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課標版 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:鐮刀型細胞貧血癥,(1)圖示中a、b、c過程分別代表① DNA復制 、② 轉錄 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 基因結構 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(連線) 6.基因突變的結果: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)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代。(2011 安徽理綜,4D)(?) (3)DNA復制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變,導致基因突變。(2011江 蘇單科,22A)(√) (4)觀察細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構的改 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)堿基互補配對原則,其 對應的基因轉錄鏈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.此染色體的結構發(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,結果是 相應基因變成其等位基因。,,4.基因突變是生物變異的根本來源。下列關于基因突變特點的說法正確 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)基因突變一定會導致基因結構的改變,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,可能導致基因突變。下列相關敘述正確的是 ( ) 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.輻射能導致人體遺傳物質發(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 因素和生物因素;如果環(huán)境引發(fā)了細胞中遺傳物質的改變,所產(chǎn)生的變異就,成了可遺傳的變異;輻射能導致人體遺傳物質發(fā)生不定向改變;基因突變會 導致基因分子結構的改變,不會導致某個基因的缺失。,,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.相關體細胞發(fā)生隱性基因突變 C.相關體細胞發(fā)生顯性基因突變 D.相關體細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胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是 ( ),①該細胞一定發(fā)生了基因突變 ②該細胞一定發(fā)生了基因重組 ③該細胞可能發(fā)生了基因突變 ④該細胞可能發(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,同時著絲點分開,可以確定該細胞為減數(shù) 第二次分裂后期的圖像。同時注意到該細胞中,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.該細胞含同源染色體 B.該細胞在DNA復制時發(fā)生了基因突變 C.該細胞在四分體時期發(fā)生了交叉互換,D.該細胞形成的子細胞的基因型有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 叉互換導致的,則1號染色體中姐妹染色單體上的基因也應該不同。該細 胞進行減數(shù)分裂,形成的子細胞的基因型有ab、AB、aB或aB、ab、Ab 3 種;該細胞進行有絲分裂,形成的子細胞的基因型有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胞,敘述不正確的 是 ( ) A.此細胞所示過程不能發(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 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)生的是卵細胞,不可能含有Y染色體,D錯誤。,2-3 下列有關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構變異中的 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。,