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1、第20講PART 20基因突變和基因重組考點互動探究教師備用習題考試說明1.基因重組及其意義()。2.基因突變的特征和原因()。考點互動探究知識梳理 1.基因突變的實例:鐮刀型細胞貧血癥考點一基因突變圖7-20-1 考點互動探究DNA復制轉錄翻譯a血紅蛋白基因突變2.基因突變要點歸納考點互動探究基因突變增添、缺失和替換結構間期間期復制等位基因體細胞考點互動探究基因突變普遍存在隨機不定向很低有害的新基因根本來源原始材料理性思維1.歸納與概括 基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于DNA復制時?一個人是否患鐮刀型細胞貧血癥能否通過光學顯微鏡觀察到?考點互動探究答案在DNA復制時,穩(wěn)定的雙螺旋首先解開形成DNA單鏈

2、,這時DNA的穩(wěn)定性會大大下降,極易受到外界因素干擾,使原來的堿基序列發(fā)生變化,導致基因發(fā)生突變。雖然基因突變不能通過光學顯微鏡直接觀察到,但由于鐮刀型細胞貧血癥可通過直接觀察紅細胞形態(tài)來鑒定,所以可通過光學顯微鏡觀察。2.歸納與概括 就“插入”“缺失”“替換”而言,哪類堿基序列改變導致的變異幅度更大?有無例外?考點互動探究答案基因結構中堿基對的替換往往僅涉及一個氨基酸的改變(也可能不變),影響相對較小,但堿基對增添、缺失將引發(fā)改變部位之后的“連鎖反應”,故其影響較大,但若增添、缺失正好處于轉錄的相鄰密碼子的序列之間,且為3或3的倍數個堿基,則影響也可能較小?？茖W探究 一只突變型的雌果蠅與一只

3、野生型雄果蠅交配后,產生的F1中野生型與突變型之比為2 1,且雌、雄個體之比也為2 1,請依據這個結果從遺傳學角度作出合理解釋:。 考點互動探究答案該突變?yōu)閄染色體顯性突變,且含該突變基因的雄性個體致死1.基因突變機理考點互動探究核心講解圖7-20-3 2.基因突變與性狀的關系(1)基因突變對蛋白質結構的影響(2)基因突變不引起生物性狀改變的原因突變發(fā)生在基因的不具有遺傳效應的DNA片段中?？键c互動探究堿基對影響范圍對氨基酸的影響替換小通常只改變1個氨基酸或不改變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密碼子具有簡并性,不同密碼子

4、有可能翻譯出相同的氨基酸。純合子的顯性基因突變?yōu)殡s合子的隱性基因,如AA突變成Aa ,不會引起性狀的改變。某些突變雖然改變了蛋白質中個別氨基酸的位置,但并不影響該蛋白質的功能。 3.基因突變對子代的影響(1)基因突變發(fā)生在減數分裂過程中(配子形成時),將遵循遺傳規(guī)律隨配子傳遞給后代。(2)若基因突變發(fā)生在體細胞的有絲分裂過程中,則一般不能遺傳給后代,但有些植物體細胞中的突變可以通過無性繁殖傳遞給后代?？键c互動探究角度1考查基因突變的實質、特點1.2017安徽江南十校二模 基因突變是生物變異的根本來源,在生物進化過程中有著極為重要的作用。下列有關基因突變的敘述,正確的是()A.體內DNA在復制時

5、偶然出現堿基配對錯誤而導致基因突變B.亞硝酸、堿基類似物等物質能改變DNA的結構而導致基因突變C.基因突變產生的是等位基因,因此不會改變種群的基因頻率D.基因突變的方向與環(huán)境無關,因此不同種群發(fā)生的基因突變相同考點互動探究命題角度答案 A考點互動探究解析 體內DNA在復制時偶然出現堿基配對錯誤會引起基因結構的改變,屬于基因突變,A正確;亞硝酸、堿基類似物等能改變基因的結構,而導致基因突變,B錯誤;基因突變往往是產生等位基因,會導致種群基因頻率的改變,C錯誤;基因突變具有不定向性,不同種群發(fā)生的基因突變不一定相同,D錯誤。2.某二倍體植株染色體上控制花色的基因A2是由其等位基因A1突變產生的,且

6、A1、A2基因均能合成特定的蛋白質來控制花色。下列敘述正確的是 ()A.基因A2是基因A1中堿基對的增添或缺失造成的B.基因A1、A2合成蛋白質時共用一套遺傳密碼C.基因A1、A2同時存在于同一個配子中D.基因A1、A2不能同時存在于同一個體細胞中考點互動探究答案 B解析 突變基因A2的產生還可能是原基因A1中堿基對替換造成的,A錯誤;生物體內的蛋白質合成都共用一套密碼子,B正確;等位基因(A1與A2)在減數第一次分裂時隨同源染色體的分開而分離,正常情況下,不會出現在同一個配子中,C錯誤;2.某二倍體植株染色體上控制花色的基因A2是由其等位基因A1突變產生的,且A1、A2基因均能合成特定的蛋白

7、質來控制花色。下列敘述正確的是()A.基因A2是基因A1中堿基對的增添或缺失造成的B.基因A1、A2合成蛋白質時共用一套遺傳密碼C.基因A1、A2同時存在于同一個配子中D.基因A1、A2不能同時存在于同一個體細胞中考點互動探究當不同雌、雄配子含有的是一對等位基因(A1與A2),它們結合后發(fā)育成的后代體細胞中則含有基因A1與A2,D錯誤。易錯提醒有關基因突變的七個易錯點(1)無絲分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA復制時均可發(fā)生基因突變。(2)基因突變一定會導致基因結構的改變,但卻不一定引起生物性狀的改變。(3)基因突變是DNA分子水平上基因內部堿基對種類和數目的改變,基因的數目和位置并未改變。(

8、4)生殖細胞的突變率一般比體細胞的突變率高,這是因為生殖細胞在減數分裂時對外界環(huán)境變化更加敏感。(5)基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件。如昆蟲突變產生的殘翅性狀若在陸地上則為不利變異,而在多風的島嶼上則為有利變異?？键c互動探究(6)基因突變是DNA中堿基對的增添、缺失和替換導致的。(7)基因突變不只發(fā)生在分裂間期?？键c互動探究角度2考查基因突變對生物性狀的影響3.用人工誘變的方法使黃色短桿菌的某基因模板鏈的部分脫氧核苷酸序列發(fā)生如下變化:CCGCTAACGCCGCGAACG,那么黃色短桿菌將發(fā)生的變化和結果是(可能用到的密碼子:天冬氨酸GAU、GAC;丙氨酸GCA、GCU、GCC、GC

9、G)()A.基因突變,性狀改變 B.基因突變,性狀沒有改變C.染色體結構改變,性狀沒有改變D.染色體數目改變,性狀改變考點互動探究答案 A解析 由題意可知,基因模板鏈中CTA轉變成CGA,mRNA中相應的密碼子由GAU轉變成GCU,多肽中相應的氨基酸由天冬氨酸轉變成丙氨酸。因此,黃色短桿菌發(fā)生了基因突變,性狀也發(fā)生了改變。由于只是基因內部堿基的改變,所以不會導致染色體結構和數目的變化。4.如圖7-20-4為人體某基因的部分堿基序列及其編碼蛋白質的氨基酸序列示意圖。已知該基因發(fā)生一種突變,導致正常蛋白質中的第100位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的變化是()A.處插入堿基對GCB.處堿基對AT替換

10、為GCC.處缺失堿基對ATD.處堿基對GC替換為AT考點互動探究圖7-20-4 答案 B考點互動探究解析 因甘氨酸密碼子是GGG,賴氨酸密碼子是AAA、AAG,谷氨酰胺密碼子是CAG、CAA,結合該基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列,可以判斷出,該基因中下方那條鏈是轉錄的模板鏈。由于該氨基酸序列中只有一個氨基酸改變,而其余的氨基酸順序沒有改變,因此這是發(fā)生了基因突變中堿基對的替換。若處插入堿基對GC,mRNA的堿基序列為GGG/GAA/GCA/G,相應蛋白質中氨基酸序列為甘氨酸(99)谷氨酸(100)丙氨酸(101),A錯誤;若處堿基對AT替換為GC,mRNA堿基序列為GGG/GA

11、G/CAG,相應蛋白質中氨基酸序列為甘氨酸(99)谷氨酸(100)谷氨酰胺(101),B正確;考點互動探究若處缺失堿基對AT,mRNA堿基序列為GGG/AGC/AG,相應蛋白質中氨基酸序列為甘氨酸(99)絲氨酸(100),C錯誤;若處堿基對GC替換為AT,mRNA堿基序列為GGG/AAA/CAG/,相應蛋白質中氨基酸序列為甘氨酸(99)賴氨酸(100)谷氨酰胺(101),D錯誤。技法提煉基因突變類問題的解題方法(1)確定突變的形式:若只是一個氨基酸發(fā)生改變,則一般為堿基對的替換;若氨基酸序列發(fā)生大的變化,則一般為堿基對的增添或缺失。(2)確定替換的堿基對:一般根據突變前后轉錄形成的mRNA的堿

12、基序列判斷,若只有一個堿基存在差異,則該堿基所對應的基因中的堿基就為替換的堿基?？键c互動探究角度3考查基因突變的判斷及實驗設計5.2015江蘇卷 經X射線照射的紫花香豌豆品種,其后代中出現了幾株開白花植株,下列敘述錯誤的是 ()A.白花植株的出現是對環(huán)境主動適應的結果,有利于香豌豆的生存B.X 射線不僅可引起基因突變,也會引起染色體變異C.通過雜交實驗,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考點互動探究答案 A解析 白花的出現是X射線誘發(fā)的基因突變而非對環(huán)境的主動適應,故A項錯誤。6.某生物小組種植的純種高莖豌豆,自然狀態(tài)下卻出現了矮莖后代。小組成

13、員有的認為是基因突變的結果,有的認為是由環(huán)境引起的。為檢驗是何種原因導致矮莖豌豆出現,該小組成員設計了如下幾種實驗方案,其中最簡便的方案是()A.分析種子中的基因序列B.將矮莖種子在良好的環(huán)境條件下種植(讓其自交),再觀察后代的性狀表現C.將得到的矮莖豌豆與純合高莖豌豆雜交,觀察后代的性狀表現D.以上方案都不合理考點互動探究答案 B解析 植物鑒定的最簡單的方法是自交,如果在良好的環(huán)境條件下,矮莖植株自交后代中有矮莖,說明是基因突變引起的,如果后代全是高莖,說明是環(huán)境引起的不可遺傳的變異。技法提煉1.探究某一變異性狀是否為可遺傳變異的方法(1)兩類變異的本質區(qū)別是遺傳物質是否改變,改變則能遺傳給

14、后代,環(huán)境引起性狀改變但遺傳物質未變則不能遺傳。是否發(fā)生了遺傳物質的改變是實驗假設的切入點,新性狀能否遺傳是實驗設計的出發(fā)點。(2)實驗設計的方法:與原來類型在特定的相同環(huán)境下種植,觀察變異性狀是否消失,若不消失則為可遺傳變異,反之則為不可遺傳變異。某些情況下也可以通過自交觀察后代是否發(fā)生性狀分離?？键c互動探究2.基因突變的類型與判斷方法(1)類型顯性突變:如aA,該突變一旦發(fā)生即可表現出相應性狀。隱性突變:如Aa,突變性狀一旦在生物個體中表現出來,即可穩(wěn)定遺傳。(2)判定方法方法一:選取突變體與其他已知未突變體(即野生型)雜交,據子代性狀表現進行判斷。方法二:讓突變體自交,觀察子代有無性狀分

15、離而判斷。考點互動探究考點互動探究知識梳理 1.概念:考點二基因重組圖7-20-5有性生殖真核不同性狀考點互動探究2.發(fā)生時間及類型(1)a細胞的基因重組發(fā)生在減數分裂形成的時期,位于上的等位基因有時會隨著的交換而發(fā)生交換,導致同源染色體上的重組。 (2)b細胞的基因重組發(fā)生在減數第一次分裂的期,上的非等位基因自由組合。 3.結果:產生新的,導致出現。 4.意義:有性生殖的基因重組能夠產生的子代,是的來源之一,為提供豐富的原材料,對生物的進化具有重要的意義。圖7-20-6 四分體同源染色體非姐妹染色單體非等位基因后非同源染色體基因型重組性狀多樣化的基因組合生物變異生物進化正誤辨析1.受精過程中

16、可進行基因重組。()2.基因重組只能產生新基因型和重組性狀,不能產生新基因和新性狀。 ()3.減數分裂四分體時期,姐妹染色單體的局部交換可導致基因重組。()4.基因型為Aa的個體自交,因基因重組導致子代發(fā)生性狀分離。()5.抗蟲小麥與矮稈小麥雜交,通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥。()考點互動探究答案 2.3.4.5.考點互動探究解析 1.基因重組發(fā)生在減數第一次分裂過程中。2.基因重組只是原有基因的重新組合。3.減數分裂四分體時期,同源染色體中非姐妹染色單體的局部交換可導致基因重組。4.基因型為Aa的個體自交,因等位基因分離導致子代發(fā)生性狀分離。理性思維模型與建模 如圖7-20-7中甲、乙為細胞

17、內染色體狀態(tài)示意圖。這種染色體狀態(tài)分別表示甲、乙已發(fā)生了什么變異?考點互動探究答案圖甲發(fā)生了基因重組,圖乙發(fā)生了染色體結構和數目變異。圖7-20-7解析 圖乙中兩條染色體拼接在一起,并丟失部分結構,屬于染色體結構變異;圖乙中14號和21號染色體連接后形成1條異常染色體,說明還發(fā)生了染色體數目的變異。1.三種基因重組方式的比較考點互動探究核心講解重組類型交叉互換型自由組合型基因工程重組型發(fā)生時間減數第一次分裂四分體時期減數第一次分裂后期目的基因導入受體細胞后發(fā)生機制同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換導致染色單體上的基因重新組合同源染色體分開,等位基因分離,非同源染色體自由組合,導致非同源染色

18、體上非等位基因間的重新組合目的基因經運載體導入受體細胞,導致受體細胞中發(fā)生基因重組考點互動探究圖像示意或 2.比較基因突變和基因重組考點互動探究項目基因突變基因重組變異本質 基因分子結構發(fā)生改變原有基因的重新組合發(fā)生時期 一般發(fā)生于細胞分裂間期減數第一次分裂四分體時期和減數第一次分裂后期適用范圍 所有生物(包括病毒)進行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物結果產生新基因(等位基因),控制新性狀 產生新基因型,不產生新基因考點互動探究意義是生物變異的根本來源,是生物進化的原始材料生物變異的重要來源,有利于生物進化應用人工誘變育種雜交育種聯(lián)系通過基因突變產生新基因,為基因重組提供了自由組合的新

19、基因角度1考查基因重組的類型及意義 1.2017長春模擬 下列關于基因重組的敘述中,正確的是()A.基因型為XAXa的個體自交,因基因重組導致其子代發(fā)生性狀分離B.葛萊弗德氏綜合征(47,XXY)患者發(fā)生的變異是因三條性染色體上基因重組所致C.非姐妹染色單體間的基因互換勢必導致基因重組D.控制一對相對性狀的基因在遺傳時也可能發(fā)生基因重組考點互動探究命題角度考點互動探究答案 D解析 基因型為XAXa,說明A、a基因位于X染色體上,基因型為XAXa的個體為雌性,不能自交,另外,子代出現性狀分離是由于等位基因分離導致的,故A項錯誤;葛萊弗德氏綜合征(47,XXY)患者發(fā)生的變異是由于染色體數目變異導

20、致的,而不是因為基因重組,B項錯誤;交叉互換屬于基因重組,發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,非同源染色體的非姐妹染色單體間的交換屬于染色體結構變異,C項錯誤;基因重組包括交叉互換和自由組合,發(fā)生在減數第一次分裂前期和后期,控制一對相對性狀的基因在遺傳時可能發(fā)生交叉互換導致基因重組,D項正確。2.2017重慶一中模擬 下列關于基因重組的敘述,正確的是()A.雜交后代出現3 1的性狀分離比,不可能是基因重組導致的B.聯(lián)會時的交叉互換實現了同源染色體上等位基因的重新組合C.“肺炎雙球菌轉化實驗”中R型菌轉變?yōu)镾型菌的原理是基因重組D.基因重組導致生物性狀多樣性,為生物進化提供了最基本的原材料考點

21、互動探究答案 C解析 如果一對相對性狀是由非同源染色體上的兩對基因共同控制,則雜交后代出現3 1的性狀分離比,可能是基因重組導致的,A錯誤;聯(lián)會時的交叉互換實現了同源染色體上非等位基因的重新組合,B錯誤;突變和基因重組為生物的進化提供了原材料,突變包括基因突變和染色體變異,D錯誤。易錯提醒基因重組的三點提醒(1)多種精子和多種卵細胞之間有多種結合方式,導致后代性狀多種多樣,但不屬于基因重組。(2)一對等位基因的雜合子自交,后代發(fā)生性狀分離,其根本原因是等位基因的分離,而不是基因重組。(3)“肺炎雙球菌的轉化實驗”、轉基因技術等屬于廣義的基因重組?？键c互動探究角度2考查細胞分裂圖中基因突變和基因

22、重組的判斷3.2017福州八縣聯(lián)考 如圖7-20-8是基因型為Aa的個體不同分裂時期的圖像,根據圖像判斷每個細胞發(fā)生的變異類型,下列選項中正確的是()A.基因突變基因突變基因突變B.基因突變或基因重組基因突變基因重組C.基因突變基因突變基因突變或基因重組D.基因突變或基因重組基因突變或基因重組基因重組考點互動探究圖7-20-8考點互動探究答案 C解析 題圖中分別處于有絲分裂的中期和后期,A與a所在的DNA分子是由一個DNA分子經過復制而得到的,故的變異只能來自基因突變。處于減數第二次分裂的后期,A與a的不同可能來自于基因突變或M前期的交叉互換(基因重組),所以C項正確。4.如圖7-20-9為某

23、雄性動物個體(基因型為AaBb,兩對等位基因位于不同對常染色體上)細胞分裂某一時期示意圖,下列說法錯誤的是()A.與該細胞活動關系最密切的激素是雄性激素B.3和4上對應位置基因不同是因為該細胞在間期發(fā)生了基因突變C.若該細胞以后正常進行減數分裂可產生3種或4種不同基因組成的配子(3與4未發(fā)生交換)D.1上a的出現可能屬于交叉互換,也可能是發(fā)生了基因突變考點互動探究圖7-20-9考點互動探究答案 B解析 據題圖中同源染色體的行為變化可以看出,該細胞為初級精母細胞,所以與該細胞活動關系最密切的激素是雄性激素,A正確。由于該雄性動物的基因型為AaBb,據圖可知,B、b位于3和4這對同源染色體上,因此

24、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錯誤。如果是發(fā)生基因突變,則該細胞就會產生3種不同基因組成的配子,如果是發(fā)生交叉互換,則會產生4種不同基因組成的配子,C正確。由于該雄性動物的基因型為AaBb,1上a的出現可能是同源染色體上發(fā)生了交叉互換,也可能是間期時發(fā)生了基因突變,D正確。技法提煉“三看法”判斷基因突變與基因重組(1)一看親子代基因型如果親代基因型為BB或bb,則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變。如果親代基因型為Bb,則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變或交叉互換。(2)二看細胞分裂方式如果是有絲分裂過程中染色單體上的基因不同,則為基因突變的結果

25、?？键c互動探究如果是減數分裂過程中染色單體上的基因不同,則可能發(fā)生了基因突變或交叉互換。(3)三看細胞分裂圖如果是有絲分裂后期圖像,兩條子染色體上的基因不同,則為基因突變的結果,如圖甲。如果是減數第二次分裂后期圖像,兩條子染色體(同白或同黑)上的基因不同,則為基因突變或基因重組的結果,如圖乙?？键c互動探究圖7-20-10 如果是減數第二次分裂后期圖像,兩條子染色體(顏色不一致如圖丙中標有b、B的兩條子染色體)上的基因不同,則為交叉互換(基因重組)的結果,如圖丙?？键c互動探究考點互動探究1.2015四川卷 M基因編碼含63個氨基酸的肽鏈。該基因發(fā)生插入突變,使mRNA增加了一個三堿基序列AAG,

26、表達的肽鏈含64個氨基酸。以下說法正確的是()A.M基因突變后,參與基因復制的嘌呤核苷酸比例增加B.在M基因轉錄時,核糖核苷酸之間通過堿基配對連接C.突變前后編碼的兩條肽鏈,最多有2個氨基酸不同D.在突變基因的表達過程中,最多需要64種tRNA參與歷年真題明考向考點互動探究答案 C解析 本題考查基因的表達過程。根據題目信息可知,此基因突變?yōu)椴迦肓?個堿基對,mRNA增加了3個堿基序列,并沒有影響起始密碼子和終止密碼子,而是增加了一個密碼子;基因是具有遺傳效應的DNA片段,在DNA中,嘌呤核苷酸數與嘧啶核苷酸數相等,基因突變后,不影響嘌呤核苷酸的比例,A項錯誤。轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成m

27、RNA的過程,應是脫氧核苷酸與核糖核苷酸之間通過堿基配對,B項錯誤。mRNA增加的3個堿基可以在原來2個密碼子之間,也可以是插入到其中一個密碼子中,最多會改變2個密碼子,從而使2個氨基酸不同,C項正確。決定氨基酸的密碼子只有61個,相對應反密碼子最多為61個,根據反密碼子情況,最多需要tRNA 61種,D項錯誤?？键c互動探究2.2015海南卷 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

28、解析 本題考查對基因突變的理解?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐?等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因,A項正確。X射線是物理誘變因子,可提高基因突變的頻率,B項錯誤。基因中堿基對的替換、增添或缺失都可導致基因突變,C、D項正確。答案 B考點互動探究3.2014浙江卷 除草劑敏感型的大豆經輻射獲得抗性突變體,且敏感基因與抗性基因是1對等位基因。下列敘述正確的是 ()A.突變體若為1條染色體的片段缺失所致,則該抗性基因一定為隱性基因B.突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致,則再經誘變可恢復為敏感型C.突變體若為基因突變所致,則再經誘變不可能恢復為敏感型D.抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替

29、換所致,則該抗性基因一定不能編碼肽鏈考點互動探究答案 A解析 本題考查的是基因突變和染色體結構變異。突變體若為1條染色體的片段缺失所導致,那么由原來的敏感型變?yōu)榭剐?缺失的應為顯性基因,則抗性基因為隱性基因,A項正確。突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所導致,又因為敏感基因與抗性基因是1對等位基因,則不能再恢復為敏感型,B項錯誤。突變體若為基因突變引起,再誘變有可能恢復為敏感型,C項錯誤。若基因突變屬于單個堿基對替換導致,則該抗性可能編碼肽鏈,D項錯誤?？键c互動探究知識小體系1.基因重組和基因的自由組合(定律)是遺傳學中易被混淆的生物專業(yè)術語,下列關于二者的相互關系及應用的說法,不正確

30、的是()A.基因重組包括基因的自由組合B.基因的自由組合包括基因重組C.基因的自由組合的實質是減數第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合D.自然狀況下,病毒和原核生物均不會發(fā)生基因重組和基因的自由組合教師備用習題答案 B解析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,基因重組的類型包括四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換和減數第一次分裂后期非同源染色體上非等位基因的自由組合,基因工程也屬于基因重組的范疇。1.基因重組和基因的自由組合(定律)是遺傳學中易被混淆的生物專業(yè)術語,下列關于二者的相互關系及應用的說法,不正確的是()A.基因重組包括基因的

31、自由組合B.基因的自由組合包括基因重組C.基因的自由組合的實質是減數第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合D.自然狀況下,病毒和原核生物均不會發(fā)生基因重組和基因的自由組合教師備用習題基因的自由組合是指減數第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合,因此二者的關系是基因重組包括基因的自由組合?；蛑亟M和基因的自由組合(定律)適用于進行有性生殖的生物。2.如圖表示細胞中出現的異常mRNA被SURF復合物識別而發(fā)生降解的過程,該過程被稱為NMD作用,能阻止有害異常蛋白的表達。NMD作用常見于人類遺傳病中,如我國南方地區(qū)高發(fā)的地中海貧血癥(AUG、UAG分別為起始密碼子和終止密碼子

32、)。(1)圖中異常mRNA與正常mRNA長度相同,推測終止密碼子提前出現的原因是基因中發(fā)生了。 教師備用習題(2)異常mRNA來自突變基因的,其降解產物為。如果異常mRNA不發(fā)生降解,細胞內就會產生肽鏈較的異常蛋白。 (3)常染色體上的正常-珠蛋白基因(A+)既有顯性突變(A),又有隱性突變(a),兩者均可導致地中海貧血癥。據下表分析:()補充內容:; 。 ()除表中所列外,貧血患者的基因型還有。教師備用習題基因型aaAA+A+a表現型重度貧血中度貧血輕度貧血原因能否發(fā)生NMD作用能能分析-珠蛋白合成情況合成少量合成少量教師備用習題答案 (1)堿基替換(2)轉錄核糖核苷酸短(3)()無合成不能

33、()AA、Aa解析 (1)題圖中異常mRNA與正常mRNA長度相同,推測終止密碼子提前出現的原因是基因中發(fā)生了堿基對的替換。(2)突變后的異?；蛲ㄟ^轉錄過程形成異常mRNA,mRNA的基本組成單位是核糖核苷酸,因此mRNA降解產物是核糖核苷酸。分析題圖可知,異常mRNA中終止密碼子比正常mRNA中的終止密碼子提前出現,因此如果異常mRNA不發(fā)生降解,細胞內翻譯過程會產生肽鏈較短的異常蛋白質。(3)()分析表格中的信息可知,基因型AA+和A+a分別表現為中度貧血和輕度貧血,合成的-珠蛋白少,基因型為aa的個體重度貧血,不能合成-珠蛋白;教師備用習題根據題干可知,基因的顯隱性關系為AA+a;A+a的個體能發(fā)生NMD作用,體內只有正?；虻谋磉_產物,所以表現為輕度貧血;基因型為aa的個體能發(fā)生NMD作用,無-珠蛋白合成,表現為重度貧血;基因型為AA+的個體表現為中度貧血,說明其異常珠蛋白基因的表達未能被抑制,因此不能發(fā)生NMD作用,導致異常蛋白合成。()由題意可知,顯性突變(A)和隱性突變(a)均可導致地中海貧血癥,因此除表中所列外,貧血患者的基因型還有AA、Aa。