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返回返回 学案学案21 21 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 1.1.基因突变的概念:由于基因突变的概念:由于DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 ,而引起的,而引起的 的改变。的改变。2.2.基因突变的时间:主要发生在基因突变的时间:主要发生在 或或。3.3.基因突变的诱发因素:基因突变的诱发因素: 、 和生物和生物因素,其中亚硝酸、碱基类似物属于因素,其中亚硝酸、碱基类似物属于 。4.4.基因突变的特点基因突变的特点(1 1) :一切生物都可以发生。:一切生物都可以发生。(2 2)随机性:生物个体发育的)随机性:生物个体发育的 。(3 3) :自然状态下,突变频率很低。:自然状态下,突变频率很低。低频性低频性 增添、增添、缺失和替换缺失和替换基因结构基因结构有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期物理因素物理因素化学因素化学因素化学因素化学因素普遍性普遍性任何时期和部位任何时期和部位5.5.基因突变的意义基因突变的意义(1 1) 产生的途径;产生的途径;(2 2)生物变异的)生物变异的 ;(3 3)生物进化的)生物进化的 材料。材料。6.6.基因突变的实例基因突变的实例镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症(1 1)直接原因:血红蛋白分子的一条多肽链上一个)直接原因:血红蛋白分子的一条多肽链上一个 由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。(2 2)根本原因:控制血红蛋白分子合成的)根本原因:控制血红蛋白分子合成的 中的中的一个一个 由正常的由正常的CTTCTT变为变为CATCAT。碱基序列碱基序列 新基因新基因根本来源根本来源原始原始氨基酸氨基酸DNADNA7.7.据图回答下列问题:据图回答下列问题:(1 1)写出相应细胞所处的时期:)写出相应细胞所处的时期:a a ;b b 。(2 2)类型:)类型:a a同源染色体上同源染色体上 之间之间的交叉互换;的交叉互换;b b非同源染色体上的非同源染色体上的 之间的自由之间的自由组合。组合。(3 3)基因重组的意义:)基因重组的意义:形成形成 的重要原因;的重要原因;生物变异的来源之一,有利于生物变异的来源之一,有利于 。生物进化生物进化四分体时期四分体时期减数第一次分裂的后期减数第一次分裂的后期非姐妹染色单体非姐妹染色单体非等位基因非等位基因生物多样性生物多样性考点考点1 1 基因突变基因突变考点精讲考点精讲1.1.镰刀型细胞贫血症原因分析镰刀型细胞贫血症原因分析(1 1)直接原因:血红蛋白的一条多肽链上的一个氨基酸)直接原因:血红蛋白的一条多肽链上的一个氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。(2 2)根本原因:发生了基因突变,碱基对由)根本原因:发生了基因突变,碱基对由 突变突变成成 。T TA AA AT T2.2.基因突变与性状的关系基因突变与性状的关系(1 1)基因突变与其性状)基因突变与其性状类型类型影响范影响范围围对氨基酸的影响对氨基酸的影响替换替换小小只改变只改变1个氨基酸或不改变个氨基酸或不改变增添增添大大插入位置前不影响,影响插入插入位置前不影响,影响插入位置后的序列位置后的序列缺失缺失大大缺失位置前不影响,影响缺失缺失位置前不影响,影响缺失位置后的序列位置后的序列(2 2)基因突变不改变性状的特例)基因突变不改变性状的特例不具有遗传效应的不具有遗传效应的DNADNA片段中的片段中的“突变突变”不引起基因突变,不引起基因突变,不引起性状的改变。不引起性状的改变。由于多种密码子决定同一种氨基酸,因此某些基因突变由于多种密码子决定同一种氨基酸,因此某些基因突变也不引起性状的改变。也不引起性状的改变。某些基因突变虽然改变了蛋白质中个别位置氨基酸的种某些基因突变虽然改变了蛋白质中个别位置氨基酸的种类,但并不影响蛋白质的功能。类,但并不影响蛋白质的功能。隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。说明:说明:DNADNA分子具有稳定的双螺旋结构,正常状态下的基分子具有稳定的双螺旋结构,正常状态下的基因突变频率相对较低,但在因突变频率相对较低,但在DNADNA复制等解旋情况下,暴露出复制等解旋情况下,暴露出的单链易发生突变。如有细胞周期的细胞发生基因突变的的单链易发生突变。如有细胞周期的细胞发生基因突变的频率相对较高。频率相对较高。典例剖析典例剖析【例【例1 1】20102010年全国新课标卷年全国新课标卷在白花豌豆品种栽培园中,在白花豌豆品种栽培园中, 偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的 出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确,出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确, 应检测和比较红花植株与白花植株中应检测和比较红花植株与白花植株中 ( ) A.A.花色基因的碱基组成花色基因的碱基组成 B.B.花色基因的花色基因的DNADNA序列序列 C.C.细胞的细胞的DNADNA含量含量 D.D.细胞的细胞的RNARNA含量含量解析:本题考查基因的本质,意在考查学生的推理分解析:本题考查基因的本质,意在考查学生的推理分析能力。基因突变产生新的基因,不同基因的碱基(或析能力。基因突变产生新的基因,不同基因的碱基(或脱氧核苷酸)排列顺序不同,故通过比较花色基因的脱氧核苷酸)排列顺序不同,故通过比较花色基因的DNADNA序列能确定是否通过基因突变产生了等位基因。序列能确定是否通过基因突变产生了等位基因。B B【技巧点拨】基因突变概念图解(如图)【技巧点拨】基因突变概念图解(如图)对应训练对应训练1.DNA1.DNA聚合酶有两种方式保证复制的准确性,即选择性添加正聚合酶有两种方式保证复制的准确性,即选择性添加正 确的核苷酸和校读(移除错配的核苷酸)。某些突变的确的核苷酸和校读(移除错配的核苷酸)。某些突变的DNADNA 聚合酶(突变酶)比正常的聚合酶(突变酶)比正常的DNADNA聚合酶精确度更高。下列有聚合酶精确度更高。下列有 关叙述正确的是关叙述正确的是 ( ) A.A.翻译突变酶的翻译突变酶的mRNAmRNA序列没有发生改变序列没有发生改变 B.B.突变酶作用的底物是四种核糖核苷酸突变酶作用的底物是四种核糖核苷酸 C.C.突变酶减少了基因突变的发生不利于进化突变酶减少了基因突变的发生不利于进化 D.D.突变酶大大提高了突变酶大大提高了DNADNA复制的速度复制的速度解析:由于某些突变的解析:由于某些突变的DNADNA聚合酶(突变酶)比正常的聚合酶(突变酶)比正常的DNADNA聚合酶精确度更高,所以,翻译突变酶的聚合酶精确度更高,所以,翻译突变酶的mRNAmRNA序列发生序列发生了改变,故了改变,故A A错误;错误;DNADNA聚合酶参与聚合酶参与DNADNA的复制,故的复制,故B B错误;错误;突变酶比正常的突变酶比正常的DNADNA聚合酶精确度更高,但不是大大提高了聚合酶精确度更高,但不是大大提高了DNADNA复制的速度,故复制的速度,故D D错误。错误。C C2.2.家鸡的无尾(家鸡的无尾(M M)对有尾()对有尾(m m)是显性。现用有尾鸡(甲群体)是显性。现用有尾鸡(甲群体) 交配产生的受精卵孵小鸡,在孵化早期向卵内注射微量胰岛交配产生的受精卵孵小鸡,在孵化早期向卵内注射微量胰岛 素,孵化出的小鸡(乙群体)表现无尾性状。为研究胰岛素素,孵化出的小鸡(乙群体)表现无尾性状。为研究胰岛素 在小鸡孵化过程中是否引起基因突变,可行性方案是(在小鸡孵化过程中是否引起基因突变,可行性方案是( ) A.A.甲群体甲群体甲群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素甲群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素 B.B.甲群体甲群体乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素 C.C.乙群体乙群体乙群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素乙群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素 D.D.乙群体乙群体乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素解析:乙群体的出现可能是胰岛素引起的基因突变,也解析:乙群体的出现可能是胰岛素引起的基因突变,也可能是环境变化引起的,因此让乙群体杂交,孵化早期不可能是环境变化引起的,因此让乙群体杂交,孵化早期不向卵内注射胰岛素,若后代出现无尾鸡,则是基因突变引向卵内注射胰岛素,若后代出现无尾鸡,则是基因突变引起的,若后代全是有尾鸡,则是环境变化引起的。起的,若后代全是有尾鸡,则是环境变化引起的。C C考点考点2 2 基因重组基因重组考点精讲考点精讲1.1.类型类型(1 1)分子水平的基因重组)分子水平的基因重组如通过对如通过对DNADNA的剪切、拼接而实施的基因工程。的剪切、拼接而实施的基因工程。特点:可以克服远缘杂交不亲和的障碍。特点:可以克服远缘杂交不亲和的障碍。(2 2)染色体水平的基因重组)染色体水平的基因重组减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,以及减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,以及非同源染色体上非等位基因的自由组合而导致的基因重组。非同源染色体上非等位基因的自由组合而导致的基因重组。 特点:难以突破远缘杂交不亲和的障碍,可以产生新的基因型、特点:难以突破远缘杂交不亲和的障碍,可以产生新的基因型、表现型,但不能产生新的基因。表现型,但不能产生新的基因。(3 3)细胞水平的基因重组)细胞水平的基因重组如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模的基如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模的基因重组。因重组。特点:可克服远缘杂交不亲和的障碍。特点:可克服远缘杂交不亲和的障碍。 2.2.基因突变和基因重组的区别和联系基因突变和基因重组的区别和联系项项目目基因突变基因突变基因重组基因重组发发生生时时间间有丝分裂间期、减数有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期第一次分裂前的间期减数第一次分裂四分体减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂时期和减数第一次分裂后期后期发发生生原原因因在一定外界或内部因在一定外界或内部因素作用下,素作用下,DNA分子分子中发生碱基对的替换、中发生碱基对的替换、增添和缺失,引起基增添和缺失,引起基因结构的改变因结构的改变减数第一次分裂过程中,减数第一次分裂过程中,同源染色体中的非姐妹同源染色体中的非姐妹染色单体交叉互换,或染色单体交叉互换,或非同源染色体之间自由非同源染色体之间自由组合组合项项目目基因突变基因突变基因重组基因重组种种类类自然突变自然突变人工诱变人工诱变基因自由组合基因自由组合基因交叉互换基因交叉互换结结果果产生新基因,控制新产生新基因,控制新性状性状产生新的基因型,不产产生新的基因型,不产生新的基因生新的基因意意义义是生物变异的根本来是生物变异的根本来源,提供生物进化的源,提供生物进化的原始材料原始材料生物变异的重要来源,生物变异的重要来源,有利于生物进化有利于生物进化联联系系通过基因突变产生等位基因,为基因重组提供通过基因突变产生等位基因,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自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础础典例剖析典例剖析【例【例2 2】某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色 体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B B,正常,正常 染色体上具有白色隐性基因染色体上具有白色隐性基因b b(如图)。若以该植株为父(如图)。若以该植株为父 本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释合理的是本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释合理的是 ( ) A.A.减数分裂时染色单体减数分裂时染色单体1 1或或2 2上上 的基因的基因b b突变为突变为B B B. B.减数第二次分裂时姐妹染色减数第二次分裂时姐妹染色 单体单体3 3与与4 4自由分离自由分离 C.C.减数第二次分裂时非姐妹染减数第二次分裂时非姐妹染 色单体之间自由组合色单体之间自由组合 D.D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换解析:根据题干所知,染色体缺失花粉不育,则正常情况解析:根据题干所知,染色体缺失花粉不育,则正常情况下,该植物做父本只产生含下,该植物做父本只产生含b b的配子,测交后代不可能出现的配子,测交后代不可能出现红色性状。既然测交后代中有部分个体表现为红色性状,说红色性状。既然测交后代中有部分个体表现为红色性状,说明父本产生的配子中有部分含有明父本产生的配子中有部分含有B B。若发生基因突变,则后。若发生基因突变,则后代个体只有个别个体表现为红色;若是减数第一次分裂时非代个体只有个别个体表现为红色;若是减数第一次分裂时非姐妹染色单体发生交叉互换,因为交叉互换有一定的交换率,姐妹染色单体发生交叉互换,因为交叉互换有一定的交换率,故父本产生的配子中可能有一部分含有故父本产生的配子中可能有一部分含有B B,测交后代可能会,测交后代可能会出现部分(不是个别)红色性状,出现部分(不是个别)红色性状,D D正确。正确。答案:答案:D D【知识链接】根据题意来确定如图所示变异类型【知识链接】根据题意来确定如图所示变异类型(4 4)若题目中有)若题目中有分裂分裂时期提示,如减数第一时期提示,如减数第一次分裂前期造成的则考虑交叉互换,间期造成的则考虑基因突次分裂前期造成的则考虑交叉互换,间期造成的则考虑基因突变。变。(1 1)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区)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细胞、受精卵等),则只能是基因突变造成的。的。(2 2)若为减数分离,则原因是基因突变)若为减数分离,则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂)。(间期)或基因重组(减数第一次分裂)。(3 3)若题目中问的是造成)若题目中问的是造成B B、b b的根本原因,的根本原因,应考虑可遗传的变异中的根本来源应考虑可遗传的变异中的根本来源基因基因突变。突变。对应训练对应训练3.3.现有如下品系特征的几种瓢虫,已知表中所列性状的遗传涉现有如下品系特征的几种瓢虫,已知表中所列性状的遗传涉 及两对等位基因。研究人员通过裂翅品系与其他品系瓢虫的及两对等位基因。研究人员通过裂翅品系与其他品系瓢虫的 杂交实验,阐明了裂翅基因的遗传规律。杂交实验,阐明了裂翅基因的遗传规律。品系名称品系名称品系的部分性状特征品系的部分性状特征裂翅裂翅灰体、裂翅灰体、裂翅黑檀体黑檀体黑檀体、直翅黑檀体、直翅野生型野生型灰体、直翅灰体、直翅请分析并回答:请分析并回答:(1 1)科学家通过实验确定了裂翅基因位于常染色体上。在此基)科学家通过实验确定了裂翅基因位于常染色体上。在此基 础上继续研究,完成了下列实验:础上继续研究,完成了下列实验: 由上述实验可推测出裂翅性状由由上述实验可推测出裂翅性状由 性基因控制。性基因控制。F F1 1裂裂 翅品系自交后代中,裂翅品系与野生型比例接近翅品系自交后代中,裂翅品系与野生型比例接近2121的原因的原因 最可能是最可能是 。(2 2)已知黑檀体性状由)已知黑檀体性状由3 3号染色体上的隐性基因控制。若要对号染色体上的隐性基因控制。若要对 裂翅基因进行进一步的染色体定位,现选择(裂翅基因进行进一步的染色体定位,现选择(1 1)中裂翅品)中裂翅品 系与黑檀体品系进行杂交,系与黑檀体品系进行杂交,F F1 1表现型及比例为表现型及比例为 。将。将 F F1 1中中 雌蝇与黑檀体直翅雄蝇进行交配产生后代。若雌蝇与黑檀体直翅雄蝇进行交配产生后代。若 后代表现型及比例为后代表现型及比例为 ,则说明裂翅基因与黑檀体,则说明裂翅基因与黑檀体 基因的遗传符合自由组合定律;若后代只出现基因的遗传符合自由组合定律;若后代只出现2 2种表现型,种表现型, 则说明裂翅基因在则说明裂翅基因在 号染色体上,且在产生配子的过号染色体上,且在产生配子的过 程中,裂翅基因所在的染色单体未与同源染色体的非姐妹染程中,裂翅基因所在的染色单体未与同源染色体的非姐妹染 色单体发生交换。色单体发生交换。解析:(解析:(1 1)由于裂翅品系出现了性状分离由此可推测出裂翅)由于裂翅品系出现了性状分离由此可推测出裂翅性状由显性基因控制。性状由显性基因控制。F F1 1裂翅品系自交后代中,裂翅品系与野生裂翅品系自交后代中,裂翅品系与野生型比例接近型比例接近2121,这说明裂翅纯合子为致死个体。(,这说明裂翅纯合子为致死个体。(2 2)已知黑)已知黑檀体性状由檀体性状由3 3号染色体上的隐性基因控制。若要对裂翅基因进行号染色体上的隐性基因控制。若要对裂翅基因进行进一步的染色体定位,现选择(进一步的染色体定位,现选择(1 1)中裂翅品系与黑檀体品系进)中裂翅品系与黑檀体品系进行杂交,由于黑檀体品系为隐性纯合子,则行杂交,由于黑檀体品系为隐性纯合子,则F F1 1表现型及比例为灰表现型及比例为灰体裂翅体裂翅灰体直翅灰体直翅=11=11; F F1 1中灰体裂翅为双杂合子,将中灰体裂翅为双杂合子,将F F1 1中灰中灰体裂翅雌蝇与黑檀体直翅雄蝇进行交配产生后代。若后代表现型体裂翅雌蝇与黑檀体直翅雄蝇进行交配产生后代。若后代表现型及比例为灰体裂翅及比例为灰体裂翅灰体直翅灰体直翅黑檀体裂翅黑檀体裂翅黑檀体直翅黑檀体直翅=1111=1111,则说明裂翅基因与黑檀体基因的遗传符合自由组,则说明裂翅基因与黑檀体基因的遗传符合自由组合定律;若后代只出现合定律;若后代只出现2 2种表现型,则说明裂翅基因在种表现型,则说明裂翅基因在3 3号染色体号染色体上,且在产生配子的过程中,裂翅基因所在的染色单体未与同源上,且在产生配子的过程中,裂翅基因所在的染色单体未与同源染色体的非姐妹染色单体发生交换。染色体的非姐妹染色单体发生交换。答案:(答案:(1 1)显)显 裂翅纯合子为致死个体(或裂翅纯合子为致死个体(或“存在致死存在致死性基因型性基因型”)(合理即可)(合理即可)(2 2)灰体裂翅)灰体裂翅灰体直翅灰体直翅=11 =11 灰体裂翅灰体裂翅 灰体裂翅灰体裂翅灰体直翅灰体直翅黑檀体裂翅黑檀体裂翅黑檀体直翅黑檀体直翅=1111 3=1111 31.1.果蝇某染色体上的果蝇某染色体上的DNADNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变,其分子中一个脱氧核苷酸发生了改变,其 结果是结果是 ( ) A.A.所属基因变成其等位基因所属基因变成其等位基因 B.DNAB.DNA内部的碱基配对原则改变内部的碱基配对原则改变 C.C.此染色体的结构发生改变此染色体的结构发生改变 D.D.此染色体的成分发生改变此染色体的成分发生改变解析:果蝇某染色体上的解析:果蝇某染色体上的DNADNA分子中一个脱氧核苷酸发生分子中一个脱氧核苷酸发生了改变,这属于基因突变,基因突变能产生等位基因。了改变,这属于基因突变,基因突变能产生等位基因。A A2.2.下列有关变异与进化的叙述,不正确的是下列有关变异与进化的叙述,不正确的是 ( ) A.A.由二倍体西瓜培育出的三倍体无子西瓜属于可遗传的变异由二倍体西瓜培育出的三倍体无子西瓜属于可遗传的变异 B.B.基因突变有普遍性、随机性、低频性、不定向性和少数有基因突变有普遍性、随机性、低频性、不定向性和少数有 害性等特性害性等特性 C.C.当环境条件适宜时,生物种群的基因频率也可发生变化当环境条件适宜时,生物种群的基因频率也可发生变化 D.D.利用生长素的二重性原理制成的除草剂可导致杂草的基因利用生长素的二重性原理制成的除草剂可导致杂草的基因 频率定向改变频率定向改变解析:由二倍体西瓜培育出的三倍体无子西瓜属于染色解析:由二倍体西瓜培育出的三倍体无子西瓜属于染色体变异,染色体变异是可遗传的变异,故体变异,染色体变异是可遗传的变异,故A A正确;基因突变正确;基因突变有普遍性、随机性、低频性、不定向性和多数有害性等特有普遍性、随机性、低频性、不定向性和多数有害性等特性,故性,故B B错误;当环境条件适宜时,生物也能进化,因此,错误;当环境条件适宜时,生物也能进化,因此,生物种群的基因频率也可发生变化,故生物种群的基因频率也可发生变化,故C C正确;利用生长素正确;利用生长素的二重性原理制成的除草剂能对杂草进行自然选择,因此,的二重性原理制成的除草剂能对杂草进行自然选择,因此,可导致杂草的基因频率定向改变,故可导致杂草的基因频率定向改变,故D D正确。正确。B B3.A3.A、a a和和B B、b b是控制两对相对性状的两对等位基因,位于是控制两对相对性状的两对等位基因,位于1 1号和号和 2 2号这一对同源染色体上,号这一对同源染色体上,1 1号染色体上有部分来自其它染色号染色体上有部分来自其它染色 体的片段,如图所示。下列有关叙述不正确的是体的片段,如图所示。下列有关叙述不正确的是 ( ) A.AA.A和和a a、B B和和b b的遗传均符合基因的遗传均符合基因 的分离定律的分离定律 B.B.可以通过显微镜来观察这种染可以通过显微镜来观察这种染 色体移接现象色体移接现象 C.C.染色体片段移接到染色体片段移接到1 1号染色体上的现象称为基因重组号染色体上的现象称为基因重组 D.D.同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生4 4种种 配子配子解析:染色体片段移接到解析:染色体片段移接到1 1号染色体上的现象称为染色体号染色体上的现象称为染色体结构变异。结构变异。C C4.D4.D、d d和和T T、t t是分别位于两对同源染色体上的两对等位基因。是分别位于两对同源染色体上的两对等位基因。 在不同情况下,下列叙述正确的是在不同情况下,下列叙述正确的是 ( ) A.DDTTA.DDTT和和ddttddtt杂交,杂交,F F2 2中具有双显性状且能稳定遗传的个体中具有双显性状且能稳定遗传的个体 比例是比例是1 14 4 B. B.基因型为基因型为DdttDdtt的植株与基因型为的植株与基因型为ddTtddTt的植株杂交,后代只的植株杂交,后代只 有一种表现型有一种表现型 C.C.基因型为基因型为DdTtDdTt的个体,如果产生有的个体,如果产生有DDDD的配子类型,则可能的配子类型,则可能 发生了染色体数目变异发生了染色体数目变异 D.D.后代的表现型数量比接近于后代的表现型数量比接近于11111111,则两个亲本的基,则两个亲本的基 因型一定为因型一定为DdTtDdTt和和ddttddtt解析:解析:DDTTDDTT和和ddttddtt杂交,杂交,F F2 2中具有双显性状且能稳定遗传的个中具有双显性状且能稳定遗传的个体比例是体比例是1 11616,故,故A A错误;基因型为错误;基因型为DdttDdtt的植株与基因型为的植株与基因型为ddTtddTt的植株杂交,后代可能有四种表现型,故的植株杂交,后代可能有四种表现型,故B B错误;后代的表现型错误;后代的表现型数量比接近于数量比接近于11111111,则两个亲本的基因型不一定为,则两个亲本的基因型不一定为DdTtDdTt和和ddttddtt,如,如DdttDdtt和和ddTtddTt杂交,后代的表现型数量比也接近于杂交,后代的表现型数量比也接近于11111111,故,故D D错误。错误。C C5.5.如图表示基因型为如图表示基因型为aaBbCcaaBbCc的某动物细胞分裂示意图,据此可的某动物细胞分裂示意图,据此可 确认该细胞确认该细胞 ( ) A.A.含有一个染色体组含有一个染色体组 B.B.基因的数目和排列顺序发生改变基因的数目和排列顺序发生改变 C.C.该变化使生物的性状一定发生改变该变化使生物的性状一定发生改变 D.D.肯定发生过交叉互换和染色体变异肯定发生过交叉互换和染色体变异解析:由图可以看出,该细胞是减数第一次分裂产生的解析:由图可以看出,该细胞是减数第一次分裂产生的细胞,且只含有一个染色体组,故细胞,且只含有一个染色体组,故A A正确;由基因型可以看正确;由基因型可以看出,该细胞发生了交叉互换,交叉互换不导致基因数目改出,该细胞发生了交叉互换,交叉互换不导致基因数目改变,也不一定使生物的性状发生改变,故变,也不一定使生物的性状发生改变,故B B、C C、D D错误。错误。A A6.6.子叶黄色(子叶黄色(Y Y,野生型)和绿色(,野生型)和绿色(y y,突变型)是孟德尔研究,突变型)是孟德尔研究 的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为 黄色。黄色。 (1 1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含 量的变化见下图中甲。其中,反映突变型豌豆叶片总绿叶量的变化见下图中甲。其中,反映突变型豌豆叶片总绿叶 素含量变化的是曲线素含量变化的是曲线 。(2 2)Y Y基因和基因和y y基因的翻译产物分别是基因的翻译产物分别是SGRSGRY Y蛋白和蛋白和SGRSGRy y蛋白,其蛋白,其 部分氨基酸序列见上图中乙。据图乙推测,部分氨基酸序列见上图中乙。据图乙推测,Y Y基因突变为基因突变为y y基基 因的原因是发生了碱基对的因的原因是发生了碱基对的 和和 。进一步研究发。进一步研究发 现,现,SGRSGRY Y蛋白和蛋白和SGRSGRy y蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点 的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控 叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持 “ “常绿常绿”。(3 3)水稻)水稻Y Y基因发生突变,也出现了类似的基因发生突变,也出现了类似的“常绿常绿”突变植株突变植株 y2y2,其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻,其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y Y基因的功能,设计基因的功能,设计 了以下实验,请完善。了以下实验,请完善。 (一)培育转基因植株:(一)培育转基因植株: .植株甲:用含有空载体的农杆菌感染植株甲:用含有空载体的农杆菌感染 的细胞,培育并的细胞,培育并 获得纯合植株。获得纯合植株。 .植株乙:植株乙: ,培育并获得含有目的基因的纯合植株。,培育并获得含有目的基因的纯合植株。 (二)预测转基因植株的表现型:(二)预测转基因植株的表现型: 植株甲:植株甲: 维持维持“常绿常绿”;植株乙:;植株乙: 。 (三)推测结论:(三)推测结论: 。解析:(解析:(1 1)根据题干所给信息)根据题干所给信息“野生型豌豆成熟后,子叶由绿野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色色变为黄色”,可推测出野生型豌豆成熟后,子叶发育成的叶片中,可推测出野生型豌豆成熟后,子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低。分析图甲,叶绿素含量降低。分析图甲,B B从第六天开始总叶绿素含量明显下降,从第六天开始总叶绿素含量明显下降,因此因此B B代表野生型豌豆,则代表野生型豌豆,则A A为突变型豌豆。为突变型豌豆。(2)(2)根据图乙可以看出,根据图乙可以看出,突变型的突变型的SGRSGRy y蛋白和野生型的蛋白和野生型的SGRSGRY Y有有3 3处变异,处变异,处氨基酸由处氨基酸由T T变成变成S,S,处氨基酸由处氨基酸由N N变成变成K K,可以确定是基因相应的碱基发生了替换,可以确定是基因相应的碱基发生了替换,处多了一个氨基酸处多了一个氨基酸, ,所以可以确定是发生了碱基的增添;从图乙中所以可以确定是发生了碱基的增添;从图乙中可以看出可以看出SGRSGRY Y蛋白的第蛋白的第1212和和3838个氨基酸所在的区域的功能是引导该个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体,根据题意,蛋白进入叶绿体,根据题意,SGRSGRy y和和SGRSGRY Y都能进入叶绿体,说明都能进入叶绿体,说明处的变异没有改变其功能;所以突变型的处的变异没有改变其功能;所以突变型的SGRSGRy y蛋白功能的改变蛋白功能的改变就是有由就是有由处变异引起的。处变异引起的。(3)(3)本实验通过具体情境考查对照实验设本实验通过具体情境考查对照实验设计能力。欲通过转基因实验验证计能力。欲通过转基因实验验证Y Y基因基因“能使子叶由绿色变为黄色能使子叶由绿色变为黄色”的功能,首先应培育纯合的常绿突变植株的功能,首先应培育纯合的常绿突变植株y2y2,然后用含有,然后用含有Y Y基因的农基因的农杆菌感染纯合的常绿突变植株杆菌感染纯合的常绿突变植株y2y2,培育出含有目的基因的纯合植株,培育出含有目的基因的纯合植株观察其叶片颜色变化。为了排除农杆菌感染对植株的影响,应用含观察其叶片颜色变化。为了排除农杆菌感染对植株的影响,应用含有空载体的农杆菌感染常绿突变植株有空载体的农杆菌感染常绿突变植株y2y2作为对照。作为对照。答案:(答案:(1 1)A A(2 2)替换)替换 增加增加 (3 3)(一)(一).突变植株突变植株y2 .y2 .用含有用含有Y Y基因的农杆菌基因的农杆菌感染纯合突变植株感染纯合突变植株y2y2(二)能(二)能 不能维持不能维持“常绿常绿”(三)(三)Y Y基因能使子叶由绿色变为黄色基因能使子叶由绿色变为黄色返回返回
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