2016-2017版高中生物 第3單元 遺傳與變異的分子基礎(chǔ) 第2章 基因?qū)π誀畹目刂?第3節(jié) 基因與性狀學(xué)案 中圖版必修2

第三節(jié)基因與性狀1理解基因、蛋白質(zhì)和性狀之間的關(guān)系。(重難點(diǎn))2概述基因突變的類型和特點(diǎn)。(重點(diǎn))3結(jié)合實(shí)例，分析基因突變的原因。(重難點(diǎn))基 因 與 性 狀 的 關(guān) 系1基因與性狀(1)基因通過控制蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)來控制性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。(2)基因通過控制酶的合成控制代謝過程，從而影響生物性狀，如白化病。2基因重組及其意義(1)概念：在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合的現(xiàn)象。(2)類型比較類型發(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的非等位基因交叉互換型四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體之間局部交叉互換(3)意義：基因重組使后代產(chǎn)生了許多新的基因型，從而使后代出現(xiàn)多種新的性狀組合。3環(huán)境與性狀生物的性狀不僅受基因的控制，也會(huì)受到環(huán)境的影響。性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。合作探討探討1：基因和性狀間均存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系嗎？你能否舉例說明？提示：不是?；蚺c性狀的關(guān)系并不都是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。例如，人的身高可能是由多個(gè)基因決定的，其中每一個(gè)基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔谩Ｍ瑫r(shí)，身高也不完全是由基因決定的，后天的營(yíng)養(yǎng)和體育鍛煉等也有重要作用。探討2：基因與性狀間的關(guān)系應(yīng)如何描述？提示：基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。探討3：大腸桿菌通過二分裂繁殖后代時(shí)，是否會(huì)發(fā)生基因重組呢？提示：不會(huì)，因?yàn)榛蛑亟M只發(fā)生在有性生殖過程中，大腸桿菌的二分裂方式屬無性繁殖，不發(fā)生基因重組。思維升華1基因?qū)π誀羁刂频膬煞N途徑2基因與性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖解3交叉互換與染色體易位的區(qū)別項(xiàng)目交叉互換染色體易位圖解區(qū)別發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生于同源染色體之間屬于基因重組屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異在顯微鏡下觀察不到在顯微鏡下可觀察到4.與基因重組有關(guān)其他知識(shí)點(diǎn)(1)自然狀況下，原核生物中不會(huì)發(fā)生基因重組。(2)基因重組是真核生物有性生殖過程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來源，是形成生物多樣性的重要原因。(3)基因重組未產(chǎn)生新基因，只是原有基因的重新組合，產(chǎn)生了新的表現(xiàn)型(或新品種)。1黃曲霉毒素是主要由黃曲霉菌產(chǎn)生的可致癌毒素，其生物合成受多個(gè)基因控制，也受溫度、pH等因素影響。下列選項(xiàng)正確的是()A環(huán)境因子不影響生物體的表現(xiàn)型B不產(chǎn)生黃曲霉毒素菌株的基因型都相同C黃曲霉毒素致癌是表現(xiàn)型D黃曲霉菌產(chǎn)生黃曲霉毒素是表現(xiàn)型【解析】依據(jù)題干“黃曲霉毒素是主要由黃曲霉菌產(chǎn)生的可致癌毒素，其生物合成受多個(gè)基因控制，也受溫度、pH等因素影響”可知，A項(xiàng)是錯(cuò)誤的；由于是多個(gè)基因控制的這一性狀，所以不產(chǎn)生黃曲霉毒素菌株的基因型有多種，B項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)表現(xiàn)型的概念，可知黃曲霉毒素致癌不屬于表現(xiàn)型，但黃曲霉菌產(chǎn)生黃曲霉毒素是表現(xiàn)型，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿2如圖為神經(jīng)遞質(zhì)合成酶基因復(fù)制、表達(dá)的有關(guān)過程。下列相關(guān)分析中錯(cuò)誤的是()A過程需要模板、原料、酶和能量四個(gè)條件B若要提取該基因的mRNA，則可以選擇口腔上皮細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料C圖中過程一定發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)D鐮刀型細(xì)胞貧血癥體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀【解析】過程為DNA復(fù)制過程，該過程需要DNA的兩條鏈為模板，四種游離的脫氧核苷酸為原料，并且需要能量(ATP)和DNA聚合酶；基因進(jìn)行選擇性表達(dá)，口腔上皮細(xì)胞中并不轉(zhuǎn)錄形成控制合成神經(jīng)遞質(zhì)合成酶的mRNA；DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程均發(fā)生堿基的互補(bǔ)配對(duì)；鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因突變而導(dǎo)致紅細(xì)胞的血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，這體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。【答案】B基 因 突 變1概念基因突變指基因結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對(duì)的替換、插入或缺失。2原因3特點(diǎn)(1)普遍性：植物、動(dòng)物以及微生物都可以發(fā)生基因突變。(2)低頻性：自然狀況下，高等生物的突變率約為108105，微生物的突變率明顯降低。(3)可逆性：基因突變是可逆的。(4)多方向性：一個(gè)基因可以向多個(gè)方向突變，但總是限定在一定范圍內(nèi)。(5)隨機(jī)性：可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和任何細(xì)胞中。4結(jié)果：基因突變的結(jié)果使一個(gè)基因變成了它的等位基因，可能會(huì)引起性狀的改變。5應(yīng)用：誘變育種(1)原理：基因突變。(2)方法：用物理或化學(xué)因素誘發(fā)基因突變，稱為人工誘變。(3)優(yōu)點(diǎn)：提高突變率，增加變異來源。6可遺傳的變異(1)分類：包括基因突變、基因重組和染色體變異。(2)意義：對(duì)于生物進(jìn)化具有重要的意義，也是形成生物多樣性的重要原因之一。合作探討探討1：基因突變的實(shí)質(zhì)是什么？它是否改變了基因在DNA分子或染色體上的位置？提示：基因突變是一個(gè)基因內(nèi)部發(fā)生的堿基對(duì)的變化。它只改變了基因中堿基的排列順序，并未改變基因在DNA分子和染色體上的位置。探討2：當(dāng)基因突變發(fā)生了堿基對(duì)替換，與堿基對(duì)增添和缺失相比，通常情況下哪一個(gè)對(duì)肽鏈合成的影響大，為什么？提示：通常情況下堿基對(duì)的增添和缺失影響大，發(fā)生堿基對(duì)替換時(shí)，通常只改變一個(gè)氨基酸或不變(因多個(gè)密碼子可能對(duì)應(yīng)同一種氨基酸)，而增添和缺失堿基對(duì)時(shí)，可能從此位置以后所有氨基酸均變。探討3：突變后的性狀一定能滿足我們的需要嗎？為什么？提示：不一定。因?yàn)榛蛲蛔兊姆较虿淮_定。探討4：基因突變產(chǎn)生的性狀對(duì)生物有害時(shí)，對(duì)人類也有害，對(duì)生物有利時(shí)，對(duì)人類也有利，對(duì)嗎？提示：不對(duì)?；蛲蛔儺a(chǎn)生的性狀對(duì)生物有害時(shí)可能對(duì)人類有利，反之亦然，如由于基因突變導(dǎo)致某些害蟲雄性不育，這對(duì)害蟲不利，但卻對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利。思維升華1基因突變的分子機(jī)制2基因突變類型的實(shí)質(zhì)圖解及對(duì)子代影響3顯性突變和隱性突變的判定(1)類型(2)判定方法：選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷。4基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的替換、增添、缺失對(duì)生物的影響類型影響范圍對(duì)氨基酸的影響替換小只改變1個(gè)氨基酸或不改變?cè)鎏泶蟛迦胛恢们安挥绊懀绊懖迦胛恢煤蟮男蛄腥笔Т笕笔恢们安挥绊?，影響缺失位置后的序?.基因突變未引起生物性狀改變的原因(1)從基因突變?cè)贒NA分子上發(fā)生的部位分析：基因突變發(fā)生在不編碼蛋白質(zhì)的DNA片段中。(2)從密碼子與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系分析：密碼子具有簡(jiǎn)并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。(3)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。6基因突變其他知識(shí)點(diǎn)(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)基因突變一定會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。(3)基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對(duì)種類和數(shù)目的改變，基因的數(shù)目和位置并未改變。(4)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。(5)基因突變可以發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和任何細(xì)胞中。(6)體細(xì)胞的突變可在當(dāng)代表現(xiàn)，生殖細(xì)胞的突變?cè)诋?dāng)代不表現(xiàn)。7基因突變與基因重組的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)目基因突變基因重組發(fā)生時(shí)間有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂發(fā)生原因在一定外界或內(nèi)部因素作用下，DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的改變、增添和缺失，引起基因結(jié)構(gòu)的改變減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，或非同源染色體上非等位基因的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細(xì)胞核遺傳應(yīng)用通過誘變育種培育新品種通過雜交育種使性狀重組，可培育優(yōu)良品種結(jié)果產(chǎn)生新基因，控制新性狀產(chǎn)生新的基因型，出現(xiàn)重組性狀意義是生物變異的根本來源，生物進(jìn)化的原始材料生物變異的重要來源，有利于生物進(jìn)化聯(lián)系通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)1果蠅某染色體上的DNA分子中一個(gè)脫氧核苷酸發(fā)生了改變，其結(jié)果是()A所屬基因變成其等位基因BDNA內(nèi)部的堿基配對(duì)原則改變C此染色體的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變D此染色體上基因數(shù)目和排列順序改變【答案】A2如果一個(gè)基因的中部缺失了1個(gè)核苷酸對(duì)，下列后果中不可能出現(xiàn)的是()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(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【解析】基因的中部若缺少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)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?！敬鸢浮緼1基因突變常發(fā)生在細(xì)胞周期的()A分裂間期 B前期C后期 D分裂期的各個(gè)時(shí)期【解析】基因突變常發(fā)生在DNA分子結(jié)構(gòu)最不穩(wěn)定的時(shí)期，DNA在細(xì)胞分裂間期解螺旋，結(jié)構(gòu)最不穩(wěn)定，易發(fā)生基因突變?！敬鸢浮緼2關(guān)于基因重組的敘述，下列哪一項(xiàng)是正確的()A有性生殖可導(dǎo)致基因重組B等位基因的分離可導(dǎo)致基因重組C細(xì)菌分裂時(shí)發(fā)生基因重組D無性生殖可導(dǎo)致基因重組【解析】基因重組是指生物體在有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的重新組合，具體包括非同源染色體上的非等位基因的自由組合及同源染色體上等位基因交叉互換導(dǎo)致染色單體上的非等位基因重組。【答案】A3下列關(guān)于基因與性狀關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73730065】A一對(duì)相對(duì)性狀可由多對(duì)基因控制B基因可通過控制酶的合成控制代謝過程進(jìn)而控制生物的性狀C隱性基因控制的性狀不一定得到表現(xiàn)D基因型相同，表現(xiàn)型就相同【解析】基因與性狀的關(guān)系是基因型與環(huán)境條件共同決定生物性狀，因此基因型相同，環(huán)境不同時(shí)，表現(xiàn)型不一定相同?！敬鸢浮緿4人類的正常血紅蛋白(Hb­A)的鏈第63位氨基酸為組氨酸(CAU)，異常血紅蛋白(HbM)的­63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)生改變BCAU變成UAUC缺失一個(gè)堿基對(duì)D增添了一個(gè)堿基對(duì)【解析】本題考查基因突變的實(shí)質(zhì)，同時(shí)考查考生分析問題的能力。由題可知，密碼子由CAUUAU，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，其對(duì)應(yīng)的基因中堿基變化為GTAATA，即一個(gè)堿基對(duì)的改變。【答案】A5(2016·天津高考)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的結(jié)合在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率(%)野生型­P­K­K­P­能0突變型­P­R­K­P­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(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【解析】根據(jù)表中信息可知，鏈霉素通過與野生型枯草桿菌的核糖體的結(jié)合，抑制翻譯過程，進(jìn)而起到殺菌作用，突變型枯草桿菌中核糖體S12蛋白氨基酸序列改變，使鏈霉素不能與核糖體結(jié)合，從而對(duì)鏈霉素產(chǎn)生抗性，A選項(xiàng)正確、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；突變型與野生型相比只是一個(gè)氨基酸的不同，因此是堿基對(duì)的替換造成的，而非缺失，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變具有不定向性，鏈霉素只是對(duì)突變體起篩選作用，D選項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十六)(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1一種果蠅的突變體在21 的氣溫下，生活能力很差，但是當(dāng)氣溫上升到25.5 時(shí)，其生活能力大大提高了，這說明()A生物的突變常常是有利的B環(huán)境條件的變化對(duì)突變體是有利的C突變體的體質(zhì)增強(qiáng)D突變的有利或有害取決于環(huán)境條件【答案】D2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(cè)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(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DNA序列C細(xì)胞的DNA含量D細(xì)胞的RNA含量【解析】基因突變會(huì)導(dǎo)致DNA堿基對(duì)的增添、缺失或改變。分析花色基因是否突變，可比較花色基因的DNA序列。突變基因和正?；虻膲A基組成相同，都只含有A、T、C、G四種含氮堿基。【答案】B3變異是生物的基本特征之一，下列不屬于細(xì)菌產(chǎn)生的可遺傳變異有()基因突變基因重組染色體變異環(huán)境條件的變化染色單體互換非同源染色體上非等位基因自由組合ABC D【解析】細(xì)菌屬于原核生物，沒有染色體，進(jìn)行無性生殖，因此細(xì)菌產(chǎn)生的可遺傳變異只有基因突變，沒有其他類型。【答案】C4下圖為基因的作用與性狀的表現(xiàn)流程示意圖。正確的選項(xiàng)是()A過程是轉(zhuǎn)錄，它以DNA的兩條鏈為模板，四種核苷酸為原料合成mRNAB過程中只需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可完成C人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)而直接控制性狀D某段DNA上發(fā)生了基因突變，則形成的mRNA、蛋白質(zhì)一定會(huì)改變【解析】轉(zhuǎn)錄時(shí)以DNA的一條鏈為模板，A錯(cuò)誤；過程是翻譯，翻譯需要模板、原料、能量、酶，同時(shí)需要適宜的條件，B錯(cuò)誤；基因突變導(dǎo)致形成的密碼子發(fā)生改變，不同的密碼子也可以決定同一個(gè)氨基酸，因此形成的蛋白質(zhì)不一定改變，D錯(cuò)誤。【答案】C5(2013·上海高考)編碼酶X的基因中某個(gè)堿基被替換時(shí)，表達(dá)產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。下表顯示了與酶X相比，酶Y可能出現(xiàn)的四種狀況，對(duì)這四種狀況出現(xiàn)的原因判斷正確的是()比較指標(biāo)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.狀況一定是因?yàn)榘被嵝蛄袥]有變化B狀況一定是因?yàn)榘被衢g的肽鍵數(shù)減少了50%C狀況可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼位置變化D狀況可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致tRNA的種類增加【解析】某個(gè)堿基被替換，狀況氨基酸的序列肯定發(fā)生了變化，狀況X與Y氨基酸的數(shù)目相等，肽鍵數(shù)可能不變。狀況X與Y的氨基酸數(shù)目小于1，編碼的氨基酸的數(shù)量減少，可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼位置變化。突變不會(huì)導(dǎo)致tRNA的種類增加。【答案】C6下圖為某哺乳動(dòng)物某個(gè)DNA分子中a、b、c三個(gè)基因的分布狀況，其中、為非基因序列。有關(guān)敘述正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73730066】Aa、b、c中任意一個(gè)基因發(fā)生突變，都會(huì)影響其他兩個(gè)基因的表達(dá)B提高突變頻率的因素可分為物理因素、化學(xué)因素和生物因素C在減數(shù)分裂四分體時(shí)期，a、b之間可發(fā)生互換D若某DNA分子中b、c基因位置互換，則發(fā)生了染色體易位【解析】a、b、c中基因突變不影響其他基因的表達(dá)；減數(shù)分裂四分體時(shí)期a或b可與其等位基因互換；若b、c互換位置則屬“倒位”而非“易位”?！敬鸢浮緽7央視一則報(bào)道稱，孕婦防輻射服不僅不能防輻射，反而會(huì)聚集輻射。輻射對(duì)人體危害很大，可能導(dǎo)致基因突變。下列相關(guān)敘述正確的是()A堿基對(duì)的替換、增添和缺失都是由輻射引起的B環(huán)境所引發(fā)的變異可能為可遺傳變異C輻射能導(dǎo)致人體遺傳物質(zhì)發(fā)生定向改變D基因突變可能造成某個(gè)基因的缺失【解析】引起堿基對(duì)的替換、增添和缺失的因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素；如果環(huán)境引發(fā)了細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的改變，就成了可遺傳的變異；輻射能導(dǎo)致人體遺傳物質(zhì)發(fā)生不定向改變；基因突變會(huì)導(dǎo)致基因內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)的改變，不會(huì)導(dǎo)致某個(gè)基因的缺失?！敬鸢浮緽8圖甲顯示出某種的三條染色體及其上排列著的基因(圖中字母所示)。試判斷圖乙中列出的(1)、(2)、(3)、(4)變化依次屬于下列變異中的()圖甲圖乙染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異基因重組基因突變A BC D【解析】本題考查基因突變和染色體變異的相關(guān)內(nèi)容：由圖可知：(1)染色體缺失了O、B、q三個(gè)基因，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；(2)是一對(duì)同源染色體，與圖示相比，bQ和Bq之間發(fā)生交換，所以是基因重組；(3)是M突變?yōu)閙，所以是基因突變；(4)是兩條非同源染色體之間發(fā)生片段交換，所以是染色體結(jié)構(gòu)變異。【答案】B9下圖示某雄性二倍體生物正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞，敘述正確的是()A若等位基因M和m分別位于和上，則一定是基因突變的結(jié)果B該細(xì)胞有2個(gè)染色體組，其中為一組C該細(xì)胞分裂后直接產(chǎn)生兩個(gè)精子D細(xì)胞在圖示分裂過程中實(shí)現(xiàn)了基因重組【解析】姐妹染色單體上基因不同，既可能由基因突變?cè)斐桑部赡苡山徊婊Q造成，A錯(cuò)；圖中有兩個(gè)染色體組，除上排4條構(gòu)成一組染色體外，還有下排4條構(gòu)成一組，B正確；圖中次級(jí)精母細(xì)胞直接產(chǎn)生的是精細(xì)胞，需要通過變形才能形成精子，C錯(cuò)；基因重組不能發(fā)生在減數(shù)第二次分裂過程中，D錯(cuò)。【答案】B10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)生改變的過程，圖丙為部分氨基酸的密碼子表。據(jù)圖回答問題。甲 乙第一個(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UCAG丙(1)據(jù)圖甲推測(cè)，此種細(xì)胞分裂過程中，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(脫氧核苷酸排列順序)能力提升11(2015·江蘇高考)經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株，下列敘述錯(cuò)誤的是()A白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存BX射線不僅可引起基因突變，也會(huì)引起染色體變異C通過雜交實(shí)驗(yàn)，可以確定是顯性突變還是隱性突變D觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異【解析】A項(xiàng)，變異具有不定向性，不存在主動(dòng)適應(yīng)。B項(xiàng)，X射線可導(dǎo)致生物體發(fā)生基因突變或染色體變異。C項(xiàng)，白花植株與原紫花品種雜交，若后代都是紫花植株，則白花植株是隱性突變的結(jié)果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，則是顯性突變的結(jié)果。D項(xiàng)，白花植株的自交后代中若出現(xiàn)白花植株，則是可遺傳變異；若全是紫花植株，則是不遺傳變異?！敬鸢浮緼12(2015·海南高考)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BX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【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、增添或缺失三種情況，C選項(xiàng)屬于替換，D選項(xiàng)屬于增添，C、D正確。【答案】B13(2015·海南高考)關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73730067】A基因突變都會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異B基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變C基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的改變D基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都能用光學(xué)顯微鏡觀察【解析】基因突變只是基因中個(gè)別堿基對(duì)的替換、增添或缺失，而染色體結(jié)構(gòu)變異是關(guān)于染色體中某個(gè)片段的增加、缺失、倒位、易位的情況，所以基因突變不會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯(cuò)誤；基因突變中若發(fā)生堿基對(duì)的替換，可能因?yàn)槊艽a子的簡(jiǎn)并性，不會(huì)改變氨基酸的種類，進(jìn)而表現(xiàn)型也不會(huì)改變，若突變個(gè)體之前為一個(gè)顯性純合體AA，突變成為Aa，個(gè)體的表現(xiàn)型也可能不改變，B錯(cuò)誤；基因突變中無論是堿基對(duì)的替換、增添、缺失，都會(huì)引起基因中堿基序列發(fā)生改變，染色體結(jié)構(gòu)變異中染色體某個(gè)片段的增加、缺失、倒位、易位的情況也會(huì)導(dǎo)致染色體中堿基序列發(fā)生改變，C正確；基因突變是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，這種改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下是無法直接觀察到的，而染色體結(jié)構(gòu)變異是可以用顯微鏡直接觀察到的，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾14在牧草中，白花三葉草有兩個(gè)穩(wěn)定遺傳的品種，葉片內(nèi)有含氰(HCN)的和不含氰的。現(xiàn)已研究查明，白花三葉草的葉片內(nèi)的氰是經(jīng)下列生化途徑產(chǎn)生的：基因D、H分別決定產(chǎn)氰糖苷酶和氰酸酶的合成，d、h無此功能?，F(xiàn)有兩個(gè)不產(chǎn)氰的品種雜交，F(xiàn)1全部產(chǎn)氰，F(xiàn)1自交得F2，F(xiàn)2中有產(chǎn)氰的，也有不產(chǎn)氰的。用F2各表現(xiàn)型的葉片的提取液做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)在提取液中分別加入含氰糖苷和氰酸酶，然后觀察產(chǎn)氰的情況，結(jié)果記錄于下表：葉片表現(xiàn)型提取液提取液中加入含氰糖苷提取液中加入氰酸酶葉片產(chǎn)氰含氰產(chǎn)氰產(chǎn)氰葉片不產(chǎn)氰不含氰不產(chǎn)氰產(chǎn)氰葉片不產(chǎn)氰不含氰產(chǎn)氰不產(chǎn)氰葉片不產(chǎn)氰不含氰不產(chǎn)氰不產(chǎn)氰據(jù)圖回答以下問題。(1)氰在牧草葉肉細(xì)胞的_中，由生化途徑可以看出基因與生物性狀的關(guān)系是_。(2)葉片的葉肉細(xì)胞中缺乏_酶，葉片可能的基因型是_。(3)從代謝的角度考慮，怎樣使葉片的提取液產(chǎn)氰？說明理由。_?！窘馕觥?1)細(xì)胞液是含有多種有機(jī)物和無機(jī)物的復(fù)雜的水溶液。這些物質(zhì)中有的是細(xì)胞代謝產(chǎn)生的儲(chǔ)存物，有的是排泄物等。氰是經(jīng)過復(fù)雜代謝產(chǎn)生的，應(yīng)該在細(xì)胞液中。由產(chǎn)氰的生化途徑可以看出：能否產(chǎn)氰至少由D和H兩個(gè)基因決定，也就是說多個(gè)基因決定一種性狀；從上述途徑還可以看出：基因通過控制酶的合成來控制生物的代謝，進(jìn)而控制生物的性狀。(2)因?yàn)樵谌~片的提取液中加入氰酸酶就能產(chǎn)氰，說明葉片的提取液中含有含氰糖苷，即葉片中含有基因D而不含基因H，因而不含有氰酸酶；在葉片的提取液中加入含氰糖苷就能產(chǎn)生氰，說明葉片合成含氰糖苷受阻，不含有基因D，而含有基因H。(3)從表格中可知葉片的葉肉細(xì)胞中，既無基因D又無基因H，它不能產(chǎn)生含氰糖苷和氰酸酶，要想使它產(chǎn)生氰，只有同時(shí)加入含氰糖苷和氰酸酶，因?yàn)楹杼擒赵谇杷崦傅淖饔孟履墚a(chǎn)氰?！敬鸢浮?1)細(xì)胞液多個(gè)基因決定一種性狀，基因通過控制酶的合成來控制生物的代謝，進(jìn)而控制生物的性狀(2)氰酸ddHH或ddHh(3)同時(shí)加入含氰糖苷和氰酸酶；理由是含氰糖苷在氰酸酶的作用下能產(chǎn)氰15甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤(G)的N位置上帶有乙基而成為7­乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對(duì)而與胸腺嘧啶(T)配對(duì)，從而使DNA序列中GC對(duì)轉(zhuǎn)換成AT對(duì)。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通常可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請(qǐng)回答下列問題：(1)經(jīng)過處理后發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，說明這種變異為_突變。(2)用EMS溶液浸泡種子是為了提高_(dá)，某一性狀出現(xiàn)多種變異類型，說明變異具有_。(3)EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，而染色體的_不變。(4)誘變選育出的變異水稻植株還可通過DNA測(cè)序的方法進(jìn)行檢測(cè)，通常該植株根、莖和葉都可作為檢測(cè)材料，這是因?yàn)開?！窘馕觥?1)隱性突變自交后代只有一種性狀，所以這種變異為顯性突變。(2)用EMS溶液浸泡種子，容易誘發(fā)基因突變，提高了突變頻率；由于某一性狀出現(xiàn)多種變異類型，說明變異是不定向的。(3)EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生基因突變，不會(huì)引起染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變。(4)誘變選育出的水稻是由受精卵發(fā)育而成的，其體細(xì)胞具有相同的基因型?！敬鸢浮?1)顯性(2)基因突變頻率不定向性(3)結(jié)構(gòu)和數(shù)目(4)該水稻植株體細(xì)胞基因型相同15