2018版高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第四節(jié) 第1課時(shí) 基因突變教學(xué)案 蘇教版必修2

第1課時(shí)基因突變1.基因突變是指由DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或替 換等引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。2基因突變的原因很多，按是否有人為因素的干預(yù)， 可分為人工誘變和自發(fā)突變兩大類(lèi)。3誘導(dǎo)基因發(fā)生突變的因素有物理因素、化學(xué)因素以 及生物因素。4基因突變的特征有發(fā)生頻率低、方向不確定和隨機(jī) 發(fā)生等。5基因突變是生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供 了原始材料。一、實(shí)例鐮刀型細(xì)胞貧血癥1癥狀：紅細(xì)胞呈鐮刀狀，容易破裂，造成嚴(yán)重貧血。2病因填圖(1)直接原因：蛋白質(zhì)異常。組成血紅蛋白分子的一個(gè)谷氨酸被替換成了纈氨酸，從而引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。(2)根本原因：發(fā)生了基因突變。堿基對(duì)由T/A突變成A/T。二、基因突變1. 概念：指由DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或替換等引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。2類(lèi)型(1)自發(fā)突變是指在沒(méi)有人為因素的干預(yù)下基因產(chǎn)生的變異。(2)人工誘變是指在人為因素的干預(yù)下基因產(chǎn)生的變異。3特點(diǎn)(1)發(fā)生頻率低：自發(fā)突變頻率很低；人工誘變能提高變異頻率。(2)方向不確定：一個(gè)基因可以向不同方向發(fā)生變異，從而產(chǎn)生多個(gè)等位基因。(3)隨機(jī)發(fā)生：基因突變可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期?；蛲蛔兛砂l(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。4意義：產(chǎn)生等位基因；是生物變異的根本來(lái)源；為生物進(jìn)化提供原材料。1判斷下列說(shuō)法的正誤(1)基因突變是指由DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或替換而引起的基因數(shù)量的改變(×)(2)基因突變通常發(fā)生在DNA復(fù)制過(guò)程中()(3)基因突變都是在人為因素干預(yù)下產(chǎn)生的(×)(4)基因突變產(chǎn)生了等位基因一定能導(dǎo)致產(chǎn)生一種新的表現(xiàn)型(×)(5)親代的基因突變都能傳給下一代(×)(6)基因突變是生物變異的根本來(lái)源，它為生物進(jìn)化提供了原始材料()2若生物體的一個(gè)基因中增加了一個(gè)堿基對(duì)，這種變化屬于()A基因突變B染色體數(shù)目變異C染色體結(jié)構(gòu)變異解析：選A基因突變是指基因中堿基對(duì)的增添、缺失或替換。因此，一個(gè)基因中增加了一個(gè)堿基對(duì)屬于基因突變。3人類(lèi)鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)生的根本原因是()A染色體變異B基因重組C基因突變解析：選C人類(lèi)鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)生的根本原因是基因突變。4遺傳學(xué)家發(fā)現(xiàn)某基因突變后，但由該基因編碼的多肽沒(méi)有改變。這種突變最可能是()A替換了一個(gè)堿基對(duì)B缺失了一個(gè)堿基對(duì)C插入了一個(gè)堿基對(duì)解析：選A替換一個(gè)堿基對(duì)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，編碼的氨基酸可能不發(fā)生改變。5物理因素、化學(xué)因素和生物因素均可誘發(fā)基因突變。下列屬于生物因素的是()AX射線B亞硝酸C病毒解析：選C病毒屬于誘導(dǎo)基因突變的生物因素。6下列說(shuō)法不屬于基因突變特點(diǎn)的是()A突變是不定向的B突變后的性狀一般對(duì)生物生存有利C突變頻率一般很低解析：選B基因突變具有不定向性，多害少利性，突變后的基因是有害或有利取決于環(huán)境；自然情況下，基因突變具有低頻性。7基因突變是生物變異的根本來(lái)源和生物進(jìn)化的原始材料，其原因是()A能產(chǎn)生新基因B發(fā)生的頻率高C能產(chǎn)生大量有利變異解析：選A基因突變可以產(chǎn)生等位基因，有可能形成一種新的生物性狀。8下列有關(guān)基因突變的敘述，錯(cuò)誤的是()A只有真核生物才能發(fā)生基因突變B基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原材料C基因堿基序列改變不一定導(dǎo)致性狀改變解析：選A病毒、原核生物、真核生物都能發(fā)生基因突變。1基因突變的概念圖解2基因突變的原因分析外部因素可以直接損傷DNA分子或改變基因的堿基序列，所以外因引起的基因突變不只是發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，而是細(xì)胞分裂的各個(gè)時(shí)期都可能發(fā)生。3基因突變發(fā)生的過(guò)程及時(shí)間基因突變主要發(fā)生在細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制過(guò)程中。由于這時(shí)穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)解旋形成單鏈DNA，穩(wěn)定性大大下降，極易受到內(nèi)外因素干擾使原來(lái)的堿基序列發(fā)生變化，導(dǎo)致基因發(fā)生突變。名師點(diǎn)撥基因突變對(duì)生物性狀的影響(1)有些基因突變并不引起生物性狀的改變。由于多種密碼子可以決定同一種氨基酸，因此某些基因突變并不引起生物性狀的改變。例如：UUC和UUU都是苯丙氨酸的密碼子，當(dāng)C改變?yōu)閁時(shí)，不會(huì)改變決定的氨基酸。隱性基因的突變?cè)陔s合狀態(tài)下不會(huì)引起性狀的改變。(2)有些基因突變可引起生物性狀的改變?；蛲蛔兛赡軙?huì)導(dǎo)致肽鏈延長(zhǎng)(推后終止)?；蛲蛔兛赡軙?huì)導(dǎo)致肽鏈縮短(提前終止)?；蛲蛔兛赡軙?huì)導(dǎo)致肽鏈無(wú)法合成(如RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)被破壞，轉(zhuǎn)錄不能發(fā)生，肽鏈無(wú)法合成)?；蛲蛔兛赡軙?huì)導(dǎo)致合成的蛋白質(zhì)種類(lèi)改變(氨基酸種類(lèi)或排列次序改變)。思考探究1(1)基因突變通常發(fā)生于細(xì)胞生命歷程中的哪一階段？提示：體細(xì)胞有絲分裂的間期或性原細(xì)胞減數(shù)第一次分裂的間期。(2)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。它只是改變了基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并未改變基因在DNA分子和染色體上的位置。(3)基因中堿基對(duì)改變(替換)與堿基對(duì)增添和缺失相比，哪一個(gè)對(duì)肽鏈合成的影響大，為什么？提示：堿基對(duì)的增添和缺失影響大。發(fā)生堿基對(duì)替換時(shí)，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發(fā)生改變。(4)基因突變?cè)陲@微鏡下能否觀察到？提示：不能。題組沖關(guān)1基因突變一般發(fā)生在以下哪一過(guò)程中()A受精作用 B細(xì)胞分化CDNA復(fù)制 D蛋白質(zhì)合成解析：選C基因突變一般發(fā)生在細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制過(guò)程中。由于此時(shí)穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)解旋形成單鏈DNA，穩(wěn)定性大大下降，極易受外界因素干擾而使原來(lái)的堿基序列發(fā)生變化，導(dǎo)致基因突變。2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(模板鏈)發(fā)生由CCGCTAACGCCGCGAACG的變化，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(méi)有改變C基因和性狀均沒(méi)有改變 D基因沒(méi)變，性狀改變解析：選A從基因變化的情況可看出：基因片段中的T突變?yōu)镚，對(duì)應(yīng)的mRNA上的密碼子由GAU變成GCU，編碼的氨基酸由天冬氨酸變?yōu)楸彼?，氨基酸的改變引起生物性狀的改變?低頻性和普遍性(1)低頻性：高等生物基因突變的頻率一般為1.0×1081.0×105。人工誘變可以提高突變頻率，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更多的變異類(lèi)型，以獲得更多的具有有利突變性狀的生物。(2)普遍性：在自然界各物種中普遍存在。2隨機(jī)性和不定向性特點(diǎn)圖例解釋隨機(jī)性基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，可能是左圖中的種子時(shí)期，也可能是幼苗期，也可能是成熟期基因突變可以發(fā)生在同一個(gè)體的不同部位，如可以發(fā)生在左圖中根部，也可以發(fā)生在莖部等不定向性如左圖中基因A可以突變成a1、a2、a3，它們之間也可以相互突變，并互稱(chēng)為等位基因3.可逆性和少利多害性(1)可逆性：野生型基因經(jīng)過(guò)突變成為突變型基因的過(guò)程稱(chēng)為正向突變。正向突變的低頻性說(shuō)明野生型基因是一個(gè)比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。突變基因又可以通過(guò)突變而成為野生型基因，這一過(guò)程稱(chēng)為回復(fù)突變。從表中同樣可以看到回復(fù)突變是難得發(fā)生的，說(shuō)明突變基因也是一個(gè)比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。正向突變率總是高于回復(fù)突變率。(2)少利多害性：一般基因突變會(huì)產(chǎn)生不利的影響，被淘汰或是死亡，但有極少數(shù)會(huì)使物種增強(qiáng)適應(yīng)性。名師點(diǎn)撥染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別(1)從圖形上區(qū)別。(2)從是否產(chǎn)生新基因上來(lái)區(qū)別。染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異?；蛲蛔兪腔蚪Y(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對(duì)的增添、缺失或替換?；蛲蛔儗?dǎo)致新基因的產(chǎn)生，染色體結(jié)構(gòu)變異未形成新的基因。思考探究2(1)下表列舉了不同生物的不同基因的自發(fā)突變頻率。生物表現(xiàn)型突變頻率肺炎球菌青霉素抗性1.0×107玉米皺縮種子1.0×106紫色種子1.0×105無(wú)色種子1.0×105人血友病2.0×105視網(wǎng)膜色素瘤2.0×105軟骨發(fā)育不全5.0×105據(jù)表分析，基因突變有什么特征？(至少列舉2條)提示：基因突變自發(fā)突變率很低。不同生物有不同的基因突變頻率。同一生物不同的基因突變頻率不一定相同。(2)人工誘變應(yīng)選擇什么樣的材料？提示：由于基因突變往往發(fā)生于細(xì)胞分裂過(guò)程中，故人工誘變宜選擇分裂旺盛的材料，如萌發(fā)的種子或幼苗等。(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。(4)基因突變產(chǎn)生的性狀對(duì)生物有害時(shí)，對(duì)人類(lèi)也有害，對(duì)生物有利時(shí)，對(duì)人類(lèi)也有利。這樣理解對(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(lèi)有利，反之亦然，如由于基因突變導(dǎo)致某些害蟲(chóng)雄性不育，這對(duì)害蟲(chóng)不利，但卻對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利。題組沖關(guān)3.右圖表示在生物的一個(gè)群體中某一基因的類(lèi)型及其關(guān)系，下列結(jié)論不能從圖中分析得到的是()A表明基因的突變具有多方向性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解析：選D圖示中A基因可以突變成a1、a2、a3，說(shuō)明基因突變具有多方向性；同時(shí)A基因可以突變成a1基因，a1基因也可以突變成A基因，說(shuō)明基因突變具有可逆性；控制同一性狀的基因有區(qū)別，其根本原因是其堿基的序列不同。4與自發(fā)突變相比，人工誘變()A對(duì)生物的生存是有利的B可以引起性狀的定向變異C產(chǎn)生的性狀都是顯性性狀D突變率比自發(fā)突變的高解析：選D突變具有多害少利性，因此人工誘變對(duì)生物的生存不一定是有利的；突變具有不定向性；人工誘變產(chǎn)生的生物性狀不一定是顯性性狀，也可能是隱性性狀；人工誘變的突變率比自發(fā)突變的突變率高。一、選擇題1白化病患者的最根本病因是()A缺乏黑色素B缺乏酪氨酸C缺乏酪氨酸酶D控制合成酪氨酸酶的基因不正常解析：選D白化病是由于控制酪氨酸酶的基因異常而引起，導(dǎo)致患者不能正常合成酪氨酸酶，因而不能將酪氨酸合成為黑色素。可見(jiàn)產(chǎn)生白化病的根本原因是控制合成酪氨酸酶的基因不正常。2某嬰兒不能消化牛奶，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)其乳糖酶分子中有一個(gè)氨基酸改變而導(dǎo)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乳糖酶基因中發(fā)生了堿基對(duì)的替換D乳糖酶基因缺失一個(gè)堿基對(duì)解析：選C因?yàn)槿樘敲阜肿又兄挥幸粋€(gè)氨基酸改變而導(dǎo)致了乳糖酶失活，所以其根本原因是控制乳糖酶合成的基因中發(fā)生了堿基對(duì)的替換。3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b的突變頻率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：選BX射線屬于物理誘變因子，會(huì)提高基因B和基因b的突變頻率。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基因結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變C遺傳密碼沒(méi)有改變D合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列沒(méi)有改變解析：選D基因突變會(huì)導(dǎo)致遺傳信息改變，基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；基因突變后，相應(yīng)的遺傳密碼會(huì)發(fā)生改變，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，基因突變后，其控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列沒(méi)有改變，因此其性狀沒(méi)有發(fā)生改變。5下列各項(xiàng)中屬于化學(xué)誘變因素的是()A電離輻射 BX射線CRous肉瘤病毒 D亞硝胺解析：選D電離輻射和X射線屬于物理誘變因素，Rous肉瘤病毒屬于生物誘變因素，亞硝胺是化學(xué)誘變因素。6下面是有關(guān)果蠅的培養(yǎng)記錄。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明()海拔高度(m)5 0005 0003 0003 000溫度()19251925突變率(%)0.230.630.230.63A果蠅在25 時(shí)突變率最高B果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關(guān)C果蠅的突變是通過(guò)影響酶的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)的D果蠅的培養(yǎng)地點(diǎn)(所處的海拔高度)與突變率有關(guān)解析：選B在相同的海拔高度下，培養(yǎng)的溫度條件不同，果蠅的突變率具有顯著差異，這說(shuō)明果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關(guān)。7汽車(chē)尾氣中有多種因子能誘發(fā)基因突變。相關(guān)敘述正確的是()A基因突變是生物變異的根本來(lái)源B汽車(chē)尾氣會(huì)使基因發(fā)生定向突變C基因突變都能遺傳給后代D基因突變不會(huì)改變細(xì)胞的基因型解析：選A基因突變能引起基因結(jié)構(gòu)的改變，是生物變異的根本來(lái)源；基因突變具有不定向性，所以汽車(chē)尾氣不會(huì)使基因發(fā)生定向突變；基因突變發(fā)生在生殖細(xì)胞中，可以遺傳給后代，基因突變發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不遺傳給后代；基因突變使原有基因變?yōu)槠涞任换?，從而改變?xì)胞的基因型。8人類(lèi)血管性假血友病基因位于第12號(hào)染色體上，該病有20多種突變類(lèi)型。這表明基因突變具有()A多方向性 B有利性C稀有性 D可逆性解析：選A基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、低頻性、多害少利性和不定向性。人類(lèi)血管性假血友病基因有20多種突變類(lèi)型，說(shuō)明基因突變具有不定向性，即多方向性。二、非選擇題9一種鏈異常的血紅蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及對(duì)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137138139140141142143144145HbAACC蘇氨酸UCC絲氨酸AAA賴(lài)氨酸UAC酪氨酸CGU精氨酸UAA終止HbwaACC蘇氨酸UCA絲氨酸AAU天冬酰胺ACC蘇氨酸GUU纈氨酸AAG賴(lài)氨酸CCU脯氨酸CGU精氨酸UAG終止(1)Hbwa異常的直接原因是鏈第_位的_(氨基酸)對(duì)應(yīng)的密碼子缺失了一個(gè)堿基，從而使合成的肽鏈的氨基酸的順序發(fā)生改變。(2)異常血紅蛋白鏈發(fā)生變化的根本原因是_。(3)這種變異與其他可遺傳變異相比，最突出的特點(diǎn)是能產(chǎn)生_。(4)如果要使該變異影響最小，在突變基因的突變點(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 B增加3個(gè)堿基對(duì)C缺失3個(gè)堿基 D缺失2個(gè)堿基對(duì)解析：(1)比較Hbwa和HbA137位以后的氨基酸序列及對(duì)應(yīng)的密碼子可知，Hbwa異常的直接原因是鏈第138位的絲氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子缺失了一個(gè)堿基，從而使合成的肽鏈的氨基酸的順序發(fā)生改變。(2)根據(jù)表格可知，異常血紅蛋白形成的直接原因是mRNA上缺失一個(gè)堿基C，該變化形成的根本原因是控制血紅蛋白鏈合成的基因中一個(gè)堿基對(duì)(CG)缺失。(3)堿基對(duì)缺失屬于基因突變，與其他變異相比，其突出的特點(diǎn)是能產(chǎn)生新基因。(4)在突變基因的突變點(diǎn)的附近，再增加1個(gè)堿基對(duì)或缺失2個(gè)堿基對(duì)，這樣只會(huì)導(dǎo)致其控制合成的蛋白質(zhì)中一個(gè)氨基酸發(fā)生改變或缺失，使該變異影響最小。答案：(1)138絲氨酸(2)控制血紅蛋白鏈合成的基因中一個(gè)堿基對(duì)CG缺失(3)新基因(4)D10一對(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(zhǎng)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_(kāi)，則可推測(cè)毛色異常是_性基因突變?yōu)開(kāi)性基因的直接結(jié)果，因?yàn)開(kāi)。(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_(kāi)，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為_(kāi)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11。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，與其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11，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為毛色正常。答案：(1)11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11的結(jié)果(2)11毛色正常一、選擇題1基因突變的原因是()A染色體上的DNA變成了蛋白質(zhì)B染色體上的DNA變成了RNAC染色體上的DNA中的基因數(shù)目減少了或增多了D染色體上的DNA中的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變解析：選D基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA分子中基因發(fā)生的堿基對(duì)的替換、增添和缺失都會(huì)引起基因突變。2下列各項(xiàng)中，不容易發(fā)生基因突變的是()A神經(jīng)細(xì)胞B正在進(jìn)行無(wú)絲分裂的蛙的紅細(xì)胞C根尖分生區(qū)細(xì)胞D正在進(jìn)行染色體復(fù)制的精原細(xì)胞解析：選A神經(jīng)細(xì)胞屬于成熟的細(xì)胞，不再分裂，不發(fā)生DNA復(fù)制，故最不容易發(fā)生基因突變。3堿基類(lèi)似物能夠與不同的堿基配對(duì)，對(duì)青霉菌進(jìn)行誘變育種時(shí)，在培養(yǎng)基中加入一定量堿基類(lèi)似物，最可能產(chǎn)生的突變類(lèi)型是()ADNA復(fù)制提前終止 B發(fā)生堿基替換C堿基數(shù)目的增加 D堿基數(shù)目的減少解析：選B根據(jù)題意可知，堿基類(lèi)似物能夠與不同的堿基配對(duì)，因此在DNA復(fù)制過(guò)程中，由于堿基類(lèi)似物的影響，DNA分子中的某些堿基可能會(huì)替換成堿基類(lèi)似物，從而導(dǎo)致基因發(fā)生突變。此過(guò)程只會(huì)導(dǎo)致DNA分子發(fā)生堿基的替換，而不會(huì)導(dǎo)致DNA復(fù)制的提前終止，以及DNA分子中堿基數(shù)目的增加或減少。4Tay­Sachs病是一種基因病，可能是由于基因突變而產(chǎn)生異常酶引起的。下表為正常酶和異常酶的部分氨基酸序列。根據(jù)題干信息，推斷異常酶的mRNA不同于正常酶的mRNA原因是()酶的種類(lèi)密碼子位置4567正常酶蘇氨酸(ACU)絲氨酸(UCU)纈氨酸(GUU)谷氨酰胺(CAG)異常酶蘇氨酸(ACU)酪氨酸(UAC)絲氨酸(UCU)纈氨酸(GUU)A.第5個(gè)密碼子中插入堿基AB第6個(gè)密碼子前UCU被刪除C第7個(gè)密碼子中的C被G替代D第5個(gè)密碼子前插入U(xiǎn)AC解析：選D若第5個(gè)密碼子中插入堿基A，則第5、6、7個(gè)密碼子依次是UAC、UGU、UCA，與表中內(nèi)容不符；若第6個(gè)密碼子前UCU被刪除，則第5、6個(gè)密碼子應(yīng)該為GUU、CAG，與表中內(nèi)容不符；若第7個(gè)密碼子中的C被G替代，則第5、6個(gè)密碼子應(yīng)該不變，且第7個(gè)密碼子應(yīng)該為GAG，與表中內(nèi)容不符；若第5個(gè)密碼子前插入U(xiǎn)AC，則第4個(gè)密碼子編碼的氨基酸不變，第5個(gè)密碼子編碼的氨基酸為酪氨酸，第6、7個(gè)密碼子編碼的氨基酸依次是原先第5、6個(gè)密碼子編碼的氨基酸，與表中內(nèi)容相符。5由于編碼酶X的基因中某個(gè)堿基對(duì)被替換，酶X變?yōu)槊竃。下表顯示，酶Y與酶X相比，可能出現(xiàn)的四種狀況。下列有關(guān)分析合理的是()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狀況說(shuō)明基因結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生改變B狀況是因?yàn)榘被釘?shù)減少了50%C狀況是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致終止密碼子提前D狀況翻譯的肽鏈變短解析：選C狀況說(shuō)明基因突變前后轉(zhuǎn)錄形成的密碼子編碼的氨基酸序列相同；狀況，氨基酸的數(shù)目沒(méi)有減少，可能與氨基酸的種類(lèi)有關(guān)；狀況是由于基因突變后，終止密碼子前移，翻譯形成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；狀況翻譯的肽鏈變長(zhǎng)。6人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病。但大劑量的131I對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接()A插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變B替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變C造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異D誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代解析：選C131I不能插入DNA分子中，也不能替換DNA分子中的堿基；大劑量的放射性同位素131I會(huì)導(dǎo)致基因突變或染色體結(jié)構(gòu)的變異；甲狀腺中的細(xì)胞屬于體細(xì)胞，發(fā)生基因突變后不會(huì)遺傳給下一代。7擬南芥細(xì)胞中某個(gè)基因的編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段中插入了一個(gè)堿基對(duì)，下列分析正確的是()A根尖成熟區(qū)細(xì)胞一般均可發(fā)生此過(guò)程B該細(xì)胞的子代細(xì)胞中遺傳信息不會(huì)發(fā)生改變C若該變異發(fā)生在基因中部，可能導(dǎo)致翻譯過(guò)程提前終止D若在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對(duì)，對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小解析：選C基因突變一般發(fā)生在分裂間期，而根尖成熟區(qū)細(xì)胞已經(jīng)高度分化，不再分裂，因此該區(qū)細(xì)胞一般不會(huì)發(fā)生基因突變；某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對(duì)，即發(fā)生了基因突變，這可導(dǎo)致子代細(xì)胞中遺傳信息發(fā)生改變；若該變異發(fā)生在基因中部，可能導(dǎo)致突變位點(diǎn)的密碼子變成終止密碼子，進(jìn)而導(dǎo)致翻譯過(guò)程提前終止；若在插入位點(diǎn)再缺失1個(gè)堿基對(duì)，對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小。8關(guān)于基因突變的下列敘述，錯(cuò)誤的是()A基因突變是指基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的增添、缺失或替換B基因突變是由于基因中脫氧核苷酸的種類(lèi)、數(shù)量或排列順序的改變而發(fā)生的C基因突變可以在一定的外界環(huán)境條件或者生物內(nèi)部因素的作用下發(fā)生D基因突變的突變頻率是很低的，并且都是有害的解析：選D基因突變是指基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的增添、缺失或替換，也會(huì)導(dǎo)致基因中脫氧核苷酸的種類(lèi)、數(shù)量或排列順序發(fā)生改變；引起基因突變的原因包括內(nèi)因(生物內(nèi)部因素)和外因(一定的外界環(huán)境條件)；基因突變的突變頻率是很低的，并且大都是有害的。9堿基類(lèi)似物5­溴尿嘧啶(5­Bu)既能與堿基A配對(duì)，又可以與堿基G配對(duì)。在含有5­Bu、A、G、C、T五種物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，得到突變體大腸桿菌。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A該培養(yǎng)液中大腸桿菌的基因突變頻率明顯提高B發(fā)生突變的大腸桿菌DNA分子中共有6種堿基配對(duì)方式C大腸桿菌在此培養(yǎng)基上至少繁殖3代，才能實(shí)現(xiàn)DNA分子某位點(diǎn)上堿基對(duì)從TA到CG的替換D很多位點(diǎn)發(fā)生TA到CG的替換后，DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)解析：選B根據(jù)題干信息，堿基類(lèi)似物5­溴尿嘧啶(5­Bu)既能與堿基A配對(duì)，又可以與堿基G配對(duì)，使得堿基對(duì)發(fā)生改變，則該培養(yǎng)液中大腸桿菌基因突變頻率明顯提高；發(fā)生突變的大腸桿菌DNA分子中共有4種堿基配對(duì)方式，即5­BuA,5­BuG、AT、GC；5­溴尿嘧啶可以與A配對(duì)，又可以和G配對(duì)，復(fù)制一次A5­溴尿嘧啶，復(fù)制第二次時(shí)有5­溴尿嘧啶G，復(fù)制第三次CG，所以需要經(jīng)過(guò)3次復(fù)制后，才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中某DNA分子某位點(diǎn)上堿基對(duì)從TA到GC的替換；AT之間2個(gè)氫鍵，CG之間3個(gè)氫鍵，則很多位點(diǎn)發(fā)生TA到CG的替換后，DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)。二、非選擇題10在一個(gè)常規(guī)飼養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)小鼠封閉種群中，偶然發(fā)現(xiàn)幾只小鼠在出生第二周后開(kāi)始脫毛，以后終生保持無(wú)毛狀態(tài)。為了解該性狀的遺傳方式，研究者設(shè)置了6組小鼠交配組合，統(tǒng)計(jì)相同時(shí)間段內(nèi)繁殖結(jié)果如下表：組合編號(hào)交配組合××××××產(chǎn)仔次數(shù)6617466子代小鼠總數(shù)(只)脫毛920291100有毛122711001340注：純合脫毛，純合脫毛 ，純合有毛，純合有毛 ，雜合，雜合 (1)已知、組子代中脫毛、有毛性狀均不存在性別差異，說(shuō)明相關(guān)基因位于_染色體上。(2)組的繁殖結(jié)果表明脫毛、有毛性狀是由_基因控制的，相關(guān)基因的遺傳符合_定律。(3)組的繁殖結(jié)果說(shuō)明，小鼠表現(xiàn)出脫毛性狀不是_影響的結(jié)果。(4)在封閉小種群中，偶然出現(xiàn)的基因突變屬于_。此種群中同時(shí)出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是_。(5)測(cè)序結(jié)果表明，突變基因序列模板鏈中的1個(gè)G突變?yōu)锳，推測(cè)密碼子發(fā)生的變化是_(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A由GGA變?yōu)锳GAB由CGA變?yōu)镚GAC由AGA變?yōu)閁GA D由CGA變?yōu)閁GA(6)研究發(fā)現(xiàn)，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，推測(cè)出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質(zhì)合成_。解析：(1)因脫毛和有毛性狀與性別無(wú)關(guān)，故相關(guān)基因位于常染色體上。(2)第組子代中有毛和脫毛小鼠的比例接近31，故該性狀受一對(duì)等位基因控制，符合孟德?tīng)柕姆蛛x定律。(3)由V和兩組可確定有毛為顯性性狀、無(wú)毛為隱性性狀，第組的親代為純合脫毛小鼠(設(shè)基因型為aa)，其子代也都為純合脫毛小鼠(aa)，可見(jiàn)脫毛性狀不是環(huán)境影響的結(jié)果。(4)若此種群中同時(shí)出現(xiàn)了幾只脫毛小鼠，則可能在該小種群中突變基因的頻率足夠高。(5)密碼子在mRNA上，模板鏈中G突變?yōu)锳，則mRNA中應(yīng)是C變?yōu)閁，故D項(xiàng)正確。(6)“突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì)”，其原因可能是突變引起mRNA中終止密碼子提前，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成提前終止。答案：(1)常(2)一對(duì)等位孟德?tīng)柗蛛x(3)環(huán)境因素(4)自發(fā)(自然)突變突變基因的頻率足夠高(5)D(6)提前終止15