2019-2020年高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 第四節(jié) 基因突變和基因重組 第1課時教學案 蘇教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 第四節(jié) 基因突變和基因重組 第1課時教學案 蘇教版必修2 [學習導航]　1.結合鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病原因，說出基因突變的概念和方式。2.結合具體實例，簡述基因突變的原因、特點及意義。3.結合減數(shù)分裂的過程，簡述基因重組的概念、方式及意義。 [重難點擊]　基因突變和基因重組的比較。 圖中的情景用英語表達為：THE CAT SAT ON THE MAT(貓坐在草席上)，幾位同學抄寫時出現(xiàn)了不同的錯誤，如下： (1)THE KAT SAT ON THE MAT (2)THE HAT SAT ON THE MAT (3)THE CAT ON THE MAT 將其翻譯成中文，和原句相比意思是否改變了？ 據(jù)此可知，個別字母的替換或者缺少，句子的意思都可能改變。如果是DNA分子中的遺傳信息——脫氧核苷酸的排列順序也發(fā)生了類似的變化，生物體的性狀會發(fā)生怎樣的改變呢？這些變化可能對生物體產(chǎn)生什么影響？ 一、基因突變的實例 1.鐮刀型細胞貧血癥 (1)致病機理 ①直接原因：谷氨酸纈氨酸。 ②根本原因：基因中堿基對 。 (2)結論：鐮刀型細胞貧血癥是由于基因的一個堿基對改變而產(chǎn)生的一種遺傳病。 2.基因突變的概念：由DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換等引起的基因結構的改變。 3.基因突變對后代的影響 (1)若發(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。 (2)若發(fā)生在體細胞中，一般不能遺傳。但有些植物的體細胞發(fā)生基因突變時，可通過無性繁殖進行傳遞。 1.結合下列實例分析生物變異的類型： (1)在北京培育的優(yōu)質北京甘藍品種，葉球最大的有3.5 kg，當引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達7 kg左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5 kg。上述甘藍品種的引種過程中，有沒有變異現(xiàn)象的發(fā)生？如果有，這種變異性狀能穩(wěn)定地遺傳給子代嗎？為什么？ 答案　有變異。但是這種變異性狀不能穩(wěn)定地遺傳給子代，因為遺傳物質沒有變化。 (2)某種一直開紅花的植物，某代出現(xiàn)了一株開紫花的植株，而且這株紫花植物的后代仍然開紫花，可能的原因是什么？ 答案　遺傳物質發(fā)生了改變。 (3)據(jù)此，生物變異的類型有哪些？ 答案?、俨豢蛇z傳的變異：由外界環(huán)境的影響引起，遺傳物質并沒有發(fā)生變化；②可遺傳的變異：由遺傳物質改變引起的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異。 2.下圖是基因突變的幾種類型，請分析回答下面問題： (1)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。 (2)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)第一次分裂的間期，結合DNA分子的結構特點和復制過程， DNA分子復制時容易發(fā)生基因突變的原因是什么？ 答案　DNA分子復制時，DNA雙鏈要解旋，此時結構不穩(wěn)定，易導致堿基對的數(shù)量或排列順序改變，從而導致基因突變。 (3)上述三種方式中堿基對分別發(fā)生了怎樣的變化？ 哪種變化對生物性狀的影響程度相對要小一些？為什么？ 答案　分別發(fā)生了堿基對的增添、替換和缺失，其中發(fā)生堿基對的替換時，影響范圍較小，一般只改變一個氨基酸或不改變氨基酸；發(fā)生堿基對的增添和缺失時，影響范圍較大，影響插入(或缺失)位置后的序列對應的氨基酸。 知識整合　生物的變異分為：由外界環(huán)境的影響引起的，遺傳物質并沒有發(fā)生變化的不可遺傳的變異；由遺傳物質改變引起的可遺傳的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異?；蛲蛔冊诠鈱W顯微鏡下不能觀察到，在三種方式中，發(fā)生替換時影響范圍較小。 1.如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生突變，導致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是(　　) A.①處插入堿基對G—C B.②處堿基對A—T替換為G—C C.③處缺失堿基對A—T D.④處堿基對G—C替換為A—T 答案　B 解析　根據(jù)圖中1 168位的甘氨酸的密碼子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉錄形成mRNA的。1 169位的賴氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG。推知該基因發(fā)生的突變是②處堿基對A—T被替換為G—C。 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.沒有蛋白質產(chǎn)物 B.翻譯為蛋白質時在缺失位置終止 C.所控制合成的蛋白質減少多個氨基酸 D.翻譯的蛋白質中，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1個核苷酸對，該基因仍然能表達，但是表達產(chǎn)物(蛋白質)的結構發(fā)生變化，有可能出現(xiàn)下列三種情況：翻譯為蛋白質時在缺失位置終止、所控制合成的蛋白質的氨基酸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。 題后歸納　基因突變對蛋白質的影響 堿基對 影響范圍 對氨基酸序列的影響 替換 小 一般只改變1個氨基酸 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 二、基因突變的原因、特點和意義 1.基因突變的原因及類型 (1)自發(fā)突變 在沒有人為因素干預的情況下，基因產(chǎn)生的變異稱為自發(fā)突變。 (2)人工誘變 ①概念：在人為因素的干預下，基因產(chǎn)生的變異稱為人工誘變。 ②干預因素 2.特點 (1)低頻性：自發(fā)突變頻率很低，一般為110－8～110－5。 (2)不定向性：一個基因可以向不同方向發(fā)生變異，從而產(chǎn)生一個以上的等位基因。 (3)隨機性：可發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期，以及細胞內不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。 (4)普遍性：在整個生物界是普遍存在的。 3.意義 是生物變異的根本來源，它不僅增加了基因存在方式的多樣性，為生物進化提供了原始材料，而且還揭示了生物性狀遺傳變異的規(guī)律，從而成為進行動植物遺傳改良的基礎。 1.基因C可以突變成為c1(或c2或c3)。C、c1、c2、c3之間也可以相互突變(如圖)，據(jù)此分析： (1)C、c1、c2、c3在染色體上的位置是否相同？它們能相互看做等位基因嗎？ 答案　基因突變是基因內部堿基發(fā)生的改變，基因在染色體上的位置并沒有改變，所以它們的位置相同，相互之間互為等位基因。 (2)基因突變會不會改變基因的數(shù)目？ 答案　不會。只是改變了基因的種類，數(shù)目不變。 (3)圖示體現(xiàn)了基因突變的哪些特點？ 答案　體現(xiàn)了基因突變的不定向性和隨機性。 (4)如果基因C突變?yōu)閏1時，性狀并沒有改變，推測可能的原因有哪些？ 答案　①一種氨基酸可以由多種密碼子決定(密碼的簡并性)，當突變后的DNA轉錄成的密碼子仍然決定同種氨基酸時,這種突變不會引起生物性狀的改變。②突變成的隱性基因在雜合子中不會引起性狀的改變。③不具有遺傳效應的DNA片段中的“突變”不會引起性狀的改變。 2.有人認為，自然條件下基因突變的頻率很低，而且多數(shù)是有害的，因此不可能為生物進化提供原始材料。這種說法對嗎？為什么？ 答案　不對。雖然每一個基因的突變率很低，但一個種群中有很多個體而且每個個體有成千上萬個基因，且每一代都能發(fā)生，所以總數(shù)就很多。其他變異一般不產(chǎn)生新基因，而基因突變可產(chǎn)生新基因。因此，基因突變能為生物進化提供原始材料。 知識整合　基因突變能改變基因的種類，不改變基因在染色體上的位置和數(shù)目；基因突變不一定會導致生物性狀的改變，原因有：密碼子的簡并性、隱性突變或者突變發(fā)生在非編碼序列。 3.基因突變一定會導致(　　) A.性狀改變 B.遺傳信息的改變 C.遺傳規(guī)律的改變 D.堿基互補配對原則的改變 答案　B 解析　基因中堿基對的替換、增添和缺失一定會改變基因的堿基排列順序，從而改變遺傳信息。但由于同義密碼子的存在，可能不改變該密碼子決定的氨基酸。同時蛋白質中次要位置的個別氨基酸的改變，對蛋白質的結構和功能并無大的影響，因此性狀不一定發(fā)生改變。 4.某種群中發(fā)現(xiàn)一突變性狀，連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型，該突變?yōu)?　　) A.顯性突變(d→D) B.隱性突變(D→d) C.顯性突變和隱性突變 D.人工誘變 答案　A 解析　由于突變性狀的個體不是純合子，而且表現(xiàn)突變性狀，說明突變性狀相對于原有性狀為顯性性狀。 易混辨析　顯性突變和隱性突變 (1)顯性突變(a→A)：一旦發(fā)生即可表現(xiàn)，但常不能穩(wěn)定遺傳。 (2)隱性突變 (A→a)：一旦表現(xiàn)即可穩(wěn)定遺傳。 三、基因重組 1.概念 基因重組是指生物體在進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。 2.類型 類型 發(fā)生時期 實質 圖示 自由組合型 減數(shù)第一次分裂后期 非同源染色體上的非等位基因自由組合 交叉互換型 減數(shù)第一次分裂前期 同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換 3.意義 基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代，是生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要意義。 如圖是基因型為AaBb的高等動物體內某個初級精母細胞可能發(fā)生的變化，請據(jù)圖分析： 1.如果沒有發(fā)生交叉互換，該初級精母細胞形成的精細胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？ 答案　有2種。AB和ab。 2.發(fā)生交叉互換后，該初級精母細胞形成的精細胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？ 答案　4種。AB、Ab、aB和ab。 3.該動物的精巢內存在下面的分裂圖： (1)圖1細胞處于什么時期？圖中形成B、b現(xiàn)象的原因是什么？ 答案　有絲分裂后期；基因突變。 (2)圖2細胞的名稱是什么？圖中形成B、b現(xiàn)象的原因可能是什么？ 答案　次級精母細胞；基因突變或基因重組(交叉互換)。 知識整合　有絲分裂后期，分開的子染色體上基因不同，是基因突變的結果；減數(shù)第二次分裂后期，分開的子染色體上基因不同，可能是基因突變，也可能是交叉互換造成的。 5.子代不同于親代的性狀，主要來自基因重組，下列圖解中哪些過程可以發(fā)生基因重組(　　) A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.④⑤ D.③⑥ 答案　C 解析　基因重組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。④⑤過程中的A、a和B、b之間發(fā)生基因重組。①②過程發(fā)生等位基因的分離；③⑥過程屬于配子間的隨機組合。 6.如圖是某二倍體動物細胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷(　　) A.此細胞含有4個DNA分子 B.此動物體細胞基因型一定是AaBbCcDd C.此細胞發(fā)生的一定是顯性突變 D.此細胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組 答案　D 解析　圖示細胞有8個DNA分子；細胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；其中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因為D和d，其對應的同源染色體上含有d和d，但不能確定的是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。 1.下列關于基因突變的敘述，正確的是(　　) A.物理、化學、生物因素引起基因突變的機制是有區(qū)別的 B.基因突變不一定會引起遺傳信息的改變 C.基因堿基對的缺失、增添、替換中對性狀影響最小的一定是替換 D.基因突變的方向與環(huán)境變化有明確的因果關系，為進化提供最初原始材料 答案　A 解析　易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類：物理因素、化學因素和生物因素。例如，紫外線、X射線及其他輻射能損傷細胞內的DNA；亞硝酸、堿基類似物等能改變核酸的堿基；某些病毒的遺傳物質能影響宿主細胞的DNA等，故三種因素引起基因突變的機制有區(qū)別。 2.納米技術將激光束的寬度聚焦到納米范圍內，可對 DNA 分子進行超微型基因修復，把至今尚令人類無奈的癌癥、遺傳病徹底根治。對 DNA 的修復屬于(　　) A.基因互換 B.基因重組 C.基因突變 D.染色體變異 答案　C 解析　對DNA分子進行超微型基因修復改變了基因結構，屬于基因突變。 3.多代均為紅眼的果蠅群體中，出現(xiàn)了一只白眼雄性果蠅。將紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅。兩次出現(xiàn)白眼果蠅的原因分別是(　　) A.基因突變、基因突變 B.基因突變、基因重組 C.基因重組、基因重組 D.基因重組、基因突變 答案　B 解析　“多代均為紅眼的果蠅群體”說明是純合子，后代出現(xiàn)白眼的則為基因突變；紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅，是基因重組產(chǎn)生的。 4.以下幾種生物，其可遺傳的變異既可以來自基因突變，又可以來自基因重組的是(　　) A.藍細菌 B.噬菌體 C.煙草花葉病毒 D.豌豆 答案　D 解析　基因突變可以發(fā)生在所有生物中，而基因重組只發(fā)生在進行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都無法進行有性生殖，而豌豆可以進行有性生殖，所以豌豆既可以發(fā)生基因突變，也可以發(fā)生基因重組。 5.血紅蛋白異常會產(chǎn)生貧血癥狀，結合減數(shù)分裂過程的曲線圖和細胞分裂圖，回答下列問題： (1)血紅蛋白發(fā)生異常變化的根本原因是__________________________________，此種變異一般發(fā)生于甲圖中________階段，此種變異一般最大的特點是能產(chǎn)生____________。 (2)基因重組可以發(fā)生于乙圖中________時期，除此之外還有可能發(fā)生于______________________。 答案　(1)控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生突變　2～3　新基因 (2)C　減數(shù)第一次分裂的后期 解析　(1)蛋白質的合成是由基因控制的，所以蛋白質發(fā)生異常變化的根本原因是相應基因發(fā)生了變化，屬于基因突變，它一般發(fā)生于細胞分裂間期的DNA復制時期，基因突變的結果是能夠產(chǎn)生新的基因。(2)基因重組有兩種類型，均發(fā)生于減數(shù)分裂過程中，即減數(shù)第一次分裂后期的非同源染色體的自由組合和減數(shù)第一次分裂四分體時期的交叉互換。 課時作業(yè) [學考達標] 1.基因突變的隨機性表現(xiàn)在(　　) ①生物個體發(fā)育的任何時期都可發(fā)生基因突變 ②體細胞和生殖細胞都可能發(fā)生基因突變 ③細胞分裂間期和分裂期都可能發(fā)生基因突變 ④DNA復制、轉錄、翻譯都可能發(fā)生基因突變 A.①② B.③④ C.①③ D.②③④ 答案　A 解析　基因突變具有隨機性表現(xiàn)在可以發(fā)生于個體發(fā)育的任何時期，甚至趨于衰老的細胞中也可以發(fā)生；通過有絲分裂產(chǎn)生體細胞，減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細胞，兩者都可能發(fā)生基因突變；基因突變一般發(fā)生于細胞分裂間期，沒有體現(xiàn)隨機性；翻譯過程不會發(fā)生基因突變。 2.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。 3.有關基因突變的下列說法，不正確的是(　　) A.基因突變是可遺傳的變異的根本來源 B.基因突變可以產(chǎn)生新基因，同時產(chǎn)生新的基因型 C.A基因可以突變成a1、a2、a3…，同樣a基因也可以突變成A1、A2、A3… D.基因中一個堿基對發(fā)生改變，則一定發(fā)生了基因突變，但并一定能改變生物的性狀 答案　D 解析　基因突變會產(chǎn)生新基因，是從“無”到“有”的過程，所以為變異的根本來源，同時產(chǎn)生新基因型，基因突變具有不定向性，但由于密碼子的簡并性，生物性狀不一定改變。 4.下列關于基因重組的說法中，不正確的是(　　) A.基因重組是形成生物多樣性的重要原因之一 B.基因重組能夠產(chǎn)生多種表現(xiàn)型 C.基因重組可以發(fā)生在酵母菌進行出芽生殖時 D.一對同源染色體的非姐妹染色單體上的基因可以發(fā)生重組 答案　C 解析　基因重組可導致出現(xiàn)新的基因型，進而出現(xiàn)新性狀，它發(fā)生在有性生殖過程中，而出芽生殖為無性生殖。同源染色體的非姐妹染色單體上的基因可發(fā)生交叉互換，屬于基因重組。 5.基因重組是有性生殖過程中已有基因的重新組合，下列有關基因重組的敘述，正確是(　　) A.基因型為Aa的個體自交，因基因重組而導致子代性狀分離 B.基因A因替換、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a，屬于基因重組 C.非姐妹染色單體間的交叉互換可能導致基因重組 D.造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要原因是基因重組 答案　C 解析　A項中，基因型為Aa的個體自交，A和a可以發(fā)生分離，導致子代出現(xiàn)性狀分離，但不是基因重組；B項中，基因A因替換、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a，應屬于基因突變；C項中，同源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，可能導致同源染色體上的非等位基因的重組；D項中，造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要原因是基因突變。 6.某生物的基因型是AaBb，如圖是其體內一個正在進行減數(shù)分裂的細胞示意圖。下列說法正確的是(　　) A.該細胞含有一個染色體組 B.該細胞肯定發(fā)生過交叉互換和基因突變 C.A與a的分離僅發(fā)生于減數(shù)第一次分裂 D.減數(shù)第二次分裂出現(xiàn)差錯可能產(chǎn)生基因型為Aabb的細胞 答案　D 解析　圖示細胞中為一對同源染色體，所以該細胞含有兩個染色體組。根據(jù)兩條同源染色體的顏色，可判斷該細胞發(fā)生了交叉互換，而不是基因突變。A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期。若減數(shù)第二次分裂后期，著絲點分裂后形成的染色體移向了細胞的同一極，因而可產(chǎn)生基因型為Aabb的細胞。 [高考提能] 7.同一番茄地里有兩株異常番茄，甲株所結果實均為果形異常，乙株只結了一個果形異常的果實，其余的正常。甲、乙兩株異常果實連續(xù)種植，其自交后代中果形仍保持異常。下列分析不正確的是(　　) A.二者均可能是基因突變的結果 B.甲發(fā)生變異的時間比乙早 C.甲株變異一定發(fā)生于減數(shù)分裂時期 D.乙株變異一定發(fā)生于有絲分裂時期 答案　C 解析　甲、乙變異都是可遺傳變異，均可能是基因突變的結果，A正確；發(fā)生變異的時間越早，對植物的影響越大，B正確；甲株變異最可能發(fā)生于早期的有絲分裂，C錯誤、D正確。 8.一雙鏈DNA分子，在復制解旋時，一條鏈上的G變成C，則DNA分子經(jīng)n次復制后，發(fā)生差錯的DNA占(　　) A.1/2 B.1/2 n－1 C.1/2n D.1/2n＋1 答案　A 解析　DNA復制為半保留復制，由異常鏈作為模板復制的子代分子全部帶有突變基因；而正常鏈作為模板復制的子代分子全部正常。 9.下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時發(fā)生的變異分別屬于(　　) A.基因重組，不可遺傳變異 B.基因重組，基因突變 C.基因突變，不可遺傳變異 D.基因突變，基因重組 答案　D 解析　甲圖中的“a”基因是從“無”到“有”，屬于基因突變；而乙圖中的A、a、B、b基因是已經(jīng)存在的，只是進行了重新組合。 10.下面是有關果蠅的培養(yǎng)記錄，通過本實驗說明(　　) 海拔高度 溫度 突變率(每一百萬個個體中) 5 000 m 19 ℃ 0.23 5 000 m 25 ℃ 0.63 3 000 m 19 ℃ 0.21 3 000 m 25 ℃ 0.63 A.果蠅的突變是通過影響酶的活性而引起的 B.果蠅的突變率與培養(yǎng)地點所處的海拔高度有關 C.果蠅在25 ℃時突變率最高 D.果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關 答案　D 解析　在相同海拔高度不同溫度條件下，突變率差異顯著。在同一溫度不同海拔高度條件下，突變率差異不顯著，說明果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關，而與培養(yǎng)地點所處的海拔高度無關。 11.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基因和乙植株(純種)的一個B基因發(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)上述兩個基因發(fā)生突變是由于__________________引起的。 (2)圖為甲植株發(fā)生了基因突變的細胞，它的基因型為__________，表現(xiàn)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？可用什么方法讓其后代表現(xiàn)出突變性狀。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)一個堿基的替換(或堿基對改變或基因結構的改變) (2)AaBB　扁莖缺刻葉　圖略(表示出兩對基因分別位于兩對同源染色體上即可) (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，不能通過有性生殖傳遞給子代。取發(fā)生基因突變部位的組織細胞，通過組織培養(yǎng)技術獲得試管苗，讓其自交，其子代即可表現(xiàn)突變性狀 解析　(1)由圖可知甲植株和乙植株都發(fā)生了堿基的替換。(2)因為A基因和B基因是獨立遺傳的，所以這兩對基因應該分別位于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，性狀是扁莖缺刻葉。(3)甲、乙植株雖已突變，但由于A對a的顯性作用，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給子代；要想讓子代表現(xiàn)出突變性狀，可對突變部位的組織細胞進行組織培養(yǎng)，而后讓其自交，后代中即可出現(xiàn)突變性狀。 12.一種α鏈異常的血紅蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及對應的密碼子與正常血紅蛋白(HbA)的差異如下： 血紅 蛋白 部分α鏈血紅蛋白的密碼子及其氨基酸的順序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 HbA ACC 蘇氨 酸 UCC 絲氨 酸 AAA 賴氨 酸 UAC 酪氨 酸 CGU 精氨 酸 UAA 終止 Hbwa ACC 蘇氨 酸 UCA 絲氨 酸 AAU 天冬 酰胺 ACC 蘇氨 酸 GUU 纈氨 酸 AAG 賴氨 酸 CCU 脯氨 酸 CGU 精氨 酸 UAG 終止 (1)Hbwa異常的直接原因是α鏈第________位的________(氨基酸)對應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α鏈發(fā)生變化的根本原因是_______________________________________。 (3)這種變異類型屬于__________，一般發(fā)生的時期是在______________。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α鏈合成的基因中一個堿基對C≡G缺失　 (3)基因突變 細胞分裂的間期(DNA復制時期)　 新基因 解析　(1)在138位的密碼子為UCC和UCA，與139位相結合，進行比較可知mRNA中缺失了堿基C。 (2)從基因層次分析才是最根本的原因。 (3)這種發(fā)生在分子水平的個別堿基對的改變屬于基因突變，由于間期DNA會因復制而解旋使其結構穩(wěn)定性降低，易發(fā)生基因突變。 13.如圖甲是基因型為AaBB的生物細胞分裂示意圖，圖乙表示由于DNA中堿基改變導致蛋白質中的氨基酸發(fā)生改變的過程，圖丙為部分氨基酸的密碼子表。據(jù)圖回答下列問題： 第一個字母 第二個字母 第三個字母 U C A G A 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 U C A G 丙 (1)據(jù)圖甲推測，此種細胞分裂過程中，出現(xiàn)的變異方式可能是________________________。 (2)在真核生物細胞中圖中Ⅱ過程發(fā)生的場所是________________________。 (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，除由堿基對替換外，還可由堿基對____________導致。 (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)細胞核、線粒體、葉綠體 (3)絲氨酸　需同時替換兩個堿基　增添或缺失 (4)堿基對排列順序(脫氧核苷酸的排列順序) 解析　(1)據(jù)圖甲推測該細胞處于減數(shù)第二次分裂中期，其左側染色體的兩條單體上基因分別為A、a，則其來源既可能為基因突變，也可能發(fā)生了交叉互換。(2)圖中Ⅱ過程為轉錄，其發(fā)生場所為細胞核、線粒體或葉綠體。(3)由圖丙可知，與賴氨酸密碼子相比，絲氨酸與之相差兩個堿基，而其他氨基酸與之相差1個堿基，故X是絲氨酸的可能性最小。(4)A與a基因的根本區(qū)別在于基因中脫氧核苷酸的排列順序不同。 [真題體驗] 14.(xx天津，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55～58位的氨基酸序列 鏈霉素與 核糖體結合 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(　　) A.S12蛋白結構改變使突變型具有鏈霉素抗性 B.鏈霉素通過與核糖體結合抑制其轉錄功能 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)枯草桿菌產(chǎn)生相應的抗性突變 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)生相應的抗性突變，D錯誤。 15.(xx海南，19)關于等位基因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 B.X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G－C被堿基對A－T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錯誤；基因突變包括堿基對的替換、增添、缺失三種情況，C選項屬于替換，D選項屬于增添，C、D正確。