第23課時(shí)-基因突變和基因重組步步高課件

第七單元生物變異、育種和進(jìn)化第23課時(shí)基因突變和基因重組必備知識梳理回扣基礎(chǔ)要點(diǎn)一、基因突變的實(shí)例和概念1.實(shí)例（1）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因圖解如下：第七單元生物變異、育種和第23課時(shí)基因突變和基因1第23課時(shí)-基因突變和基因重組步步高課件2（2）考點(diǎn)歸納①圖示中a、b、c過程分別代表

、

和

。突變發(fā)生在

（填字母）過程中。②患者貧血的直接原因是

異常，根本原因是發(fā)生了

，堿基對由突變成2.概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的

、

和

，而引起的

的改變。該變化若發(fā)生在

中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代；若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般

；但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過

傳遞。DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯a蛋白質(zhì)基因突變替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)配子不能遺傳無性繁殖（2）考點(diǎn)歸納DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯a蛋白質(zhì)基因突變替換增添3二、基因突變的原因、特點(diǎn)、時(shí)間和意義原因內(nèi)因DNA分子中發(fā)生堿基對的

、增添和

，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變外因某些誘變因素：

、

和生物因素特點(diǎn)（1）

：在生物界中普遍存在（2）

：生物個體發(fā)育的任何時(shí)期和部位（3）

：突變頻率很低（4）

：可以產(chǎn)生一個以上的等位基因（5）

：一般是有害的，少數(shù)有利發(fā)生發(fā)生時(shí)間DNA復(fù)制時(shí)，如有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期意義①

產(chǎn)生的途徑，②生物變異的根本來源，③生物進(jìn)化的原始材料替換缺失物理因素化學(xué)因素普遍性隨機(jī)性低頻性不定向性多害少利性新基因二、基因突變的原因、特點(diǎn)、時(shí)間和意義原因內(nèi)因DNA分子中發(fā)生4練一練基因突變是生物變異的根本來源。下列關(guān)于基因突變特點(diǎn)的說法中，正確的是()

A.無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生突變

B.生物在個體發(fā)育的特定時(shí)期才可發(fā)生突變

C.突變只能定向形成新的等位基因

D.突變對生物的生存往往是有利的解析

無論是低等生物還是高等生物，無論是體細(xì)胞還是生殖細(xì)胞，無論是個體發(fā)育的哪個時(shí)期，都可能發(fā)生突變；突變是不定向的，一個位點(diǎn)上的基因可以突變成多個等位基因；生物與環(huán)境的適應(yīng)是長期自然選擇的結(jié)果，當(dāng)發(fā)生基因突變后，出現(xiàn)新的生物體性狀往往與環(huán)境是不相適應(yīng)的，突變對生物的生存往往是有害的，但是有的基因突變對生物的生存是有利的。A練一練A5三、基因重組1.概念：基因重組是指在生物體進(jìn)行

的過程中，控制不同性狀的基因的

。所以，進(jìn)行

的生物會發(fā)生基因重組。2.類型：基因重組有

和

兩類。前者發(fā)生在

（非同源染色體的自由組合），后者發(fā)生在

（同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換）。另外，外源基因的導(dǎo)入也會引起基因重組。有性生殖重新組合有性生殖自由組合交叉互換減數(shù)第一次分裂的后期減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期三、基因重組有性生殖重新組合有性生殖自由組合交叉互換減數(shù)第一63.意義：基因重組是

的來源之一，是形成生物

的重要原因，對生物的

也具有重要意義。

①基因重組的范圍——有性生殖生物。但不能說“一定”是有性生殖生物，因?yàn)檫€包括“外源基因?qū)搿边@種情況。②基因突變能產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來源；基因重組能產(chǎn)生新基因型，是生物變異的重要來源，兩者都為進(jìn)化提供原材料。生物變異多樣性進(jìn)化提醒3.意義：基因重組是的來源之一，是形生物變異7構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)8高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一生物的變異1.變異的概念生物的親子代之間及同一親代所生的各子代之間，均有或多或少的差異，這種差異就是變異。

變異強(qiáng)調(diào)親子代之間或子代不同個體之間的差異，而遺傳強(qiáng)調(diào)親子代之間的相似性。提醒高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一生物的變異提醒92.可遺傳變異與不可遺傳變異的比較可遺傳變異不可遺傳變異遺傳物質(zhì)是否變化遺傳物質(zhì)發(fā)生改變遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變遺傳情況變異能在后代中再次出現(xiàn)變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值是育種的原始材料，能從中選育出符合人類需要的新類型或新品種無育種價(jià)值，但在生產(chǎn)上可利用優(yōu)良環(huán)境條件來影響性狀的表現(xiàn)獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品2.可遺傳變異與不可遺傳變異的比較可遺傳變異不可遺傳變異遺傳10聯(lián)系

①水、肥、陽光特別充足時(shí)，溫度改變、激素處理等引起的變異一般是不可遺傳變異，但射線、太空、化學(xué)誘變劑等處理引起的變異一般為可遺傳變異。②病毒和細(xì)菌等原核生物的可遺傳變異只有一種：基因突變。提醒聯(lián)系①水、肥、陽光特別充足時(shí)，溫度改變、11實(shí)驗(yàn)探究探究某一變異性狀是否是可遺傳變異的方法思路

1.若染色體變異，可直接借助顯微鏡觀察染色體形態(tài)、數(shù)目、結(jié)構(gòu)是否改變。2.與原來類型在相同環(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。3.設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定變異性狀的基因型是否改變。實(shí)驗(yàn)探究探究某一變異性狀是否是可遺傳變異的方法思路1.若染12對位訓(xùn)練1.玉米子粒種皮有黃色和白色之分，植株有高莖和矮莖之分。據(jù)此完成下列題目：（1）種皮的顏色是由細(xì)胞中的色素決定的，已知該色素不是蛋白質(zhì)，那么基因控制種皮的顏色是通過控制

來實(shí)現(xiàn)的。（2）矮莖玉米幼苗經(jīng)適宜濃度的生長素類似物處理，可以長成高莖植株。為了探究該變異性狀是否能穩(wěn)定遺傳，生物科技小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下。請你寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相關(guān)結(jié)論，并回答問題。對位訓(xùn)練13①實(shí)驗(yàn)步驟：a.在這株變異的高莖玉米雌花、雄花成熟之前，分別用紙袋將雌穗、雄穗套住，防止異株之間傳粉。b.雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。c.雌穗上種子成熟后，收藏保管，第二年播種觀察。②實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相關(guān)結(jié)論：a.

。b.

。③問題：a.預(yù)期最可能的結(jié)果：

。b.對上述預(yù)期結(jié)果的解釋：

。①實(shí)驗(yàn)步驟：14解析

基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑，一個是通過控制蛋白質(zhì)的合成來直接控制生物性狀；另外一條途徑是通過控制酶的合成，來控制代謝從而間接控制生物性狀。因?yàn)樯夭皇堑鞍踪|(zhì)，顯然基因不能直接控制，只能通過酶間接控制。如果高莖變異是環(huán)境引起的變異，遺傳物質(zhì)沒有改變則自交后代的植株都是矮莖。如果遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，則自交后代便會有高莖存在。答案（1）有關(guān)酶的合成來控制代謝，進(jìn)而控制性狀（2）②a.子代玉米苗有高莖植株，說明生長素類似物引起的變異能夠遺傳b.子代玉米苗全部是矮莖植株，說明生長素類似物引起的變異不能遺傳③a.子代玉米植株全是矮莖b.適宜濃度的生長素類似物能促進(jìn)細(xì)胞的伸長、生長，但不能改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì)（其他正確答案也可）解析基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑，一個是通過控制蛋白質(zhì)的合成15考點(diǎn)二基因突變1.基因突變的分子機(jī)制考點(diǎn)二基因突變16

①無絲分裂、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基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的結(jié)構(gòu)，即由A→a或a→A，而A、a的本質(zhì)區(qū)別是其基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，即基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)量、排列順序發(fā)生了改變。2.類型

（1）顯性突變：如a→A，該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出相應(yīng)性狀。

（2）隱性突變：如A→a，突變性狀一旦在生物個體中表現(xiàn)出來，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。

提醒

①無絲分裂、原核生物的二分裂及病提醒173.基因突變對性狀的影響

（1）基因突變改變生物性狀突變引起密碼子改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)的功能改變，從而影響生物的性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。（2）基因突變不改變生物性狀①體細(xì)胞中某基因發(fā)生改變，生殖細(xì)胞中不一定出現(xiàn)該基因。②若該親代DNA上某個堿基對發(fā)生改變產(chǎn)生的是一個隱性基因，并將該隱性基因傳給子代，而子代為雜合子，則隱性性狀不會表現(xiàn)出來。③根據(jù)密碼子的簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。④性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(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)出來等。3.基因突變對性狀的影響184.基因突變多害少利

基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，所以一般有害；但有少數(shù)基因突變也可能使生物產(chǎn)生新的性狀，適應(yīng)改變的環(huán)境，獲得新的生存空間。

①基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件。如昆蟲突變產(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。②有些基因突變既無害也無益。

提醒

4.基因突變多害少利提醒19誤區(qū)警示1.

DNA復(fù)制只發(fā)生在①過程中，②、③過程不發(fā)生。2.基因突變?nèi)菀装l(fā)生在具有DNA復(fù)制功能的細(xì)胞中（具有分裂能力的細(xì)胞），已高度分化的失去分裂能力的細(xì)胞因其不發(fā)生DNA復(fù)制，故不容易發(fā)生基因突變。所以細(xì)胞發(fā)生基因突變的概率為：生殖細(xì)胞>體細(xì)胞，分裂旺盛的細(xì)胞>停止分裂的細(xì)胞。誤區(qū)警示203.誘變育種材料只要能進(jìn)行細(xì)胞分裂的材料都符合要求，如萌發(fā)的種子、小白鼠等；但不進(jìn)行細(xì)胞分裂的材料不符合要求，如干種子、動物精子等。原因是誘變育種必須發(fā)生基因突變，而基因突變只能發(fā)生在細(xì)胞分裂的DNA復(fù)制過程中。4.突變頻率很低，但突變的基因數(shù)或個體數(shù)不一定少。5.基因突變一定是可遺傳變異，因?yàn)檫z傳物質(zhì)改變了；但基因突變產(chǎn)生的新基因新性狀不一定傳遞給后代，若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不會傳遞給子代，而發(fā)生在配子中可以。3.誘變育種材料21對位訓(xùn)練2.（2008·廣東理基，47）有關(guān)基因突變的敘述，正確的是()A.不同基因突變的頻率是相同的B.基因突變的方向是由環(huán)境決定的C.一個基因可以向多個方向突變D.細(xì)胞分裂的中期發(fā)生基因突變

解析

基因突變是遺傳物質(zhì)的內(nèi)在變化，具有不確定性和多方向性，一般發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)。C對位訓(xùn)練C223.

關(guān)于基因突變的說法中，不正確的是()①基因突變是廣泛存在的，并且對生物自身大多是有害的②基因突變一定能夠改變生物的表現(xiàn)型③人工誘變所引起的基因突變或染色體的變異都是有利的④由環(huán)境引起的變異是不能夠遺傳的⑤基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的改變就是基因突變⑥紫外線照射使人患皮膚癌和人由于曬太陽而使皮膚變黑都屬于可遺傳變異

A.①②③④B.①②⑤⑥

C.②③④⑥D(zhuǎn).②③④⑤C3.關(guān)于基因突變的說法中，不正確的是()C23考點(diǎn)三基因重組的理解重組類型同源染色體上非等位基因的重組非同源染色體上非等位基因的重組人為導(dǎo)致基因重組（DNA重組）發(fā)生時(shí)間減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期體外與運(yùn)載體重組，導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重組發(fā)生機(jī)制同源染色體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，等位基因分離，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因間的重組目的基因經(jīng)過運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因重組圖像示意考點(diǎn)三基因重組的理解重組同源染色體上非等位基因的重組非同24識圖析圖由圖獲得的信息：（1）圖中無同源染色體、著絲點(diǎn)斷裂、均等分裂，應(yīng)為次級精母細(xì)胞或第一極體，不可能為次級卵母細(xì)胞。（2）造成B、b不同的原因有基因突變（間期）或交叉互換（前期）。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）則只能是基因突變造成的；②若題目中問造成B、b不同的根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根本來源——基因突變；③若題目中有××分裂××?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。識圖析圖25對位訓(xùn)練4.下列有關(guān)基因重組的說法，不正確的是()

A.基因重組是生物變異的根本來源

B.基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型

C.基因重組發(fā)生在有性生殖的過程中

D.非同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組A對位訓(xùn)練A265.右圖為高等動物的細(xì)胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是()

A.發(fā)生了基因突變

B.發(fā)生了染色單體互換

C.該細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞

D.該細(xì)胞為次級精母細(xì)胞

解析

題中所給圖因無同源染色體，為減數(shù)第二次分裂的后期圖，又因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)均等分裂，故此細(xì)胞為次級精母細(xì)胞或第一極體。姐妹染色單體形成的兩條染色體上的基因若不相同，只有兩條途徑，一是基因突變，二是染色體的交叉互換。C5.右圖為高等動物的細(xì)胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是27解題思路探究思維誤區(qū)警示易錯分析1.對基因突變中堿基對的增添、缺失和替換與氨基酸、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系模糊不清解題思路探究思維誤區(qū)警示28堿基對影響范圍對氨基酸的影響減少對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響的變化替換小只改變1個氨基酸或不改變增添大插入位置前不影響，影響插入后的序列若開始增添1個堿基對，可再增添2個、5個即3n+2或減少1個、4個即3n+1(n≥0，且為整數(shù))缺失大缺失位置前不影響，影響缺失后的序列若開始缺失1個堿基對，可再減少2個、5個即3n+2或增添1個、4個即3n+1(n≥0，且為整數(shù))堿基對影響范圍對氨基酸的影響減少對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響的變化替換小29

提醒

增添或缺失的的位置不同，影響結(jié)果也不一樣：最前端——氨基酸序列全部改變或不能表達(dá)（形成終止密碼子）；在中間某個位置會造成肽鏈提前中斷（形成終止密碼子）或插入點(diǎn)后氨基酸序列改變；在該序列最后則不影響表達(dá)或使肽鏈延長。提醒增添或缺失的的位置不同，影響結(jié)302.對人工誘變的特點(diǎn)產(chǎn)生誤解

（1）人工誘變與自然突變相比較，提高了突變頻率，但仍具低頻性特點(diǎn)——即未突變的比突變的多。（2）人工誘變?nèi)匀痪哂胁欢ㄏ蛐?，并不是誘變的性狀一定有利。（3）人工誘變?nèi)匀痪哂卸嗪ι倮?，即突變個體增多的同時(shí)，有利有害的都增多但仍然是有害的多。2.對人工誘變的特點(diǎn)產(chǎn)生誤解311.原核生物中某一基因編碼氨基酸的區(qū)域起始端插入了一個堿基對。在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小()

A.置換單個堿基對B.增加4個堿基對

C.缺失3個堿基對D.缺失4個堿基對

解析

基因中三個相鄰的堿基對決定mRNA中三個相鄰的堿基，mRNA中三個相鄰的堿基決定一個氨基酸。若基因中堿基對增加了一個，必然會引起其編碼的蛋白質(zhì)分子中氨基酸序列的改變，但如果在插入位點(diǎn)的附近再缺失4個堿基對，那么只會影響其編碼的蛋白質(zhì)分子中最初的幾個氨基酸，而不會影響后面的氨基酸序列，這樣可以減小對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。D糾正訓(xùn)練1.原核生物中某一基因編碼氨基酸的區(qū)域起始端插入D糾正訓(xùn)練322.在一段能編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列中，如果其中部缺失1個核苷酸對，不可能的后果是（)

A.沒有蛋白質(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

解析

基因中能編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列若在其中部缺失1個核苷酸對，經(jīng)轉(zhuǎn)錄后，在信使RNA上可能提前形成終止密碼子，使翻譯過程在基因缺失位置終止，使控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸。或者因基因中部缺失1個核苷酸對，使信使RNA上從缺失部位開始向后的密碼子都發(fā)生改變，從而使合成的蛋白質(zhì)中，在缺失部位以后的氨基酸序列都發(fā)生變化。A2.在一段能編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列中，如果A33互動探究(1)若上題不是強(qiáng)調(diào)“中部”特定位置，只是交待“1個基因中缺失了1個核苷酸對”，則A能發(fā)生嗎？(2)若上題其它條件不變，只是將“1個核苷酸對”換成“3個核苷酸對”(減少的堿基對是連續(xù)的，且與終止密碼子無關(guān))，會對蛋白質(zhì)長度和氨基酸序列有何影響？(1)若發(fā)生在起始密碼子相對應(yīng)的核苷酸序列，則可能沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物，即A能發(fā)生。(2)蛋白質(zhì)長度少一個氨基酸，其它氨基酸序列不變或改變。提示互動探究(1)若上題不是強(qiáng)調(diào)“中部”特定位置，只是交待“343.淀粉酶可以通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)。為了提高酶的產(chǎn)量，請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，利用誘變育種方法，獲得產(chǎn)生淀粉酶較多的菌株。

(提示:生產(chǎn)菌株在含有淀粉的固體培養(yǎng)基上，隨著生長可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈)

步驟：第一步：將培養(yǎng)好的菌株分為兩組，一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理做對照。第二步：制備含淀粉的固體培養(yǎng)基。第三步：把誘變組的大量菌株接種于多個含淀粉的固體培養(yǎng)基上，同時(shí)接種對照組，相同條件下培養(yǎng)。第四步：比較兩組菌株菌落周圍透明圈的大小，選出透明圈變大的菌株。3.淀粉酶可以通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)。為了提高酶的產(chǎn)35根據(jù)誘發(fā)突變率低和誘發(fā)突變不定向性的特點(diǎn)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。答案

①由于誘發(fā)突變率低，誘變組中絕大多數(shù)菌落周圍的透明圈大小與對照組相同；②由于誘發(fā)突變的不定向性，誘變組中極少數(shù)菌落周圍的透明圈與對照組相比變大或變小。根據(jù)誘發(fā)突變率低和誘發(fā)突變不定向性的特點(diǎn)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。。36知識綜合應(yīng)用重點(diǎn)提示

通過“基因突變在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用”的考查，提升“綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中有關(guān)生物學(xué)問題”的能力。典例分析

控制人的血紅蛋白基因分別位于人的11號、16號染色體上，在不同的發(fā)育時(shí)期至少有α、β、γ、ε、δ和ξ基因?yàn)橹幋a。人的血紅蛋白由四條肽鏈組成，在人的不同發(fā)育時(shí)期，血紅蛋白分子的組成是不相同的。例如人的胚胎血紅蛋白由兩個ξ肽鏈（用ξ2表示）和兩個ε肽鏈(用ε2表示)組成。知識綜合應(yīng)用典例分析37下圖為基因控制蛋白質(zhì)合成的示意圖。下圖為基因控制蛋白質(zhì)合成的示意圖。38（1）合成ε2的直接模板是

，場所是

。（2）鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種分子遺傳病，其病因是β基因發(fā)生了突變。假設(shè)某人的一個α基因發(fā)生突變,不一定導(dǎo)致α肽鏈改變，β基因發(fā)生突變，往往導(dǎo)致β肽鏈改變。根據(jù)上圖分析說明理由。

。（3）根據(jù)上圖基因控制血紅蛋白的合成過程，你對人類染色體上基因種類的分布、數(shù)量及基因表達(dá)的順序，有何啟示？(至少說兩條）。（1）合成ε2的直接模板是，場所是。39（4）分子病理學(xué)研究證實(shí)，人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥很多原因是由于β基因發(fā)生突變引起的。若已知正常血紅蛋白β鏈的氨基酸序列，能否推知正常β基因的堿基序列？

。為什么？

。（5）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本治療途徑是基因治療，是將編碼β鏈的β基因，通過質(zhì)?；虿《镜葘?dǎo)入患者的造血干細(xì)胞，導(dǎo)入β基因的造血干細(xì)胞能否

，這是治療成功與否的關(guān)鍵。（4）分子病理學(xué)研究證實(shí)，人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥很多原因是由于40解析

（1）由題干可以知道ε2代表肽鏈，肽鏈合成的直接模板是mRNA，合成場所為核糖體。（2）由圖可以知道，α基因有兩個，而β基因只有一個，相對來說一個α基因發(fā)生突變的影響要小，因?yàn)榱硪粋€α基因能合成正常的肽鏈。（3）注意題目的要求是從染色體上基因種類的分布、數(shù)量及基因表達(dá)的順序三個方面進(jìn)行分析。譬如從基因數(shù)量來看，控制α2肽鏈合成的基因有兩個。答案

（1）mRNA核糖體（2）因?yàn)棣粱蛴袃蓚€，如果一個α基因發(fā)生突變，則另一個α基因可以表達(dá)出原有的α肽鏈。β基因只有一個，如果β基因發(fā)生突變，則往往不能表達(dá)出原有的β肽鏈（3）①控制蛋白質(zhì)合成的基因的表達(dá)有時(shí)間的順序；②控制同一條多肽鏈的基因可能有多個；③控制同一功能的不同基因可能集中分布（4）不能有些氨基酸的密碼子不止一個（5）使β基因得以表達(dá)解析（1）由題干可以知道ε2代表肽鏈，肽鏈合41技巧點(diǎn)撥

新材料、新情景的題目，無論起點(diǎn)有多高，落點(diǎn)一定在教材的基礎(chǔ)知識中。提供新材料的試題的解題步驟一般是：第一，認(rèn)真、快速讀題，提取關(guān)鍵信息，弄清設(shè)問意圖。關(guān)于設(shè)問的類型，一般有以下幾個方面：①概括式：概括文字材料、示意圖、曲線圖、表格等所反映的生物學(xué)要點(diǎn)；②探究式：利用所提供材料，結(jié)合教材的知識背景，對某個問題作出合理的解釋、結(jié)論；③邏輯式：根據(jù)文章內(nèi)容作出邏輯推理；④建議式：根據(jù)材料內(nèi)容和相關(guān)知識背景，提出解決問題的方法、思路，或作出合理的建議、假設(shè)。第二，聯(lián)想文章所涉及的教材中的知識背景。第三，針對設(shè)問聯(lián)系相關(guān)知識，尋找內(nèi)在聯(lián)系，初步思考作答要點(diǎn)。第四，根據(jù)答題要點(diǎn)，組織文字，編寫答案。技巧點(diǎn)撥新材料、新情景的題目，無論起點(diǎn)有多高，落點(diǎn)一定42隨堂過關(guān)檢測題組一：基因重組的理解及應(yīng)用1.下列細(xì)胞在其生命活動過程中既有可能發(fā)生基因重組現(xiàn)象，又有可能發(fā)生基因突變現(xiàn)象的是（）

A.心肌細(xì)胞B.成熟的紅細(xì)胞

C.根毛細(xì)胞D.精原細(xì)胞D隨堂過關(guān)檢測1.下列細(xì)胞在其生命活動過程中既有可能發(fā)生基432.依據(jù)基因重組概念的發(fā)展，判斷下列圖示過程中沒有發(fā)生基因重組的是（）A2.依據(jù)基因重組概念的發(fā)展，判斷下列圖示過程中沒有發(fā)生基因重443.以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（）

A.基因突變都會遺傳給后代

B.基因堿基序列發(fā)生改變，不一定導(dǎo)致性狀改變

C.染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的

D.基因重組只發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過程中B題組二：基因突變的特點(diǎn)及應(yīng)用3.以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（）B題組二454.（2008·上海卷，28）下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是（不考慮終止密碼子）()—ATGGGCCTGCTGA……GAGTTCTAA—

1471013100103106

A.第6位的C被替換為T

B.第9位與第10位之間插入1個T

C.第100、101、102位被替換為TTT

D.第103至105位被替換為1個TB4.（2008·上海卷，28）下列大腸桿菌某基因的堿基序列的465.下圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，右圖是一個家族中該病的遺傳系譜圖（控制基因?yàn)?/p>

B與b），請據(jù)圖回答（已知谷氨酸的密碼子是GAA，GAG）：5.下圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，右圖是一個家族中該病47（1）圖中①②表示的遺傳信息流動過程分別是：①

；②

。（2）α鏈堿基組成為

，β鏈堿基組成為

。（3）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病基因位于

染色體上，屬于

性遺傳病。（4）Ⅱ6基因型是

，Ⅱ6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，從理論上說其配偶的基因型必須為

。（5）鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由

產(chǎn)生的一種遺傳病，從變異的種類來看，這種變異屬于

。該病十分罕見，嚴(yán)重缺氧時(shí)會導(dǎo)致個體死亡，這表明基因突變的特點(diǎn)是

和

。（1）圖中①②表示的遺傳信息流動過程分別是：48解析

發(fā)生此病的根本原因在于遺傳物質(zhì)DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生了基因突變，由原來的CTT突變?yōu)镃AT，從而使轉(zhuǎn)錄成的信使RNA上的堿基也相應(yīng)地由GAA變成GUA。因?yàn)樵诜g過程中，GAA、GUA分別是谷氨酸、纈氨酸的密碼子，所以合成的血紅蛋白中的谷氨酸就被纈氨酸所代替，異常的血紅蛋白使紅細(xì)胞變形，由正常的雙面凹的圓餅狀變?yōu)殓牭缎?，使紅細(xì)胞運(yùn)輸氧的能力大大降低。該病十分少見，說明基因突變在自然界突變率很低，也說明基因突變往往對生物是有害的。答案

（1）復(fù)制轉(zhuǎn)錄（2）CATGUA（3）常隱（4）Bb1/8BB(5)基因突變可遺傳變異低頻性多害少利性解析發(fā)生此病的根本原因在于遺傳物質(zhì)DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生了基因49組題說明定時(shí)檢測考點(diǎn)題號可遺傳變異與不可遺傳變異10基因突變1、3、5、7、9、11、12、13、15、16、17、18基因重組2、6、8、14特別推薦分析推斷題——4、9、12、13、14；實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新題——18。組題說明定時(shí)檢測考點(diǎn)題號可遺傳變異與不可遺傳變異10基因突變501.下列細(xì)胞或生物中可以發(fā)生基因突變的是()①洋蔥根尖生長點(diǎn)細(xì)胞②洋蔥表皮細(xì)胞③硝化細(xì)菌④T2噬菌體⑤人的神經(jīng)細(xì)胞⑥人的骨髓細(xì)胞⑦藍(lán)藻⑧人的精原細(xì)胞A.①②③⑤⑥⑦B.①③④⑥⑦⑧C.①③④⑤⑥⑧D.①②④⑤⑧B1.下列細(xì)胞或生物中可以發(fā)生基因突變的是()B512.（2008·寧夏卷，5）以下有關(guān)基因重組的敘述，錯誤的是()A.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組B.非姐妹染色單體的交換可引起基因重組C.純合子自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)

解析

基因重組是指非等位基因間的重新組合，能產(chǎn)生大量的變異類型，但只產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因?；蛑亟M的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是性原細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂，同源染色體彼此分離的時(shí)候，非同源染色體之間的自由組合和同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換。C2.（2008·寧夏卷，5）以下有關(guān)基因重組的敘C523.（2008·廣東生物，10）正常雙親產(chǎn)下一頭矮生雄性牛犢，以下解釋不恰當(dāng)?shù)氖?)

A.雄犢營養(yǎng)不良

B.雄犢攜帶了X染色體

C.發(fā)生了基因突變

D.雙親都是矮生基因的攜帶者

解析

據(jù)題分析，矮生性狀若為伴X染色體隱性遺傳，結(jié)果成立，但不是因?yàn)閿y帶了X染色體就矮生，B項(xiàng)不正確；若為常染色體隱性遺傳，D結(jié)果成立；若是營養(yǎng)不良，A結(jié)果成立；若發(fā)生了基因突變，C結(jié)果也成立。B3.（2008·廣東生物，10）正常雙親產(chǎn)下一頭矮生雄性牛犢534.離體培養(yǎng)的小腸絨毛上皮細(xì)胞，經(jīng)紫外線誘變處理后，對甘氨酸的吸收功能喪失，且這種特性在細(xì)胞多次分裂后仍能保持。下列分析中正確的是()

A.細(xì)胞對氨基酸的需求發(fā)生變化

B.細(xì)胞膜上的載體蛋白缺失或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化

C.細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致通透性降低

D.誘變處理破壞了細(xì)胞中催化ATP合成的相關(guān)酶系

解析

根據(jù)題意，誘變后該細(xì)胞對甘氨酸的吸收功能喪失，但并沒有指明細(xì)胞不需要甘氨酸；該細(xì)胞對其他物質(zhì)的吸收正常且能進(jìn)行有絲分裂，說明該細(xì)胞仍能合成ATP，即催化ATP合成的相關(guān)酶系是正常的；甘氨酸進(jìn)入細(xì)胞是主動運(yùn)輸，不能被吸收的原因是細(xì)胞膜上載體蛋白改變；小腸細(xì)胞為動物細(xì)胞，無細(xì)胞壁。B4.離體培養(yǎng)的小腸絨毛上皮細(xì)胞，經(jīng)紫外線誘變處理B545.如圖為有性生殖過程的圖解?；蛲蛔兒突蛑亟M均可發(fā)生在()

A.①③B.②⑥C.④⑤D.③⑥

解析

基因突變可發(fā)生在有絲分裂間期，也可發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的間期。通常基因重組只能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。故兩者均可發(fā)生的應(yīng)是②和⑥的減數(shù)分裂過程。B5.如圖為有性生殖過程的圖解。基因突變和基因重組均可發(fā)生在556.下列變異的原理一般認(rèn)為屬于基因重組的是()

A.將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交，生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚苗

B.血紅蛋白的氨基酸排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致某些血紅蛋白病

C.一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生下了一個既白化又色盲的兒子

D.高產(chǎn)青霉素的菌株、太空椒等的培育

解析

A項(xiàng)的原理為染色體變異；B、D兩項(xiàng)的原理是基因突變；只有C項(xiàng)的原理是基因重組，發(fā)生在父母雙方減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中。C6.下列變異的原理一般認(rèn)為屬于基因重組的是567.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為，突變和基因重組能產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，下列哪種變異現(xiàn)象不屬于此類突變的范疇()

A.黃色黃色、綠色

B.紅眼果蠅中出現(xiàn)了白眼

C.貓叫綜合征

D.無子西瓜

解析

本題以生物進(jìn)化的原材料為核心命題點(diǎn)，考查了基因突變、染色體變異等知識點(diǎn)，綜合考查判斷、分析能力?！巴蛔兒突蛑亟M為生物進(jìn)化提供原材料”中的突變是廣義的突變，包括基因突變和染色體變異，B屬基因突變，C、D屬染色體變異。A中綠色的出現(xiàn)屬隱性基因的純合，不屬于突變。A7.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為，突變和基因重組能產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材578.如圖是某個二倍體動物的幾個細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因)。據(jù)圖判斷不正確的是（）

A.該動物的性別是雄性

B.乙細(xì)胞表明該動物發(fā)生了基因突變或基因重組

C.1與2或1與4的片段交換，前者屬基因重組，后者屬染色體結(jié)構(gòu)變異

D.丙細(xì)胞不能進(jìn)行基因重組8.如圖是某個二倍體動物的幾個細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字58解析

根據(jù)題干中甲、乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細(xì)胞分裂圖。甲圖中同源染色體正在分開，是減數(shù)第一次分裂的特征；乙圖中著絲點(diǎn)分開，而且有同源染色體，是有絲分裂的特征；丙圖中著絲點(diǎn)正在分開，而且沒有同源染色體，是減數(shù)第二次分裂的特征。由于基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，所以乙細(xì)胞不可能進(jìn)行基因重組。1與2的片段交換，屬于同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，屬于基因重組；1與4的片段交換，屬于非同源染色體的交換，會改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目和排列順序，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。答案

B解析根據(jù)題干中甲、乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細(xì)胞分裂599.下圖表示某正?；蚣爸笇?dǎo)合成的多肽順序。A～D位點(diǎn)發(fā)生的突變導(dǎo)致肽鏈延長停止的是［除圖中密碼子外，已知GAC(天冬氨酸)、CGU(甘氨酸)、GGG(甘氨酸)、AUG(甲硫氨酸)、UAG(終止)］（）9.下圖表示某正常基因及指導(dǎo)合成的多肽順序。A～D位點(diǎn)發(fā)生的60A.G/C→A/TB.T/A→G/CC.T/A→C/GD.丟失T/A解析

終止密碼子為UAG，多肽鏈中四種氨基酸只有色氨酸、酪氨酸對應(yīng)的密碼子改變1個堿基才能導(dǎo)致肽鏈延長停止，據(jù)圖分析A、B、C、D中只有A中G/C→A/T，才能形成終止密碼子，使多肽合成停止。答案

AA.G/C→A/TB.T/A→G6110.下列哪種是不可遺傳的變異()

A.正常夫婦生了一個白化兒子

B.純種紅眼果蠅的后代出現(xiàn)白眼果蠅

C.對青霉菌進(jìn)行X射線照射后，培育成高產(chǎn)菌株

D.用生長素處理得到無子番茄

解析

生物的變異主要包括不可遺傳的變異和可遺傳的變異。其中不可遺傳的變異是指僅由環(huán)境因素變化引起的變異，其遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變。用生長素處理得到無子番茄，染色體及其上的遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化，而是利用生長素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理，故該種變異是不能遺傳的。D10.下列哪種是不可遺傳的變異()6211.如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因，相關(guān)敘述中不正確的是()

A.觀察圖示可知，基因在染色體上呈線性排列

B.圖示各基因中只有部分脫氧核苷酸序列能編碼蛋白質(zhì)

C.染色體上含紅寶石眼基因的片段缺失，說明發(fā)生了基因突變

D.基因中有一個堿基對的替換，不一定會引起生物性狀的改變11.如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因，相關(guān)敘述中不正確63解析

由圖示可知，控制果蠅圖示性狀的基因在該染色體上呈線性排列；果蠅是真核生物，其基因的編碼區(qū)是不連續(xù)的，所以基因中只有部分脫氧核苷酸序列能編碼蛋白質(zhì)；染色體上含有紅寶石眼基因的片段缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，而非基因突變；基因中一個堿基對的替換，不一定會引起生物性狀的改變，因?yàn)橐粋€氨基酸可以有多個密碼子決定，基因中存在不編碼蛋白質(zhì)的非編碼序列。答案

C解析由圖示可知，控制果蠅圖示性狀的基因在該染色體上呈線性6412.用人工誘變的方法使黃色短桿菌的質(zhì)粒中脫氧核苷酸序列發(fā)生如下變化：CCGCTAACGATC→CCGCGAACGATC，下列有關(guān)推斷正確的是（）（可能用到的相關(guān)密碼子：脯氨酸—CCG、CCU；甘氨酸—GGC、GGU；天冬氨酸—GAU、GAC；丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG；半胱氨酸—UGU、UGC；終止密碼子—UAA、UAG）①該脫氧核苷酸序列控制合成的一段肽鏈中肽鍵數(shù)為3②該脫氧核苷酸序列控制合成的一段肽鏈中肽鍵數(shù)為2③該黃色短桿菌發(fā)生了基因突變④該黃色短桿菌沒有發(fā)生基因突變⑤該黃色短桿菌性狀會發(fā)生改變⑥該黃色短桿菌性狀不會發(fā)生改變12.用人工誘變的方法使黃色短桿菌的質(zhì)粒中脫氧核苷酸序列發(fā)生65A.④⑤B.②③⑥C.①④⑥D(zhuǎn).②③⑤解析

根據(jù)CCGCGAACGATC的DNA序列寫出相應(yīng)的mRNA的堿基序列為GGCGCUUGCUAG,最后一個是終止密碼子UAG，因而合成的肽鏈中只有3個氨基酸，含2個肽鍵。又因?yàn)镚CU、GAU編碼不同的氨基酸，所以該突變會導(dǎo)致性狀的改變。答案

DA.④⑤B.②③⑥C.①④⑥D(zhuǎn).②6613.某嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子中有一個氨基酸發(fā)生了改變，導(dǎo)致乳糖酶失活，其根本原因是()

A.缺乏吸收某種氨基酸的能力

B.不能攝取足夠的乳糖酶

C.乳糖酶基因至少有一個堿基對改變了

D.乳糖酶基因有一個堿基對缺失了

解析

乳糖酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，由乳糖酶基因控制合成，故導(dǎo)致乳糖酶失活的根本原因是乳糖酶基因發(fā)生突變，排除A、B兩選項(xiàng)。又因乳糖酶分子中只是一個氨基酸發(fā)生了改變，其他氨基酸的數(shù)目和順序都未變，故不可能是乳糖酶基因有一個堿基對缺失，因?yàn)槿羧笔б粋€堿基對，則從此部分往后的氨基酸都會發(fā)生改變，排除D選項(xiàng)。C13.某嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子中有一個氨6714.反興奮劑工作在2008年北京奧運(yùn)會上取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。其中基因興奮劑的工作耗費(fèi)了大量精力，基因興奮劑是注入運(yùn)動員體內(nèi)新的基因，以提高運(yùn)動員的成績，從變異角度分析此方式屬于()

A.基因突變B.基因重組

C.細(xì)胞癌變D.染色體變異

解析

基因興奮劑是給運(yùn)動員注入新基因以改變基因的方式提高運(yùn)動員的成績，屬于導(dǎo)入外源基因，是一種基因重組，而非其他變異。B14.反興奮劑工作在2008年北京奧運(yùn)會上取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。6815.下列關(guān)于基因突變的敘述，不正確的是()

A.基因突變發(fā)生的時(shí)期越遲，生物體表現(xiàn)突變的部分就越少

B.發(fā)生在體細(xì)胞中的突變，一般是不能傳遞給后代的

C.突變就是指基因突變，它包括自然突變和誘發(fā)突變

D.基因突變對生物的生存往往是有害的

解析

突變是包括染色體變異和基因突變在內(nèi)的生物變異現(xiàn)象。C15.下列關(guān)于基因突變的敘述，不正確的是()C6916.由于基因突變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的一個賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)以下圖、表回答問題：16.由于基因突變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的一個賴氨酸發(fā)生70第一個字母第二個字母第三個字母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UCAG（1）圖中Ⅰ過程發(fā)生的場所是

，Ⅱ過程叫

。（2）除賴氨酸以外，圖解中X是密碼子表中哪一種氨基酸的可能性最小？

。原因是

。（3）若圖中X是甲硫氨酸，且②鏈與⑤鏈只有一個堿基不同，那么⑤鏈不同于②鏈上的那個堿基是

。（4）從表中可看出密碼子具有

的特點(diǎn)，它對生物體生存和發(fā)展的意義是

。第一個第二個字母第三個UCAGA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸71解析（1）Ⅰ過程為翻譯，在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行。Ⅱ過程是轉(zhuǎn)錄，在細(xì)胞核中進(jìn)行。（2）由賴氨酸與表格中其他氨基酸的密碼子的對比可知，賴氨酸與異亮氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸、精氨酸的密碼子相比，只有一個堿基的差別，而賴氨酸與絲氨酸密碼的差別有兩個堿基，故圖解中X是絲氨酸的可能性最小。（3）由表格可看出甲硫氨酸與賴氨酸的密碼子，②鏈與⑤鏈的堿基序列分別為：TTC與TAC或AAG與ATG，差別的堿基是A或T。（4）表中顯示，有些氨基酸可以由兩個或兩個以上的密碼子決定，即密碼子的簡并性。解析（1）Ⅰ過程為翻譯，在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行。Ⅱ過程是72答案

（1）核糖體轉(zhuǎn)錄（2）絲氨酸要同時(shí)突變兩個堿基（3）A或T（4）簡并性增強(qiáng)了密碼容錯性；保證了翻譯的速度（從增強(qiáng)密碼容錯性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時(shí)，由于密碼的簡并性，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸；從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。）答案（1）核糖體轉(zhuǎn)錄7317.

胰島素生產(chǎn)小組利用青霉素增產(chǎn)的方法對重組大腸桿菌進(jìn)行了如下操作：（1）實(shí)驗(yàn)操作：①將適量大腸桿菌隨機(jī)均分為四組，分別編號為A、B、C、D。②對這四組按下表操作36h。ABCD正常培養(yǎng)紫外線照射（請?jiān)谛枰僮鞯南鄳?yīng)表格中畫“√”）17.胰島素生產(chǎn)小組利用青霉素增產(chǎn)的方法對重ABCD正常培74③統(tǒng)計(jì)四組胰島素產(chǎn)量，產(chǎn)量低于A組的被淘汰，高于A組的繼續(xù)重復(fù)實(shí)驗(yàn)。（2）實(shí)驗(yàn)分析：①設(shè)置實(shí)驗(yàn)組數(shù)為多組的原因是②A組的作用是

。③實(shí)驗(yàn)原理是，其在育種方面的優(yōu)點(diǎn)是。。③統(tǒng)計(jì)四組胰島素產(chǎn)量，產(chǎn)量低于A組的被淘汰，高于A組的繼續(xù)重75答案

（1）②ABCD正常培養(yǎng)√√√√紫外線照射√√√(2)①基因突變具有不定向性，表現(xiàn)出的性狀具有多樣性②作為對照組，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力③基因突變能產(chǎn)生新的性狀，且能大幅度改良某些性狀解析

青霉菌經(jīng)誘變育種后青霉素產(chǎn)量有大幅度提高，重組大腸桿菌經(jīng)誘變育種后胰島素產(chǎn)量也有可能有大幅度提高。因基因突變的不定向性，操作中設(shè)置了多組，一組作為對照，其余為實(shí)驗(yàn)組，從統(tǒng)計(jì)操作中可以看出A為對照組。答案（1）②ABCD正常培養(yǎng)√√√√紫外線照射√√√(2)7618.比德爾是一位遺傳學(xué)家，他選用紅色面包霉作為材料。他對6萬個孢子進(jìn)行放射性輻射后，用基本培養(yǎng)基培養(yǎng)。絕大部分孢子都能正常生長，但是有少數(shù)孢子不能正常生長，后者可能有各種各樣的突變，其中有的可能與精氨酸有關(guān)。因?yàn)榫彼崾羌t色面包霉正常生活所必需的。經(jīng)過多種組合的實(shí)驗(yàn)，再根據(jù)突變性狀的遺傳情況分析，紅色面包霉中精氨酸合成的步驟是：18.比德爾是一位遺傳學(xué)家，他選用紅色面包霉作為77基本培養(yǎng)基鳥氨酸瓜氨酸精氨酸（1）精氨酸的R基為則一個精氨酸分子中C、H、

O、

N的原子個數(shù)分別為

?；九囵B(yǎng)基鳥氨酸瓜氨酸78（2）如果在蛋白質(zhì)合成過程中，攜帶精氨酸的一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個堿基為GCU，可知精氨酸的密碼子為

。（3）某生物興趣小組經(jīng)誘變獲得一突變菌株，在基本培養(yǎng)基上不能正常生長，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究哪個基因發(fā)生了突變，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：配制基本培養(yǎng)基，分別對甲、乙、丙、丁進(jìn)行如下處理。甲：無任何處理。乙：

。丙：

。（2）如果在蛋白質(zhì)合成過程中，攜帶精氨酸的一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端79?。?/p>

。第二步：觀察各培養(yǎng)基中的紅色面包霉的生長狀況。結(jié)論：①若甲、乙、丙、丁中紅色面包霉均不能生長，則其他基因突變。②若

。③若

。④若

。?。?0解析題目的設(shè)計(jì)具有一定的梯度。精氨酸的C、H、O、N個數(shù)是20種氨基酸共有部分的C、H、O、N個數(shù)再加上R基中的個數(shù)，考查氨基酸的基本結(jié)構(gòu)。tRNA與mRNA上的堿基是互補(bǔ)關(guān)系，已知攜帶精氨酸的tRNA一端的三個堿基為GCU，所以密碼子是CGA。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的訣竅在于充分挖掘題干已知條件，根據(jù)題干可以得到的信息有：①精氨酸是紅色面包霉正常生活所必需的，②基因突變菌株在基本培養(yǎng)基上不能正常生長，③基因A、基因B、基因C分別控制鳥氨酸、瓜氨酸、精氨酸的合成。由這些信息可以推斷出：基因突變菌株無法合成精氨酸，如果基因A突變需添加鳥氨酸、瓜氨酸、精氨酸中任一種氨基酸，就可存活；如果基因B突變，需添加瓜氨酸、精氨酸其中之一；如果基因C突變，必須添加精氨酸。解析題目的設(shè)計(jì)具有一定的梯度。精氨酸的C、H、O、N個數(shù)81答案

（1）6、14、2、4（2）CGA（3）實(shí)驗(yàn)步驟：乙：加入鳥氨酸丙：加入瓜氨酸?。杭尤刖彼峤Y(jié)論：②甲中紅色面包霉不能正常生長，乙、丙、丁中紅色面包霉均生長良好，則基因A可能突變③甲、乙中紅色面包霉不能正常生長，而丙、丁中紅色面包霉均生長良好，則基因B可能突變④甲、乙、丙中紅色面包霉不能正常生長，而丁中紅色面包霉生長良好，則基因C可能突變（其他答案只要合理即可）返回答案（1）6、14、2、4（2）CGA返回82演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！83第七單元生物變異、育種和進(jìn)化第23課時(shí)基因突變和基因重組必備知識梳理回扣基礎(chǔ)要點(diǎn)一、基因突變的實(shí)例和概念1.實(shí)例（1）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因圖解如下：第七單元生物變異、育種和第23課時(shí)基因突變和基因84第23課時(shí)-基因突變和基因重組步步高課件85（2）考點(diǎn)歸納①圖示中a、b、c過程分別代表

、

和

。突變發(fā)生在

（填字母）過程中。②患者貧血的直接原因是

異常，根本原因是發(fā)生了

，堿基對由突變成2.概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的

、

和

，而引起的

的改變。該變化若發(fā)生在

中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代；若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般

；但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過

傳遞。DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯a蛋白質(zhì)基因突變替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)配子不能遺傳無性繁殖（2）考點(diǎn)歸納DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯a蛋白質(zhì)基因突變替換增添86二、基因突變的原因、特點(diǎn)、時(shí)間和意義原因內(nèi)因DNA分子中發(fā)生堿基對的

、增添和

，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變外因某些誘變因素：

、

和生物因素特點(diǎn)（1）

：在生物界中普遍存在（2）

：生物個體發(fā)育的任何時(shí)期和部位（3）

：突變頻率很低（4）

：可以產(chǎn)生一個以上的等位基因（5）

：一般是有害的，少數(shù)有利發(fā)生發(fā)生時(shí)間DNA復(fù)制時(shí)，如有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期意義①

產(chǎn)生的途徑，②生物變異的根本來源，③生物進(jìn)化的原始材料替換缺失物理因素化學(xué)因素普遍性隨機(jī)性低頻性不定向性多害少利性新基因二、基因突變的原因、特點(diǎn)、時(shí)間和意義原因內(nèi)因DNA分子中發(fā)生87練一練基因突變是生物變異的根本來源。下列關(guān)于基因突變特點(diǎn)的說法中，正確的是()

A.無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生突變

B.生物在個體發(fā)育的特定時(shí)期才可發(fā)生突變

C.突變只能定向形成新的等位基因

D.突變對生物的生存往往是有利的解析

無論是低等生物還是高等生物，無論是體細(xì)胞還是生殖細(xì)胞，無論是個體發(fā)育的哪個時(shí)期，都可能發(fā)生突變；突變是不定向的，一個位點(diǎn)上的基因可以突變成多個等位基因；生物與環(huán)境的適應(yīng)是長期自然選擇的結(jié)果，當(dāng)發(fā)生基因突變后，出現(xiàn)新的生物體性狀往往與環(huán)境是不相適應(yīng)的，突變對生物的生存往往是有害的，但是有的基因突變對生物的生存是有利的。A練一練A88三、基因重組1.概念：基因重組是指在生物體進(jìn)行

的過程中，控制不同性狀的基因的

。所以，進(jìn)行

的生物會發(fā)生基因重組。2.類型：基因重組有

和

兩類。前者發(fā)生在

（非同源染色體的自由組合），后者發(fā)生在

（同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換）。另外，外源基因的導(dǎo)入也會引起基因重組。有性生殖重新組合有性生殖自由組合交叉互換減數(shù)第一次分裂的后期減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期三、基因重組有性生殖重新組合有性生殖自由組合交叉互換減數(shù)第一893.意義：基因重組是

的來源之一，是形成生物

的重要原因，對生物的

也具有重要意義。

①基因重組的范圍——有性生殖生物。但不能說“一定”是有性生殖生物，因?yàn)檫€包括“外源基因?qū)搿边@種情況。②基因突變能產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來源；基因重組能產(chǎn)生新基因型，是生物變異的重要來源，兩者都為進(jìn)化提供原材料。生物變異多樣性進(jìn)化提醒3.意義：基因重組是的來源之一，是形生物變異90構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)91高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一生物的變異1.變異的概念生物的親子代之間及同一親代所生的各子代之間，均有或多或少的差異，這種差異就是變異。

變異強(qiáng)調(diào)親子代之間或子代不同個體之間的差異，而遺傳強(qiáng)調(diào)親子代之間的相似性。提醒高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一生物的變異提醒922.可遺傳變異與不可遺傳變異的比較可遺傳變異不可遺傳變異遺傳物質(zhì)是否變化遺傳物質(zhì)發(fā)生改變遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變遺傳情況變異能在后代中再次出現(xiàn)變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值是育種的原始材料，能從中選育出符合人類需要的新類型或新品種無育種價(jià)值，但在生產(chǎn)上可利用優(yōu)良環(huán)境條件來影響性狀的表現(xiàn)獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品2.可遺傳變異與不可遺傳變異的比較可遺傳變異不可遺傳變異遺傳93聯(lián)系

①水、肥、陽光特別充足時(shí)，溫度改變、激素處理等引起的變異一般是不可遺傳變異，但射線、太空、化學(xué)誘變劑等處理引起的變異一般為可遺傳變異。②病毒和細(xì)菌等原核生物的可遺傳變異只有一種：基因突變。提醒聯(lián)系①水、肥、陽光特別充足時(shí)，溫度改變、94實(shí)驗(yàn)探究探究某一變異性狀是否是可遺傳變異的方法思路

1.若染色體變異，可直接借助顯微鏡觀察染色體形態(tài)、數(shù)目、結(jié)構(gòu)是否改變。2.與原來類型在相同環(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。3.設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定變異性狀的基因型是否改變。實(shí)驗(yàn)探究探究某一變異性狀是否是可遺傳變異的方法思路1.若染95對位訓(xùn)練1.玉米子粒種皮有黃色和白色之分，植株有高莖和矮莖之分。據(jù)此完成下列題目：（1）種皮的顏色是由細(xì)胞中的色素決定的，已知該色素不是蛋白質(zhì)，那么基因控制種皮的顏色是通過控制

來實(shí)現(xiàn)的。（2）矮莖玉米幼苗經(jīng)適宜濃度的生長素類似物處理，可以長成高莖植株。為了探究該變異性狀是否能穩(wěn)定遺傳，生物科技小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下。請你寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相關(guān)結(jié)論，并回答問題。對位訓(xùn)練96①實(shí)驗(yàn)步驟：a.在這株變異的高莖玉米雌花、雄花成熟之前，分別用紙袋將雌穗、雄穗套住，防止異株之間傳粉。b.雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。c.雌穗上種子成熟后，收藏保管，第二年播種觀察。②實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相關(guān)結(jié)論：a.

。b.

。③問題：a.預(yù)期最可能的結(jié)果：

。b.對上述預(yù)期結(jié)果的解釋：

。①實(shí)驗(yàn)步驟：97解析

基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑，一個是通過控制蛋白質(zhì)的合成來直接控制生物性狀；另外一條途徑是通過控制酶的合成，來控制代謝從而間接控制生物性狀。因?yàn)樯夭皇堑鞍踪|(zhì)，顯然基因不能直接控制，只能通過酶間接控制。如果高莖變異是環(huán)境引起的變異，遺傳物質(zhì)沒有改變則自交后代的植株都是矮莖。如果遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，則自交后代便會有高莖存在。答案（1）有關(guān)酶的合成來控制代謝，進(jìn)而控制性狀（2）②a.子代玉米苗有高莖植株，說明生長素類似物引起的變異能夠遺傳b.子代玉米苗全部是矮莖植株，說明生長素類似物引起的變異不能遺傳③a.子代玉米植株全是矮莖b.適宜濃度的生長素類似物能促進(jìn)細(xì)胞的伸長、生長，但不能改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì)（其他正確答案也可）解析基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑，一個是通過控制蛋白質(zhì)的合成98考點(diǎn)二基因突變1.基因突變的分子機(jī)制考點(diǎn)二基因突變99

①無絲分裂、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基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的結(jié)構(gòu)，即由A→a或a→A，而A、a的本質(zhì)區(qū)別是其基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，即基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)量、排列順序發(fā)生了改變。2.類型

（1）顯性突變：如a→A，該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出相應(yīng)性狀。

（2）隱性突變：如A→a，突變性狀一旦在生物個體中表現(xiàn)出來，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。

提醒

①無絲分裂、原核生物的二分裂及病提醒1003.基因突變對性狀的影響

（1）基因突變改變生物性狀突變引起密碼子改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)的功能改變，從而影響生物的性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。（2）基因突變不改變生物性狀①體細(xì)胞中某基因發(fā)生改變，生殖細(xì)胞中不一定出現(xiàn)該基因。②若該親代DNA上某個堿基對發(fā)生改變產(chǎn)生的是一個隱性基因，并將該隱性基因傳給子代，而子代為雜合子，則隱性性狀不會表現(xiàn)出來。③根據(jù)密碼子的簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。④性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(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)出來等。3.基因突變對性狀的影響1014.基因突變多害少利

基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，所以一般有害；但有少數(shù)基因突變也可能使生物產(chǎn)生新的性狀，適應(yīng)改變的環(huán)境，獲得新的生存空間。

①基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件。如昆蟲突變產(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。②有些基因突變既無害也無益。

提醒

4.基因突變多害少利提醒102誤區(qū)警示1.

DNA復(fù)制只發(fā)生在①過程中，②、③過程不發(fā)生。2.基因突變?nèi)菀装l(fā)生在具有DNA復(fù)制功能的細(xì)胞中（具有分裂能力的細(xì)胞），已高度分化的失去分裂能力的細(xì)胞因其不發(fā)生DNA復(fù)制，故不容易發(fā)生基因突變。所以細(xì)胞發(fā)生基因突變的概率為：生殖細(xì)胞>體細(xì)胞，分裂旺盛的細(xì)胞>停止分裂的細(xì)胞。誤區(qū)警示1033.誘變育種材料只要能進(jìn)行細(xì)胞分裂的材料都符合要求，如萌發(fā)的種子、小白鼠等；但不進(jìn)行細(xì)胞分裂的材料不符合要求，如干種子、動物精子等。原因是誘變育種必須發(fā)生基因突變，而基因突變只能發(fā)生在細(xì)胞分裂的DNA復(fù)制過程中。4.突變頻率很低，但突變的基因數(shù)或個體數(shù)不一定少。5.基因突變一定是可遺傳變異，因?yàn)檫z傳物質(zhì)改變了；但基因突變產(chǎn)生的新基因新性狀不一定傳遞給后代，若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不會傳遞給子代，而發(fā)生在配子中可以。3.誘變育種材料104對位訓(xùn)練2.（2008·廣東理基，47）有關(guān)基因突變的敘述，正確的是()A.不同基因突變的頻率是相同的B.基因突變的方向是由環(huán)境決定的C.一個基因可以向多個方向突變D.細(xì)胞分裂的中期發(fā)生基因突變

解析

基因突變是遺傳物質(zhì)的內(nèi)在變化，具有不確定性和多方向性，一般發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)。C對位訓(xùn)練C1053.

關(guān)于基因突變的說法中，不正確的是()①基因突變是廣泛存在的，并且對生物自身大多是有害的②基因突變一定能夠改變生物的表現(xiàn)型③人工誘變所引起的基因突變或染色體的變異都是有利的④由環(huán)境引起的變異是不能夠遺傳的⑤基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的改變就是基因突變⑥紫外線照射使人患皮膚癌和人由于曬太陽而使皮膚變黑都屬于可遺傳變異

A.①②③④B.①②⑤⑥

C.②③④⑥D(zhuǎn).②③④⑤C3.關(guān)于基因突變的說法中，不正確的是()C106考點(diǎn)三基因重組的理解重組類型同源染色體上非等位基因的重組非同源染色體上非等位基因的重組人為導(dǎo)致基因重組（DNA重組）發(fā)生時(shí)間減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期體外與運(yùn)載體重組，導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重組發(fā)生機(jī)制同源染色體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，等位基因分離，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因間的重組目的基因經(jīng)過運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因重組圖像示意考點(diǎn)三基因重組的理解重組同源染色體上非等位基因的重組非同107識圖析圖由圖獲得的信息：（1）圖中無同源染色體、著絲點(diǎn)斷裂、均等分裂，應(yīng)為次級精母細(xì)胞或第一極體，不可能為次級卵母細(xì)胞。（2）造成B、b不同的原因有基因突變（間期）或交叉互換（前期）。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）則只能是基因突變造成的；②若題目中問造成B、b不同的根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根本來源——基因突變；③若題目中有××分裂××?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。識圖析圖108對位訓(xùn)練4.下列有關(guān)基因重組的說法，不正確的是()

A.基因重組是生物變異的根本來源

B.基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型

C.基因重組發(fā)生在有性生殖的過程中

D.非同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組A對位訓(xùn)練A1095.右圖為高等動物的細(xì)胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是()

A.發(fā)生了基因突變

B.發(fā)生了染色單體互換

C.該細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞

D.該細(xì)胞為次級精母細(xì)胞

解析

題中所給圖因無同源染色體，為減數(shù)第二次分裂的后期圖，又因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)均等分裂，故此細(xì)胞為次級精母細(xì)胞或第一極體。姐妹染色單體形成的兩條染色體上的基因若不相同，只有兩條途徑，一是基因突變，二是染色體的交叉互換。C5.右圖為高等動物的細(xì)胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是110解題思路探究思維誤區(qū)警示易錯分析1.對基因突變中堿基對的增添、缺失和替換與氨基酸、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系模糊不清解題思路探究思維誤區(qū)警示111堿基對影響范圍對氨基酸的影響減少對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響的變化替換小只改變1個氨基酸或不改變增添大插入位置前不影響，影響插入后的序列若開始增添1個堿基對，可再增添2個、5個即3n+2或減少1個、4個即3n+1(n≥0，且為整數(shù))缺失大缺失位置前不影響，影響缺失后的序列若開始缺失1個堿基對，可再減少2個、5個即3n+2或增添1個、4個即3n+1(n≥0，且為整數(shù))堿基對影響范圍對氨基酸的影響減少對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響的變化替換小112

提醒

增添或缺失的的位置不同，影響結(jié)果也不一樣：最前端——氨基酸序列全部改變或不能表達(dá)（形成終止密碼子）；在中間某個位置會造成肽鏈提前中斷（形成終止密碼子）或插入點(diǎn)后氨基酸序列改變；在該序列最后則不影響表達(dá)或使肽鏈延長。提醒增添或缺失的的位置不同，影響結(jié)1132.對人工誘變的特點(diǎn)產(chǎn)生誤解

（1）人工誘變與自然突變相比較，提高了突變頻率，但仍具低頻性特點(diǎn)——即未突變的比突變的多。（2）人工誘變?nèi)匀痪哂胁欢ㄏ蛐?，并不是誘變的性狀一定有利。（3）人工誘變?nèi)匀痪哂卸嗪ι倮裕赐蛔儌€體增多的同時(shí)，有利有害的都增多但仍然是有害的多。2.對人工誘變的特點(diǎn)產(chǎn)生誤解1141.原核生物中某一基因編碼氨基酸的區(qū)域起始端插入了一個堿基對。在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小()

A.置換單個堿基對B.增加4個堿基對

C.缺失3個堿基對D.缺失4個堿基對

解析

基因中三個相鄰的堿基對決定mRNA中三個相鄰的堿基，mRNA中三個相鄰的堿基決定一個氨