高中生物第5章 第1節(jié)　基因突變和基因重組.docx

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1、 Chapter 5『第5章基因突變及其他變異 第1節(jié) 基因突變和基因重組 1. 闡述基因突變的概念、原因、特點及意義。 2. 說出細胞癌變和基因突變的關系。 3. 簡述基因中組的概念、類型及意義。 學習目標 ，素養(yǎng)￡求， 1. 生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀.理解基因突變和基因爪組 引發(fā)的可遺傳變異。 2. 社公方任：基于對癌變機理的了解，積極宣傳癌癥 的預防與治療。 一、基因突變 |■梳理教材知識?夯實基礎」1.基因突變實例：鐮狀細胞貧血(也叫鐮刀型細胞貧血癥) (1) 致病機理 ① 直接原因：血紅蛋白分子中谷氨酸 *乙綴氨酸。 ② 根本原因：基因中

2、堿基對=日=杼換為?一AT (2) 病理診斷：鐮狀細胞貧血是由于基因的_±破基對改變引起的一種遺傳病，是基因通過控 制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),直援控制生物體性狀的典例。 一類型：堿基七增添2.基因突變的概念-L缺失 1-結(jié)果：基因做基序列的改變突變基因1為一個堿基的替換，突變基因2和3為一個堿基的增添或缺失 D. 突變基因2為一個堿基的替換，突變基因1和3為一個堿基的增添或缺失答案A 解析 突變基因1與正?；驔Q定的虱基酸序列相同，說明可能是替換了一個堿基：突變基 因2與正?；驔Q定的房基酸序列相比，只有第二個氮基酸的種類不同，說明可能是替換了 一個堿基；突變基因3與正?；驔Q定的氮基酸序列相

3、比，第三、第四和第五個氮基酸都不 同，可能是由一個堿基的增添或塊失導致密媽子的重新排序引起的。 4. 檢測癌細胞有多種方法。切取?塊組織鑒定其是否發(fā)生癌變，可用光學顯微鏡觀察（）細胞中染色體數(shù)目是否改變 A. 細胞原癌基因是否發(fā)生突變細胞的形態(tài)是否改變 B. 細胞膜上的糖蛋白是否減少答案C 解析細胞癌變的根本原因不是染色體數(shù)目的改變，而是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變，基 因突變在光學顯微鏡下觀察不到，A、B項錯誤；癌細胞的主要特征之一是形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯 著變化，例如，正常的成纖維細胞呈扁平梭形，其癌變后變成球形，可用光學顯微鏡觀察， C項正確；癌細胞表面的糖蛋白減少，但糖蚤白在光學顯微鏡下

4、觀察不到，D項錯誤。 5. 如圖曲線a表示使用誘變劑前青霉菌菌株數(shù)和青霉素產(chǎn)量之間的關系，曲線b、c、d表示 使用誘變劑后菌株數(shù)和產(chǎn)量之間關系的三種情況。下列說法正確的是（） a變?yōu)閎、c、d體現(xiàn)了基因突變的不定向性 ① c是符合人們生產(chǎn)要求的變異類型青霉菌在誘變劑的作用下發(fā)生了基因突變 A. ①③B.①②C. （2X3） D. ③答案A 解析從圖中看，d產(chǎn)量最高，是最符合人們生產(chǎn)要求的變異類型，②錯誤。 6. 誘變育種有很多突出優(yōu)點，也存在--些缺點，下列分析正確的是（）結(jié)實率低，發(fā)育遲緩 ① 提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型大幅度改良某些性狀 ② 人們可以通過

5、定向誘導，得到符合要求的新品種有利個體不多，需要大量的材料 A. ①④B.②③⑤C.①④⑤ D.①②④答案B 解析結(jié)實率低，發(fā)育遲緩不是誘變育種的特點，故①錯誤；基因突變是不定向的，不能誘 導定向突變，故④錯誤。 題組二基因重組下列有關基因重組的說法，不正確的是（） A. 基因重組可以產(chǎn)生新的基因基因重組是生物變異的來源之一 B. 基因重組可以產(chǎn)生新的基因型基因重組能產(chǎn)生新的性狀組合 答案A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項錯誤。 7. 如圖所示，下列遺傳圖解中可以發(fā)生基因重組的過程是（）親代：Aa 親代

6、：Aa Aa 親代: AaBb x AaBb ① 配子：AB AbaB ab AB Ab aBab⑥ 子代：A_B_ A_bb aaB_ aabb①②@@ B.①②③C.④⑤ D.③⑥ 答案C 解析 基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂I四分體時期和減數(shù)分裂I后期，且發(fā)生在至少兩對等位基 因之間，符合要求的為圖中的④⑤。 8. 下列關于基因重組的說法不正確的是（）生物體進行有性生殖的過程中控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組 A. 在減數(shù)分裂四分體時期，由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部互換，可導致基因重組 B. 減數(shù)分裂過程中，隨著非同源染色體上的基因自由組合可導致基

7、因重組一般情況下，水稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能 答案B解析 在減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的局部互換，可導致 基因重組，B錯誤。 9. 圖甲表示人類鐮狀細胞貧血的病因，圖乙是一個家族中該病的遺傳系譜圖(控制基因為B 與b),請據(jù)圖回答下列問題： I D-pO D-i~O 1 I 234 DNA 絲危陞代CTT 1() 口正常男性■患病男性 o正常女性?患病女性 1I②mRNA GAA ° 氨基酸谷L酸尷;酸II 血紅蛋白正常異常甲 注：谷氮酸的密碼子是GAA、GAGo圖中①②表示的遺傳信息流動過程分別是： ① :②。 (1) a鏈堿

8、基組成為, p鏈堿基組成為。 (2) 人類鐮狀細胞貧血的致病基因位于染色體上，屬于性遺傳病。 (3) II 6的基因型是, 1【6和II］婚配后生一患病男孩的概率是，要保證II 9婚配后子代不患此病，從理論上說其配偶的基因型必須為O (4) 人類鐮狀細胞貧血是由生的一種遺傳病。 答案(l)DNA復制轉(zhuǎn)錄(2)CAT GUA (3)常隱(4)Bb | BB (5)基因突變【B組綜合強化練】 10. 杰弗里?霍爾等人因發(fā)現(xiàn)了控制晝夜節(jié)律的分子機制，獲得了 2017年諾貝爾生理學或醫(yī) 學獎。研究中發(fā)現(xiàn)若改變果蠅體內(nèi)一組特定基因，其晝夜節(jié)律就會被改變，這組基因被命名 為周期基因。這個發(fā)現(xiàn)向人

9、們揭示出天然生物鐘是由遺傳基因決定的。下列相關敘述錯誤的 是()基因突變一定引起基因堿基序列的改變，從而可能改變生物體的性狀 A. 控制生物鐘的基因A可白發(fā)突變?yōu)榛虼ɑ蚧蜿牄]有細胞結(jié)構(gòu)的病毒體內(nèi)也可以發(fā)生基因突變 B. 科學家用光學顯微鏡觀察基因的變化答案D 解析基因突變一定引起基因堿基序列的改變，但由于密碼子的簡并等原因，基因突變不一 定能改變生物體的性狀，A項正確：基因突變具有不定向性，控制生物鐘的基因A可自發(fā)突 變?yōu)榛騛i或基因a?, B項正確；沒有細胞結(jié)構(gòu)的病毒體內(nèi)也有遺傳物質(zhì)，也會發(fā)生基因突 變，C項正確；基因的變化屬于分子水平上的改變，在光學顯微鏡下是無法觀察到的，D項

10、 錯誤。 11. (2020-云南曲靖一中月考)下圖中a、b、c表示某一條染色體的一個DNA分子上相鄰的3 個基因，m、n為不具有遺傳效應的DNA片段。下列相關敘述錯誤的是()m n IIII II abc A. 基因a、b、c中若發(fā)生堿基的增添、缺失或替換，必然導致a、b、c基因分子堿基序列的 改變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 B. 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在生物個體發(fā)育的不同時期，基因a、b、c不一定都能表達 答案C解析 根據(jù)基因突變的概念可知，圖中基因a、b、c中若發(fā)生堿基的增添、缺失或替換，必 然導?致a、b、c基

11、因堿基序列的改變，A項正確：m、n為不具有遺傳效應的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項正確：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 變具有隨機性，C項錯誤；在生物個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)基因選擇性表達，即圖中基 因a、b、c不一定都能表達，D項正確。 12. 5—漠尿嗜嚏(Bu)是胸腺R密嚏(T)的結(jié)構(gòu)類似物，在含有Bu的培養(yǎng)基上培養(yǎng)某大腸桿菌，A+T 得到少數(shù)突變型大腸桿菌，突變型大腸桿菌中的堿基數(shù)目不變，但3；的堿基比例略小于原 大腸桿菌，這表明Bu誘發(fā)突變的機制是()阻止堿基正常配

12、對 A. 斷裂DNA鏈中脫氧核糖與磷酸間的化學鍵誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基種類置換 B. 誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基序列變化答案C 解析5—浪尿嘖。定(Bu)是胸腺唆咬(T)的結(jié)構(gòu)類似物，大腸桿菌的DNA在含Bu的培養(yǎng)基上A 4-T 復制時，少數(shù)Bu代替T作為原料，導致的堿基比例略小于原大腸桿菌，所以這是城基種類發(fā)生了置換所致。 13. 下圖是某基因型為Aa個體的細胞不同分裂時期的圖像，請根據(jù)圖像判定每個細胞發(fā)生的變異類型() ③ A.①基因突變②基因突變③基因突變 A. ①基因突變或基因重組②基因突變③基因重組①基因突變②基因突變③基因突變或基因重組 B. ①基因突變或基因重組 ②

13、基因突變或基因重組 ③基因重組答案C 解析①為有絲分裂的中期，②為有絲分裂的后期，由于有絲分裂的過程中不能進行基因重 組，故姐妹染色體單體或姐妹染色單體分開形成的染色體上含有等位基因的原因只能是基因 突變；③為減數(shù)分裂1［的后期，姐妹染色單體分開形成的染色體上含有等位基因的原因可能 是基因突變或基因重組。 14. 如圖a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理過程。下列說法正確的是（）男性個體 ——?女性個體 jad|a 精原細胞合子卵原細胞 Ibc|b 精子卵細胞 A. 只有過程a、b能發(fā)生基因突變基因重組主要是通過過程c和過程d來實現(xiàn)的 B. 過程b和過程a的主要差異之一是

14、同源染色體的聯(lián)會過程d和過程b的主要差異之一是姐妹染色單體的分離 答案C解析 過程a表示有絲分裂，過程b表示減數(shù)分裂，過程c表示受精作用，過程d表示個體發(fā) 育過程（細胞分裂和分化）?；蛲蛔兛砂l(fā)生在個體發(fā)育的任何時期，但主要集中在細胞分裂前 的間期，A錯誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B錯誤；減數(shù)分裂和有絲分裂的主要差異 在于減數(shù)分裂過程發(fā)生同源染色體聯(lián)會、分離及其非姐妹染色單體之間的互換，D錯誤。 15. （2018-全國I , 6）某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長，其突變體M和N均不能在基本培 養(yǎng)基I：生長，但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長，N可在添加了氨基酸乙的基本 培養(yǎng)基上

15、生長。將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后， 再將菌體接種在基木培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌（X）的菌落。據(jù)此判斷，下列說法不 合理的是（）突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失 A. 突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來的突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到X B. 突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了 DNA轉(zhuǎn)移答案C 解析 突變體M不能在基本培養(yǎng)基上生長，但可在添加了氨基酸甲的培養(yǎng)基上生長，說明該 突變體不能合成氯基酸甲，可能是催化合成真基酸甲所需酶的活性喪失，A項正確：大腸桿 菌屬于原核生物，自然條件下其變異類型只有基因突變，故其突變體是由于基因

16、發(fā)生突變而 得來的，B項正確：大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA,突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng) 不能得到X, C項錯誤；突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了 DNA轉(zhuǎn)移，使基因重組，產(chǎn) 生了新的大腸桿菌X, D項正確。 16. 己知小香豬背部皮毛顏色是由位于兩對常染色體上的兩對等位基因(A、a和B、b)共同控 制的，共有四種表型：黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。 ⑴如圖為?只黑色小香豬(AaBb)產(chǎn)生的-?個初級精母細胞，1位點為A基因，2位點為a基 因，某同學認為該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是基因突變或同源染色體非姐妹染色單體間的互換。 ① 若是發(fā)生同源染

17、色體非姐妹染色單體間的互換，則該初級精母細胞產(chǎn)生的配子的基因型是若是發(fā)生基因突變，旦為隱性突變，該初級精母細胞產(chǎn)生的配子的基因型是 或。 (2) 某同學欲對上面的假設進行驗證并預測實驗結(jié)果，設計了如下實驗： 實驗方案：用該黑色小香豬(AaBb)與基因型為—的雌性個體進行交配，觀察子代的表型。 結(jié)果預測：①如果子代,則為發(fā)生了同源染色體非姐妹染色體單體間的互換。 ② 如果子代，則為基因發(fā)生了隱性突變. 答案 ⑴①AB、Ab、aB、ab ②AB、aB、ab Ab、ab、aB (2)aabb ①出現(xiàn)黑色、褐色、 棕色和白色四種表型 ②出現(xiàn)黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三種表型解析題圖中

18、1與2為姐妹染色單體，在正常情況下，姐妹染色單體上對應位點的基因是相 同的，若不相同，則可能是發(fā)生了基因突變或同源染色體非姐妹染色單體間的互換，若是發(fā) 生同源染色體非姐妹染色單體間的互換，則該初級精母細胞可產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab4種基 因型的配子，與基因型為ab的卵細胞結(jié)合，子代出現(xiàn)黑色、褐色、棕色和白色四種表型；若 是基因發(fā)生隱性突變，即A-a,則該初級精母細胞可產(chǎn)生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三種 基因型的配子，與基因型為ab的卵細胞結(jié)合，子代可出現(xiàn)黑色、褐色和白色或棕色、白色和 褐色三種表型。 17. 如圖為具有兩對相對性狀的某自花傳粉的植物，種群中甲植株(純種)的一個A基因

19、和乙 植株(純種)的一個B基因發(fā)生突變的過程(己知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： AGG （1）上述兩個基因發(fā)生突變是由于引起的。 （2）如圖為甲植株發(fā)生了基因突變的細胞，它的基因型為,表型是請在圖中標明基因與染色體的關系。 （3）甲、乙植株發(fā)生基因突變后，該植株及其子一代均不能表現(xiàn)突變性狀，為什么？ 答案（1）堿基的替換（或堿基改變或基因堿基序列的改變）⑵AaBB扁莖缺刻葉如圖所示 （3）該突變均為隱性突變，且基因突變均發(fā)生在甲和乙的體細胞中時，不能通過有性生殖傳遞 給子代解析（1）由題圖可知，甲植株和乙植株都發(fā)生了堿基的替換。（2）因為A基

20、因和B基因是獨 立遺傳的，所以這兩對基因應該分別位于題圖中的兩對同源染色體上。又由于甲植株（純種） 的一個A基因發(fā)生突變，所以該細胞的基因型應該是AaBB,性狀表現(xiàn)是扁莖缺刻葉。（3）甲、 乙植株雖已突變，但由于A對a、B對b的顯性作用，在植株上并不能表現(xiàn)出突變性狀：當 突變發(fā)生于體細胞時，突變基因不能通過有性生殖傳遞給子代。 3. 基因突變的遺傳性：基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在遂 細胞中,一般不能遺傳。但有些植物的體細胞發(fā)生了基因突變，可以通過無性生殖遺傳。 4. 細胞的癌變（1）原因：人和動物細胞中的DNA±本來就存在與癌變相關的基因：原癌基因和抑癌基因。

21、 ① 一般來說，原癌基因表達的蛋白質(zhì)是細胞正常生長和增殖所必需的,這類基因?旦突變或 過最表達而導致相應蛋白質(zhì)活性過強，就可能引起細胞癌變。 ② 搜癌基因表達的蛋白質(zhì)能抑制細胞的生長和增殖，或者促進細胞凋亡，這類基因一旦突變 而導致相應蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性,也可能引起細胞癌變。 （2）癌細胞的特征能夠為限增殖，形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,細胞膜上的毗宜等物質(zhì)減少，細胞之間的黏著性 顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移，等等。 5. 基因突變的原因、特點和意義 ' ［物理因素：如紫外線、X射線及其他輻射等外因｛化學因素：如亞硝酸鹽、堿基類似物等 （1）原因］ ［生物因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)等

22、 、內(nèi)因：DNA復制偶爾發(fā)生錯誤等（ 普遍性:在生物界中普遍存在隨機性:可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期：可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同的 DNA分子上，以及同--個DNA分了的不同部位不定向性：一個基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因 低頻性:在自然狀態(tài)下，突變頻率很低⑶意義 ①產(chǎn)生新基因的途徑。 ②生物變異的根本來源。 ③ 為生物進化提供了豐富的厘迪。 6. 誘變育種：利用物理因素或化學因素處理生物，使生物發(fā)生基因突變，可以提高突變率, 創(chuàng)造人類需要的生物新品種。 『辨析易錯易混?練前清障」（1）下圖表示雙鏈DNA分子上的若干片段，請據(jù)圖判斷： 非基因片段~~SH2?D

23、NA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的DNA堿基序列的改變，叫作基因突 變（） ②基因突變改變了基因的數(shù)量和位置（） ③ 基因突變的結(jié)果一定是產(chǎn)生等位基因()基因突變在光學顯微鏡下不可見() (2) 癌細胞表面糖蛋白減少，使得細胞容易擴散并無限增殖()與癌變有關的基因，只存在于癌細胞中() (3) ?個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生?個以上的等位基因，這體現(xiàn)了基因突變的隨 機性()答案 ⑴①X ②X ③X ④J (2)X (3)X (4)X r思考延伸拓展?強化素養(yǎng)j請分析基因突變對氨基酸序列的影響。 堿基 影響范圍 對氨基酸序列的影響 替換 小 一般只改變二個

24、氨基酸或丕改變氨基酸序列 增添 一般不影響插入位置前的序列，而影響插入位置卮的序列 缺失 A 一般不影響缺失位置前的序列，而影響缺失位置卮的序列 ⑴堿基發(fā)生替換時，出現(xiàn)哪種情況會對蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量影響較大？ 提示 當突變后的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA ±終止密碼子位置發(fā)生改變(提前或延后出現(xiàn))。 (2) 堿基發(fā)生增添或缺失時，增添或缺失多少個堿基對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)影響最?。?提示3個。 1. 有同學認為，基因突變并不一定會導致生物性狀的改變，你是否認同其觀點？靖闡述你的 理由。 提示認同?；蛲蛔儾灰欢ㄊ股镄誀罡淖儯蛴?1)基因突變后形成的密碼子與原密碼 子決定的是同一種

25、氨基酸。(2)基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AA-Aa,不會導致性狀的改變。 (3) 基因突變可能發(fā)生在非編碼蛋白質(zhì)的脫氧核昔酸序列中。(4)改變蛋白質(zhì)中個別氮基酸，但 蛋白質(zhì)的功能不變。(5)性狀表現(xiàn)是遺傳物質(zhì)和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，因而在某些環(huán)境條 件下，基因的改變可能并不會在性狀上表現(xiàn)出來。 2. 基因突變易發(fā)生在什么時期？為什么易發(fā)生在該時期？ 提示 基因突變易發(fā)生在細胞分裂前的間期。因為DNA復制時，先解旋為單鏈，單鏈DNA 的穩(wěn)定性會大大降低，極易受到外界因素的干擾而發(fā)生堿基的改變。 ［歸納總結(jié)】基因突變的“一定”和“不一定”基因突變一定能引起基因中堿基排列順序的改變。 (1

26、) 基因突變不一定能引起生物性狀的改變。 (2) 基因突變不一定都能產(chǎn)生等位基因病毒和原核細胞的基因組緒構(gòu)簡單，基因數(shù)目少，而且一般是單個存在的，不存在等位基因。 因此，病毒和原核生物基因突變產(chǎn)生的是一個新基因，而不是等位基因。 (3) 基因突變不一定都能遺傳給后代基因突變?nèi)绻l(fā)生在有絲分裂過程中，一般不能遺傳，但有些植物的體細胞發(fā)生了基因突 變，可以通過無性生殖傳遞給后代。 ① 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。 二、基因重組 [■梳理教材知識?夯實基礎J概念：在生物體進行宜性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。 1. 類型交換型 在減數(shù)分裂I四

27、分體時期(減數(shù)分裂I前期)，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐 妹染色單體之間的互換而發(fā)生交換,導致染色單體上的基因重組。 (1) 自由組合型生物體通過減數(shù)分裂形成配子時，在減數(shù)分裂I后期，隨著非同源染色體的白由組合,非同 源染色體上的非等位基因也自由組合。 2. 意義有性生殖過程中的基因重組能夠使產(chǎn)生的配子種類多樣化,進而產(chǎn)生基幽L僉多樣化的子代， 也是生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要意義。 『辨析易錯易混?練前清障」基因型為Aa的個體自交后代出現(xiàn)性狀分離與基因重組有關() (1) 一對同源染色體可能存在基因重組()基因重組一定會產(chǎn)生新的性狀() (2) 有絲分裂和減

28、數(shù)分裂過程中均可發(fā)生非同源染色體之間的自由組合()答案(1)X (2)V (3)X (4)X r思考延伸拓展?強化素養(yǎng)j下圖分別代表基因重組的兩種類型，請分析回答下列問題： 圖I 復制I '膜,談a或A*A徭a 圖2 (1)圖中發(fā)生基因重組的分別是什么基因？ 提示 交換過程中是染色單體上的基因發(fā)生基因重組；自由組合過程中是非同源染色體上的 非等位基因發(fā)生基因重組。 (2)從配子的角度分析，上述兩種類型的基因重組有什么共同點？ 提示都使產(chǎn)生的配子種類多樣化。 (2) 精子與卵細胞隨機結(jié)合過程中進行基因重組嗎？受精作用的意義是什么？ 提示不進行。重組性狀要在后代中表現(xiàn)出

29、來，一般要通過精子與卵細胞的受精作用結(jié)合后 產(chǎn)生的新個體來實現(xiàn)。 【歸納總結(jié)】基因突變和基因重組的比較 項目 基因突變 基因重組 變異實質(zhì) 基因堿基序列發(fā)生改變 控制不同性狀的基因重新組合 時間 主要發(fā)生在細胞分裂前的間期 減數(shù)分裂I四分體時期和減數(shù)分裂【后期 原因 DNA分子復制時，在外界因素或 自身因素的作用下，引起基因中 的堿基的改變(替換、增添或缺失) 同源染色體的非姐妹染色單體間互換，以及 非同源染色體之間自由組合 可能性 可能性小，突變頻率很低 普遍發(fā)生在有性生殖過程中，產(chǎn)生的變異多 適用范圍 所有生物都可發(fā)生，包括病毒， 具有普遍性 通常發(fā)

30、生在真核生物的有性生殖過程中 結(jié)果 產(chǎn)生新的基因和基因型 產(chǎn)生新的基因型 意義 是產(chǎn)生新基因的途徑，是生物變 異的根本來源，為生物進化提供 了豐富的原材料 是生物變異的來源之一，對生物進化具有重 要意義 聯(lián)系 ①都使生物產(chǎn)生可遺傳變異：②在長期進化過程中，基因突變?yōu)榛蛑亟M提供了 大量可供自由組合的新基因，基因重組使突變的基因以多種形式傳遞：③兩者均 產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表型 梳理網(wǎng)絡要語必背 DNA分子中發(fā) 生堿基的替換、 增添或缺失.而 引起的基因堿 基序列的改變 概念 物理因素、化學 因素、生物因素 生物變異的根本 來源.為生物進 化提供原材料 i

31、秀發(fā) 麻 意義 特點 普遍低頻隨機不定自由組交換型 性性性向性合型 1. 基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。 2. 基因突變是產(chǎn)生新基因的途徑，是生物變異的根本來源，為生物進化提供原材料。 3. 基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合?；蛑?組也是生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要意義。 4. 基因重組來源于生物體通過減數(shù)分裂形成配子時，非同源染色體上的非等位基因的自由組 合及同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體之間的互換而發(fā)生交換。 隨堂演練知識落實 1. （2020-山東泰安一

32、中月考）某鐮狀細胞貧血患者因血紅蛋白基因發(fā)生突變，導致血紅蛋白的 第六位氨基酸由谷氨酸變成綴氨酸。下列有關敘述不正確的是（）患者血紅蛋白mRNA的堿基序列與正常人不同 A. 患者紅細胞中血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)與正常人不同患者細胞中攜帶谷氨酸的tRNA與正常人不同 B. 此病癥可通過電子顯微鏡觀察進行檢測答案C 解析 由于患者紅細胞中血紅蛋白的基因堿基序列發(fā)生改變，因此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿基 序列發(fā)生改變，與正常人不同，A項正確；患者紅細胞中血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變， B項正確；患者細胞中攜帶谷氨酸的tRNA沒有發(fā)生改變，與正常人相同，C項錯誤；此病 癥可通過電子顯微鏡觀察紅細胞的形態(tài)進

33、行檢測，D項正確。 2. 基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變, 關于這種改變的說法正確的是（）若發(fā)生在配了形成過程中，可以通過有性生殖遺傳給后代 ① 若發(fā)生在體細胞中，一定不能遺傳若發(fā)生在人的體細胞中有可能發(fā)展為癌細胞 ② 都是外來因素引起的①②?@ A. ①??①③ B. ①②③答案C 解析 基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子形成過程中，可以通過有性生殖遺傳給后代，①正確；有些植 物體細胞發(fā)生了基因突變，可以通過無性生殖遺傳幻后代，②錯誤：正常細胞中原癌基因和 抑癌基因突變，可能導致細胞癌變，③正確；引起基因突變的因素有外因和內(nèi)因兩個方面， ④錯誤。

34、綜上所述，C正確。 3. 下列關于癌細胞的敘述，錯誤的是（）癌細胞具有無限增殖的能力 A. 細胞癌變可以由病毒感染引發(fā)原癌基因只存在于癌細胞中 B. 癌細胞的轉(zhuǎn)移與細胞間黏著性降低有關答案C 解析癌細胞的主要特征是細胞分裂次數(shù)不受限制，能無限增殖，A正確；導致細胞癌變的 致癌因子有物理因素、化學因素和生物因素，B正確；所有細胞中均有原癌基因，癌細胞中 原癌基因突變?yōu)榘┗?，C錯誤；癌細胞容易轉(zhuǎn)移是因細胞表面糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞間 黏著性顯著降低，D正確。 4. （2020-陜西西安高二檢測調(diào)期性共濟失調(diào)癥是一種由編碼細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

35、成的肽鏈縮短使通道蛋白結(jié)構(gòu)異常而導致的遺傳病。 下列有關該病的敘述，正確的是（）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 A. 突變導致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基互補配對原則發(fā)生改變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 B. 該病可能是由于堿基的替換而導致終止密碼子提前出現(xiàn)答案D 解析 根據(jù)題干信息“其mRNA的長度不變，但合成的肽謎縮短"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致終止密碼子提前出現(xiàn)，A項錯誤、D項正確； 突變不會導致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基互補配對原則發(fā)生改變，B項錯誤；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

36、體的性狀，C項錯誤。 5. 下列關于基因重組的敘述，不正確的是（）基因重組發(fā)生在精卵結(jié)合形成受精卵的過程中 A. 一對等位基因不存在基因重組，但一對同源染色體上存在基因重組肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中，R型細菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型細菌的實質(zhì)是基因重組 B. 有絲分裂過程中一般不發(fā)生基因重組答案A 解析 基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂I過程中，A項錯誤。 6. 由丁?基因突變導致蛋白質(zhì)的一個賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)下列圖表信息回答問題: 蚩白質(zhì) 正常異常 t tt 氨基酸 賴氛酸X 1 tt RNA ①— A ??? ???

37、 ir ② '⑤' 1 DNA ③— ⑥ … 第二個堿基 第一個堿基 第三個堿基 u C A G 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 A 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 圖中【過程發(fā)生的場所是。 (1) 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0 (2) 若圖中X是甲硫氨酸，且②鏈與⑤鏈這兩條模板鏈只有-個堿基不同，那么⑤鏈不同

38、于②鏈上的那個堿基是。 (3) 從表中可看出密碼子具有的特點，它對生物體生存和發(fā)展的意義是。 答案(1)核糖體(2)絲氨酸要同時突變兩個堿基才能變?yōu)榻z氨酸(3)A (4)簡并保證 生物遺傳性狀的穩(wěn)定性解析(1)過程I表示翻譯過程，它發(fā)生在核糖體上。(2)從賴真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，它們與暢氮酸所 對應的密碼子均只有一個城基之差，而絲氯酸對應的密碼子與之有兩個堿基之差。(3)甲硫虱 酸對應的密碼子是AUG,而與之有一個堿基之差的賴氨酸對應的密碼子是AAG,所以⑤鏈 上與mRNA中U相對應的堿基是Ao (4)通過表中信息可

39、以看出，表中的一個柬基酸對應著 多種密碼子，說明密碼子具有簡并的特點，所以當生物發(fā)生基因突變時，其對應的更基酸不 一定改變，有利于保證生物遺傳性狀的穩(wěn)定性。 課時對點練 【A組基礎對點練】 題組一基因突變（2019-天津靜海一中高一月考）基因D因堿基A/T替換為G/C而突變成基因d,則下列各 項中一定發(fā)生改變的是（） A. d基因在染色體上的位置B. d基因中的氫鍵數(shù)目C. d基因編碼的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)D. d基因中嗦吟堿基所占比例 答案B解析 D和d是等位基因，位于同源染色體的相同位置上，A不符合題意；堿基A/T之間有 兩個鼠鍵，G/C之間有三個鼠鍵，d基因中的氫鍵數(shù)目與D基因中的相比

40、會發(fā)生改變，B符 合題意；由于密碼子的簡并等原因，基因突變后的密碼子決定的氛基酸可能不變，即d基因 編碼的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可能不變，C不符合題意；雙鏈DNA分子中喋吟與嘖咬的數(shù)目始終是 相等的，D不符合題意。 1. 在某白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)『一株開紅花的豌豆植株，推測該紅花表型的出現(xiàn) 是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確，應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.花色基因的堿基序列 C.細胞的DNA含量D.細胞的RNA含量答案B 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項錯 誤：基因突變是堿基的替換、增添或缺失，其

41、結(jié)果是基因的堿基序列發(fā)生改變，B項正確； 基因突變不會改變細胞■中DNA分子的含量，C項錯誤；細胞中RNA的含量與細胞中蛋白質(zhì) 合成功能強弱有關，D項錯誤。 2. 自然界中，一種生物體中某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下： 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 突變基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 突變基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 突變基因3 精氨酸 苯丙氨酸 蘇氨酸 酪氨酸 丙氨酸 根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因的改變最可能是（） A, 突變基因1和2為一個堿基的替換，突變基因3為一個堿基的增添或缺失突變基因2和3為一個堿基的替換，突變基因1為一個堿基的增添或缺失