第1节基因突变和基因重组 1.基因突变有碱基对的替换、增添和缺失三种方式 2.基因突变会引起基因结构的改变,但却不一定引起生物性状的改变。 3.诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素 4.基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性及多害少利性的特点 5.基因突变可以产生新基因,而基因重组只能产生新的基因型 6.基因重组包括非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体 交叉互换两种类型 理解 知识点 基因突变 [自读教材·夯基础] 1.基因突变的实例和概念 (1)镰刀型细胞贫血症的病因: ①图解 GAA mRNA GAA GUA 氨基酸 缬氨酸 蛋白质 红细胞形状 圆饼状((镰刀状 功能特点)功能正常患溶血性贫血 直接原因谷氨酸缬氨酸 理根本原因 中碱基替换 2)基因突变的概念 ①类型:有碱基对的替换、增添和缺失。 ②结果:基因结构的改变 2.基因突变对后代的影响[判断] (1)发生在配子中的基因突变,可遵循遗传规律传给后代。(√) (2)发生在体细胞中的基因突变,一定不能遗传给后代。(×)
- 1 - 第 1 节 基因突变和基因重组 1.基因突变有碱基对的替换、增添和缺失三种方式。 2．基因突变会引起基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。 3．诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素。 4．基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性及多害少利性的特点。 5．基因突变可以产生新基因，而基因重组只能产生新的基因型。 6．基因重组包括非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体 交叉互换两种类型。 基因突变 [自读教材·夯基础] 1．基因突变的实例和概念 (1)镰刀型细胞贫血症的病因： ①图解： ② (2)基因突变的概念： ①类型：有碱基对的替换、增添和缺失。 ②结果：基因结构的改变。 2．基因突变对后代的影响[判断] (1)发生在配子中的基因突变，可遵循遗传规律传给后代。(√) (2)发生在体细胞中的基因突变，一定不能遗传给后代。(×)
3.基因突变的原因[连线] ①物理因素 亚硝酸、碱基类似物 ②化学因素 Rous肉瘤病毒 ③生物因素 紫外线、X射线 4.基因突变的特点 特点 解释 普遍性 在各种生物中都可发生 迫机性 在任何时期、任何细胞和任何DNA中都可发生 不定向性 可向不同方向突变,产生一个以上的等位基因 基因突变的频率是很低的 多害少利性 基因突变大多数是有害的 5.意义 (1)新基因产生的途径 (2)生物变异的根本来源。 (3)生物进化的原始材料。 思考探 1.结合DNA分子的结构特点和复制过程,分析DNA分子复制时容易发生基因突变的原因 提示:DNA分子复制时,DNA双链要解旋,此时结构不稳定,易导致碱基对的数量或排列 顺序改变,从而使遗传信息改变。 2.基因突变导致基因结构的改变,这种改变具体表现在哪些方面?这种改变在光镜下能 观察到吗? 提示:脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变引起遗传信息的改变。这种改 变在光镜下不能观察到 3.基因突变一定会改变遗传信息和生物性状吗?试分析原因。 提示:①遗传信息一定改变。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换,基因中 脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。发生基因突变后,遗传信息会发生改变。②生物性状 不一定发生改变。发生碱基对的改变时,由于密码子的简并性,可能并不改变蛋白质中的氨 基酸序列,不改变生物的性状:发生隐性突变时,生物的性状也不一定改变。 [跟随名师·解疑难」 1.基因突变的类型
- 2 - 3．基因突变的原因[连线] 4．基因突变的特点 特点 解释 普遍性 在各种生物中都可发生 随机性 在任何时期、任何细胞和任何 DNA 中都可发生 不定向性 可向不同方向突变，产生一个以上的等位基因 低频性 基因突变的频率是很低的 多害少利性 基因突变大多数是有害的 5.意义 (1)新基因产生的途径。 (2)生物变异的根本来源。 (3)生物进化的原始材料。 1．结合 DNA 分子的结构特点和复制过程，分析 DNA 分子复制时容易发生基因突变的原因。 提示：DNA 分子复制时，DNA 双链要解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列 顺序改变，从而使遗传信息改变。 2．基因突变导致基因结构的改变，这种改变具体表现在哪些方面？这种改变在光镜下能 观察到吗？ 提示：脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变引起遗传信息的改变。这种改 变在光镜下不能观察到。 3．基因突变一定会改变遗传信息和生物性状吗？试分析原因。 提示：①遗传信息一定改变。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，基因中 脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。发生基因突变后，遗传信息会发生改变。②生物性状 不一定发生改变。发生碱基对的改变时，由于密码子的简并性，可能并不改变蛋白质中的氨 基酸序列，不改变生物的性状；发生隐性突变时，生物的性状也不一定改变。 [跟随名师·解疑难] 1．基因突变的类型
基因片段 AATTCCGGT正常复制 AATTCCGGT TTAAGGCCA TTAAGGCCA ACIT TCCGGT 个 AAGGCCA 发生碱 替 基对的 △ AAT TCCGGO=(爱 个 TAAGGCC 缺失 AA-TCCGGT 个 AGgAA遗传信息改变 性状改变 蛋白质结构的改变 产生等位基因 2.基因突变与生物性状的关系 基因突变发生在体细胞中,生 殖细胞中不出现该基因 不能传给 代的原因 若为父方细胞质内的基因突 亲本的突变基因 变,受精后一般不会传给子代 根据密码子的简并性,翻译出 相同的氨基酸 不表现的原因 突变产生的隐性基因,在子代 为杂合子时性状表现不出来 3.基因突变的不定向性图示分析 图中基因A可以突变成a、a2、a3,它们之间也可以相互突变,并互称为等位基因 [特别提醒] (1)基因突变一般发生在DNA复制过程中 (2)基因突变不会改变染色体上基因的数量和所在位置 即识点三 基因重组 [自读教材·夯基础] 1.概念 (1)发生过程:有性生殖过程中 (2)实质:控制不同性状的基因重新组合 类型
- 3 - 2．基因突变与生物性状的关系 3.基因突变的不定向性图示分析 图中基因 A 可以突变成 a1、a2、a3，它们之间也可以相互突变，并互称为等位基因。 [特别提醒] (1)基因突变一般发生在 DNA 复制过程中。 (2)基因突变不会改变染色体上基因的数量和所在位置。 基因重组 [自读教材·夯基础] 1．概念 (1)发生过程：有性生殖过程中。 (2)实质：控制不同性状的基因重新组合。 2．类型
类型 发生时期 实质 自由组 非同源染色体上的非等位基因自由组 减数第一次分裂后期 合型 交叉互 同源染色体上的籌位基因随非姐妹染 减数第一次分裂前期 换型 色单体的交换而交换 3.意义 (1)是生物变异的重要来源。 (2)对生物进化具有重要意义。 程考探究 1.请判断下列两种现象产生的原因是否属于基因重组并分析原因。 1)高茎豌豆自交后代出现高茎和矮茎豌豆 提示:否。杂合高茎豌豆自交后代中出现矮茎豌豆,是控制同一性状的等位基因分离 结果,而基因重组指的是控制不同性状的基因重新组合。 (②)黄色圆粒豌豆自交后代中出现黄皱、绿圆和绿皱豌豆。 提示:是。杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现黄皱、绿圆、绿皱豌豆,是由于两对非同源 染色体上控制豌豆两种性状的非等位基因随非同源染色体的自由组合而重新组合的结果 2.基因重组产生新基因了吗? 提示:没有。基因重组只是将原有的基因进行了重新组合,没有产生新基因 3.病毒和原核生物可遗传变异的来源是否有基因重组?为什么? 提示:没有。因为基因重组发生在生物体进行有性生殖的过程中,而病毒和原核生物均 不进行有性生殖。 [跟随名师·解疑难] 1.基因重组图解分析 自由组合 减I后期导致 杂合子 减数分裂 基因重组 交叉互换 减Ⅰ前期 新基因型 生物变异提供变异性 增加 的来源 新表现型 多样性 2.基因突变和基因重组的比较
- 4 - 类型 发生时期 实质 自由组 合型 减数第一次分裂后期 非同源染色体上的 非等位基因自由组 合 交叉互 换型 减数第一次分裂前期 同源染色体上的 等位基因随非姐妹染 色单体的交换而交换 3.意义 (1)是生物变异的重要来源。 (2)对生物进化具有重要意义。 1．请判断下列两种现象产生的原因是否属于基因重组并分析原因。 (1)高茎豌豆自交后代出现高茎和矮茎豌豆。 提示：否。杂合高茎豌豆自交后代中出现矮茎豌豆，是控制同一性状的等位基因分离的 结果，而基因重组指的是控制不同性状的基因重新组合。 (2)黄色圆粒豌豆自交后代中出现黄皱、绿圆和绿皱豌豆。 提示：是。杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现黄皱、绿圆、绿皱豌豆，是由于两对非同源 染色体上控制豌豆两种性状的非等位基因随非同源染色体的自由组合而重新组合的结果。 2．基因重组产生新基因了吗？ 提示：没有。基因重组只是将原有的基因进行了重新组合，没有产生新基因。 3．病毒和原核生物可遗传变异的来源是否有基因重组？为什么？ 提示：没有。因为基因重组发生在生物体进行有性生殖的过程中，而病毒和原核生物均 不进行有性生殖。 [跟随名师·解疑难] 1．基因重组图解分析 2．基因突变和基因重组的比较
项目 基因突变 基因重组 发生时间 有丝分裂间期、减数第一次分裂前\减数第一次分裂前期和后期 的间期 减数第一次分裂过程中,同源染色 在一定外界或内部因素作用下,DNA 体的非姐妹染色单体交叉互换,或 发生原因分子中发生碱基对的替换、增添和 非同源染色体上非等位基因的自由 缺失,引起基因结构的改变 组合 有性生殖的真核生物和基因工程的 适用范围 所有生物(包括病毒) 原核生物 种类 ①自然突变②人工诱变 ①基因自由组合②基因交叉互换 结果 产生新基因,控制新性状 产生新的基因型,不产生新的基因 是生物变异的根本来源,生物进化生物变异的重要来源,有利于生物 意义 的原始材料 进化 通过基因突变产生新基因,为基因重组提供自由组合的新基因,基因突 联系 变是基因重组的基础 把握热点考向 考一 基因突变及其与性状的关系 [例1]下图为人WK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已 知WK4基因发生一种突变,导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是() ①②③④ 甘氨酸:GGG 氨酸:AAA、AAG GGGAAGCAG谷氨酰胺:CAG、C WNKA基因. CCCTTCGTO…谷氨酸:GAq 内氨酸:GCA 正常蛋白质…甘氨酸—赖氨酸一谷氨酰胺…天冬酰胺:AU 116811691170 A.①处插入碱基对G— B.②处碱基对A一T替换为G-C C.③处缺失碱基对A—T D.④处碱基对G—C替换为A-—T [思路点拨] 根据甘氨酸DNA双链中结合题干信 的密码子」的模板链息逐项分析 [解析]根据图中1168位的甘氨酸的密码子GG,可知WNK4基因是以其DMA分子下方 的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成皿RNA的,那么1169位的赖氨酸的密码子是AAG,因此取 代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG,由此可推知该基因发生的突变是②处碱基对A
- 5 - 项目 基因突变 基因重组 发生时间 有丝分裂间期、减数第一次分裂前 的间期 减数第一次分裂前期和后期 发生原因 在一定外界或内部因素作用下，DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和 缺失，引起基因结构的改变 减数第一次分裂过程中，同源染色 体的非姐妹染色单体交叉互换，或 非同源染色体上非等位基因的自由 组合 适用范围 所有生物(包括病毒) 有性生殖的真核生物和基因工程的 原核生物 种类 ①自然突变②人工诱变 ①基因自由组合②基因交叉互换 结果 产生新基因，控制新性状 产生新的基因型，不产生新的基因 意义 是生物变异的根本来源，生物进化 的原始材料 生物变异的重要来源，有利于生物 进化 联系 通过基因突变产生新基因，为基因重组提供自由组合的新基因，基因突 变是基因重组的基础 基因突变及其与性状的关系 [例 1] 下图为人 WNK4 基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已 知 WNK4 基因发生一种突变，导致 1 169 位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( ) A．①处插入碱基对 G—C B．②处碱基对 A—T 替换为 G—C C．③处缺失碱基对 A—T D．④处碱基对 G—C 替换为 A—T [思路点拨] [解析] 根据图中 1 168 位的甘氨酸的密码子 GGG，可知 WNK4 基因是以其 DNA 分子下方 的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成 mRNA 的，那么 1169 位的赖氨酸的密码子是 AAG，因此取 代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是 GAG，由此可推知该基因发生的突变是②处碱基对 A—T
被替换为G—C,故正确选项为 [答案]B 规律方法》据生物性状的改变判断基因突变的类型 (1)性状不改变→最可能为碱基替换 (②)只有一个氨基酸种类改变→最可能为碱基替换 (3)氨基酸种类、数量和排列顺序都发生改变→最可能为碱基对的增添或缺失。 ∥∥拓展训练 如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对,下列后果中不可能出现的是() A.没有蛋白质产物 B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 解析:选A基因的中部若缺少1个核苷酸对,该基因仍然能表达,但是表达产物(蛋白 质)的结构发生变化,有可能出现下列三种情况:翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合 成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 基因重组的类型 [例2]下列关于基因重组的说法,错误的是( A.生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合属于基因重组 B.减数分裂四分体时期,由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换,可导致基因 重组 C.减数分裂过程中,随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组 般情况下,水稻花药内可发生基因重组,而根尖则不能 [思路点拨] 类型(交叉互换型和自由组合型 基因重组 生殖类型 有性生殖 [解析]基因重组是在有性生殖中,控制不同性状的基因重新组合的过程,选项A正确: 基因重组发生在减数分裂过程中,减Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 和减Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合都会引起基因重组,选项B错误,选项C 正确:花药内发生减数分裂形成花粉粒,根尖分生区只进行有丝分裂,选项D正确 [答案]B 规律方法》姐妹染色单体含有等位基因的原因 基因突变或交叉互换都会导致姐妹染色单体中含有等位基因(如右图)。B
- 6 - 被替换为 G—C，故正确选项为 B。 [答案] B 规律方法 据生物性状的改变判断基因突变的类型 (1)性状不改变⇒最可能为碱基替换。 (2)只有一个氨基酸种类改变⇒最可能为碱基替换。 (3)氨基酸种类、数量和排列顺序都发生改变⇒最可能为碱基对的增添或缺失。 如果一个基因的中部缺失了 1 个核苷酸对，下列后果中不可能出现的是( ) A．没有蛋白质产物 B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 解析：选 A 基因的中部若缺少 1 个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是表达产物(蛋白 质)的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合 成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。 基因重组的类型 [例 2] 下列关于基因重组的说法，错误的是( ) A．生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合属于基因重组 B．减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因 重组 C．减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组 D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能 [思路点拨] [解析] 基因重组是在有性生殖中，控制不同性状的基因重新组合的过程，选项 A 正确； 基因重组发生在减数分裂过程中，减Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 和减Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合都会引起基因重组，选项 B 错误，选项 C 正确；花药内发生减数分裂形成花粉粒，根尖分生区只进行有丝分裂，选项 D 正确。 [答案] B 规律方法 姐妹染色单体含有等位基因的原因 基因突变或交叉互换都会导致姐妹染色单体中含有等位基因(如右图)
在确定变异类型时,可根据题意来确定,方法如下 (1)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等),则只能是基因突变造成的 (2)若为减数分裂,则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂) (3)若题目中问造成B、b不同的根本原因,应考虑可遗传变异中的最根本来源一一基因 突变 (4)若题目中有“××分裂××时期”提示,如减Ⅰ前期造成的则考虑交叉互换,间期造 成的则考虑基因突变。 ◆》 1.探究环境因子与基因突变的关系。 2.设计实验探究基因突变是显性突变还是隐性突变 典例剖析 已知物质D是某微生物生长所必需的,它的合成途径如图所示。 基因A基因B基因C 酶A酶B酶C 物质A→物质B→物质C→物质D 野生型在只含物质A的培养基上就能正常生长。现发现有三种突变体(均只有某一基因发 生突变),均不能在只含物质A的培养基上正常生长,请设计一实验方案,区分出三种突变体 的突变基因,并预测实验结果 (1)实验方案: (2)预测实验结果: ①如果 ,说明基因A突变 ②如果 ,说明基因B突变 ③如果 ,说明基因C突变。 [解析](1)图中信息表明,基因A、B、C分别控制酶A、B、C的合成,进而分别催化合 成物质B、C、D。野生型果蝇同时具有基因A、B、C,只要培养基中含有物质A,最终可转化 为其生长所必需的物质D (2)若某一基因突变,则不能合成相应的酶,也就不能催化生成相应的物质,此种生物必
- 7 - 在确定变异类型时，可根据题意来确定，方法如下： (1)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)，则只能是基因突变造成的； (2)若为减数分裂，则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂)； (3)若题目中问造成 B、b 不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源——基因 突变； (4)若题目中有“××分裂××时期”提示，如减Ⅰ前期造成的则考虑交叉互换，间期造 成的则考虑基因突变。 1．探究环境因子与基因突变的关系。 2．设计实验探究基因突变是显性突变还是隐性突变。 典例剖析 已知物质 D 是某微生物生长所必需的，它的合成途径如图所示。 野生型在只含物质 A 的培养基上就能正常生长。现发现有三种突变体(均只有某一基因发 生突变)，均不能在只含物质 A 的培养基上正常生长，请设计一实验方案，区分出三种突变体 的突变基因，并预测实验结果。 (1)实验方案：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)预测实验结果： ①如果___________________________________________________，说明基因 A 突变。 ②如果________________________________________，说明基因 B 突变。 ③如果__________________________________________，说明基因 C 突变。 [解析] (1)图中信息表明，基因 A、B、C 分别控制酶 A、B、C 的合成，进而分别催化合 成物质 B、C、D。野生型果蝇同时具有基因 A、B、C，只要培养基中含有物质 A，最终可转化 为其生长所必需的物质 D。 (2)若某一基因突变，则不能合成相应的酶，也就不能催化生成相应的物质，此种生物必
须在添加相应的物质后才能生长,因此可通过控制培养基物质的成分来判断基因突变的情况 [答案](1)将这三种突变体分别放在只含物质B、只含物质C的培养基中培养,观察生 长情况 (2)①在只含物质B和只含物质C的培养基中都能正常生长 ②在只含物质B的培养基中不能正常生长,在只含物质C的培养基中能正常生长 ③在只含物质B和只含物质C的培养基中都不能正常生长 归纳拓展 显性突变和隐性突变的判定 显性突变:a→Aa当代表现 (1)类型隐性突变:A一A当代不表现, 一旦表现即为纯合子 2)判定方法: ①选取突变体与其他已知未突变体杂交,据子代性状表现判断 ②让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断 应用创新演综 [随堂基础巩固] 1.下列有关基因突变的叙述,正确的是() A.不同基因突变的频率是相同的 B.基因突变的方向是由环境决定的 C.一个基因可以向多个方向突变 D.细胞的分裂中期不发生基因突变 解析:选C不同生物和同一生物个体的不同基因的自发突变率是不相同的:基因突变由 环境因素诱导,但其不决定基因突变的方向:基因突变是随机的,多发生在间期DNA分子复 制时,但在其他时期也可能发生 2.关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是() A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因 B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A—T替换可导致基因突变 D.在基因b的 ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变 解析:选B基因突变具有不定向性,等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因 X射线的照射会影响基因B和基因b的突变率;基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可 导致基因突变;在基因b的 ATCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变。 3.下列关于基因突变和基因重组的叙述中,错误的是()
- 8 - 须在添加相应的物质后才能生长，因此可通过控制培养基物质的成分来判断基因突变的情况。 [答案] (1)将这三种突变体分别放在只含物质 B、只含物质 C 的培养基中培养，观察生 长情况 (2)①在只含物质 B 和只含物质 C 的培养基中都能正常生长 ②在只含物质 B 的培养基中不能正常生长，在只含物质 C 的培养基中能正常生长 ③在只含物质 B 和只含物质 C 的培养基中都不能正常生长 归纳拓展 显性突变和隐性突变的判定 (1)类型 显性突变：a · a―→A · a 当代表现 隐性突变：AA · ―→Aa · 当代不表现， 一旦表现即为纯合子 (2)判定方法： ①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。 ②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。 [随堂基础巩固] 1．下列有关基因突变的叙述，正确的是( ) A．不同基因突变的频率是相同的 B．基因突变的方向是由环境决定的 C．一个基因可以向多个方向突变 D．细胞的分裂中期不发生基因突变 解析：选 C 不同生物和同一生物个体的不同基因的自发突变率是不相同的；基因突变由 环境因素诱导，但其不决定基因突变的方向；基因突变是随机的，多发生在间期 DNA 分子复 制时，但在其他时期也可能发生。 2．关于等位基因 B 和 b 发生突变的叙述，错误的是( ) A．等位基因 B 和 b 都可以突变成为不同的等位基因 B．X 射线的照射不会影响基因 B 和基因 b 的突变率 C．基因 B 中的碱基对 G—C 被碱基对 A—T 替换可导致基因突变 D．在基因 b 的 ATGCC 序列中插入碱基 C 可导致基因 b 的突变 解析：选 B 基因突变具有不定向性，等位基因 B 和 b 都可以突变成为不同的等位基因； X 射线的照射会影响基因 B 和基因 b 的突变率；基因 B 中的碱基对 G—C 被碱基对 A—T 替换可 导致基因突变；在基因 b 的 ATGCC 序列中插入碱基 C 可导致基因 b 的突变。 3．下列关于基因突变和基因重组的叙述中，错误的是( )
A.基因突变和基因重组都对生物进化有重要意义 B.基因突变能改变基因中的碱基序列,而基因重组只能改变基因型 C.真核细胞分裂过程中的基因重组只能发生在减数分裂过程中 D.基因突变和基因重组都能发生在受精过程中 解析:选D基因突变能够产生新基因,基因重组能够产生新的基因型,都对生物进化有 重要意义;基因突变可以改变基因中的碱基序列,但基因重组只能改变生物个体的基因型 真核细胞的分裂包括有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三种方式,而自然状态下基因重组发生 在有性生殖过程中,即减数分裂过程中;基因突变发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前 的间期,基因重组发生在减数第一次分裂,故D错误。 4.我国研究人员发现“DEP1”基因的突变能促进超级稻增产,这一发现将有助于研究和 培育出更高产的水稻新品种。以下说法正确的是() A.水稻产生的突变基因一定能遗传给它的子代 B.该突变基因可能在其他农作物增产中发挥作用 C.基因突变产生的性状对于生物来说大多有利 D.该突变基因是生物随环境改变而产生的适应性的突变 解析:选B基因突变绝大多数是有害的,少数是有利的,基因突变不一定遗传给后代 基因突变是不定向的,不是适应环境的改变 5.雌果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸对发生了替换,其结果是() A.该雌果蝇性状一定发生变化 B.形成的卵细胞中一定有该突变的基因 C.此染色体的化学成分发生改变 D.此染色体上基因的数目和排列顺序不改变 解析:选D有些氨基酸是由几个不同的密码子决定的,因此DNA分子中一个脱氧核苷酸 对发生了替换,合成的蛋白质不一定发生变化,因此该雌果蝇的性状不一定发生变化。如果 替换发生在体细胞中,则形成的卵细胞中就没有该突变的基因。染色体的化学成分不会发生 改变 6.由于基因突变,导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据以下图表回答问题 蛋白质正常异常 1{氨基酸赖氨酸X RNA ①…④ ②…⑤
- 9 - A．基因突变和基因重组都对生物进化有重要意义 B．基因突变能改变基因中的碱基序列，而基因重组只能改变基因型 C．真核细胞分裂过程中的基因重组只能发生在减数分裂过程中 D．基因突变和基因重组都能发生在受精过程中 解析：选 D 基因突变能够产生新基因，基因重组能够产生新的基因型，都对生物进化有 重要意义；基因突变可以改变基因中的碱基序列，但基因重组只能改变生物个体的基因型； 真核细胞的分裂包括有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三种方式，而自然状态下基因重组发生 在有性生殖过程中，即减数分裂过程中；基因突变发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前 的间期，基因重组发生在减数第一次分裂，故 D 错误。 4．我国研究人员发现“DEP1”基因的突变能促进超级稻增产，这一发现将有助于研究和 培育出更高产的水稻新品种。以下说法正确的是( ) A．水稻产生的突变基因一定能遗传给它的子代 B．该突变基因可能在其他农作物增产中发挥作用 C．基因突变产生的性状对于生物来说大多有利 D．该突变基因是生物随环境改变而产生的适应性的突变 解析：选 B 基因突变绝大多数是有害的，少数是有利的，基因突变不一定遗传给后代； 基因突变是不定向的，不是适应环境的改变。 5．雌果蝇某染色体上的 DNA 分子中一个脱氧核苷酸对发生了替换，其结果是( ) A．该雌果蝇性状一定发生变化 B．形成的卵细胞中一定有该突变的基因 C．此染色体的化学成分发生改变 D．此染色体上基因的数目和排列顺序不改变 解析：选 D 有些氨基酸是由几个不同的密码子决定的，因此 DNA 分子中一个脱氧核苷酸 对发生了替换，合成的蛋白质不一定发生变化，因此该雌果蝇的性状不一定发生变化。如果 替换发生在体细胞中，则形成的卵细胞中就没有该突变的基因。染色体的化学成分不会发生 改变。 6．由于基因突变，导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据以下图表回答问题：
第二个字母 第三个 字母 字母 U C A G 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 (1)图中I过程发生的场所是 ()除赖氨酸以外,图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小? 原因 (3)若图中X是甲硫氨酸,且②链与⑤链这两条模板链只有一个碱基不同,那么⑤链不同 于②链上的那个碱基是 (4)从表中可看出密码子具有 特点,它对生物体生存和发展的意义是 解析:(1)过程Ⅰ表示的是翻译,它发生在核糖体上。 (2)以赖氨酸所在的位置向上或向左、右与之在同一直线上的有甲硫氨酸、异亮氨酸、苏 氨酸、精氨酸、天冬酰胺,它们与赖氨酸所对应的密码子均有一个碱基之差,而丝氨酸对应 的密码子与之有两个碱基之差 (3)甲硫氨酸对应的密码子是AUG,而与之有一个碱基之差的赖氨酸对应的密码子是AAG, 所以⑤链上与mRNA中U相对应的碱基是A (4)分析表格内容我们可以看出,苏氨酸等都对应着多种密码子,说明密码子具有简并性, 所以当基因突变时,其对应的氨基酸不一定改变,这样有利于保持性状的稳定性。 答案:(1)核糖体(2)丝氨酸要同时突变两个碱基 (3)A(4)简并性保证生物遗传性状的稳定性 课时跟踪检测] (满分50分时间25分钟) 选择题(每小题4分,共24分) 1.运动员可以通过练习来提高速度和发展力量,但是并不能传递给下一代,原因是() A.肌细胞不能携带遗传信息 B.体细胞发生的突变不能遗传 C.生殖细胞没有携带全套遗传信息
- 10 - 第一个 字母 第二个字母 第三个 字母 U C A G A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G (1)图中Ⅰ过程发生的场所是________。 (2)除赖氨酸以外，图解中 X 是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小？________。原因 是______________________________。 (3)若图中 X 是甲硫氨酸，且②链与⑤链这两条模板链只有一个碱基不同，那么⑤链不同 于②链上的那个碱基是______________。 (4)从表中可看出密码子具有__________特点，它对生物体生存和发展的意义是 ______________________________________________。 解析：(1)过程Ⅰ表示的是翻译，它发生在核糖体上。 (2)以赖氨酸所在的位置向上或向左、右与之在同一直线上的有甲硫氨酸、异亮氨酸、苏 氨酸、精氨酸、天冬酰胺，它们与赖氨酸所对应的密码子均有一个碱基之差，而丝氨酸对应 的密码子与之有两个碱基之差。 (3)甲硫氨酸对应的密码子是 AUG，而与之有一个碱基之差的赖氨酸对应的密码子是 AAG， 所以⑤链上与 mRNA 中 U 相对应的碱基是 A。 (4)分析表格内容我们可以看出，苏氨酸等都对应着多种密码子，说明密码子具有简并性， 所以当基因突变时，其对应的氨基酸不一定改变，这样有利于保持性状的稳定性。 答案：(1)核糖体 (2)丝氨酸 要同时突变两个碱基 (3)A (4)简并性 保证生物遗传性状的稳定性 [课时跟踪检测] (满分 50 分 时间 25 分钟) 一、选择题(每小题 4 分，共 24 分) 1．运动员可以通过练习来提高速度和发展力量，但是并不能传递给下一代，原因是( ) A．肌细胞不能携带遗传信息 B．体细胞发生的突变不能遗传 C．生殖细胞没有携带全套遗传信息