？答案有絲分裂后期；基因突變。(2)圖2細(xì)胞的名稱是什么？圖中形成B、b現(xiàn)象的原因可能是什么？答案次級(jí)精母細(xì)胞；基因突變或基因重組(交叉互換)。知識(shí)整合有絲分裂后期，分開(kāi)的子染色體上基因不同，是基因突變的結(jié)果；減數(shù)第二次分裂后期，分開(kāi)的子染色體上基因不同，可能是基因突變，也可能是交叉互換造成的。5.子代不同于親代的性狀，主要來(lái)自基因重組，下列圖解中哪些過(guò)程可以發(fā)生基因重組()A.B.C.D.答案C解析基因重組指在生物體進(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。過(guò)程中的A、a和B、b之間發(fā)生基因重組。過(guò)程發(fā)生等位基因的分離；過(guò)程屬于配子間的隨機(jī)組合。6.如圖是某二倍體動(dòng)物細(xì)胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷()A.此細(xì)胞含有4個(gè)DNA分子B.此動(dòng)物體細(xì)胞基因型一定是AaBbCcDdC.此細(xì)胞發(fā)生的一定是顯性突變D.此細(xì)胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組答案D解析圖示細(xì)胞有8個(gè)DNA分子；細(xì)胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；其中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因?yàn)镈和d，其對(duì)應(yīng)的同源染色體上含有d和d，但不能確定的是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。1.下列關(guān)于基因突變的敘述，正確的是()A.物理、化學(xué)、生物因素引起基因突變的機(jī)制是有區(qū)別的B.基因突變不一定會(huì)引起遺傳信息的改變C.基因堿基對(duì)的缺失、增添、替換中對(duì)性狀影響最小的一定是替換D.基因突變的方向與環(huán)境變化有明確的因果關(guān)系，為進(jìn)化提供最初原始材料答案A解析易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類：物理因素、化學(xué)因素和生物因素。例如，紫外線、X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA；亞硝酸、堿基類似物等能改變核酸的堿基；某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA等，故三種因素引起基因突變的機(jī)制有區(qū)別。2.納米技術(shù)將激光束的寬度聚焦到納米范圍內(nèi)，可對(duì) DNA 分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把至今尚令人類無(wú)奈的癌癥、遺傳病徹底根治。對(duì) DNA 的修復(fù)屬于()A.基因互換 B.基因重組C.基因突變 D.染色體變異答案C解析對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)改變了基因結(jié)構(gòu)，屬于基因突變。3.多代均為紅眼的果蠅群體中，出現(xiàn)了一只白眼雄性果蠅。將紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅。兩次出現(xiàn)白眼果蠅的原因分別是()A.基因突變、基因突變B.基因突變、基因重組C.基因重組、基因重組D.基因重組、基因突變答案B解析“多代均為紅眼的果蠅群體”說(shuō)明是純合子，后代出現(xiàn)白眼的則為基因突變；紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅，是基因重組產(chǎn)生的。4.以下幾種生物，其可遺傳的變異既可以來(lái)自基因突變，又可以來(lái)自基因重組的是()A.藍(lán)細(xì)菌 B.噬菌體C.煙草花葉病毒 D.豌豆答案D解析基因突變可以發(fā)生在所有生物中，而基因重組只發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都無(wú)法進(jìn)行有性生殖，而豌豆可以進(jìn)行有性生殖，所以豌豆既可以發(fā)生基因突變，也可以發(fā)生基因重組。5.血紅蛋白異常會(huì)產(chǎn)生貧血癥狀，結(jié)合減數(shù)分裂過(guò)程的曲線圖和細(xì)胞分裂圖，回答下列問(wèn)題：(1)血紅蛋白發(fā)生異常變化的根本原因是_，此種變異一般發(fā)生于甲圖中_階段，此種變異一般最大的特點(diǎn)是能產(chǎn)生_。(2)基因重組可以發(fā)生于乙圖中_時(shí)期，除此之外還有可能發(fā)生于_。答案(1)控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生突變23新基因(2)C減數(shù)第一次分裂的后期解析(1)蛋白質(zhì)的合成是由基因控制的，所以蛋白質(zhì)發(fā)生異常變化的根本原因是相應(yīng)基因發(fā)生了變化，屬于基因突變，它一般發(fā)生于細(xì)胞分裂間期的DNA復(fù)制時(shí)期，基因突變的結(jié)果是能夠產(chǎn)生新的基因。(2)基因重組有兩種類型，均發(fā)生于減數(shù)分裂過(guò)程中，即減數(shù)第一次分裂后期的非同源染色體的自由組合和減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期的交叉互換。課時(shí)作業(yè)學(xué)考達(dá)標(biāo)1.基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在()生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期都可發(fā)生基因突變體細(xì)胞和生殖細(xì)胞都可能發(fā)生基因突變細(xì)胞分裂間期和分裂期都可能發(fā)生基因突變DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯都可能發(fā)生基因突變A. B.C. D.答案A解析基因突變具有隨機(jī)性表現(xiàn)在可以發(fā)生于個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，甚至趨于衰老的細(xì)胞中也可以發(fā)生；通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生體細(xì)胞，減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞，兩者都可能發(fā)生基因突變；基因突變一般發(fā)生于細(xì)胞分裂間期，沒(méi)有體現(xiàn)隨機(jī)性；翻譯過(guò)程不會(huì)發(fā)生基因突變。2.下列細(xì)胞中，最不容易發(fā)生基因突變的是()A.正在分裂的蛙紅細(xì)胞 B.人神經(jīng)細(xì)胞C.正在分裂的精原細(xì)胞 D.蛙原腸胚細(xì)胞答案B解析成熟神經(jīng)元細(xì)胞不再發(fā)生分裂。3.有關(guān)基因突變的下列說(shuō)法，不正確的是()A.基因突變是可遺傳的變異的根本來(lái)源B.基因突變可以產(chǎn)生新基因，同時(shí)產(chǎn)生新的基因型C.A基因可以突變成a1、a2、a3，同樣a基因也可以突變成A1、A2、A3D.基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變，則一定發(fā)生了基因突變，但并一定能改變生物的性狀答案D解析基因突變會(huì)產(chǎn)生新基因，是從“無(wú)”到“有”的過(guò)程，所以為變異的根本來(lái)源，同時(shí)產(chǎn)生新基因型，基因突變具有不定向性，但由于密碼子的簡(jiǎn)并性，生物性狀不一定改變。4.下列關(guān)于基因重組的說(shuō)法中，不正確的是()A.基因重組是形成生物多樣性的重要原因之一B.基因重組能夠產(chǎn)生多種表現(xiàn)型C.基因重組可以發(fā)生在酵母菌進(jìn)行出芽生殖時(shí)D.一對(duì)同源染色體的非姐妹染色單體上的基因可以發(fā)生重組答案C解析基因重組可導(dǎo)致出現(xiàn)新的基因型，進(jìn)而出現(xiàn)新性狀，它發(fā)生在有性生殖過(guò)程中，而出芽生殖為無(wú)性生殖。同源染色體的非姐妹染色單體上的基因可發(fā)生交叉互換，屬于基因重組。5.基因重組是有性生殖過(guò)程中已有基因的重新組合，下列有關(guān)基因重組的敘述，正確是()A.基因型為Aa的個(gè)體自交，因基因重組而導(dǎo)致子代性狀分離B.基因A因替換、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a，屬于基因重組C.非姐妹染色單體間的交叉互換可能導(dǎo)致基因重組D.造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要原因是基因重組答案C解析A項(xiàng)中，基因型為Aa的個(gè)體自交，A和a可以發(fā)生分離，導(dǎo)致子代出現(xiàn)性狀分離，但不是基因重組；B項(xiàng)中，基因A因替換、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a，應(yīng)屬于基因突變；C項(xiàng)中，同源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，可能導(dǎo)致同源染色體上的非等位基因的重組；D項(xiàng)中，造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要原因是基因突變。6.某生物的基因型是AaBb，如圖是其體內(nèi)一個(gè)正在進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A.該細(xì)胞含有一個(gè)染色體組B.該細(xì)胞肯定發(fā)生過(guò)交叉互換和基因突變C.A與a的分離僅發(fā)生于減數(shù)第一次分裂D.減數(shù)第二次分裂出現(xiàn)差錯(cuò)可能產(chǎn)生基因型為Aabb的細(xì)胞答案D解析圖示細(xì)胞中為一對(duì)同源染色體，所以該細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組。根據(jù)兩條同源染色體的顏色，可判斷該細(xì)胞發(fā)生了交叉互換，而不是基因突變。A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期。若減數(shù)第二次分裂后期，著絲點(diǎn)分裂后形成的染色體移向了細(xì)胞的同一極，因而可產(chǎn)生基因型為Aabb的細(xì)胞。高考提能7.同一番茄地里有兩株異常番茄，甲株所結(jié)果實(shí)均為果形異常，乙株只結(jié)了一個(gè)果形異常的果實(shí)，其余的正常。甲、乙兩株異常果實(shí)連續(xù)種植，其自交后代中果形仍保持異常。下列分析不正確的是()A.二者均可能是基因突變的結(jié)果B.甲發(fā)生變異的時(shí)間比乙早C.甲株變異一定發(fā)生于減數(shù)分裂時(shí)期D.乙株變異一定發(fā)生于有絲分裂時(shí)期答案C解析甲、乙變異都是可遺傳變異，均可能是基因突變的結(jié)果，A正確；發(fā)生變異的時(shí)間越早，對(duì)植物的影響越大，B正確；甲株變異最可能發(fā)生于早期的有絲分裂，C錯(cuò)誤、D正確。8.一雙鏈DNA分子，在復(fù)制解旋時(shí)，一條鏈上的G變成C，則DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，發(fā)生差錯(cuò)的DNA占()A.1/2 B.1/2 n1C.1/2n D.1/2n1答案A解析DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，由異常鏈作為模板復(fù)制的子代分子全部帶有突變基因；而正常鏈作為模板復(fù)制的子代分子全部正常。9.下列甲、乙分裂過(guò)程中產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的變異分別屬于()A.基因重組，不可遺傳變異B.基因重組，基因突變C.基因突變，不可遺傳變異D.基因突變，基因重組答案D解析甲圖中的“a”基因是從“無(wú)”到“有”，屬于基因突變；而乙圖中的A、a、B、b基因是已經(jīng)存在的，只是進(jìn)行了重新組合。10.下面是有關(guān)果蠅的培養(yǎng)記錄，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明()海拔高度溫度突變率(每一百萬(wàn)個(gè)個(gè)體中)5 000 m19 0.235 000 m25 0.633 000 m19 0.213 000 m25 0.63A.果蠅的突變是通過(guò)影響酶的活性而引起的B.果蠅的突變率與培養(yǎng)地點(diǎn)所處的海拔高度有關(guān)C.果蠅在25 時(shí)突變率最高D.果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關(guān)答案D解析在相同海拔高度不同溫度條件下，突變率差異顯著。在同一溫度不同海拔高度條件下，突變率差異不顯著，說(shuō)明果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關(guān)，而與培養(yǎng)地點(diǎn)所處的海拔高度無(wú)關(guān)。11.如圖為具有兩對(duì)相對(duì)性狀的某自花傳粉的植物種群中甲植株(純種)的一個(gè)A基因和乙植株(純種)的一個(gè)B基因發(fā)生突變的過(guò)程(已知A基因和B基因是獨(dú)立遺傳的)，請(qǐng)分析該過(guò)程，回答下列問(wèn)題：(1)上述兩個(gè)基因發(fā)生突變是由于_引起的。(2)圖為甲植株發(fā)生了基因突變的細(xì)胞，它的基因型為_(kāi)，表現(xiàn)型是_，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)明基因與染色體的關(guān)系。(3)甲、乙植株發(fā)生基因突變后，該植株及其子一代均不能表現(xiàn)突變性狀，為什么？可用什么方法讓其后代表現(xiàn)出突變性狀。_。答案(1)一個(gè)堿基的替換(或堿基對(duì)改變或基因結(jié)構(gòu)的改變)(2)AaBB扁莖缺刻葉圖略(表示出兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上即可)(3)該突變均為隱性突變，且基因突變均發(fā)生在甲和乙的體細(xì)胞中，不能通過(guò)有性生殖傳遞給子代。取發(fā)生基因突變部位的組織細(xì)胞，通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)獲得試管苗，讓其自交，其子代即可表現(xiàn)突變性狀解析(1)由圖可知甲植株和乙植株都發(fā)生了堿基的替換。(2)因?yàn)锳基因和B基因是獨(dú)立遺傳的，所以這兩對(duì)基因應(yīng)該分別位于圖中的兩對(duì)同源染色體上。又由于甲植株(純種)的一個(gè)A基因發(fā)生突變，所以該細(xì)胞的基因型應(yīng)該是AaBB，性狀是扁莖缺刻葉。(3)甲、乙植株雖已突變，但由于A對(duì)a的顯性作用，B對(duì)b的顯性作用，在植株上并不能表現(xiàn)出突變性狀。當(dāng)突變發(fā)生于體細(xì)胞時(shí)，突變基因不能通過(guò)有性生殖傳給子代；要想讓子代表現(xiàn)出突變性狀，可對(duì)突變部位的組織細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，而后讓其自交，后代中即可出現(xiàn)突變性狀。12.一種鏈異常的血紅蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及對(duì)應(yīng)的密碼子與正常血紅蛋白(HbA)的差異如下：血紅蛋白部分鏈血紅蛋白的密碼子及其氨基酸的順序137138139140141142143144145HbAACC蘇氨酸UCC絲氨酸AAA賴氨酸UAC酪氨酸CGU精氨酸UAA終止HbwaACC蘇氨酸UCA絲氨酸AAU天冬酰胺ACC蘇氨酸GUU纈氨酸AAG賴氨酸CCU脯氨酸CGU精氨酸UAG終止(1)Hbwa異常的直接原因是鏈第_位的_(氨基酸)對(duì)應(yīng)的密碼子缺失了一個(gè)堿基，從而使合成的肽鏈的氨基酸的順序發(fā)生改變，缺失的堿基是_。(2)異常血紅蛋白鏈發(fā)生變化的根本原因是_。(3)這種變異類型屬于_，一般發(fā)生的時(shí)期是在_。這種變異與其他可遺傳變異相比，最突出的特點(diǎn)是能產(chǎn)生_。答案(1)138 絲氨酸 C(2)控制血紅蛋白鏈合成的基因中一個(gè)堿基對(duì)CG缺失(3)基因突變 細(xì)胞分裂的間期(DNA復(fù)制時(shí)期) 新基因解析(1)在138位的密碼子為UCC和UCA，與139位相結(jié)合，進(jìn)行比較可知mRNA中缺失了堿基C。(2)從基因?qū)哟畏治霾攀亲罡镜脑颉?3)這種發(fā)生在分子水平的個(gè)別堿基對(duì)的改變屬于基因突變，由于間期DNA會(huì)因復(fù)制而解旋使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，易發(fā)生基因突變。13.如圖甲是基因型為AaBB的生物細(xì)胞分裂示意圖，圖乙表示由于DNA中堿基改變導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的氨基酸發(fā)生改變的過(guò)程，圖丙為部分氨基酸的密碼子表。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸U CAG丙(1)據(jù)圖甲推測(cè)，此種細(xì)胞分裂過(guò)程中，出現(xiàn)的變異方式可能是_。(2)在真核生物細(xì)胞中圖中過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是_。(3)圖丙提供了幾種氨基酸的密碼子。如果圖乙的堿基改變?yōu)閴A基對(duì)替換，則X是圖丙氨基酸中_的可能性最小，原因是_。圖乙所示變異，除由堿基對(duì)替換外，還可由堿基對(duì)_導(dǎo)致。(4)A與a基因的根本區(qū)別在于基因中_不同。答案(1)基因突變或基因重組(缺一不可)(2)細(xì)胞核、線粒體、葉綠體(3)絲氨酸需同時(shí)替換兩個(gè)堿基增添或缺失(4)堿基對(duì)排列順序(脫氧核苷酸的排列順序)解析(1)據(jù)圖甲推測(cè)該細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期，其左側(cè)染色體的兩條單體上基因分別為A、a，則其來(lái)源既可能為基因突變，也可能發(fā)生了交叉互換。(2)圖中過(guò)程為轉(zhuǎn)錄，其發(fā)生場(chǎng)所為細(xì)胞核、線粒體或葉綠體。(3)由圖丙可知，與賴氨酸密碼子相比，絲氨酸與之相差兩個(gè)堿基，而其他氨基酸與之相差1個(gè)堿基，故X是絲氨酸的可能性最小。(4)A與a基因的根本區(qū)別在于基因中脫氧核苷酸的排列順序不同。 真題體驗(yàn)14.(2016·天津，5)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見(jiàn)下表：枯草桿菌核糖體S12蛋白第5558位的氨基酸序列鏈霉素與核糖體結(jié)合在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率/%野生型-P-K-P-能0突變型-P-K-P-不能100注：P脯氨酸；K賴氨酸；R精氨酸。下列敘述正確的是()A.S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性B.鏈霉素通過(guò)與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能C.突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的缺失所致D.鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變答案A解析突變型菌在含鏈霉素的培養(yǎng)基中存活率為100%，故具有鏈霉素抗性，A正確；鏈霉素與核糖體結(jié)合是抑制其翻譯功能，B錯(cuò)誤；突變型的產(chǎn)生最可能為堿基替換所致，因?yàn)橹桓淖兞艘粋€(gè)氨基酸，C錯(cuò)誤；鏈霉素在培養(yǎng)基中起篩選作用，不能誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變，D錯(cuò)誤。15.(2015·海南，19)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)GC被堿基對(duì)AT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的突變答案B解析根據(jù)基因突變的不定向性，突變可以產(chǎn)生多種等位基因，A正確；X射線屬于物理誘變因子，可以提高基因突變率，B錯(cuò)誤；基因突變包括堿基對(duì)的替換、增添、缺失三種情況，C選項(xiàng)屬于替換，D選項(xiàng)屬于增添，C、D正確。16