優(yōu)化方案2016版高中生物 第五章 基因突變及其他變異 第1節(jié) 基因突變和基因重組學(xué)案 新人教版必修2

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1、 第1節(jié)　基因突變和基因重組 [學(xué)習(xí)導(dǎo)航] 1．結(jié)合實(shí)例，分析基因突變的原因。　2.概述基因突變的概念、類(lèi)型和特點(diǎn)?！?.解釋基因重組的實(shí)質(zhì)和類(lèi)型。 一、基因突變(閱讀教材P80～P82) 1．實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥 (1)發(fā)病機(jī)理 (2)原因分析 ①直接原因：谷氨酸纈氨酸。 ②根本原因：基因中堿基對(duì)。 2．基因突變的概念 (1) (2)結(jié)果：基因結(jié)構(gòu)的改變。 ⊙點(diǎn)撥　基因突變有堿基對(duì)的增添、缺失和替換等幾種類(lèi)型?；蛲蛔儾粫?huì)導(dǎo)致基因數(shù)量的改變。 3．對(duì)生物的影響 (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)

2、胞中，一般不遺傳，但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞。 4．原因 (1)外因：物理因素、化學(xué)因素和生物因素。 (2)內(nèi)因：DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等。 5．特點(diǎn)：普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、多害少利性等。 二、基因重組(閱讀教材P83) 1. 2．類(lèi)型 類(lèi)型 發(fā)生的時(shí)期 發(fā)生的范圍 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 交叉互換型 減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期 同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換 3.意義：基因重組是生物變異的重要來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要

3、意義。 1．連線(xiàn) 將基因突變的五個(gè)特點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的解釋連接起來(lái) 2．判斷 (1)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因中堿基對(duì)的缺失引起的。(×) 分析：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因中堿基對(duì)的替換引起的遺傳病。 (2)基因突變包括堿基對(duì)的替換、缺失和改變。(×) 分析：基因突變的三種類(lèi)型是堿基對(duì)的替換、增添和缺失。 (3)基因突變和基因重組都能使生物產(chǎn)生可遺傳的變異。(√) (4)基因突變的隨機(jī)性是指發(fā)生時(shí)期是隨機(jī)的。(×) 分析：基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)的任何DNA分子上和同一DNA分子的任何部位。 (5)發(fā)生在非同源染色體上的姐妹染

4、色單體上的交叉互換屬于基因重組。(×) 分析：交叉互換是發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。 (6)基因突變和基因重組都會(huì)產(chǎn)生新基因，改變生物的基因型。(×) 分析：二者只有基因突變能產(chǎn)生新基因。 主題一　基因突變的原因分析 完善下面基因片段復(fù)制過(guò)程，探究以下問(wèn)題： (1)基因突變可間接引起密碼子改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能改變，影響生物性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。 (2)基因突變并非必然導(dǎo)致性狀改變，其原因是： ①一種氨基酸可以由多種密碼子決定，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。 ②突變成的隱性基

5、因在雜合子中不引起性狀的改變，如AA→Aa。 小組討論 (1)基因突變有的發(fā)生在配子中，有的發(fā)生在體細(xì)胞中，它們都能遺傳給后代嗎？ 提示：發(fā)生在配子中的基因突變，一般能遺傳給后代；發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變，一般不能通過(guò)有性生殖遺傳，但植物體細(xì)胞中的突變可以通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞。 (2)“基因突變可以發(fā)生在生物的任何發(fā)育時(shí)期”與“基因突變發(fā)生在細(xì)胞分裂間期”兩者存在矛盾嗎？ 提示：不矛盾?；蛲蛔儼l(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，可以是嬰兒時(shí)期，也可以是老年時(shí)期，但一般發(fā)生在能進(jìn)行分裂的細(xì)胞中，而且是在細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制時(shí)。 基因突變的原因分析 1．(2015·廣州高一檢測(cè))如

6、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基因會(huì)發(fā)生突變，導(dǎo)致1 169位賴(lài)氨酸變?yōu)楣劝彼帷Ｔ摶虬l(fā)生的突變是(　　) 甘氨酸：GGG　賴(lài)氨酸：AAA、AAG　谷氨酰胺：CAG、CAA　谷氨酸：GAA、GAG　絲氨酸：AGC　丙氨酸：GCA　天冬酰胺：AAU A．①處插入堿基對(duì)G—C B．②處堿基對(duì)A—T替換為G—C C．③處缺失堿基對(duì)A—T D．④處堿基對(duì)G—C替換為A—T 解析：選B。本題考查基因突變方面的知識(shí)。 由題干可知WNK4基因發(fā)生了突變，導(dǎo)致1 169位賴(lài)氨酸變?yōu)楣劝彼幔?lài)氨酸的密碼子為AAA、AAG，谷氨酸的密碼子為GA

7、A、GAG，因此可能的變化為密碼子由AAA→GAA或者AAG→GAG，而在基因的轉(zhuǎn)錄鏈對(duì)應(yīng)的變化為T(mén)TT→CTT或者TTC→CTC。由題干中WNK4的基因序列可知，應(yīng)為T(mén)TC→CTC，因此基因應(yīng)是由A—T替換為G—C。 2．(2015·高考四川卷)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，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tR

8、NA參與 解析：選C。A項(xiàng)，雙鏈DNA中嘌呤與嘧啶的比例恒等于1，突變前后此比例不會(huì)發(fā)生變化。B項(xiàng)，轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，核糖核苷酸之間通過(guò)磷酸二酯鍵相連。C項(xiàng)，由于突變位置的差異，突變前后編碼的兩條肽鏈可能在原有氨基酸序列中增加1個(gè)氨基酸，也可能原有序列中的1個(gè)氨基酸被替換成2個(gè)氨基酸，故最多有2個(gè)氨基酸不同。D項(xiàng)，密碼子雖然有64種，但是tRNA只有61種，因?yàn)橛?種終止密碼子無(wú)相應(yīng)的tRNA。 方法技巧 　基因突變的類(lèi)型和影響 主題二　基因重組 減數(shù)分裂過(guò)程中的基因重組有自由組合和交叉互換兩種類(lèi)型。 1．下圖為在減Ⅰ后期，隨著非同源染色體的自由組合，位于

9、非同源染色體上的非等位基因自由組合。 該基因重組類(lèi)型為自由組合型。 2．下圖為在四分體時(shí)期，位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組。如圖所示： 該基因重組類(lèi)型為交叉互換型。 上述過(guò)程直接導(dǎo)致了配子的多樣性，進(jìn)而產(chǎn)生新基因型和表現(xiàn)型的后代，增加生物的變異性和多樣性，為生物進(jìn)化提供了重要的材料。 基因突變和基因重組的比較 基因突變 基因重組 區(qū)別 本質(zhì) 基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀，但未改變基因的“量” 原有基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型，使性狀重新組合，但未改變基因的“質(zhì)”和

10、“量” 原因 一定的外界或內(nèi)部因素的作用下，由于基因復(fù)制時(shí)堿基種類(lèi)、數(shù)目、排列順序發(fā)生改變，使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體非姐妹染色單體間交叉互換或非同源染色體之間的自由組合 時(shí)間 有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期和減數(shù)第一次分裂后期 意義 新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來(lái)源，也是生物進(jìn)化的原始材料 是生物變異的來(lái)源之一，是生物進(jìn)化的重要因素之一 發(fā)生可能性 可能性很小，突變頻率低 非常普遍，產(chǎn)生的變異類(lèi)型多 適用范圍 所有生物都可發(fā)生(包括病毒)，具有普遍性 只適用于真核生物有性生殖，細(xì)胞核遺傳 聯(lián)系 ①都能

11、使生物產(chǎn)生可遺傳的變異；②在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，通過(guò)基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)；③二者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表現(xiàn)型 3．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．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交換，可導(dǎo)致基因重組 C．減數(shù)分裂過(guò)程中，非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因重組 D．一般情況下，花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖不能發(fā)生基因重組 解析：選B。自然情況下，基因重組的發(fā)生有兩種過(guò)程：一是在減數(shù)第一次分

12、裂的前期即四分體時(shí)期，同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換；二是在減數(shù)第一次分裂的后期，同源染色體分開(kāi)，非同源染色體自由組合。 4．(2015·湖北高一檢測(cè))下圖是基因型為Aa的個(gè)體不同分裂時(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?、诨蛲蛔儭、刍蛲蛔? B．①基因突變或基因重組　②基因突變?、刍蛑亟M C．①基因突變?、诨蛲蛔儭、刍蛲蛔兓蚧蛑亟M D．①基因突變或基因重組?、诨蛲蛔兓蚧蛑亟M ?、刍蛑亟M 解析：選C。圖中①②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(guò)復(fù)制而得到的，由于交叉互換只發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，

13、所以圖中①②的變異只能屬于基因突變；③屬于減數(shù)第二次分裂的后期，由于減數(shù)分裂過(guò)程中可以發(fā)生交叉互換，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。 方法技巧 　姐妹染色單體含有等位基因的原因分析 基因突變或交叉互換都會(huì)導(dǎo)致姐妹染色單體中含有等位基因(如圖)。在確定變異類(lèi)型時(shí)，可根據(jù)題意來(lái)確定，方法如下： (1)若為體細(xì)胞有絲分裂(如根尖分生區(qū)細(xì)胞、受精卵等)，則只能是基因突變?cè)斐傻模? (2)若為減數(shù)分裂，則原因是基因突變(間期)或交叉互換(減數(shù)第一次分裂)； (3)若題目中問(wèn)造成B、b不同的根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根本來(lái)源——基因突變； (4)若題目中有“××分裂

14、××?xí)r期”提示，如減Ⅰ前期造成的則考慮交叉互換，間期造成的則考慮基因突變。 ————————————[核心知識(shí)小結(jié)]———————————— [網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建] [關(guān)鍵語(yǔ)句] 1．基因突變有堿基對(duì)的替換、增添和缺失三種方式。 2．基因突變會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。 3．誘發(fā)基因突變的因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素。 4．基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、不定向性及低頻性等特點(diǎn)。 5．基因突變可以產(chǎn)生新基因，而基因重組只能產(chǎn)生新的基因型。 6．基因重組包括非同源染色體上非等位基因的自由組合和同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換兩種類(lèi)型。

15、 [隨堂檢測(cè)] 知識(shí)點(diǎn)一　基因突變 1．下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是(　　) A．基因突變就是DNA分子中堿基對(duì)的替換、增添、缺失和重組 B．基因突變一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變 C．基因突變只能發(fā)生在真核細(xì)胞中 D．基因突變是有害還是有利主要看該突變對(duì)于生物生存的影響 解析：選D?；蛲蛔儾话▔A基對(duì)的重組，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變雖然引起密碼子的改變，但決定的還可能是相同氨基酸，因此基因突變不一定引起性狀的改變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變發(fā)生在DNA復(fù)制過(guò)程中，不僅真核細(xì)胞中可以發(fā)生，原核細(xì)胞中也可以發(fā)生，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．基因突變按其發(fā)生部位可分為體細(xì)胞突變(a)和生殖細(xì)胞突

16、變(b)兩種，則(　　) A．均發(fā)生于有絲分裂的間期 B．a(chǎn)發(fā)生于有絲分裂的間期，b發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期 C．均發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前的間期 D．a(chǎn)發(fā)生于有絲分裂間期，b發(fā)生于減數(shù)第二次分裂的間期 解析：選B?；蛲蛔兌喟l(fā)生于DNA復(fù)制的時(shí)候，因此a、b分別發(fā)生于有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。 3．下列關(guān)于基因突變的敘述，不正確的是(　　) A．紫外線(xiàn)、γ射線(xiàn)、亞硝酸都是誘發(fā)突變的誘變因素 B．基因突變是由于內(nèi)外因素的干擾，使DNA復(fù)制發(fā)生差錯(cuò)導(dǎo)致的 C．基因突變主要發(fā)生在DNA復(fù)制過(guò)程中的原因是此時(shí)DNA分子的穩(wěn)定性降低 D．基因突變能產(chǎn)生新基因，但不能

17、產(chǎn)生新基因型 解析：選D。引起基因突變的因素包括內(nèi)因和外因兩方面?；蛲蛔兪窃趦?nèi)外因素的作用下，使DNA分子的復(fù)制發(fā)生差錯(cuò)而產(chǎn)生的；DNA復(fù)制過(guò)程中雙螺旋結(jié)構(gòu)打開(kāi)以后，DNA分子的穩(wěn)定性降低，使其結(jié)構(gòu)容易發(fā)生改變；基因突變能產(chǎn)生新基因，因此就能產(chǎn)生新基因型。 知識(shí)點(diǎn)二　基因重組 4．(2015·南昌高一檢測(cè))下列關(guān)于基因重組的敘述中，正確的是(　　) A．等位基因的分離可導(dǎo)致基因重組 B．有性生殖可導(dǎo)致基因重組 C．非等位基因的自由組合和互換可導(dǎo)致基因重組 D．無(wú)性生殖可導(dǎo)致基因重組 解析：選B。等位基因的分離是隨著同源染色體的分開(kāi)而分離的，會(huì)導(dǎo)致性狀分離；基因重組發(fā)生在減數(shù)分

18、裂的過(guò)程中，減數(shù)分裂參與有性生殖過(guò)程；非同源染色體上的非等位基因自由組合以及同源染色體內(nèi)非姐妹染色單體上的等位基因的交叉互換都能導(dǎo)致基因重組。 5．下列有關(guān)基因重組的敘述中，正確的是(　　) 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、增添和缺失部分堿基而形成它的等位基因a屬于基因重組 C．同源染色體上非姐妹染色單體間的交換可能導(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 解析：選C?；蛐蜑锳a的個(gè)體自交，后代的性狀分離是由等位基因的分離和配子之間隨機(jī)結(jié)合而形成的，不屬于基因重組；基因A中堿基對(duì)的替換、增添和缺失屬于基因突變；

19、同源染色體上非姐妹染色單體間的交換屬于基因重組；同卵雙生姐妹是由同一受精卵發(fā)育而來(lái)的，所以細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是一樣的，其性狀差異主要是由外界環(huán)境引起的。 6．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(xiàn)圖和細(xì)胞分裂圖?；卮鹣铝袉?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

20、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________________________________________________________________________。 解析：(1)蛋白質(zhì)的合成是由基因控制的，所以蛋白質(zhì)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)，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(lèi)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)期的同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換。 答案：(1)控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生了突變　

21、2～3 新基因　(2)C　減數(shù)第一次分裂后期 [課時(shí)作業(yè)] 1．下列屬于可遺傳的變異的是(　　) A．一對(duì)正常夫婦生了個(gè)白化病女兒 B．穗大粒多的植株在干旱時(shí)變得穗小粒少 C．植株在水肥條件很好的環(huán)境中長(zhǎng)勢(shì)旺盛 D．生活在海邊的漁民皮膚變得特別黑 解析：選A。由于環(huán)境因素導(dǎo)致的變異不可遺傳，B、C、D項(xiàng)均是由環(huán)境因素導(dǎo)致的變異、不可遺傳。 2．人類(lèi)的血紅蛋白(HbA)的β鏈第63位氨基酸為組氨酸(CAU)，異常血紅蛋白(HbM)的β鏈第63位為酪氨酸(UAU)，這種變異的原因在于基因中(　　) A．某堿基對(duì)發(fā)生替換 B．CAU變成UAU C．缺失一個(gè)堿基對(duì) D．增

22、添了一個(gè)堿基對(duì) 解析：選A。據(jù)題意知，密碼子由CAU→UAU，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，其對(duì)應(yīng)的基因轉(zhuǎn)錄鏈變化為GTA→ATA，即一個(gè)堿基對(duì)的替換。 3．人類(lèi)能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在(　　) A．減數(shù)第一次分裂前的間期 B．有絲分裂的間期 C．減數(shù)第一次分裂 D．減數(shù)第二次分裂 解析：選A。基因突變分為體細(xì)胞突變和生殖細(xì)胞突變。體細(xì)胞突變一般不能遺傳給后代。生殖細(xì)胞中突變可以遺傳給后代。生殖細(xì)胞是通過(guò)減數(shù)分裂形成的，因此此種基因突變常發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期。 4．經(jīng)檢測(cè)某生物發(fā)生了基因突變，但其性狀并沒(méi)有發(fā)生變化，其原因是(　　) A．遺傳信息沒(méi)有改變 B．遺傳基因

23、沒(méi)有改變 C．遺傳密碼沒(méi)有改變 D．控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列沒(méi)有改變 解析：選D。其性狀沒(méi)有改變是合成的相應(yīng)的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列沒(méi)有改變，基因發(fā)生了突變則其含有的堿基的排列順序改變，所以遺傳信息和遺傳基因是一定改變的，而由于密碼子的簡(jiǎn)并性，性狀不一定改變。 5．大麗花的紅色(C)對(duì)白色(c)為顯性，一株雜合的大麗花植株有許多分枝，盛開(kāi)眾多紅色花朵，其中有一朵花半邊紅色半邊白色，這可能是哪個(gè)部位的C基因突變?yōu)閏基因造成的(　　) A．幼苗的體細(xì)胞 B．早期葉芽的體細(xì)胞 C．花芽分化時(shí)的細(xì)胞 D．雜合植株產(chǎn)生的性細(xì)胞 解析：選C。一般來(lái)說(shuō)，在個(gè)體發(fā)育中，基因突變發(fā)生的

24、時(shí)期越遲，生物體表現(xiàn)突變的部分就越少，對(duì)生物的危害就越小。該大麗花植株的一朵花半邊紅色半邊白色，說(shuō)明是花芽分化時(shí)細(xì)胞發(fā)生突變?cè)斐傻摹? 6．人類(lèi)血管性假血友病基因位于X染色體上，長(zhǎng)度為180 kb。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該病有20多種類(lèi)型，這表明基因突變具有(　　) A．不定向性 B．可逆性 C．隨機(jī)性 D．重復(fù)性 解析：選A?；蛲蛔兙哂衅毡樾浴㈦S機(jī)性、低頻性、不定向性和有害變異多、有利變異少的特點(diǎn)。由題意知，X染色體上控制人類(lèi)血管性假血友病的基因有20多種類(lèi)型，說(shuō)明該位點(diǎn)上的基因由于突變的不定向性產(chǎn)生了多個(gè)等位基因。 7．原核生物中某一基因的編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段起始端插入了一個(gè)堿基對(duì)。在

25、插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小(　　) A．置換單個(gè)堿基對(duì) B．增加4個(gè)堿基對(duì) C．缺失3個(gè)堿基對(duì) D．缺失4個(gè)堿基對(duì) 解析：選D。在編碼區(qū)插入1個(gè)堿基對(duì)，因每相鄰的3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，必然造成插入點(diǎn)以后幾乎所有密碼子的改變，控制相應(yīng)氨基酸發(fā)生變化，致使編碼的蛋白質(zhì)差別很大。若插入1個(gè)堿基對(duì)，再增添2個(gè)、5個(gè)、8個(gè)堿基對(duì)，或缺失1個(gè)、4個(gè)、7個(gè)堿基對(duì)，恰好湊成3的倍數(shù)，則對(duì)后面密碼子不產(chǎn)生影響，能減少對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。 8．用輻射量超標(biāo)的大理石裝修房屋，會(huì)對(duì)未生育夫婦造成危害進(jìn)而影響生育的質(zhì)量。以下說(shuō)法正確的是(　　) A．射線(xiàn)易誘

26、發(fā)基因突變，通過(guò)受精作用傳給后代 B．射線(xiàn)易誘發(fā)基因突變，通過(guò)有絲分裂傳給后代 C．射線(xiàn)易誘發(fā)基因重組，通過(guò)減數(shù)分裂傳給后代 D．射線(xiàn)易誘發(fā)基因重組，通過(guò)有絲分裂傳給后代 解析：選A。射線(xiàn)能引起生物發(fā)生基因突變，若突變發(fā)生在體細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程中，則一般不遺傳給后代，若突變發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，則可通過(guò)受精作用傳給后代。 9．當(dāng)牛精原細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，細(xì)胞不可能發(fā)生(　　) A．基因重組 B．DNA解旋 C．蛋白質(zhì)合成 D．基因突變 解析：選A。基因重組通常發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中。 10．(2015·邢臺(tái)高一檢測(cè))下列細(xì)胞在其生命活動(dòng)過(guò)程中既有可能發(fā)生基

27、因重組現(xiàn)象，又有可能發(fā)生基因突變現(xiàn)象的是(　　) A．心肌細(xì)胞 B．成熟的紅細(xì)胞 C．分生區(qū)細(xì)胞 D．精原細(xì)胞 解析：選D?；蛑亟M只能發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，基因突變發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。心肌細(xì)胞和成熟的紅細(xì)胞都已經(jīng)高度分化，不再分裂，所以不會(huì)發(fā)生基因重組和基因突變；分生區(qū)細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂，因此只有可能發(fā)生基因突變，不會(huì)發(fā)生基因重組；精原細(xì)胞是原始的生殖細(xì)胞，既能進(jìn)行有絲分裂實(shí)現(xiàn)自身的增殖，也能進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，所以既有可能發(fā)生基因重組現(xiàn)象，又有可能發(fā)生基因突變現(xiàn)象。 11．下列關(guān)于基因突變和基因重組的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是(　　) A．DNA復(fù)制時(shí)

28、發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失和替換，導(dǎo)致基因突變 B．非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組 C．基因突變肯定會(huì)導(dǎo)致肽鏈上氨基酸序列的改變 D．基因突變可以產(chǎn)生新的基因，為生物進(jìn)化提供原始材料，而基因重組是生物多樣性的主要原因 解析：選C。由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，基因突變后對(duì)應(yīng)的氨基酸可能不會(huì)改變，也就不會(huì)導(dǎo)致肽鏈上氨基酸序列的改變，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 12．(2015·高考北京卷)野生型果蠅的腹部和胸部都有短剛毛，而一只突變果蠅S的腹部卻生出長(zhǎng)剛毛，研究者對(duì)果蠅S的突變進(jìn)行了系列研究，用這兩種果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)下圖。 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，果蠅腹部的短剛毛和長(zhǎng)剛毛是一對(duì)_____

29、___性狀，其中長(zhǎng)剛毛是________性性狀。圖中①、②基因型(相關(guān)基因用A和a表示)依次為_(kāi)_______。 (2)實(shí)驗(yàn)2結(jié)果顯示：與野生型不同的表現(xiàn)型有______種。③基因型為_(kāi)_______，在實(shí)驗(yàn)2后代中該基因型的比例是________。 (3)根據(jù)果蠅③和果蠅S基因型的差異，解釋導(dǎo)致前者胸部無(wú)剛毛、后者胸部有剛毛的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________

30、________________。 (4)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA相對(duì)分子質(zhì)量比野生型的小，推測(cè)相關(guān)基因發(fā)生的變化為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)2中出現(xiàn)的胸部無(wú)剛毛的性狀不是由F1新發(fā)生突變的基因控制的。作出這一判斷的理由是：雖然胸部無(wú)剛毛是一個(gè)新出現(xiàn)的性狀，但_________________________

31、_______________________________________________ ________________________________________________________________________， 說(shuō)明控制這個(gè)性狀的基因不是一個(gè)新突變的基因。 解析：(1)同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類(lèi)型稱(chēng)為相對(duì)性狀，果蠅腹部的短剛毛與長(zhǎng)剛毛是一對(duì)相對(duì)性狀。由實(shí)驗(yàn)2可知，F(xiàn)1中腹部有長(zhǎng)剛毛的個(gè)體相互交配，子代出現(xiàn)性狀分離，可知新出現(xiàn)的短剛毛為隱性性狀，則長(zhǎng)剛毛為顯性性狀。實(shí)驗(yàn)1中顯性個(gè)體∶隱性個(gè)體＝1∶1，可知實(shí)驗(yàn)1的交配類(lèi)型為測(cè)交，因此①、②的基因型依次是Aa

32、、aa 。 (2)實(shí)驗(yàn)2中，與野生型表現(xiàn)型(腹部有短剛毛胸部有短剛毛)不同的是腹部有長(zhǎng)剛毛胸部有短剛毛和腹部有長(zhǎng)剛毛胸部無(wú)剛毛兩種類(lèi)型。因?yàn)镕2中胸部無(wú)剛毛的果蠅占腹部有長(zhǎng)剛毛果蠅的1/3，所以③的基因型應(yīng)為AA，在實(shí)驗(yàn)2后代中所占的比例為3/4×1/3＝1/4。 (3)由決定胸部無(wú)剛毛的基因型為AA，而果蠅S基因型為Aa，可以推測(cè)兩個(gè)A基因同時(shí)存在時(shí)抑制胸部長(zhǎng)出剛毛，只有一個(gè)A基因時(shí)無(wú)此效應(yīng)。 (4)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA相對(duì)分子質(zhì)量比野生型的小，推測(cè)相關(guān)基因發(fā)生的變化應(yīng)為核苷酸數(shù)量減少或缺失。 (5)實(shí)驗(yàn)2后代中胸部無(wú)剛毛的果蠅占1/4，明顯符合基因的分離定律的比例，可見(jiàn)

33、并非基因突變的結(jié)果。 答案：(1)相對(duì)　顯　Aa、aa　(2)兩　AA　1/4　(3)兩個(gè)A基因抑制胸部長(zhǎng)出剛毛，具有一個(gè)A基因時(shí)無(wú)此效應(yīng)　(4)核苷酸數(shù)量減少/缺失　(5)新的突變基因經(jīng)過(guò)個(gè)體繁殖后傳遞到下一代中不可能出現(xiàn)比例高達(dá)25%的該基因純合子 13．已知幾種氨基酸的密碼子為：a.精氨酸：CGU、CGC、CGA、CGG、AGG、AGA　b．纈氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG　c．甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG　d．組氨酸：CAU、CAC　e．色氨酸：UGG　f．甲硫氨酸：AUG (1)用化學(xué)方法使一種六肽分子降解，在其產(chǎn)物中測(cè)出3種三肽： 甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸；

34、精氨酸—纈氨酸—甘氨酸；甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸。 ①這種六肽的氨基酸順序是________________________________________________________________________。 ②編碼這個(gè)六肽的DNA分子至少含有________個(gè)脫氧核糖。 (2)某一蛋白質(zhì)分子分析表明，在編碼甘氨酸的位點(diǎn)上發(fā)生了三個(gè)突變都是由一個(gè)堿基替換引起的。突變的起源如圖所示，則甘氨酸可能的密碼子是________。 (3)當(dāng)基因片段轉(zhuǎn)錄鏈中轉(zhuǎn)錄成GUC的CAG突變?yōu)镃AA時(shí)，這種突變的結(jié)果對(duì)該生物的影響是_____________________________

35、___________________________________________。 解析：(1)基因控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程中，mRNA與核糖體結(jié)合，翻譯一旦開(kāi)始就連續(xù)進(jìn)行，不間斷，直到遇到終止密碼子為止。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，我們可以判斷這幾個(gè)氨基酸的排列順序?yàn)榫彼帷i氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸；DNA分子中的脫氧核苷酸的數(shù)量和蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量比至少為6∶1，所以6個(gè)氨基酸應(yīng)該至少對(duì)應(yīng)DNA中36個(gè)脫氧核糖。(2)根據(jù)題中所給信息，甲硫氨酸的密碼子是AUG；如果是由纈氨酸突變來(lái)的，則纈氨酸的密碼子為GUG；如果纈氨酸是由甘氨酸突變得來(lái)的，則甘氨酸的密碼子是GGG。(3)當(dāng)基因片

36、段中CAG突變?yōu)镃AA時(shí)，轉(zhuǎn)錄出的密碼子應(yīng)為GUU，它與GUC一樣，編碼的氨基酸都是纈氨酸。因此將來(lái)合成的蛋白質(zhì)中氨基酸序列不變，故這種突變對(duì)生物沒(méi)有影響。 答案：(1)①a—b—c—f—d—e?、?6　(2)GGG (3)不變 14．圖中甲表示果蠅某正常基因片段控制合成多肽的過(guò)程。a～d表示4種基因突變。a丟失T/A，b由T/A變?yōu)镃/G，c由T/A變?yōu)镚/C，d由G/C變?yōu)锳/T。假設(shè)4種突變都單獨(dú)發(fā)生。乙表示基因組成為AaBbDd的個(gè)體細(xì)胞分裂某時(shí)期圖像。丙表示細(xì)胞分裂過(guò)程中mRNA的含量(虛線(xiàn))和每條染色體所含DNA分子數(shù)的變化(實(shí)線(xiàn))。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 可能用到的密碼子：天冬

37、氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼(UAG)。 (1)甲圖中過(guò)程①所需的酶主要是________________________________________________________________________。 (2)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸的順序是________________________，在a突變點(diǎn)附近再丟失________個(gè)堿基對(duì)對(duì)氨基酸序列的影響最小。 (3)圖中________突變對(duì)性狀無(wú)影響，其意義是______________________________________________________

38、__________________ ________________________________________________________________________。 (4)導(dǎo)致乙圖中染色體上B、b不同的原因?qū)儆赺_____________________________________(變異種類(lèi))。 (5)誘發(fā)基因突變一般處于丙圖中________階段，而基因重組發(fā)生于________階段(填圖中字母)。 解析：(1)甲圖中過(guò)程①為轉(zhuǎn)錄，是以DNA為模板形成mRNA的過(guò)程，需要的酶主要是RNA聚合酶。(2)在題干最后提供的密碼子中沒(méi)有與“a”突變后第2個(gè)密碼子UAU

39、對(duì)應(yīng)的，但從已知的正常情況下甲圖的翻譯中得知，它與酪氨酸對(duì)應(yīng)。為了不破壞其他密碼子的完整性，再減少2個(gè)堿基對(duì)對(duì)氨基酸序列的影響是最小的。(3)b突變后密碼子為GAC，仍與天冬氨酸相對(duì)應(yīng)，對(duì)性狀無(wú)影響。(4)乙圖細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，分開(kāi)前姐妹染色單體上的相同位置基因不同，可能是復(fù)制時(shí)發(fā)生了基因突變，也可能是減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期發(fā)生了交叉互換。(5)基因突變發(fā)生于DNA復(fù)制時(shí)，即分裂間期中的S期，而基因重組發(fā)生于減數(shù)第一次分裂過(guò)程中。 答案：(1)RNA聚合酶　(2)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸　2　(3)b　有利于維持生物遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定　(4)基因突變或基因重組　(5)Ⅱ?、? 12