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課標(biāo)版 生物 第18講 基因突變與基因重組,知識一 基因突變 1.基因突變的實例:鐮刀型細(xì)胞貧血癥,(1)圖示中a、b、c過程分別代表① DNA復(fù)制 、② 轉(zhuǎn)錄 和③ 翻 譯 。突變發(fā)生在④ a (填字母)過程中。 (2)患者貧血的直接原因是⑤ 血紅蛋白 異常,根本原因是發(fā)生了⑥,基因突變 ,堿基對由 突變成 。,2.基因突變的概念 DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失→⑦ 基因結(jié)構(gòu) 的改變。 3.發(fā)生時間:⑧ 有絲分裂間期或減Ⅰ分裂前的間期 。 4.誘發(fā)基因突變的因素(連線),5.基因突變特點(diǎn)(連線) 6.基因突變的結(jié)果:產(chǎn)生一個以上的⑨ 等位基因 。 7.意,義 ⑩ 新基因 產(chǎn)生的途徑,1.判斷有關(guān)基因突變說法的正誤。 (1)原核生物和真核生物都能發(fā)生基因突變。 (√) (2)131I可能直接誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代。(2011 安徽理綜,4D)(?) (3)DNA復(fù)制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變,導(dǎo)致基因突變。(2011江 蘇單科,22A)(√) (4)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。(2010 江蘇單科,6C)(?),(5)基因突變通常發(fā)生在DNA→RNA的過程中。 (?) (6)基因突變是由于DNA片段的增添、缺失或替換引起的基因結(jié)構(gòu)的改 變。 (?),2.人類的血紅蛋白(HbA)的β鏈第63位氨基酸為組氨酸(CAU),異常血紅蛋 白(HbM)的β鏈第63位為酪氨酸(UAU),這種變異的原因在于基因中 ( ) A.某堿基對發(fā)生改變 B.CAU變成UAU C.缺失一個堿基對 D.增添一個堿基對 答案 A 據(jù)題意知,密碼子由CAU變?yōu)閁AU,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,其 對應(yīng)的基因轉(zhuǎn)錄鏈GTA變?yōu)锳TA,即發(fā)生一個堿基對的替換。,,3.果蠅某染色體上的DNA分子中一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變,其結(jié)果是 ( ) A.所屬基因變成其等位基因 B.DNA內(nèi)部的堿基配對原則發(fā)生改變 C.此染色體的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 D.此染色體上基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變 答案 A DNA分子中一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變是基因突變,結(jié)果是 相應(yīng)基因變成其等位基因。,,4.基因突變是生物變異的根本來源。下列關(guān)于基因突變特點(diǎn)的說法正確 的是 ( ) A.無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生基因突變 B.生物在個體發(fā)育的特定時期才可發(fā)生基因突變 C.基因突變只能定向形成新的等位基因 D.基因突變對生物的生存往往是有利的 答案 A 基因突變具有普遍性,任何生物的不同發(fā)育時期均有可能發(fā)生 基因突變;基因突變具有不定向性和多害少利性。,,知識二 基因重組 1.概念 基因重組 ① 有性生殖 過程中 2.類型,3.應(yīng)用:⑦ 雜交 育種。 4.意義 (1)是⑧ 生物變異 的來源之一。 (2)為⑨ 生物進(jìn)化 提供材料。 (3)是形成⑩ 生物多樣性 的重要原因之一。,1.判斷有關(guān)基因重組敘述的正誤。 (1)有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生基因重組。(2011江蘇單科,22B改 編)(?) (2)同源染色體的非姐妹染色單體的交換可引起基因重組。(2008寧夏理 綜,5B)(√) (3)純合體自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離。(2008寧夏理綜,5C)(?) (4)基因重組可發(fā)生在四分體時期。 (√),2.依據(jù)基因重組的概念,下列生物技術(shù)或生理過程沒有發(fā)生基因重組的是 ( ),答案 D 選項D人工誘變的原理為基因突變。,,3.基因重組是指生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重 新組合,下列描述不正確的是 ( ) A.基因重組有可能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時期 B.基因重組可能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期 C.基因重組是生物多樣性的原因之一 D.基因重組有可能發(fā)生在有絲分裂的后期 答案 D 有絲分裂過程中沒有同源染色體的分離和非同源染色體的自 由組合,因此不可能發(fā)生基因重組。,,突破一 基因突變 1.可遺傳變異與不可遺傳變異 (1)不可遺傳變異 環(huán)境變化,遺傳物質(zhì)未變 (2)可遺傳變異,,2.基因突變的原因分析,3.基因突變對性狀的影響 (1)不同類型的基因突變對生物的影響,(2)基因突變一定會導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,但不一定引起生物性狀的改變。 ①突變可能發(fā)生在不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。 ②基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。(密碼子 的簡并性) ③基因突變?yōu)殡[性突變,如AA→Aa。,1.可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷方法 2.基因突變類型的判定 (1)類型 (2)判定方法:,,典例1 下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化,對其所控制合成的多肽 的氨基酸序列影響最大的是(不考慮終止密碼子) ( ) A.第6位的C被替換為T B.第9位與第10位之間插入1個T C.第100、101、102位被替換為TTT D.第103至105位被替換為1個T 解析 第6位的C被替換為T,可能影響一個氨基酸;第9位與第10位之間插 入1個T,從第9位以后的氨基酸可能都發(fā)生變化;第100、101、102位被替換,,為TTT,氨基酸序列中可能一個氨基酸改變;第103至105位被替換為1個T, 第103位以后的氨基酸可能都發(fā)生變化。 答案 B,1-1 央視一則報道稱,孕婦防輻射服不僅不能防輻射,反而會聚集輻射。 輻射對人體危害很大,可能導(dǎo)致基因突變。下列相關(guān)敘述正確的是 ( ) A.堿基對的替換、增添和缺失都是由輻射引起的 B.環(huán)境所引發(fā)的變異可能為可遺傳變異 C.輻射能導(dǎo)致人體遺傳物質(zhì)發(fā)生定向改變 D.基因突變可能造成某個基因的缺失 答案 B 解析 引起DNA堿基對的替換、增添和缺失的因素有物理因素、化學(xué) 因素和生物因素;如果環(huán)境引發(fā)了細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的改變,所產(chǎn)生的變異就,成了可遺傳的變異;輻射能導(dǎo)致人體遺傳物質(zhì)發(fā)生不定向改變;基因突變會 導(dǎo)致基因分子結(jié)構(gòu)的改變,不會導(dǎo)致某個基因的缺失。,,1-2 一株紅花植株上開滿紅花,其中僅出現(xiàn)一朵白花,則白花出現(xiàn)的原因 不可能是 ( ) A.植物發(fā)生性狀分離 B.相關(guān)體細(xì)胞發(fā)生隱性基因突變 C.相關(guān)體細(xì)胞發(fā)生顯性基因突變 D.相關(guān)體細(xì)胞有絲分裂過程中丟失了包含紅花基因的染色體片段 答案 A 解析 在雜種后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象叫做性狀分 離,A錯誤;一株紅花植株上開滿紅花,其中僅出現(xiàn)一朵白花的原因可能是基 因突變或者是體細(xì)胞有絲分裂過程中丟失了包含紅花基因的染色體片段,,B、C、D正確。,,1-3 下列關(guān)于基因突變的說法正確的是 ( ) A.如果顯性基因A發(fā)生突變,只能產(chǎn)生等位基因a B.通過人工誘變的方法,人們能培育出生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌 C.基因突變都可以通過有性生殖傳遞給后代 D.基因突變是生物變異的根本來源,有的變異對生物是有利的 答案 D 解析 基因突變具不定向性,A錯誤;生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌不能通過 基因突變獲得,B錯誤;發(fā)生在體細(xì)胞中的突變不能通過有性生殖傳遞給后 代,C錯誤。,,突破二 基因突變和基因重組的比較與判斷 1.表格法比較基因突變和基因重組,2.基因突變和基因重組的判斷方法 (1)根據(jù)親代基因型判定 ①如果親代基因型為BB或bb,則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基 因突變。 ②如果親代基因型為Bb,則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突 變或交叉互換。 (2)根據(jù)細(xì)胞分裂方式判定 ①如果是有絲分裂中染色單體上基因不同,則為基因突變的結(jié)果。 ②如果是減數(shù)分裂過程中染色單體上基因不同,可能發(fā)生了基因突變或 交叉互換。,(3)根據(jù)染色體圖示判定 ①如果是有絲分裂后期圖像,兩條子染色體上的兩基因不同,則為基因突 變的結(jié)果,如圖甲。,②如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像,兩條子染色體(同白或同黑)上的兩 基因不同,則為基因突變的結(jié)果,如圖乙。 ③如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像,兩條子染色體(顏色不一致)上的兩 基因不同,則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果,如圖丙。 (4)根據(jù)變異個體數(shù)量判定,典例2 如圖為高等動物的細(xì)胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是 ( ),①該細(xì)胞一定發(fā)生了基因突變 ②該細(xì)胞一定發(fā)生了基因重組 ③該細(xì)胞可能發(fā)生了基因突變 ④該細(xì)胞可能發(fā)生了基因重組 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 解析 由圖中沒有同源染色體,同時著絲點(diǎn)分開,可以確定該細(xì)胞為減數(shù) 第二次分裂后期的圖像。同時注意到該細(xì)胞中,由兩條姐妹染色單體形成 的子染色體中所含的基因不完全相同(分別是B、b),其原因可能是減數(shù)分 裂間期染色體復(fù)制出現(xiàn)錯誤,發(fā)生了基因突變,也可能是減數(shù)第一次分裂的 四分體時期,同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換,使得兩姐妹,染色單體上的基因不完全相同。 答案 A,,2-1 如圖所示為某雄性哺乳動物某一時期細(xì)胞中染色體組成及其上的部 分基因。下列敘述不正確的是 ( ) A.該細(xì)胞含同源染色體 B.該細(xì)胞在DNA復(fù)制時發(fā)生了基因突變 C.該細(xì)胞在四分體時期發(fā)生了交叉互換,D.該細(xì)胞形成的子細(xì)胞的基因型有2種或3種 答案 C 解析 圖中1號與2號染色體、3號與4號染色體是同源染色體。2號染色 體中姐妹染色單體相同位置的基因不同,是由基因突變引起的,如果是由交 叉互換導(dǎo)致的,則1號染色體中姐妹染色單體上的基因也應(yīng)該不同。該細(xì) 胞進(jìn)行減數(shù)分裂,形成的子細(xì)胞的基因型有ab、AB、aB或aB、ab、Ab 3 種;該細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,形成的子細(xì)胞的基因型有AaBb、aaBb 2種。,,2-2 如圖表示基因型為AaBbDd的某動物正在分裂的細(xì)胞,敘述不正確的 是 ( ) A.此細(xì)胞所示過程不能發(fā)生基因重組過程 B.若①上有A基因,④上有a基因,可能是基因突變或基因重組導(dǎo)致的 C.①②③可組成一個染色體組,④⑤⑥為另一個染色體組 D.若①④是性染色體,只能是X染色體或是Y染色體中的一種,答案 D 解析 減數(shù)第二次分裂中不發(fā)生基因重組過程,A正確;①上的基因本應(yīng) 和④上的基因相同,產(chǎn)生不同基因的方式為基因突變或基因重組,B正確;一 個染色體組是由細(xì)胞中的一組非同源染色體組成的,①②③是一組非同源 染色體,④⑤⑥是一組非同源染色體,C正確;圖中減數(shù)第二次分裂是不均等 分裂,證明產(chǎn)生的是卵細(xì)胞,不可能含有Y染色體,D錯誤。,2-3 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 答案 C 解析 獲得能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌應(yīng)用基因工程,依據(jù)的原理是基 因重組,A錯誤;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錯誤;在減Ⅰ四分體時期同源染色體上非姐妹染色單 體之間發(fā)生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,自然條件下基因重組只發(fā)生在減數(shù) 分裂中,水稻根尖內(nèi)不能發(fā)生基因重組,D錯誤。,