2017-2018學年高中生物 第5章 遺傳信息的改變 第20課時 基因突變教學案 北師大版必修2

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1、第20課時基因突變目標導讀1.結(jié)合具體實例，概述基因突變的特點。2.以“鐮刀型細胞貧血癥”為例，說明基因突變的原因。3.舉例說明引起基因突變的因素及人工誘變在育種上的應(yīng)用。重難點擊1.基因突變的特點和原因。2.人工誘變的優(yōu)缺點。一基因突變的特點由于基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變引起的變異稱為基因突變，也稱為點突變。試結(jié)合提供的材料，分析基因突變的特點。1仔細閱讀下表，分析不同生物的基因突變情況幾種生物不同基因的自然突變率生物名稱突變類型突變頻率大腸桿菌需組氨酸2106玉米皺縮種子1106果蠅白眼4105小鼠粉紅色眼3.5106人軟骨發(fā)育不全5105(1)從上表可看出，無論是低等生物，還是高等生物以及人都

2、可能發(fā)生基因突變。由此說明，基因突變具有普遍性，即在生物界是普遍存在的。(2)從上表可看出，在自然狀態(tài)下，對一種生物來說，基因突變的頻率是很低的。據(jù)估計，在高等生物中，大約105108個生殖細胞中，才會有一個生殖細胞發(fā)生基因突變，也就是說，突變率是108105。由此說明，基因突變具有低頻性。2結(jié)合教材P75圖52，分析基因突變對生物生存的影響(1)現(xiàn)存的生物都是經(jīng)歷長期自然選擇進化而來的，它們與環(huán)境已經(jīng)形成了相對的協(xié)調(diào)。有些基因發(fā)生突變后，原有的協(xié)調(diào)關(guān)系就會遭到破壞或削弱。有害的突變一般表現(xiàn)為某種性狀的缺陷或生活力和育性的降低，嚴重的甚至能導致生物體的死亡。這說明基因突變有些是有害的。(2)有

3、些基因僅僅控制一些次要的功能和性狀，它們即使發(fā)生突變，也不會影響生物正常的生理活動，這樣的突變屬于中性突變。少數(shù)基因突變對生物的生存和生長發(fā)育是有利的。(3)基因突變的有害性和有利性是相對的，在一定條件下突變的效應(yīng)是可以轉(zhuǎn)化的。3基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期，發(fā)生的時期越早，生物體表現(xiàn)出突變的特征就越多；基因突變可以發(fā)生在體細胞中，也可以發(fā)生在生殖細胞中，發(fā)生在生殖細胞中的突變，可以通過受精作用直接遺傳給后代。由此說明，基因突變是隨機發(fā)生的。4基因A可以突變成為a1(或a2或a3)。A、a1、a2、a3之間也可以相互突變(如圖)，突變形成的基因之間都可以稱為等位基因。由此說明，基因

4、突變具有多向性和可逆性。小貼士復等位基因不能在同一個體內(nèi)都出現(xiàn)。在同一個體中，一般只有若干復等位基因中的兩個基因。在一個群體中才能反映出復等位基因的遺傳。在人類的ABO血型系統(tǒng)中，I為顯性基因，它有兩種類型IA和IB，而i是隱性基因，IA、IB和i這三個復等位基因在每個人的體細胞中只有兩個，當IA和i、IA和IA共存時，表現(xiàn)為A型血；IB和i、IB和IB共存時，表現(xiàn)為B型血；i和i共存時，表現(xiàn)為O型血；IA和IB共存時，表現(xiàn)為AB型血。歸納提煉1基因突變具有普遍性、低頻性、有害性、隨機性、多向性及可逆性等特點。2顯性突變(aA)一旦發(fā)生即可表現(xiàn)，但常不能穩(wěn)定遺傳；隱性突變(Aa)一旦表現(xiàn)即可穩(wěn)

5、定遺傳。3基因突變引起性狀的改變。這種具有突變性狀的個體能否把突變基因傳給后代，要看這種突變性狀是否有很強的適應(yīng)環(huán)境的能力，若有則為有利突變，可通過繁殖傳給后代，否則為有害突變，被淘汰掉。活學活用1.如圖表示在生物的一個種群中某一基因的類型及其關(guān)系。下列哪項不能從圖中分析得到()A表明基因突變具有多向性B表明基因突變具有可逆性C這些基因的堿基序列一定不同D表明基因突變具有普遍性問題導析(1)A基因可以突變成a1、a2、a3，說明基因突變具有多向性。(2)A基因可以突變成a1基因，a1基因也可以突變成A基因，說明基因突變具有可逆性。(3)基因不同的根本原因是堿基序列不同。答案D二基因突變的原因結(jié)

6、合鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病原因，討論基因突變的原因、方式和結(jié)果。1鐮刀型細胞貧血癥(1)癥狀正常人的紅細胞是中央微凹的圓餅狀，鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞卻是彎曲的鐮刀狀，這樣的紅細胞容易破裂，使人患溶血性貧血。(2)完成下圖后試思考其病因患者的DNA中一個堿基對TA被替換成了AT，從而導致密碼子由GAA變?yōu)镚UA，進而導致血紅蛋白中谷氨酸變?yōu)槔i氨酸，引起了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，最終導致性狀的改變。2基因突變的方式(1)基因的改變除了上面的方式外，還可能有以下方式：方式1的變化是增加了一個堿基對(AT)，這種方式稱為增添；方式2的變化是減少了一個堿基對(TA)，這種方式稱為缺失。這樣的改變也會導致蛋

7、白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，從而引起性狀的改變。(2)通過上述探究可知：DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，即為基因突變。(3)上述DNA分子的改變在光學顯微鏡下能觀察到嗎？答案脫氧核苷酸(堿基)的種類、數(shù)量、排列順序的改變在光學顯微鏡下不能觀察到。(4)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)第一次分裂前的間期，結(jié)合DNA分子的結(jié)構(gòu)特點和復制過程，分析DNA分子復制時容易發(fā)生基因突變的原因。答案DNA分子復制時，DNA雙鏈要解旋，此時結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易導致堿基對的數(shù)量或排列順序發(fā)生改變，從而導致基因突變。3結(jié)果和意義(1)基因突變的結(jié)果：使一個基因變成了它的等

8、位基因，可能引起表現(xiàn)型某種程度的改變。(2)基因突變的意義：由于基因突變可以產(chǎn)生新的基因，因此它是生物變異的根本來源，為生物進化提供了原始材料，同時基因突變也使人工誘變育種、改造生物成為可能。小貼士某些基因突變未引起生物性狀改變的原因(1)從基因突變在DNA分子上發(fā)生的部位分析：基因突變發(fā)生在不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中。(2)從密碼子與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系分析：密碼子具有簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。(3)從蛋白質(zhì)的功能分析：某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。(4)從基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系分析：由純合體的顯性基因突變成雜合體中的隱性基因。歸納提煉1基因突變的類

9、型和影響2基因突變沒有改變基因的位置和數(shù)量。3基因突變的類型及性狀表現(xiàn)特點(1)顯性突變：如aA，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Aa，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。4發(fā)生在配子中的基因突變，一般能傳給后代；發(fā)生在體細胞中的基因突變，一般不能通過有性生殖遺傳，但植物體細胞的突變可以通過無性繁殖傳遞。活學活用2下圖為人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)生一種突變，導致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GCB處堿基對AT替換為GCC處缺失堿基對ATD處堿基對GC替換為AT問題導

10、析(1)賴氨酸的密碼子有AAA和AAG兩種，結(jié)合題中所給的賴氨酸對應(yīng)的WNK4基因序列，可以確定該題中的賴氨酸的密碼子是AAG。(2)谷氨酸的密碼子有GAA和GAG，據(jù)此推斷該突變是處堿基對AT替換為GC時，相應(yīng)的密碼子由AAG被替換成谷氨酸的密碼子GAG。答案B解析由題干分析得知，WNK4基因?qū)?yīng)的正常蛋白質(zhì)中賴氨酸的密碼子為AAG，基因突變后僅僅導致了相應(yīng)蛋白質(zhì)中1 169位氨基酸由賴氨酸變成了谷氨酸，即氨基酸的類型發(fā)生了改變，而其他氨基酸的種類和數(shù)目沒有發(fā)生變化，因而只可能是WNK4基因中堿基對類型發(fā)生了替換，而非缺失或增添，經(jīng)分析，處堿基對AT替換為GC。三引起基因突變的因素和人工誘變

11、在育種上的應(yīng)用1突變分類(1)基因突變可以在自然條件下，由于生物體內(nèi)外環(huán)境條件的自然作用而發(fā)生，這種突變叫做自然突變。宇宙射線可能是自然界中引起突變的主要因素。(2)有的突變是在人為誘發(fā)條件的作用下發(fā)生的，這種突變稱為誘發(fā)突變。2引起基因突變的因素引起基因突變的原因是多種多樣的，試結(jié)合教材，歸納引起基因突變的因素。(1)物理因素：用射線照射小麥的種子，能引起一些種子中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，并導致性狀的改變，這是由物理因素引起的基因突變，其主要是多種射線，包括紫外線、X射線、射線、射線以及中子流等。它們大多能破壞DNA分子中的某些化學鍵，使DNA長鏈發(fā)生斷裂或空間立體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起突變。(2

12、)化學因素：有些化合物的化學結(jié)構(gòu)式與某些堿基很類似，如5溴尿嘧啶與胸腺嘧啶很接近。如果這些物質(zhì)被細胞吸收，在DNA復制時很容易“魚目混珠”，導致基因結(jié)構(gòu)的改變。有些化合物(如亞硝胺)的化學性質(zhì)很活潑，可能對核苷酸上的堿基進行化學修飾，導致突變發(fā)生。在腌菜、泡菜、腌肉、腌魚等制作過程中，產(chǎn)生的亞硝酸和亞硝胺能將胞嘧啶氧化成尿嘧啶，導致遺傳密碼發(fā)生改變。上述引起基因突變的因素均為化學因素，其主要種類為堿基類似物、亞硝胺等。(3)生物因素：有些病毒(如乙肝病毒)侵入生物體細胞后，進入細胞核，其DNA能嵌入宿主染色體DNA中，隨細胞的復制而復制，引起基因突變。這屬于生物因素引起的基因突變，其主要是某些

13、病毒。3人工誘變在育種上的應(yīng)用人工誘變因素提高了基因突變的頻率，在育種實踐中具有廣泛應(yīng)用，試結(jié)合教材完成歸納。(1)誘變育種的成果主要體現(xiàn)在作物育種和微生物育種等方面。作物育種a作物育種的目標：培育早熟、抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物品種。b方法：在育種過程中，可以用具有某種優(yōu)良品質(zhì)的品種做基礎(chǔ)，通過誘變，從中選出保持甚至超過該優(yōu)良品質(zhì)并出現(xiàn)新的優(yōu)良品質(zhì)的突變體。微生物育種：通過微生物的誘變育種，可以獲得高產(chǎn)菌株，使藥物產(chǎn)量大大提高。(2)人工誘變育種的優(yōu)缺點優(yōu)點：a.大大提高突變率；b.大幅度地改良某些性狀；c.較短時間內(nèi)獲得能穩(wěn)定遺傳的個體(即縮短了育種時間)。缺點：由于突變的多向性，有利變異往往

14、不多，育種具有一定的盲目性，而且突變個體難以集中多個優(yōu)良性狀，需要處理大量實驗材料，工作量很大、耗時較長。小貼士太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球所能達到的空間環(huán)境，通過強輻射、微重力和真空等條件誘發(fā)植物種子的基因發(fā)生變異的作物育種新技術(shù)。歸納提煉外界因素可能誘發(fā)基因突變，但是，在沒有外來因素的影響時，基因突變也會由于DNA分子復制偶爾發(fā)生錯誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等原因自發(fā)產(chǎn)生?；顚W活用3當神舟六號航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時，一些特殊的乘客也回到了地球。它們是一些微生物菌種、植物組培苗和植物種子等。在太空周游了115小時32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對它們

15、進行有關(guān)試驗。請回答下列問題：(1)搭載航天器的植物種子需要做怎樣的處理？說明原因。_。(2)作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的_輻射后，其_發(fā)生變異。請預測可能產(chǎn)生的新的變異對人類是否有益？_。你判斷的理由是_。(3)遨游太空回到地面后，種植一代發(fā)現(xiàn)沒有所需要的性狀出現(xiàn)，可以隨意丟棄嗎？說明原因。_。答案(1)浸泡種子使其萌發(fā)。因為萌發(fā)的種子細胞分裂旺盛，易受到太空誘變因素的影響發(fā)生基因突變(2)宇宙射線基因不一定基因突變是不定向的(3)不可以。因為可能發(fā)生隱性突變當堂檢測1經(jīng)檢測某生物發(fā)生了基因突變，但其性狀并沒有發(fā)生變化，其原因可

16、能是()A遺傳信息沒有改變B遺傳基因沒有改變C遺傳密碼沒有改變D控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列沒有改變答案D解析生物的性狀沒有改變是因為合成的相應(yīng)蛋白質(zhì)中的氨基酸序列沒有改變，基因發(fā)生了突變則其含有的堿基的排列順序一定改變，所以遺傳信息和遺傳基因是一定改變的，而由于密碼子的簡并性，性狀不一定改變。2如果一個基因的中部缺失了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)生變化答案A解析基因的中部若編碼區(qū)缺少了1個核苷酸對，該基因仍然能表達，但是表達產(chǎn)物(蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有可能出現(xiàn)

17、下列三種情況：翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止、所控制合成的蛋白質(zhì)減少或者增加多個氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化。3下列細胞中，最不容易發(fā)生基因突變的是()A正在分裂的蛙紅細胞 B人神經(jīng)細胞C正在分裂的精原細胞 D蛙原腸胚細胞答案B解析成熟神經(jīng)元細胞不再發(fā)生分裂。4下列不屬于誘變育種實例的是()A一定劑量的射線引起變異獲得新品種BX射線處理得到高產(chǎn)青霉素菌株C激光照射獲得動植物新類型D人工種植的馬鈴薯塊莖逐年變小答案D解析誘變育種是人為利用物理因素或化學因素處理生物，使其發(fā)生基因突變的育種方法，而D項中未涉及到這方面內(nèi)容。5一種鏈異常的血紅蛋白叫做Hbwa，其第137位以后的氨基酸序列及

18、對應(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137138139140141142143144145HbAA C C蘇氨酸U C C絲氨酸A A A賴氨酸U A C酪氨酸C G U精氨酸U A A終止HbwaA C C蘇氨酸U C A絲氨酸A A U天冬酰胺A C C蘇氨酸G U U纈氨酸A A G賴氨酸C C U脯氨酸C G U精氨酸U A G終止(1)Hbwa異常的直接原因是鏈第_位的_(氨基酸)對應(yīng)的密碼子缺失了一個堿基，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

19、于_，一般發(fā)生在_時期。這種變異與其他可遺傳變異相比，最突出的特點是能產(chǎn)生_。答案(1)138絲氨酸C(2)控制血紅蛋白鏈合成的基因中的一個堿基對GC缺失(3)基因突變細胞分裂的間期(DNA復制)新基因解析從圖中可以看出，Hbwa的產(chǎn)生是第138位以后的密碼子出錯，即缺失一個堿基造成的，缺失的堿基為C；異常血紅蛋白發(fā)生變化的根本原因是DNA中堿基發(fā)生改變即基因缺失了一個堿基對GC；這種變異屬于基因突變，發(fā)生在細胞分裂間期的DNA復制過程中。課時作業(yè)基礎(chǔ)過關(guān)知識點一基因突變的特點1下列有關(guān)基因突變的敘述中，正確的是()A生物隨環(huán)境改變而產(chǎn)生適應(yīng)性的突變B由于細菌的數(shù)量多，繁殖周期短，因此其基因突

20、變率高C有性生殖的個體，基因突變不一定遺傳給子代D自然狀態(tài)下的突變是不定向的，而人工誘發(fā)的突變是定向的答案C解析基因突變是遺傳物質(zhì)的改變，具有低頻性的特點，細菌數(shù)量多，只是提高突變的數(shù)量，而不會提高突變率；基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細胞中，一般不會遺傳給后代；突變在任何情況下都是不定向的。2亮氨酸的密碼子有如下幾種：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，當某基因片段中的GAC突變?yōu)锳AC時，這種突變的結(jié)果對該生物的影響是()A一定有害B一定有利C有害的概率大于有利的概率D既無利又無害答案D解析由于亮氨酸的密碼子有6種，當某基因片段中的GAC突變?yōu)锳AC時，對應(yīng)的密碼子由CUG改變?yōu)閁UG，而

21、CUG、UUG都是亮氨酸的密碼子。因此，該突變對生物既無利又無害，屬于中性突變。3基因突變大多數(shù)都是有害的，其原因是()A基因突變形成的大多是隱性基因B基因突變破壞了生物與原有環(huán)境之間形成的協(xié)調(diào)關(guān)系C基因突變形成的表現(xiàn)效應(yīng)往往比基因重組更為明顯D基因突變對物種的生存和發(fā)展有顯著的副作用答案B解析基因突變具有多向性，可以是隱性突變，也可以是顯性突變?；蛲蛔兪巧镞M化的原材料，是生物進化必需的，有利于進化，但由于生物適應(yīng)現(xiàn)存環(huán)境，基因突變后，在性狀改變而環(huán)境不變的情況下多數(shù)是不適應(yīng)環(huán)境的，相對有害。知識點二基因突變的原因4如圖為同種生物的不同個體編碼翅結(jié)構(gòu)的基因的堿基比例圖?；?來源于具正常翅

22、的雌性個體的細胞，基因2來源于另一具異常翅的雌性個體的細胞。據(jù)此可知，翅異常最可能是由于堿基對的()A增添 B替換C缺失 D正常復制答案C解析通過對比可知，翅異常個體基因缺失了一個AT堿基對，導致性狀發(fā)生了改變，C項正確。5枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表：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()AS12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)生是由于堿基對的缺失所致D鏈霉素可以誘發(fā)

23、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錯誤；突變型的產(chǎn)生最可能為堿基替換所致，因為只改變了一個氨基酸，C錯誤；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錯誤。6某個嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子有一個氨基酸發(fā)生改變而導致乳糖酶失活，發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因是()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乳糖酶基因中有一個堿基改變了D乳糖酶基因中有一個堿基缺失了答案C解析根據(jù)題中“乳糖酶分子有一個氨基酸發(fā)生改變”，可判斷是乳糖酶基因中有一個堿基改變

24、了；若乳糖酶基因有一個堿基缺失，則會發(fā)生一系列氨基酸的改變。知識點三引起突變的因素和人工誘變在育種上的應(yīng)用7太空育種是指利用太空綜合因素，如強輻射、微重力等，誘導由宇宙飛船攜帶的種子發(fā)生變異，然后進行培育的一種育種方法。下列說法正確的是()A太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的B太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的C太空育種培育的植物是地球上原本不存在的D太空育種與其他誘變育種方法在本質(zhì)上是一樣的答案D解析太空育種的原理為基因突變，基因突變具有低頻性、不定向性和多害少利性。基因突變只是改變了部分性狀，不會產(chǎn)生新物種。8用人工誘變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：CCGCTAACGCCGCGAA

25、CG，那么，黃色短桿菌將發(fā)生的變化和結(jié)果是(可能相關(guān)的密碼子為：脯氨酸CCG、CCA；甘氨酸GGC、GGU；天冬氨酸GAU、GAC；丙氨酸GCA、GCU、GCC、GCG；半胱氨酸UGU、UGC)()A基因突變，性狀改變B基因突變，性狀沒有改變C基因和性狀均沒有改變D基因沒變，性狀改變答案A解析對照比較CCGCTAACGCCGCGAACG，發(fā)現(xiàn)CTACGA，即基因中T突變?yōu)镚，密碼子由GAU變?yōu)镚CU，編碼的氨基酸由天冬氨酸變?yōu)楸彼?，所以答案為A。9育種專家采用誘變育種的方法改良某些農(nóng)作物的原有性狀，其原因是誘變育種()A提高了后代的出苗率B提高了后代的遺傳穩(wěn)定性C產(chǎn)生的突變大多是有利的D能提

26、高突變率以供育種選擇答案D解析誘變育種能提高突變率，獲得更多變異，從而提供更多有利性狀，有利于育種選擇。能力提升10動態(tài)突變是指基因中的3個相鄰核苷酸重復序列的拷貝數(shù)發(fā)生倍增而產(chǎn)生的變異，這類變異會導致人類的多種疾病，且重復拷貝數(shù)越多，病情越嚴重。下列關(guān)于動態(tài)突變的推斷正確的是()A可借助光學顯微鏡進行觀察B只發(fā)生在生長發(fā)育的特定時期C會導致染色體上基因的數(shù)量有所增加D突變基因的翻譯產(chǎn)物中某個氨基酸重復出現(xiàn)答案D解析光學顯微鏡無法觀察基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，A項錯誤；基因突變可發(fā)生在任何時期，在細胞分裂的間期DNA復制時，DNA分子相對不穩(wěn)定，較容易發(fā)生基因突變，B項錯誤；根據(jù)題意可知動態(tài)突變指基

27、因結(jié)構(gòu)的改變，并沒有引起基因數(shù)量的增加，C項錯誤；“基因中的3個相鄰核苷酸”轉(zhuǎn)錄成mRNA上的一個密碼子，若重復拷貝，則產(chǎn)生重復的密碼子，將會導致翻譯產(chǎn)物中某個氨基酸重復出現(xiàn)，D項正確。11關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯誤的是()A等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因BX射線的照射不會影響基因B和基因b的突變率C基因B中的堿基對GC被堿基對AT替換可導致基因突變D在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導致基因b的突變答案B解析根據(jù)基因突變的多向性，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錯誤；基因突變包括堿基對的替換、增添、缺失三種情況，C選

28、項屬于替換，D選項屬于增添，C、D正確。12在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，推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確，應(yīng)檢測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DNA序列C細胞的DNA含量D細胞的RNA含量答案B解析推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是否為花色基因突變的結(jié)果，應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株細胞中花色基因的不同，即基因的DNA序列。13除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是1對等位基因。下列敘述正確的是()A突變體若為1條染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因B突變體若為1對同源染色

29、體相同位置的片段缺失所致，則再經(jīng)誘變可恢復為敏感型C突變體若為基因突變所致，則再經(jīng)誘變不可能恢復為敏感型D抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈答案A解析A項，突變體若為1條染色體的片段缺失所致，缺失后表現(xiàn)為抗性突變體，則可推測出除草劑敏感型的大豆是雜合體，缺失片段中含有顯性基因，缺失后即表現(xiàn)了隱性基因控制的性狀。B項，突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則會導致控制該性狀的一對基因都丟失，經(jīng)誘變后不可能使基因從無到有。C項，突變體若為基因突變所致，由于基因突變具有多向性，所以經(jīng)誘變?nèi)钥赡芑謴蜑槊舾行?。D項，抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所

30、致，若該堿基對不在基因的前端(對應(yīng)起始密碼)就能編碼肽鏈，肽鏈的長短變化需要根據(jù)突變后對應(yīng)的密碼子是否為終止密碼子來判斷。14如圖為某野生植物種群(雌雄同株)中甲植株的A基因(扁莖)和乙植株的B基因(缺刻葉)發(fā)生突變的過程。已知A基因和B基因是獨立遺傳的，請分析該過程，回答下列問題：(1)簡述上述兩個基因發(fā)生突變的過程： _。(2)突變產(chǎn)生的a基因與A基因的關(guān)系是_，a基因與B基因的關(guān)系是_。(3)若a基因和b基因分別控制圓莖和圓葉，則突變后的甲、乙兩植株的基因型分別為_、_，表現(xiàn)型分別為_、_。(4)請你利用突變后的甲、乙兩植株作為實驗材料，設(shè)計雜交實驗程序，培育出具有圓莖圓葉的觀賞植物品種

31、。答案(1)DNA復制的過程中一個堿基被另一個堿基取代，導致基因的堿基序列發(fā)生了改變(2)等位基因非等位基因(3)AaBBAABb扁莖缺刻葉扁莖缺刻葉(4)方法一：將這兩株植株分別自交；選取甲子代中表現(xiàn)型為圓莖缺刻葉(aaBB)植株與乙子代中表現(xiàn)型為扁莖圓葉(AAbb)植株進行雜交，獲得扁莖缺刻葉(AaBb)植株；再讓扁莖缺刻葉植株自交，從子代中選擇圓莖圓葉植株即可。(也可用遺傳圖解表示)方法二：將甲、乙兩植株雜交；種植雜交后代，并分別讓其自交；分別種植自交后代，從中選擇同時具有兩種優(yōu)良性狀的植株。解析由圖可知，這種基因突變是由DNA分子一條鏈上的一個堿基被取代而引起的基因堿基序列的改變，因此

32、只有以突變鏈為模板復制產(chǎn)生的DNA分子異常。突變產(chǎn)生的a基因與A基因的關(guān)系是等位基因，a基因與B基因的關(guān)系是非等位基因。突變后的甲、乙植株基因型分別為AaBB、AABb，培育出同時具有兩種優(yōu)良性狀的植株的基因型為aabb，一種思路是兩植株先自交，分別得到aaBB、AAbb的植株，再將其進行雜交然后再自交才能達到目的。另一種是先將甲、乙雜交，種植雜交后代，并分別讓其自交；分別種植自交后代，從中選擇即可。15如圖所示是人類鐮刀型細胞貧血癥的成因，請據(jù)圖回答下列問題：(1)是_過程，是_過程，是在_中完成的。(2)是_，發(fā)生在_過程中，這是導致鐮刀型細胞貧血癥的根本原因。(3)的堿基排列順序是_，這

33、是決定纈氨酸的一個_。(4)鐮刀型細胞貧血癥十分少見，說明基因突變的特點是_和_。答案(1)轉(zhuǎn)錄翻譯核糖體(2)基因突變DNA復制(3)GUA密碼子(4)突變頻率很低(低頻性)往往有害(多害少利性)個性拓展16一對相對性狀可受多對等位基因控制，如某植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀就受多對等位基因控制。科學家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系，且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學在大量種植該紫花品系時，偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株，將其自交，后代均表現(xiàn)為白花?；卮鹣铝袉栴}：(1)假設(shè)上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀受8

34、對等位基因控制，顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示，則紫花品系的基因型為_；上述5個白花品系之一的基因型可能為_(寫出其中一種基因型即可)。(2)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異，若要通過雜交實驗來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的，還是屬于上述5個白花品系中的一個，則：該實驗的思路_。預期的實驗結(jié)果及結(jié)論_。答案(1)AABBCCDDEEFFGGHHaaBBCCDDEEFFGGHH(2)用該白花植株的后代分別與5個白花品系雜交，觀察子代花色在5個雜交組合中，如果子代全為紫花，說明該白花植株是新等位基因突變形成的；在5個雜交組合中，如果4個組合的子代為紫花，1個組合的子代為白花，說明該白花植株屬于這5個白花品系之一解析根據(jù)題干信息完成(1)；(2)分兩種情況做假設(shè)，即a.該白花植株是一個新等位基因突變造成的，b.白花植株屬于上述5個白花品系中的一個，分別與5個白花品系雜交，看雜交后代的花色是否有差別。15