（江蘇專用）2019版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第7單元 生物的變異、育種與進(jìn)化 第20講 基因突變與基因重組學(xué)案

第20講基因突變與基因重組 江蘇最新考綱1.基因重組及其意義(B)。2.基因突變的特征和原因(B)。考點(diǎn)一基因突變(5年14考)1.基因突變的實(shí)例鐮刀型細(xì)胞貧血癥(1)圖示中a、b、c過程分別代表DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。突變主要發(fā)生在a(填字母)過程中。(2)患者貧血的直接原因是血紅蛋白異常，根本原因是發(fā)生了基因突變，堿基對(duì)由突變成。2.基因突變要點(diǎn)歸納1.真題重組判斷正誤(1)用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株與用甲基綠和吡羅紅對(duì)細(xì)胞染色觀察核酸分布所用核心技術(shù)相同。(2016·全國(guó)卷，2C)(×)(2)基因的自發(fā)突變率雖然很低，但對(duì)進(jìn)化非常重要。(2012·海南卷，23A)()(3)大腸桿菌經(jīng)誘變育種可獲得人胰島素高產(chǎn)菌株。(2012·海南卷，5B)(×)(4)某二倍體植物染色體上的等位基因B1突變?yōu)锽2可能是由于堿基對(duì)替換或堿基對(duì)插入造成的。(2013·海南，22A改編)()以上內(nèi)容主要源自教材必修2 P8082基因突變和基因重組相關(guān)知識(shí)。全面把握基因突變、基因重組內(nèi)涵、特點(diǎn)、發(fā)生范圍及其在育種上的應(yīng)用是解題關(guān)鍵。2.(教材P82“批判性思維”改編)基因突變頻率很低，而且大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的，但為何它仍可“為生物進(jìn)化提供原材料”？提示對(duì)于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但是，一個(gè)物種往往是由許多個(gè)體組成的，就整個(gè)物種來看，在漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對(duì)生物的進(jìn)化有重要意義。因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料。1.(2017·鹽城二模)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是：正常血紅蛋白的兩條鏈上的第6位谷氨酸被纈氨酸所替代。雜合子(Aa)的一對(duì)等位基因都能表達(dá)，在非洲瘧疾流行的地區(qū)，該基因型的個(gè)體很多，頻率也很穩(wěn)定。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.鐮刀型細(xì)胞貧血癥可通過光學(xué)顯微鏡檢測(cè)出來B.基因型為Aa個(gè)體的血紅蛋白均有一條鏈不正常C.基因通過控制血紅蛋白的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀D.Aa頻率穩(wěn)定的原因可能是顯性純合子比雜合子更易感染瘧疾解析鐮刀型細(xì)胞貧血癥形成的根本原因是基因突變，基因突變通過光學(xué)顯微鏡不能觀察到，但可通過光學(xué)顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài)來檢測(cè)，A正確；雜合子(Aa)的一對(duì)等位基因都能表達(dá)，因此基因型為Aa個(gè)體的血紅蛋白有的兩條鏈都正常，有的兩條鏈都異常，B錯(cuò)誤；鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是正常血紅蛋白的兩條鏈上的第6位谷氨酸被纈氨酸所替代，這說明基因通過控制血紅蛋白的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，C正確；根據(jù)題干信息“在非洲瘧疾流行的地區(qū)，該基因型的個(gè)體很多，頻率也很穩(wěn)定”可知，Aa頻率穩(wěn)定的原因可能是顯性純合子比雜合子更易感染瘧疾，D正確。答案B2.(2017·啟東中學(xué)高三10月)(多選)育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.這種性狀是由顯性基因突變成隱性基因引起的B.該變異植株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合子C.觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置D.將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系解析基因突變后性狀發(fā)生改變，說明發(fā)生的是顯性突變，從而說明原來的性狀為隱性，突變后的性狀為顯性，A錯(cuò)誤；由于該變異個(gè)體是雜合子，因此自交后，能出現(xiàn)變異性狀的純合子，B正確；基因突變?cè)陲@微鏡下觀察不到，C錯(cuò)誤；將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后，獲得的是單倍體，表現(xiàn)植物弱小，高度不育，要獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系，還需秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍，D錯(cuò)誤。答案ACD基因突變與生物性狀的關(guān)系(1)基因突變引起生物性狀的改變堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響替換小只改變1個(gè)氨基酸或不改變氨基酸序列增添大不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列缺失大不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列(2)基因突變未引起生物性狀改變的4大原因突變部位：基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。密碼子簡(jiǎn)并性：若新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對(duì)應(yīng)的是同一種氨基酸，此時(shí)突變基因控制的性狀不改變。隱性突變：若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個(gè)Aa，此時(shí)性狀也不改變。有些突變改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的位置，但該蛋白質(zhì)的功能不變?！炯磳W(xué)即練】1.用亞硝基化合物處理萌發(fā)的種子，發(fā)現(xiàn)某基因上一個(gè)腺嘌呤(A)經(jīng)脫氨基變成了次黃嘌呤(I)，I不能再與T配對(duì)，但能與C配對(duì)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.這種基因突變屬于人工誘變，堿基對(duì)被替換B.連續(xù)復(fù)制兩次后，含原基因的DNA分子占1/4C.突變產(chǎn)生的新基因與原基因互為等位基因D.突變性狀對(duì)該生物的生存是否有害，取決于能否適應(yīng)環(huán)境解析基因突變包括自發(fā)突變和人工誘變，題干中的亞硝基處理是人為施加的，所以屬于人工誘變；因?yàn)锳變?yōu)镮后，I不能與T配對(duì)，故突變后的DNA分子中AT堿基對(duì)被替換；因?yàn)橹挥蠨NA中一條鏈上的一個(gè)堿基發(fā)生改變，所以無論DNA分子復(fù)制多少次，都有1/2的DNA分子含原基因；基因突變產(chǎn)生等位基因；突變的性狀有害還是有利是相對(duì)的，取決于環(huán)境條件。答案B2.甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤變成7乙基鳥嘌呤，后者不與胞嘧啶配對(duì)而與胸腺嘧啶配對(duì)。為獲得更多的水稻變異類型，育種專家常用適宜濃度的EMS溶液浸泡種子后再進(jìn)行大田種植。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.使用EMS浸泡種子可以提高基因突變的頻率B.EMS的處理可使DNA序列中GC轉(zhuǎn)換成ATC.獲得的變異植株細(xì)胞核DNA中的嘌呤含量高于嘧啶D.經(jīng)EMS處理后，水稻體細(xì)胞中的染色體數(shù)目保持不變解析獲得的變異植株細(xì)胞核DNA中嘌呤含量等于嘧啶含量。答案C考點(diǎn)二基因重組(5年8考)1.概念2.類型(1)交叉互換：四分體的非姐妹染色單體的交叉互換(發(fā)生在減前期的四分體時(shí)期)(2)自由組合：位于非同源染色體上非等位基因自由組合(發(fā)生在減后期)(3)人工重組：轉(zhuǎn)基因技術(shù)(人為條件下進(jìn)行的)，即基因工程。(4)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。3.結(jié)果產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。4.意義(1)是生物變異的來源之一；(2)為生物進(jìn)化提供材料；(3)是形成生物多樣性的重要原因之一。如圖為某種生物中的部分染色體發(fā)生的兩種變異的示意圖，圖中和、和、和分別互為同源染色體。請(qǐng)思考：(1)則圖a和圖b所示的變異類型有何不同？它們的變異可發(fā)生于何時(shí)期？(2)圖a、b哪一種變異是“正常發(fā)生”的？哪類變異屬“遺傳病”？(3)如圖c為某種變異的結(jié)果，這應(yīng)由a、b中哪類變異引起？圖c提示(1)圖a中和為一對(duì)同源染色體，其上的非姐妹染色單體互換片段，該變異屬于基因重組，此過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期；圖b中和為非同源染色體，上的片段移接到上引起的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，該過程可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂等過程中。(2)圖a基因重組為正常變異，可增加配子多樣性，而圖b為異常變異，屬染色體結(jié)構(gòu)變異的“遺傳病”。(3)圖c的產(chǎn)生原因是圖a(四分體時(shí)期交叉互換所致)。1.如圖為某雄性動(dòng)物個(gè)體(基因型為AaBb，兩對(duì)等位基因位于不同對(duì)常染色體上)細(xì)胞分裂某一時(shí)期示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A.與該細(xì)胞活動(dòng)關(guān)系最密切的激素是雄性激素B.3和4上對(duì)應(yīng)位置基因不同是因?yàn)樵摷?xì)胞在間期發(fā)生了基因突變C.若該細(xì)胞以后正常進(jìn)行減數(shù)分裂可產(chǎn)生3種或4種不同基因型的配子(3與4未發(fā)生交換)D.1上a的出現(xiàn)可能屬于交叉互換，也可能是發(fā)生了基因突變解析據(jù)圖中同源染色體的行為變化可以看出，該細(xì)胞為初級(jí)精母細(xì)胞，所以與該細(xì)胞活動(dòng)關(guān)系最密切的激素是雄性激素，A正確；由于該雄性動(dòng)物的基因型為AaBb，據(jù)圖可知，B、b位于3和4這對(duì)同源染色體上，因此兩條染色體的相同位置就是等位基因，不是基因突變的原因，B錯(cuò)誤；如果是發(fā)生基因突變，則該細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生3種不同基因型的配子，如果是發(fā)生交叉互換，則會(huì)產(chǎn)生4種不同基因型的配子，C正確；由于該雄性動(dòng)物的基因型為AaBb，1上a的出現(xiàn)可能是同源染色體上發(fā)生了交叉互換，也可能是間期時(shí)發(fā)生了基因突變，D正確。答案B2.下列有關(guān)基因突變和基因重組的敘述，正確的是()A.獲得能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌的原理是基因突變B.非同源染色體片段之間局部交換可導(dǎo)致基因重組C.同源染色體上的基因也可能發(fā)生基因重組D.發(fā)生在水稻根尖內(nèi)的基因重組比發(fā)生在花藥中的更容易遺傳給后代解析獲得能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌的過程屬于基因工程，依據(jù)的原理是基因重組，A錯(cuò)誤；非同源染色體片段之間局部交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，不是基因重組，B錯(cuò)誤；在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期，同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換屬于基因重組，C正確；發(fā)生在水稻花藥中的變異比發(fā)生在根尖內(nèi)的變異更容易遺傳給后代，基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，水稻根尖內(nèi)不能發(fā)生基因重組，D錯(cuò)誤。答案C“三看法”判斷基因突變與基因重組【方法體驗(yàn)】1.下列關(guān)于生物變異的敘述，錯(cuò)誤的是()A.基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變B.基因重組一般發(fā)生在受精作用的過程中，是生物變異的重要來源C.三倍體無子西瓜屬于可遺傳的變異D.與基因突變不同，染色體結(jié)構(gòu)變異可以在高倍鏡下觀察到解析基因重組一般發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過程中，是生物變異的重要來源。答案B2.(2017·淮陰一中模擬)以下各項(xiàng)屬于基因重組的是()A.基因型為Aa的個(gè)體自交，后代發(fā)生性狀分離B.雌、雄配子隨機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生不同類型的子代個(gè)體C.YyRr個(gè)體自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型D.同卵雙生姐妹間性狀出現(xiàn)差異解析一對(duì)等位基因無法發(fā)生基因重組，A錯(cuò)誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂而非受精作用過程中，B錯(cuò)誤；基因重組指在生物體進(jìn)行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因重新組合，C正確；同卵雙生姐妹遺傳物質(zhì)相同，其性狀出現(xiàn)差異是由環(huán)境引起的，D錯(cuò)誤。答案C易錯(cuò)·防范清零易錯(cuò)清零易錯(cuò)點(diǎn)1誤認(rèn)為“DNA中堿基對(duì)的增添、缺失、改變”就是“基因突變”點(diǎn)撥DNA中堿基對(duì)的增添、缺失、改變基因突變易錯(cuò)點(diǎn)2誤認(rèn)為基因突變只發(fā)生在分裂“間期”點(diǎn)撥引起基因突變的因素分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素對(duì)DNA的損傷不僅發(fā)生在間期，而是在各個(gè)時(shí)期都有；另外，外部因素還可直接損傷DNA分子或改變堿基序列，并不是通過DNA的復(fù)制來改變堿基對(duì)，所以基因突變不只發(fā)生在間期細(xì)胞不分裂時(shí)也可發(fā)生基因突變。易錯(cuò)點(diǎn)3誤認(rèn)為基因突變都產(chǎn)生等位基因點(diǎn)撥不同生物的基因組組成不同，病毒和原核細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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，真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因。易錯(cuò)點(diǎn)4誤認(rèn)為基因突變都能遺傳給后代點(diǎn)撥基因突變?nèi)绻l(fā)生在有絲分裂過程中，一般不能遺傳給后代，但有些植物該突變可通過無性繁殖或“組織培養(yǎng)”遺傳給后代。易錯(cuò)點(diǎn)5誤認(rèn)為基因突變會(huì)使得基因“位置”或“數(shù)目”發(fā)生改變點(diǎn)撥基因突變僅改變了基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了新基因，并未改變基因位置，也未改變基因數(shù)量基因中堿基對(duì)缺失，只是成為了新基因，即基因猶在，只是“以舊換新”，并非“基因缺失”。 糾錯(cuò)小練1.如圖所示為人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG。據(jù)圖分析正確的是()A.過程發(fā)生了基因結(jié)構(gòu)的改變，增加了基因的種類B.過程為轉(zhuǎn)錄，是以脫氧核苷酸為原料，在有關(guān)酶的催化下完成的C.轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端裸露的三個(gè)堿基是CATD.控制血紅蛋白的基因中任意一個(gè)堿基發(fā)生替換都會(huì)引起鐮刀型細(xì)胞貧血癥解析過程表示DNA的復(fù)制，該過程中發(fā)生了基因突變，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)改變，產(chǎn)生了新基因，增加了基因的種類，A正確；過程為轉(zhuǎn)錄，是以核糖核苷酸為原料，在有關(guān)酶的催化下完成的，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端裸露的三個(gè)堿基是CAU，C錯(cuò)誤；由于密碼子具有簡(jiǎn)并性等原因，基因突變不一定會(huì)改變生物體的性狀，D錯(cuò)誤。答案A2.下列關(guān)于基因突變的說法，正確的是()A.基因突變一定能產(chǎn)生等位基因B.沒有外界因素的誘導(dǎo)也可能發(fā)生基因突變C.體細(xì)胞中的突變基因都不能遺傳給后代D.隨機(jī)性是指任何生物體都可能發(fā)生基因突變解析原核生物沒有同源染色體，這些生物的基因突變不產(chǎn)生等位基因，A錯(cuò)誤；基因突變可以自然發(fā)生(內(nèi)因)，也可以在物理、化學(xué)或生物等外界因素誘導(dǎo)下發(fā)生，B正確；體細(xì)胞中的突變基因不能通過有性生殖的方式遺傳給后代，但可以通過無性生殖的方式遺傳給后代，C錯(cuò)誤；任何生物都可能發(fā)生基因突變屬于基因突變的普遍性，隨機(jī)性是指生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、任何部位的基因都有可能發(fā)生基因突變，D錯(cuò)誤。答案B3.如圖表示雄果蠅(2N8)進(jìn)行某種細(xì)胞分裂時(shí)，處于四個(gè)不同階段細(xì)胞()中遺傳物質(zhì)或其載體()的數(shù)量。下列表述中，正確的是()A.在期間最易發(fā)生基因突變B.在階段的細(xì)胞內(nèi)，有2對(duì)同源染色體C.在階段的細(xì)胞內(nèi)，能發(fā)生基因重組D.在、階段的細(xì)胞內(nèi)，都可能含有兩個(gè)Y染色體解析為減數(shù)第二次分裂，而基因突變最易發(fā)生在分裂間期，A錯(cuò)誤；中染色體數(shù)目減半，且存在染色體單體，細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂，沒有同源染色體，B錯(cuò)誤；由圖分析可知所處階段可以代表減數(shù)第一次分裂的前期、中期和后期，而基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，C正確；能含有兩個(gè)Y染色體的時(shí)期是減數(shù)第二次分裂后期，所以只能在階段的細(xì)胞內(nèi)，D錯(cuò)誤。答案C課堂小結(jié)思維導(dǎo)圖晨讀必背1.基因突變是由DNA分子中堿基對(duì)的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，其本質(zhì)是形成新的等位基因。2.基因突變的隨機(jī)性是指基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上，也可以發(fā)生在同一DNA分子的不同部位。3.基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。4.同無性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性，其根本原因是產(chǎn)生新的基因組合機(jī)會(huì)多。5.基因重組只是“原有基因間的重新組合”，它既未改變基因的“質(zhì)”(未產(chǎn)生“新基因”)也未改變基因的“量”，只是產(chǎn)生了“新基因型”，其所產(chǎn)生的性狀應(yīng)稱作“重組性狀”而不是“新性狀”。隨堂·真題演練1.(2015·江蘇卷，15)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B.X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白花植株的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，是不定向的，環(huán)境起選擇作用，不是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果，A錯(cuò)誤；X射線可能引起基因突變，也可能引起染色體變異，B正確；雜交實(shí)驗(yàn)中若子代表現(xiàn)為突變性狀，則為顯性突變，若子代表現(xiàn)為正常性狀，則為隱性突變，C正確；若白花植株自交后代出現(xiàn)突變性狀，則為可遺傳變異，若后代無突變性狀，則為不可遺傳變異，D正確。答案A2.(2016·江蘇卷，22)(多選)為在酵母中高效表達(dá)絲狀真菌編碼的植酸酶，通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子AGA，由此發(fā)生的變化有()A.植酸酶氨基酸序列B.植酸酶mRNA序列C.編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性D.配對(duì)的反密碼子解析改變后的密碼子仍然對(duì)應(yīng)精氨酸，氨基酸的種類和序列沒有改變，A錯(cuò)誤；由于密碼子改變，植酸酶mRNA序列改變，B正確；由于密碼子改變后C(G)比例下降，DNA熱穩(wěn)定性降低，C正確；反密碼子與密碼子互補(bǔ)配對(duì)，為UCU，D正確。答案BCD3.(2016·海南卷，25)依據(jù)中心法則，若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，則該DNA序列的變化是()A.DNA分子發(fā)生斷裂B.DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基增添C.DNA分子發(fā)生堿基替換D.DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失解析原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，可能的原因是DNA分子發(fā)生堿基替換。堿基增添或缺失均會(huì)導(dǎo)致多個(gè)氨基酸序列的改變。答案C4.(2016·天津卷，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PKP能0突變型PKP不能100注：P：脯氨酸；K：賴氨酸；R：精氨酸下列敘述正確的是()A.S12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(cuò)誤；突變的產(chǎn)生最可能為堿基替換所致，因?yàn)橹桓淖兞艘粋€(gè)氨基酸，C錯(cuò)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(cuò)誤。答案A課后作業(yè) (時(shí)間：30分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題1.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B.X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、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B2.下列關(guān)于基因重組的說法，不正確的是()A.基因重組是生物產(chǎn)生變異的根本來源B.基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型C.有性生殖過程中可以發(fā)生基因重組D.基因重組的實(shí)質(zhì)是控制不同性狀的基因的重新組合解析生物產(chǎn)生變異的根本來源是基因突變，A錯(cuò)誤。答案A3.科研人員在某海島上發(fā)現(xiàn)多年前單一毛色的老鼠種群演變成了具有黃色、白色和黑色三種毛色的種群?；駻1(黃色)、A2(白色)、A3(黑色)的顯隱關(guān)系為A1對(duì) A2、A3顯性，A2對(duì) A3顯性，且黃色基因純合會(huì)致死。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.老鼠中出現(xiàn)多種毛色說明基因突變是不定向的B.多年前老鼠的單一毛色只可能是白色或黑色C.兩只黃色老鼠交配，子代中黃色老鼠概率為2/3D.不存在兩只老鼠雜交的子代有三種毛色的可能解析老鼠中出現(xiàn)多種毛色說明基因突變具有不定向性，A正確。由題目要求可知黃色基因純合會(huì)致死，所以多年前老鼠的單一毛色只可能是白色或黑色，B正確。兩只黃色老鼠交配，A1_×A1_，子代中黃色老鼠A1A1死亡，所以黃色概率為2/3，C正確。黃色A1A3和白色A2A3兩只老鼠雜交的子代有黃色A1A2、黃色A1A3、白色A2A3、黑色A3A3三種毛色，D錯(cuò)誤。答案D4.核輻射對(duì)人體危害很大，可誘發(fā)基因突變。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.核輻射可導(dǎo)致基因中堿基對(duì)的替換、增添和缺失B.人體產(chǎn)生的突變性狀不一定能夠遺傳給后代C.核輻射能明顯提高突變率且基因突變是不定向的D.核輻射誘發(fā)的基因突變可能會(huì)導(dǎo)致某個(gè)基因的缺失解析基因突變會(huì)導(dǎo)致基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，但不會(huì)導(dǎo)致某個(gè)基因的缺失，D錯(cuò)誤。答案D5.下列關(guān)于基因突變的敘述中，正確的是()A.在沒有外界不良因素的影響下，生物不會(huì)發(fā)生基因突變B.基因突變能產(chǎn)生自然界中原本不存在的基因，是變異的根本來源C.DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換都會(huì)引起基因突變D.基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在一個(gè)基因可突變成多個(gè)等位基因解析在沒有外界不良因素的影響下，生物也可能發(fā)生基因突變，A錯(cuò)誤；基因突變能產(chǎn)生自然界中原本不存在的原因，是變異的根本來源，B正確；DNA分子中無遺傳效應(yīng)的片段發(fā)生堿基對(duì)的替換不會(huì)引起基因突變，C錯(cuò)誤；基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在基因突變可發(fā)生于個(gè)體發(fā)育的各個(gè)時(shí)期，一個(gè)基因可突變成多個(gè)等位基因?qū)儆诨蛲蛔兊牟欢ㄏ蛐?，D錯(cuò)誤。答案B6.某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該突變可能是堿基對(duì)替換或堿基對(duì)插入造成的B.基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同，也可以不同C.基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼D.基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中解析基因突變是由堿基對(duì)的增添、缺失和替換引起的，A正確；突變后的密碼子可能與原密碼子決定同一種氨基酸，故基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同，也可以不同，B正確；自然界所有生物共用一套遺傳密碼，C正確；正常情況下，減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，同源染色體上的等位基因會(huì)隨著同源染色體的分離而分離，B1和B2基因不可能同時(shí)存在于同一個(gè)配子中，D錯(cuò)誤。答案D7.定點(diǎn)突變是指通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)等方法向目的DNA片段(可以是基因組，也可以是質(zhì)粒)中引入所需變化(通常是表征有利方向的變化)，包括堿基對(duì)的增添、缺失、替換等。定點(diǎn)突變能迅速、高效地提高DNA所表達(dá)的目的蛋白的性狀及表征，從而影響生物性狀，是基因研究工作中的一種非常有用的手段。下列有關(guān)定點(diǎn)突變的敘述中錯(cuò)誤的是()A.定點(diǎn)突變可以利用DNA探針進(jìn)行檢測(cè)B.定點(diǎn)突變引起的變異類型屬于基因突變C.應(yīng)用定點(diǎn)突變技術(shù)可培育具有新性狀的生物，形成新物種D.應(yīng)用定點(diǎn)突變技術(shù)可以研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系解析DNA探針可檢測(cè)DNA分子的堿基序列，定點(diǎn)突變包括堿基對(duì)的增添、缺失和替換等引起DNA分子堿基序列的改變，可以利用DNA探針進(jìn)行檢測(cè)，A正確；基因突變指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失和替換，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，定點(diǎn)突變包括堿基對(duì)的增添、缺失和替換等，屬于基因突變，B正確；新物種的產(chǎn)生需要與原物種形成生殖隔離，僅有堿基對(duì)的增添、缺失和替換等基因突變，可以產(chǎn)生新性狀，但不一定形成新物種，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能，結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系是蛋白質(zhì)組研究的重點(diǎn)之一，對(duì)某個(gè)已知基因的特定堿基進(jìn)行定點(diǎn)改變，可以改變對(duì)應(yīng)的氨基酸序列和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，D正確。答案C8.下列圖示過程可存在基因重組的是()解析A項(xiàng)中若兩對(duì)等位基因位于非同源染色體上，則會(huì)發(fā)生基因重組；B項(xiàng)中表示受精作用，因此不發(fā)生基因重組；C項(xiàng)中細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，因此不發(fā)生基因重組；D項(xiàng)中只有一對(duì)等位基因A、a，只能發(fā)生基因分離，不能發(fā)生基因重組。答案A二、多項(xiàng)選擇題9.下列關(guān)于基因重組的敘述，錯(cuò)誤的是()A.雜交后代出現(xiàn)31的分離比，不可能是基因重組導(dǎo)致的B.聯(lián)會(huì)時(shí)的交叉互換實(shí)現(xiàn)了同源染色體上等位基因的重新組合C.“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”中R型菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型菌的原理是基因重組D.基因重組導(dǎo)致生物性狀多樣性為生物進(jìn)化提供了最基本的原材料解析如果一對(duì)相對(duì)性狀是由非同源染色體上的兩對(duì)基因共同控制，則雜交后代出現(xiàn)31的分離比，可能是基因重組導(dǎo)致的，A錯(cuò)誤；聯(lián)會(huì)時(shí)的交叉互換實(shí)現(xiàn)了同源染色體上非等位基因的重新組合，B錯(cuò)誤；突變和基因重組為生物的進(jìn)化提供原材料，突變包括基因突變和染色體變異，D錯(cuò)誤。答案ABD10.減數(shù)分裂與生物變異具有密切的關(guān)系。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是()A.減數(shù)分裂過程中基因突變、基因重組和染色體變異均可能發(fā)生B.如果不考慮基因突變，一個(gè)基因型為Bb的男子產(chǎn)生基因型為bb的精子的原因可能是相關(guān)細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂后期兩條染色體沒有分開C.基因重組只能發(fā)生于同源染色體之間D.發(fā)生生物變異后，細(xì)胞核中的基因不再遵循遺傳規(guī)律解析減數(shù)分裂過程中基因突變、基因重組和染色體變異均可能發(fā)生，A正確；若不考慮基因突變，基因型為Bb的男子產(chǎn)生基因型為bb的精子的原因只能是相關(guān)細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂后期兩條染色體沒有分開，B錯(cuò)誤；狹義的基因重組有兩種類型，一種是同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，另一種是非同源染色體的自由組合，C錯(cuò)誤；無論是否發(fā)生生物變異，細(xì)胞核中的基因都遵循遺傳規(guī)律，D錯(cuò)誤。答案BCD三、非選擇題11.由于基因突變，蛋白質(zhì)中的一個(gè)賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)題中所示的圖、表回答問題：第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸G (1)圖中過程發(fā)生的場(chǎng)所是_，過程叫_。(2)除賴氨酸外，對(duì)照表中的密碼子，X表示表中哪種氨基酸的可能性最?。縚，原因是_。(3)若圖中X是甲硫氨酸，且鏈與鏈只有一個(gè)堿基不同，那么鏈上不同于鏈上的那個(gè)堿基是_。(4)從表中可看出密碼子具有_，它對(duì)生物體生存和發(fā)展的意義是_。解析(1)根據(jù)題圖中物質(zhì)之間的相互聯(lián)系可推知，過程為翻譯，該過程是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行的。過程是轉(zhuǎn)錄，其發(fā)生的場(chǎng)所主要是細(xì)胞核。(2)比較賴氨酸和表中其他氨基酸的密碼子可知：賴氨酸的密碼子與異亮氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密碼子只有一個(gè)堿基的差別，而與絲氨酸的密碼子有兩個(gè)堿基的差別，故圖解中X表示絲氨酸的可能性最小。(3)根據(jù)表中甲硫氨酸與賴氨酸的密碼子可推知：鏈與鏈的堿基序列分別為TTC與TAC，故鏈上不同于鏈上的那個(gè)堿基是A。(4)從增強(qiáng)密碼容錯(cuò)性的角度來考慮，當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，可能不會(huì)改變其對(duì)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(2)絲氨酸要同時(shí)突變兩個(gè)堿基(3)A(4)簡(jiǎn)并性增強(qiáng)了密碼容錯(cuò)性，保證了翻譯的速度12.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始脫毛，以后終生保持無毛狀態(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。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)果說明，小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是_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GA b.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_。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白質(zhì)會(huì)使甲狀腺激素受體的功能下降，據(jù)此推測(cè)脫毛小鼠細(xì)胞的_下降，這就可以解釋表中數(shù)據(jù)顯示的雌性脫毛小鼠_的原因。解析(1)、組可看成正交和反交實(shí)驗(yàn)，由于兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中性狀與性別無關(guān)，所以相關(guān)基因位于常染色體上。(2)通過對(duì)組的分析可知，一對(duì)雜合子相交，后代產(chǎn)生了性狀分離，結(jié)果接近于31，所以可知該性狀由細(xì)胞核內(nèi)染色體上的一對(duì)等位基因控制，符合孟德爾的分離定律。(3)組的交配組合為一對(duì)純合子，后代性狀未發(fā)生分離，所以小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是由環(huán)境因素引起的，而是由基因控制的。(4)在封閉的小種群中，小鼠未受到人為因素干擾，這樣的基因突變屬于自然突變。要使封閉小種群中同時(shí)出現(xiàn)幾只突變個(gè)體，則條件應(yīng)該是種群中存在較多突變基因，即突變基因頻率應(yīng)足夠高。(5)模板鏈上的G對(duì)應(yīng)密碼子上的C，而模板鏈上的A對(duì)應(yīng)密碼子上的U，所以模板鏈中的1個(gè)G突變?yōu)锳，則密碼子上的C變?yōu)閁，所以選項(xiàng)d符合。(6)突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯變小說明蛋白質(zhì)的合成提前終止。甲狀腺激素的作用為促進(jìn)細(xì)胞的代謝，因?yàn)樵摰鞍踪|(zhì)會(huì)使甲狀腺激素受體的功能下降，所以脫毛小鼠細(xì)胞的代謝速率下降。由于代謝速率下降，所以雌性脫毛小鼠的產(chǎn)仔率低。答案(1)常(2)一對(duì)等位孟德爾分離(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)提前終止代謝速率產(chǎn)仔率低16