基因突變和基因重組

第1節(jié)基因突變和基因重組導(dǎo)學(xué)聚焦1.生命觀念——掌握基因突變、基因重組的概念、意義。2.科學(xué)思維——比較基因突變與基因重組的異同，理解基因突變與基因重組對(duì)生物的影響。3.社會(huì)責(zé)任——闡述細(xì)胞癌變的機(jī)理、指導(dǎo)健康生活。目錄ONTENTS必備知識(shí)探究突破1素養(yǎng)發(fā)展創(chuàng)新應(yīng)用24課時(shí)跟蹤檢測(cè)3知能演練達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)必備知識(shí)·探究突破鎖定要點(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)點(diǎn)(一)

基因突變1．基因突變的實(shí)例及概念(1)實(shí)例分析彎曲的鐮刀狀破裂纈氨酸氨基酸(2)概念：DNA分子中發(fā)生堿基的______、______或______，而引起的基因堿基序列的改變。(3)對(duì)生物的影響①若發(fā)生在______中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。②若發(fā)生在________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，可以通過無性生殖遺傳。替換增添缺失配子體細(xì)胞2．細(xì)胞的癌變(1)與癌變相關(guān)的基因(2)癌細(xì)胞的特征生長和增殖突變或過量表達(dá)細(xì)胞凋亡活性減弱或失去活性無限增殖糖蛋白分散和轉(zhuǎn)移3．基因突變的原因、特點(diǎn)和意義(1)原因紫外線、X射線堿基類似物生物DNA復(fù)制(2)特點(diǎn)隨機(jī)性(3)意義等位基因低頻性很低的有害的新基因根本來源生物進(jìn)化4．判斷下列說法是否正確(1)DNA中堿基的替換、缺失、增添一定會(huì)引起基因突變。

()(2)細(xì)胞癌變的根本原因是致癌因子的作用。

()(3)癌細(xì)胞細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，導(dǎo)致其容易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。

()(4)基因突變一定引起基因堿基序列的改變，但不一定引起生物性狀的改變。

()(5)基因突變的結(jié)果一定是產(chǎn)生等位基因。

()××√√×注：可能用到的密碼子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼(UAG)。(1)a～d4種基因突變分別屬于哪種基因突變類型？除此之外，基因突變還有哪種類型？提示：a屬于基因突變中的缺失，b、c、d屬于替換，基因突變還有增添。(2)圖中基因的不同位點(diǎn)都可能發(fā)生基因突變，這體現(xiàn)了基因突變的什么特點(diǎn)？除此之外，基因突變還有哪些特點(diǎn)？提示：體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性，基因突變還有普遍性、不定向性和低頻性等。(3)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序是怎樣的？在a突變點(diǎn)附近再丟失幾個(gè)堿基對(duì)對(duì)性狀的影響最??？提示：天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸；2個(gè)。(4)b突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序是怎樣的？由此推斷，基因突變一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變嗎？這有什么意義？提示：天冬氨酸—亮氨酸—色氨酸—酪氨酸；不一定；有利于維持生物遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定。(5)上述基因突變通常發(fā)生在細(xì)胞周期的哪個(gè)時(shí)期？提示：分裂間期。2．請(qǐng)結(jié)合教材P82“思考·討論”回答下列問題：(1)從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？提示：從基因角度分析，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是相關(guān)基因(包括抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)發(fā)生了突變。(2)健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？提示：健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因。(3)癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，具有哪些明顯的特點(diǎn)？提示：根據(jù)圖示可以推測(cè)，癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，所具有的特點(diǎn)是呈球形、增殖快、容易發(fā)生轉(zhuǎn)移等。3．基因突變是否一定會(huì)引起相關(guān)基因所編碼蛋白質(zhì)的改變？提示：不一定。一般情況下，基因突變會(huì)引起相關(guān)基因所編碼蛋白質(zhì)的改變；但下列情況下不會(huì)：①密碼子具有簡并性，突變前相應(yīng)的密碼子與突變后相應(yīng)的密碼子可能編碼同一種氨基酸；②顯性純合子(完全顯性)中的一個(gè)顯性基因發(fā)生了隱性突變；③細(xì)胞中不進(jìn)行表達(dá)的基因發(fā)生了突變，如胰島細(xì)胞中的血紅蛋白基因發(fā)生了突變等等。1．基因突變的類型與結(jié)果(1)基因突變能改變生物性狀的原因①使肽鏈中氨基酸種類改變。②基因突變可能引發(fā)肽鏈不能合成。③肽鏈延長(終止密碼子延后出現(xiàn))。④肽鏈縮短(終止密碼子提前出現(xiàn))。以上改變會(huì)引發(fā)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能改變，進(jìn)而引發(fā)生物性狀的改變。

(2)基因突變未引起生物性狀改變的原因2．癌變機(jī)理1．如圖是人類鐮狀細(xì)胞貧血產(chǎn)生的示意圖。

據(jù)此分析，正確的是

(

)A．該病產(chǎn)生的根本原因是氨基酸被替換B．①過程產(chǎn)生的堿基的變化可通過光學(xué)

顯微鏡直接觀察C．③過程的完成需tRNA、mRNA、rRNA

的參與D．人體成熟紅細(xì)胞內(nèi)可完成圖中的①②③過程解析：該病產(chǎn)生的根本原因是堿基被替換，A錯(cuò)誤；基因中堿基被替換屬于分子水平的變化，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察，B錯(cuò)誤；③過程表示翻譯，需tRNA、mRNA、rRNA的參與，C正確；人體成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒有細(xì)胞核和核糖體，不能完成圖中的①②③過程，D錯(cuò)誤。C

2．下列有關(guān)細(xì)胞癌變的敘述，正確的是 (

)A．原癌基因與抑癌基因只存在于癌細(xì)胞中B．癌癥的發(fā)生是單一基因突變的結(jié)果C．原癌基因促使細(xì)胞癌變，抑癌基因抑制細(xì)胞癌變D．細(xì)胞癌變的原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變解析：原癌基因和抑癌基因幾乎存在于所有細(xì)胞中，包括正常細(xì)胞和癌細(xì)胞，A錯(cuò)誤；癌癥的發(fā)生是多個(gè)基因突變的結(jié)果，B錯(cuò)誤；原癌基因是與細(xì)胞正常生長和增殖相關(guān)的基因，抑癌基因是能抑制細(xì)胞的生長和增殖的基因，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡，C錯(cuò)誤；細(xì)胞癌變是正常細(xì)胞中抑癌基因和原癌基因發(fā)生突變的結(jié)果，D正確。D

|易錯(cuò)提醒|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，可以通過無性生殖傳遞給后代。②基因突變?nèi)绻l(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。

知識(shí)點(diǎn)(二)基因重組1．概念

在生物體進(jìn)行__________的過程中，控制不同性狀的基因的__________，稱為基因重組。有性生殖重新組合2．類型類型圖示發(fā)生的時(shí)期發(fā)生的范圍自由組合型減數(shù)分裂Ⅰ____________________上的非等位基因互換型減數(shù)分裂Ⅰ______同源染色體上的等位基因隨________________之間的互換而發(fā)生交換后期非同源染色體前期非姐妹染色單體3.意義(1)__________的來源之一；(2)對(duì)生物的______有重要意義。4．判斷下列說法是否正確(1)減數(shù)分裂四分體時(shí)期，姐妹染色單體的局部互換可導(dǎo)致基因重組。

()(2)基因重組只能產(chǎn)生新基因型和重組性狀，不能產(chǎn)生新基因和新性狀。

()(3)生物有性生殖過程中，不同基因型的雌雄配子隨機(jī)結(jié)合現(xiàn)象屬于基因重組。

()(4)基因重組產(chǎn)生的新基因型不一定會(huì)表達(dá)為新表型。

()(5)一對(duì)同源染色體不可能發(fā)生基因重組。

()×√×√×生物變異進(jìn)化1．細(xì)胞在分裂中，由于DNA復(fù)制和染色體的分離，

故常常伴隨著基因突變或基因重組等生物變異，如圖a、b為某二倍體生物細(xì)胞分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像，請(qǐng)分析：(1)圖a細(xì)胞處于什么時(shí)期？細(xì)胞中的1、2號(hào)染色體發(fā)生了什么變異？提示：圖a細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ的四分體時(shí)期。細(xì)胞中1、2號(hào)染色體因互換發(fā)生了基因重組。(2)圖b細(xì)胞處于什么時(shí)期？該細(xì)胞名稱是什么？在該時(shí)期細(xì)胞中可發(fā)生哪種變異？提示：圖b細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ后期。該細(xì)胞名稱為初級(jí)精母細(xì)胞。該時(shí)期細(xì)胞可發(fā)生非同源染色體上的非等位基因的自由組合，即基因重組。2．下列是孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的兩種現(xiàn)象，請(qǐng)分析產(chǎn)生的原因是否屬于基因重組，并說明理由。(1)現(xiàn)象一：雜合紫花豌豆自交后代中出現(xiàn)白花豌豆。提示：不是。雜合紫花豌豆自交后代中出現(xiàn)白花豌豆，是控制同一性狀的等位基因分離的結(jié)果，而基因重組指的是控制不同性狀的基因重新組合。(2)現(xiàn)象二：雜合黃色圓粒豌豆自交后代中出現(xiàn)黃皺、綠圓、綠皺豌豆。提示：是。雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)黃皺、綠圓、綠皺豌豆，是由于兩對(duì)非同源染色體上控制豌豆兩種性狀的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而重新組合的結(jié)果。1．基因重組的類型2．基因突變和基因重組的比較項(xiàng)目基因突變基因重組發(fā)生時(shí)間主要發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期減數(shù)分裂Ⅰ前期和后期發(fā)生原因在一定外界或內(nèi)部因素作用下，DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，引起基因堿基序列的改變減數(shù)分裂Ⅰ過程中，同源染色體的非姐妹染色單體互換，或非同源染色體上的非等位基因自由組合適用范圍所有生物都可以發(fā)生只適用于真核生物有性生殖的細(xì)胞核遺傳項(xiàng)目基因突變基因重組種類①自然突變②人工誘變①基因自由組合②染色體互換結(jié)果產(chǎn)生新基因，出現(xiàn)新性狀原有基因的重新組合，產(chǎn)生新的基因型和表型意義是新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來源，生物進(jìn)化的原材料生物變異的來源之一，有利于生物進(jìn)化聯(lián)系通過基因突變產(chǎn)生新基因，基因突變?yōu)榛蛑亟M提供可自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)1．下列有關(guān)基因重組的敘述，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、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a，這屬于基因重組C．YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型過程中發(fā)生了基因重組D．造成同卵雙生姐妹間性狀差異的主要原因是基因重組解析：Aa個(gè)體自交，后代的性狀分離是由于等位基因的分離和配子之間隨機(jī)結(jié)合而形成的；基因A中堿基的替換、增添或缺失屬于基因突變；YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型，這屬于基因重組；同卵雙生是由同一受精卵發(fā)育而來的，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。C

2．如圖是基因型為Aa的個(gè)體不同分裂時(shí)期的

圖像，請(qǐng)根據(jù)圖像判斷每個(gè)細(xì)胞發(fā)生的變

異類型

(

)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基因重組解析：圖中①②分別屬于有絲分裂的中期和后期，由于染色體互換只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，所以圖中①②的變異只能屬于基因突變；③屬于減數(shù)分裂Ⅱ的后期，由于A、a所在的染色體沒有顏色的差異，沒有發(fā)生染色體互換，所以該變異是發(fā)生了基因突變。A

|規(guī)律方法|據(jù)細(xì)胞分裂圖判斷姐妹染色單體上等位基因來源的方法圖示解讀①如果是有絲分裂后期圖像，兩條子染色體上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖甲②如果是減數(shù)分裂Ⅱ后期圖像，兩條子染色體(同白或同黑)上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖乙③如果是減數(shù)分裂Ⅱ后期圖像，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，則為染色體互換(基因重組)的結(jié)果，如圖丙素養(yǎng)發(fā)展·創(chuàng)新應(yīng)用遷移轉(zhuǎn)化提高升華科學(xué)方法——顯性突變和隱性突變的判斷方法1．基因突變的兩種類型2．突變的判定方法1．某種群中發(fā)現(xiàn)一突變性狀，連續(xù)培養(yǎng)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(d→D) B．隱性突變(D→d)C．顯性突變或隱性突變 D．人工誘變解析：若為隱性突變，性狀只要出現(xiàn)，即可穩(wěn)定遺傳；而顯性突變中表現(xiàn)突變性狀的個(gè)體不一定是純合子，若為雜合子，需要連續(xù)培養(yǎng)幾代才能選出穩(wěn)定遺傳的純合子。A

2．一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變，使野生型(一般均為純合子)變?yōu)橥蛔冃汀Ｗ屧摯剖笈c野生型雄鼠雜交，F(xiàn)1的雌、雄鼠中均有野生型和突變型。由此可以推斷，該雌鼠的突變?yōu)?(

)A．顯性突變 B．隱性突變C．Y染色體上的基因突變 D．X染色體上的基因突變解析：由于這只野生型雄鼠為純合子，而突變型雌鼠有一條染色體上的基因發(fā)生突變，F(xiàn)1的雌、雄鼠中出現(xiàn)兩種性狀，所以該突變基因?yàn)轱@性基因，即該突變?yōu)轱@性突變，突變基因可能在常染色體上，也可能在X染色體上。A

3．果蠅的某個(gè)基因若發(fā)生突變，會(huì)出現(xiàn)純合致死效應(yīng)(胚胎致死)。下列說法錯(cuò)誤的是

(

)A．如果是常染色體上的隱性突變，與多對(duì)野生型果蠅雜交，后代不會(huì)出現(xiàn)突變型個(gè)體B．如果是常染色體上的顯性突變，一對(duì)突變型果蠅雜交后代性狀分離比為2∶1C．如果是X染色體上的隱性突變，為了探究一只雄果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，可選野生型雌果蠅與之雜交，通過后代雌雄比來推測(cè)D．如果是X染色體上的隱性突變，為了探究一只雌果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，可選野生型雄果蠅與之雜交，通過后代雌雄比來推測(cè)C

解析：如果是常染色體上的隱性突變(相應(yīng)的基因用a表示)，與多對(duì)野生型果蠅(AA)雜交，后代不會(huì)出現(xiàn)突變型個(gè)體(aa)，A正確；如果是常染色體上的顯性突變(相應(yīng)的基因用A表示)，一對(duì)突變型果蠅雜交(Aa×Aa)，后代基因型及比例為AA(胚胎致死)∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此后代性狀分離比為2∶1，B正確；如果是X染色體上的隱性突變(相應(yīng)的基因用a表示)，為了探究一只雄果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，若選野生型雌果蠅(XAXA)與之雜交，無論該雄果蠅是否發(fā)生基因突變，后代雌雄比均為1∶1，因此不能通過后代雌雄比來推測(cè)，C錯(cuò)誤；如果是X染色體上的隱性突變(相應(yīng)的基因用a表示)，為了探究一只雌果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，可選野生型雄果蠅(XAY)與之雜交，若該雌果蠅未發(fā)生基因突變，即XAXA×XAY，則后代雌雄比為1∶1，若該雌果蠅發(fā)生基因突變，即XAXa×XAY，則后代雌雄比為2∶1，因此可通過后代雌雄比來推測(cè)，D正確。4．一對(duì)毛色正常鼠交配，產(chǎn)下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色異常。分析認(rèn)為，鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種：一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色基因的顯隱性未知，突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對(duì)等位基因中的一個(gè)基因)；二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對(duì)等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長發(fā)育，并具有生殖能力，后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因，用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配，得到多窩子代。請(qǐng)預(yù)測(cè)結(jié)果并作出分析。(1)如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為________，則可推測(cè)毛色異常是______性基因突變?yōu)開_____性基因的直接結(jié)果，因?yàn)開______________________________________________________________________________________________________________________。1∶1隱顯只有兩個(gè)隱性純合親本中一個(gè)親本的一個(gè)隱性基因突變?yōu)轱@性基因時(shí)，才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1∶1的結(jié)果(2)如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情況，一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為________，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為________鼠，則可推測(cè)毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果。解析：如果毛色異常雄鼠是基因突變的結(jié)果(由于基因突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對(duì)等位基因中的一個(gè)基因)，則毛色正常鼠是隱性純合子，毛色異常雄鼠是雜合子。將毛色異常雄鼠與其同窩的多只雌鼠交配(相當(dāng)于測(cè)交)，每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1∶1。如果毛色異常雄鼠是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果，則毛色異常鼠是隱性純合子，同窩的毛色正常雌鼠有一部分是雜合子，有一部分是顯性純合子，將毛色異常雄鼠與其同窩的多只雌鼠交配有兩種情況：一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為1∶1，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為毛色正常。1∶1毛色正常知能演練·達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)精練好題評(píng)價(jià)反饋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)生了一種突變，導(dǎo)致1169位的賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是

(

)A．①處插入堿基對(duì)G—C B．②處堿基對(duì)A—T替換為G—CC．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：根據(jù)圖中1168位的甘氨酸的密碼子GGG可知，WNK4基因是以圖中下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的，那么1169位的賴氨酸的密碼子是AAG，取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG，由此可推知，該基因發(fā)生的突變是②處堿基對(duì)A—T替換為G—C。B

2．下列不屬于癌細(xì)胞主要特征的是 (

)A．細(xì)胞水分減少，酶活性降低B．細(xì)胞表面發(fā)生變化，容易轉(zhuǎn)移C．在適宜條件下，能夠無限增殖D．細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化解析：癌細(xì)胞內(nèi)水分增加，酶的活性升高，A錯(cuò)誤；癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，且細(xì)胞膜表面的糖蛋白減少，導(dǎo)致癌細(xì)胞容易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，B、D正確；癌細(xì)胞在適宜條件下具有無限增殖的特點(diǎn)，C正確。A

3．如圖所示，下列遺傳圖解中可以發(fā)生基因重組的過程是 (

)A．①②④⑤

B．①②③C．④⑤

D．③⑥解析：根據(jù)題意和圖示分析可知：①②過程是一對(duì)等位基因分離，形成2種配子，沒有發(fā)生基因重組；③⑥過程是雌雄配子隨機(jī)組合，形成受精卵，沒有發(fā)生基因重組；④⑤過程是兩對(duì)等位基因隨著同源染色體的分開而分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合，形成4種配子，發(fā)生了基因重組。綜上分析，過程④⑤發(fā)生了基因重組。C

4．下列有關(guān)基因突變的敘述錯(cuò)誤的是 (

)A．在沒有誘變因子的情況下，基因突變也會(huì)發(fā)生B．基因突變可發(fā)生在任意生物體內(nèi)，體現(xiàn)了其隨機(jī)性C．基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑和生物變異的根本來源D．基因突變可使生物體獲得新的生存空間解析：基因突變可以自發(fā)產(chǎn)生，A正確；基因突變可發(fā)生在任意生物體內(nèi)，體現(xiàn)了其普遍性，B錯(cuò)誤；基因突變可使生物體獲得新性狀，適應(yīng)改變了的環(huán)境進(jìn)而獲得新的生存空間，D正確。B

5．編碼酶X的基因發(fā)生突變，基因中某個(gè)堿基對(duì)替換時(shí)，表達(dá)產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。下表顯示了兩類指標(biāo)的四種狀況，對(duì)這四種狀況出現(xiàn)的原因進(jìn)行的判斷，正確的是 (

)指標(biāo)①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸數(shù)目/酶X氨基酸數(shù)目11小于1大于1A．①可能因?yàn)閙RNA上密碼子序列沒有變化B．②可能是因?yàn)榘被衢g的肽鍵數(shù)減少了50%C．③可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼位置變化D．④可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致tRNA的種類增加C

解析：一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基替換后，遺傳密碼一定改變，但由于密碼子具有簡并性，決定的氨基酸并不一定改變，狀況①酶活性不變且氨基酸數(shù)目不變，可能是因?yàn)榘被嵝蛄袥]有變化，也可能是氨基酸序列雖然改變但不影響兩種酶活性，A錯(cuò)誤；狀況②酶活性雖然改變了，但氨基酸數(shù)目沒有改變，所以氨基酸間的肽鍵數(shù)也不變，B錯(cuò)誤；狀況③堿基改變之后酶活性下降且氨基酸數(shù)目減少，可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼的位置提前了，C正確；狀況④酶活性改變且氨基酸數(shù)目增加，可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼的位置推后，基因突變不影響tRNA的種類，D錯(cuò)誤。6．鐮狀細(xì)胞貧血患者的血紅蛋白多肽鏈中，一個(gè)氨基酸發(fā)生了替換。如圖是該病的病因圖解。請(qǐng)回答下列問題：(1)圖中①表示DNA上的堿基發(fā)生改變，遺傳學(xué)上稱為___________。解析：題圖表明，從基因的分子組成角度看，鐮狀細(xì)胞貧血的致病原因是控制血紅蛋白的基因中堿基對(duì)A—T被替換為T—A，而基因中堿基序列的改變屬于基因突變。基因突變(2)圖中②表示以DNA的一條鏈為模板，按照________________原則，合成mRNA的過程，遺傳學(xué)上稱為________。解析：圖中②是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，以游離的核糖核苷酸為原料合成mRNA的過程，稱為轉(zhuǎn)錄。(3)圖中③過程發(fā)生的場所是________。解析：圖中③是以mRNA為模板，以tRNA為搬運(yùn)工具，以游離的氨基酸為原料在核糖體上合成蛋白質(zhì)的過程，稱為翻譯，其場所是核糖體。堿基互補(bǔ)配對(duì)轉(zhuǎn)錄核糖體(4)已知谷氨酸的密碼子為GAA或GAG，組氨酸的密碼子為CAU或CAC，天冬氨酸的密碼子為GAU或GAC，纈氨酸的密碼子為GUA、GUU、GUC或GUG。圖中氨基酸甲是________。解析：圖中決定氨基酸甲的密碼子是GAG，決定氨基酸乙的密碼子是GUG，所以氨基酸甲是谷氨酸，氨基酸乙是纈氨酸。谷氨酸課時(shí)跟蹤檢測(cè)1．在某白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，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正確；基因突變不會(huì)改變細(xì)胞中DNA分子的含量，C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錯(cuò)誤。B

2．基因E可通過突變成為其等位基因e，下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)A．若堿基對(duì)A—T替換成堿基對(duì)T—A，不能說明基因突變具有可逆性B．X射線的照射不會(huì)影響基因E和基因e的突變率C．基因E中的堿基對(duì)G—C被替換成堿基對(duì)A—T，可導(dǎo)致基因突變D．在基因e的ATGCC序列中插入堿基C，可導(dǎo)致其基因突變解析：堿基對(duì)由A—T替換成堿基對(duì)T—A，沒有體現(xiàn)基因突變具有可逆性，A正確；X射線屬于物理誘變因子，會(huì)提高基因E和基因e的突變率，B錯(cuò)誤；基因突變是指基因中堿基的增添、缺失或替換，而引起的基因堿基序列的改變，故基因E中的堿基對(duì)G—C被替換成堿基對(duì)A—T可導(dǎo)致基因突變，C正確；基因突變是指基因中堿基的增添、缺失或替換，而引起的基因堿基序列的改變，故在基因e的ATGCC序列中插入堿基C，可導(dǎo)致其基因突變，D正確。B

3．下列有關(guān)基因突變的原因和特點(diǎn)的敘述，錯(cuò)誤的是 (

)A．用射線處理萌發(fā)的種子可大大提高基因突變的頻率B．基因突變的方向與生物所處的環(huán)境有明確的因果關(guān)系C．無論是自發(fā)突變還是誘發(fā)突變，其實(shí)質(zhì)都是改變了基因中的遺傳信息D．雖然基因突變具有低頻性，但如果種群內(nèi)的個(gè)體很多，也會(huì)產(chǎn)生較多的基因突變解析：基因突變具有不定向性，與生物所處環(huán)境之間沒有明確的因果關(guān)系，B錯(cuò)誤。B

4．如圖為某基因的突變過程(突變發(fā)生

在能編碼氨基酸的區(qū)域)。下列相關(guān)

敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．該基因突變過程中堿基對(duì)的數(shù)目發(fā)生了改變B．若該突變發(fā)生在體細(xì)胞中，則一般不能遺傳C．突變后的基因與原有基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不相同D．突變后的基因與原有基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)可能不相同解析：該基因突變過程中只有一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了替換，堿基對(duì)的數(shù)目沒有發(fā)生改變，A錯(cuò)誤；若該突變發(fā)生在體細(xì)胞中，則一般不能遺傳，B正確；突變后的基因與原有基因的堿基不同，且突變發(fā)生在能編碼氨基酸的區(qū)域，故轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不相同，C正確；突變后的基因與原有基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA上的密碼子發(fā)生改變，其決定的氨基酸就可能發(fā)生改變，故指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)可能不相同，D正確。D

A

5．基因發(fā)生了突變也不一定引起生物性狀的改變，下列哪項(xiàng)不支持該觀點(diǎn)

(

)A．密碼子具有簡并性B．有的生物性狀不受基因的控制C．發(fā)生突變的部位不編碼蛋白質(zhì)D．顯性純合子中一個(gè)基因突變成隱性基因解析：密碼子具有簡并性，同一種氨基酸可能具有多種密碼子，所以基因突變后的密碼子和突變前的密碼子可能決定同一種氨基酸，這樣生物性狀不會(huì)改變；基因控制生物的性狀；如果突變的部位不編碼蛋白質(zhì)，則堿基序列改變后可能并不引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變；顯性純合子中一個(gè)基因突變成隱性基因，生物就變成了雜合子，雜合子仍表現(xiàn)為顯性性狀。B

6．下列有關(guān)基因重組的說法，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)生新的性狀組合解析：一般情況下，基因重組是原有基因在減數(shù)分裂過程中的重新組合，不能產(chǎn)生新基因，可以產(chǎn)生新的基因型，A錯(cuò)誤。A

7．下列關(guān)于原癌基因和抑癌基因的說法，不正確的是 (

)A．兩者和細(xì)胞周期的調(diào)控有關(guān)B．只有在癌細(xì)胞中才存在這兩種基因C．原癌基因和抑癌基因突變過程中存在累積效應(yīng)D．原癌基因的脫氧核苷酸序列改變可導(dǎo)致遺傳信息的變化解析：原癌基因和抑癌基因都和細(xì)胞周期的調(diào)控有關(guān)，其中原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的過程，抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖，A正確；人體所有體細(xì)胞都存在這兩種基因，B錯(cuò)誤；原癌基因和抑癌基因突變過程中存在累積效應(yīng)，C正確；遺傳信息是指基因中堿基的排列順序，所以原癌基因的脫氧核苷酸序列改變可導(dǎo)致遺傳信息的變化，D正確。B

8．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)敘述不正確的是 (

)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)C

解析：

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正確。9．基因突變和基因重組都能使生物產(chǎn)生可遺傳的變異，對(duì)生物的進(jìn)化起重要作用。下列敘述正確的是 (

)A．自然狀態(tài)下，基因突變和基因重組一般僅存在于進(jìn)行有性生殖的生物中B．基因突變使基因的堿基序列發(fā)生改變，而基因重組是不同基因的重新組合C．基因突變和基因重組都是生物變異的根本來源D．基因突變和基因重組都能產(chǎn)生新的基因型，從而形成新的表型解析：所有生物都有基因，都有可能發(fā)生基因突變，所以基因突變存在于所有生物中；而自然狀態(tài)下，基因重組一般只發(fā)生于進(jìn)行有性生殖的生物中，A錯(cuò)誤；基因突變是DNA分子中發(fā)生的堿基的增添、缺失或替換，會(huì)引起基因堿基序列的改變，而基因重組是不同基因的重新組合，B正確；基因突變是生物變異的根本來源，C錯(cuò)誤；基因突變和基因重組都可以產(chǎn)生新的基因型，但不一定形成新的表型，D錯(cuò)誤。B

10．由于基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)的一個(gè)賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)下列圖表信息回答問題：第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基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________。解析：過程Ⅰ表示翻譯過程，它發(fā)生在核糖體上。(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??？________，原因是_________________________________。解析：從賴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。核糖體絲氨酸要同時(shí)突變兩個(gè)堿基才能變?yōu)榻z氨酸(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______。解析：甲硫氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是AUG，而與之有一個(gè)堿基之差的賴氨酸對(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)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_________________________。解析：通過表中信息可以看出，表中的一個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)著多種密碼子，說明密碼子具有簡并的特點(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。A簡并保證生物遺傳性狀的穩(wěn)定性11．鐮狀細(xì)胞貧血的病因的發(fā)現(xiàn)，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)史上的重要事件。假設(shè)正常血紅蛋白由H基因控制，突變后的異常血紅蛋白由h基因控制。下列相關(guān)敘述正確的是 (

)A．鐮狀細(xì)胞貧血的癥狀可利用顯微鏡觀察到B．鐮狀細(xì)胞貧血的根本原因是一個(gè)氨基酸發(fā)生了替換C．h基因與H基因中的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值不同D．利用光學(xué)顯微鏡可觀察到H基因的長度較h基因的長A

12．某原核生物因一個(gè)堿基對(duì)改變而導(dǎo)致所編碼蛋白質(zhì)的一個(gè)脯氨酸(密碼子有CCU、CCC、CCA、CCG)轉(zhuǎn)變?yōu)榻M氨酸(密碼子有CAU、CAC)?；蛑凶羁赡馨l(fā)生改變的是 (

)A．G—C變?yōu)門—A

B．A—T變?yōu)镃—GC．G變?yōu)門 D．C變?yōu)锳解析：由題中信息可知，決定脯氨酸的密碼子有CCU、CCC等，決定組氨酸的密碼子為CAU、CAC，由此可以判斷基因中發(fā)生的改變最可能是G—C變?yōu)門—A。A

13．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)錄和翻譯過程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生改變C．該病例說明了基因能通過控制酶的合成來控制生物體的性狀D．該病可能是由于堿基的替換導(dǎo)致終止密碼子提前出現(xiàn)解析：根據(jù)題干信息“其mRNA的長度不變，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錯(cuò)誤，D正確；突變不會(huì)導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；該病例說明了基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，C錯(cuò)誤。D

14．離子束誘變育種是將低能重離子注入生物體組織或細(xì)胞內(nèi)，使其相應(yīng)部位產(chǎn)生變異。該技術(shù)有效克服了輻射誘變育種的盲目性。下列說法正確的是

(

)A．離子束誘發(fā)基因突變只發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期B．沒有外界因素的誘發(fā)，細(xì)胞內(nèi)的基因不會(huì)發(fā)生突變C．通過離子束誘變