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课标版 生物 第18讲 基因突变与基因重组,知识一 基因突变 1.基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症,(1)图示中a、b、c过程分别代表 DNA复制 、 转录 和 翻 译 。突变发生在 a (填字母)过程中。 (2)患者贫血的直接原因是 血红蛋白 异常,根本原因是发生了,基因突变 ,碱基对由 突变成 。,2.基因突变的概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失 基因结构 的改变。 3.发生时间: 有丝分裂间期或减分裂前的间期 。 4.诱发基因突变的因素(连线),5.基因突变特点(连线) 6.基因突变的结果:产生一个以上的 等位基因 。 7.意,义 新基因 产生的途径,1.判断有关基因突变说法的正误。 (1)原核生物和真核生物都能发生基因突变。 () (2)131I可能直接诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代。(2011 安徽理综,4D)() (3)DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导致基因突变。(2011江 苏单科,22A)() (4)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置。(2010 江苏单科,6C)(),(5)基因突变通常发生在DNARNA的过程中。 () (6)基因突变是由于DNA片段的增添、缺失或替换引起的基因结构的改 变。 (),2.人类的血红蛋白(HbA)的链第63位氨基酸为组氨酸(CAU),异常血红蛋 白(HbM)的链第63位为酪氨酸(UAU),这种变异的原因在于基因中 ( ) A.某碱基对发生改变 B.CAU变成UAU C.缺失一个碱基对 D.增添一个碱基对 答案 A 据题意知,密码子由CAU变为UAU,根据碱基互补配对原则,其 对应的基因转录链GTA变为ATA,即发生一个碱基对的替换。,3.果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变,其结果是 ( ) A.所属基因变成其等位基因 B.DNA内部的碱基配对原则发生改变 C.此染色体的结构发生改变 D.此染色体上基因的数目和排列顺序发生改变 答案 A DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变是基因突变,结果是 相应基因变成其等位基因。,4.基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确 的是 ( ) A.无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变 B.生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变 C.基因突变只能定向形成新的等位基因 D.基因突变对生物的生存往往是有利的 答案 A 基因突变具有普遍性,任何生物的不同发育时期均有可能发生 基因突变;基因突变具有不定向性和多害少利性。,知识二 基因重组 1.概念 基因重组 有性生殖 过程中 2.类型,3.应用: 杂交 育种。 4.意义 (1)是 生物变异 的来源之一。 (2)为 生物进化 提供材料。 (3)是形成 生物多样性 的重要原因之一。,1.判断有关基因重组叙述的正误。 (1)有丝分裂和减数分裂过程中均可发生基因重组。(2011江苏单科,22B改 编)() (2)同源染色体的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组。(2008宁夏理 综,5B)() (3)纯合体自交因基因重组导致子代性状分离。(2008宁夏理综,5C)() (4)基因重组可发生在四分体时期。 (),2.依据基因重组的概念,下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是 ( ),答案 D 选项D人工诱变的原理为基因突变。,3.基因重组是指生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重 新组合,下列描述不正确的是 ( ) A.基因重组有可能发生在减数第一次分裂的四分体时期 B.基因重组可能发生在减数第一次分裂的后期 C.基因重组是生物多样性的原因之一 D.基因重组有可能发生在有丝分裂的后期 答案 D 有丝分裂过程中没有同源染色体的分离和非同源染色体的自 由组合,因此不可能发生基因重组。,突破一 基因突变 1.可遗传变异与不可遗传变异 (1)不可遗传变异 环境变化,遗传物质未变 (2)可遗传变异,2.基因突变的原因分析,3.基因突变对性状的影响 (1)不同类型的基因突变对生物的影响,(2)基因突变一定会导致基因结构的改变,但不一定引起生物性状的改变。 突变可能发生在不具有遗传效应的DNA片段。 基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。(密码子 的简并性) 基因突变为隐性突变,如AAAa。,1.可遗传变异与不可遗传变异的判断方法 2.基因突变类型的判定 (1)类型 (2)判定方法:,典例1 下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化,对其所控制合成的多肽 的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子) ( ) A.第6位的C被替换为T B.第9位与第10位之间插入1个T C.第100、101、102位被替换为TTT D.第103至105位被替换为1个T 解析 第6位的C被替换为T,可能影响一个氨基酸;第9位与第10位之间插 入1个T,从第9位以后的氨基酸可能都发生变化;第100、101、102位被替换,为TTT,氨基酸序列中可能一个氨基酸改变;第103至105位被替换为1个T, 第103位以后的氨基酸可能都发生变化。 答案 B,1-1 央视一则报道称,孕妇防辐射服不仅不能防辐射,反而会聚集辐射。 辐射对人体危害很大,可能导致基因突变。下列相关叙述正确的是 ( ) A.碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的 B.环境所引发的变异可能为可遗传变异 C.辐射能导致人体遗传物质发生定向改变 D.基因突变可能造成某个基因的缺失 答案 B 解析 引起DNA碱基对的替换、增添和缺失的因素有物理因素、化学 因素和生物因素;如果环境引发了细胞中遗传物质的改变,所产生的变异就,成了可遗传的变异;辐射能导致人体遗传物质发生不定向改变;基因突变会 导致基因分子结构的改变,不会导致某个基因的缺失。,1-2 一株红花植株上开满红花,其中仅出现一朵白花,则白花出现的原因 不可能是 ( ) A.植物发生性状分离 B.相关体细胞发生隐性基因突变 C.相关体细胞发生显性基因突变 D.相关体细胞有丝分裂过程中丢失了包含红花基因的染色体片段 答案 A 解析 在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分 离,A错误;一株红花植株上开满红花,其中仅出现一朵白花的原因可能是基 因突变或者是体细胞有丝分裂过程中丢失了包含红花基因的染色体片段,B、C、D正确。,1-3 下列关于基因突变的说法正确的是 ( ) A.如果显性基因A发生突变,只能产生等位基因a B.通过人工诱变的方法,人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌 C.基因突变都可以通过有性生殖传递给后代 D.基因突变是生物变异的根本来源,有的变异对生物是有利的 答案 D 解析 基因突变具不定向性,A错误;生产人胰岛素的大肠杆菌不能通过 基因突变获得,B错误;发生在体细胞中的突变不能通过有性生殖传递给后 代,C错误。,突破二 基因突变和基因重组的比较与判断 1.表格法比较基因突变和基因重组,2.基因突变和基因重组的判断方法 (1)根据亲代基因型判定 如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基 因突变。 如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突 变或交叉互换。 (2)根据细胞分裂方式判定 如果是有丝分裂中染色单体上基因不同,则为基因突变的结果。 如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或 交叉互换。,(3)根据染色体图示判定 如果是有丝分裂后期图像,两条子染色体上的两基因不同,则为基因突 变的结果,如图甲。,如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(同白或同黑)上的两 基因不同,则为基因突变的结果,如图乙。 如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(颜色不一致)上的两 基因不同,则为交叉互换(基因重组)的结果,如图丙。 (4)根据变异个体数量判定,典例2 如图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是 ( ),该细胞一定发生了基因突变 该细胞一定发生了基因重组 该细胞可能发生了基因突变 该细胞可能发生了基因重组 A. B. C. D. 解析 由图中没有同源染色体,同时着丝点分开,可以确定该细胞为减数 第二次分裂后期的图像。同时注意到该细胞中,由两条姐妹染色单体形成 的子染色体中所含的基因不完全相同(分别是B、b),其原因可能是减数分 裂间期染色体复制出现错误,发生了基因突变,也可能是减数第一次分裂的 四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换,使得两姐妹,染色单体上的基因不完全相同。 答案 A,2-1 如图所示为某雄性哺乳动物某一时期细胞中染色体组成及其上的部 分基因。下列叙述不正确的是 ( ) A.该细胞含同源染色体 B.该细胞在DNA复制时发生了基因突变 C.该细胞在四分体时期发生了交叉互换,D.该细胞形成的子细胞的基因型有2种或3种 答案 C 解析 图中1号与2号染色体、3号与4号染色体是同源染色体。2号染色 体中姐妹染色单体相同位置的基因不同,是由基因突变引起的,如果是由交 叉互换导致的,则1号染色体中姐妹染色单体上的基因也应该不同。该细 胞进行减数分裂,形成的子细胞的基因型有ab、AB、aB或aB、ab、Ab 3 种;该细胞进行有丝分裂,形成的子细胞的基因型有AaBb、aaBb 2种。,2-2 如图表示基因型为AaBbDd的某动物正在分裂的细胞,叙述不正确的 是 ( ) A.此细胞所示过程不能发生基因重组过程 B.若上有A基因,上有a基因,可能是基因突变或基因重组导致的 C.可组成一个染色体组,为另一个染色体组 D.若是性染色体,只能是X染色体或是Y染色体中的一种,答案 D 解析 减数第二次分裂中不发生基因重组过程,A正确;上的基因本应 和上的基因相同,产生不同基因的方式为基因突变或基因重组,B正确;一 个染色体组是由细胞中的一组非同源染色体组成的,是一组非同源 染色体,是一组非同源染色体,C正确;图中减数第二次分裂是不均等 分裂,证明产生的是卵细胞,不可能含有Y染色体,D错误。,2-3 下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是 ( ) A.获得能产生人胰岛素的大肠杆菌原理是基因突变 B.非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组 C.同源染色体上的基因也可能发生基因重组 D.发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代 答案 C 解析 获得能产生人胰岛素的大肠杆菌应用基因工程,依据的原理是基 因重组,A错误;非同源染色体片段之间局部交换属于染色体结构变异中的 易位,不是基因重组,B错误;在减四分体时期同源染色体上非姐妹染色单 体之间发生交叉互换属于基因重组,C正确;发生在水稻花药中的变异比发,生在根尖内的变异更容易遗传给后代,自然条件下基因重组只发生在减数 分裂中,水稻根尖内不能发生基因重组,D错误。,
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