(江蘇專(zhuān)用)2019版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第7單元 生物的變異、育種與進(jìn)化 第20講 基因突變與基因重組學(xué)案
《(江蘇專(zhuān)用)2019版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第7單元 生物的變異、育種與進(jìn)化 第20講 基因突變與基因重組學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專(zhuān)用)2019版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第7單元 生物的變異、育種與進(jìn)化 第20講 基因突變與基因重組學(xué)案(16頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第20講 基因突變與基因重組 [江蘇最新考綱] 1.基因重組及其意義(B)。2.基因突變的特征和原因(B)。 考點(diǎn)一 基因突變(5年14考) 1.基因突變的實(shí)例 鐮刀型細(xì)胞貧血癥 (1)圖示中a、b、c過(guò)程分別代表DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。突變主要發(fā)生在a(填字母)過(guò)程中。 (2)患者貧血的直接原因是血紅蛋白異常,根本原因是發(fā)生了基因突變,堿基對(duì)由突變成。 2.基因突變要點(diǎn)歸納 1.真題重組 判斷正誤 (1)用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株與用甲基綠和吡羅紅對(duì)細(xì)胞染色觀察核酸分布所用核心技術(shù)相同。(2016·全國(guó)卷Ⅲ,2C)(×) (2)基因的自發(fā)突
2、變率雖然很低,但對(duì)進(jìn)化非常重要。(2012·海南卷,23A)(√) (3)大腸桿菌經(jīng)誘變育種可獲得人胰島素高產(chǎn)菌株。(2012·海南卷,5B)(×) (4)某二倍體植物染色體上的等位基因B1突變?yōu)锽2可能是由于堿基對(duì)替換或堿基對(duì)插入造成的。(2013·海南,22A改編)(√) 以上內(nèi)容主要源自教材必修2 P80~82基因突變和基因重組相關(guān)知識(shí)。全面把握基因突變、基因重組內(nèi)涵、特點(diǎn)、發(fā)生范圍及其在育種上的應(yīng)用是解題關(guān)鍵。 2.(教材P82“批判性思維”改編)基因突變頻率很低,而且大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的,但為何它仍可“為生物進(jìn)化提供原材料”? 提示 對(duì)于生物個(gè)體而言,發(fā)生自然突變
3、的頻率是很低的。但是,一個(gè)物種往往是由許多個(gè)體組成的,就整個(gè)物種來(lái)看,在漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的,其中有不少突變是有利突變,對(duì)生物的進(jìn)化有重要意義。因此,基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料。 1.(2017·鹽城二模)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是:正常血紅蛋白的兩條β鏈上的第6位谷氨酸被纈氨酸所替代。雜合子(Aa)的一對(duì)等位基因都能表達(dá),在非洲瘧疾流行的地區(qū),該基因型的個(gè)體很多,頻率也很穩(wěn)定。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.鐮刀型細(xì)胞貧血癥可通過(guò)光學(xué)顯微鏡檢測(cè)出來(lái) B.基因型為Aa個(gè)體的血紅蛋白均有一條β鏈不正常 C.基因通過(guò)控制血紅蛋白的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀 D.Aa
4、頻率穩(wěn)定的原因可能是顯性純合子比雜合子更易感染瘧疾 解析 鐮刀型細(xì)胞貧血癥形成的根本原因是基因突變,基因突變通過(guò)光學(xué)顯微鏡不能觀察到,但可通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài)來(lái)檢測(cè),A正確;雜合子(Aa)的一對(duì)等位基因都能表達(dá),因此基因型為Aa個(gè)體的血紅蛋白有的兩條β鏈都正常,有的兩條β鏈都異常,B錯(cuò)誤;鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是正常血紅蛋白的兩條β鏈上的第6位谷氨酸被纈氨酸所替代,這說(shuō)明基因通過(guò)控制血紅蛋白的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀,C正確;根據(jù)題干信息“在非洲瘧疾流行的地區(qū),該基因型的個(gè)體很多,頻率也很穩(wěn)定”可知,Aa頻率穩(wěn)定的原因可能是顯性純合子比雜合子更易感染瘧疾,D正確。 答案 B 2.
5、(2017·啟東中學(xué)高三10月)(多選)育種專(zhuān)家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見(jiàn)的“一稈雙穗”植株,經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.這種性狀是由顯性基因突變成隱性基因引起的 B.該變異植株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合子 C.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 D.將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系 解析 基因突變后性狀發(fā)生改變,說(shuō)明發(fā)生的是顯性突變,從而說(shuō)明原來(lái)的性狀為隱性,突變后的性狀為顯性,A錯(cuò)誤;由于該變異個(gè)體是雜合子,因此自交后,能出現(xiàn)變異性狀的純合子,B正確;基因突變?cè)陲@微鏡下觀察不到,C錯(cuò)誤;將該株水稻的花粉
6、離體培養(yǎng)后,獲得的是單倍體,表現(xiàn)植物弱小,高度不育,要獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系,還需秋水仙素處理,使染色體數(shù)目加倍,D錯(cuò)誤。 答案 ACD 基因突變與生物性狀的關(guān)系 (1)基因突變引起生物性狀的改變 堿基對(duì) 影響范圍 對(duì)氨基酸序列的影響 替換 小 只改變1個(gè)氨基酸或不改變氨基酸序列 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 (2)基因突變未引起生物性狀改變的4大原因 ①突變部位:基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。 ②密碼子簡(jiǎn)并性:若新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對(duì)應(yīng)的是同一種氨基酸,此時(shí)突變基因控
7、制的性狀不改變。 ③隱性突變:若基因突變?yōu)殡[性突變,如AA中其中一個(gè)A→a,此時(shí)性狀也不改變。 ④有些突變改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的位置,但該蛋白質(zhì)的功能不變。 【即學(xué)即練】 1.用亞硝基化合物處理萌發(fā)的種子,發(fā)現(xiàn)某基因上一個(gè)腺嘌呤(A)經(jīng)脫氨基變成了次黃嘌呤(I),I不能再與T配對(duì),但能與C配對(duì)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.這種基因突變屬于人工誘變,堿基對(duì)被替換 B.連續(xù)復(fù)制兩次后,含原基因的DNA分子占1/4 C.突變產(chǎn)生的新基因與原基因互為等位基因 D.突變性狀對(duì)該生物的生存是否有害,取決于能否適應(yīng)環(huán)境 解析 基因突變包括自發(fā)突變和人工誘變,題干中的亞硝基處理是人
8、為施加的,所以屬于人工誘變;因?yàn)锳變?yōu)镮后,I不能與T配對(duì),故突變后的DNA分子中A—T堿基對(duì)被替換;因?yàn)橹挥蠨NA中一條鏈上的一個(gè)堿基發(fā)生改變,所以無(wú)論DNA分子復(fù)制多少次,都有1/2的DNA分子含原基因;基因突變產(chǎn)生等位基因;突變的性狀有害還是有利是相對(duì)的,取決于環(huán)境條件。 答案 B 2.甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥(niǎo)嘌呤變成7-乙基鳥(niǎo)嘌呤,后者不與胞嘧啶配對(duì)而與胸腺嘧啶配對(duì)。為獲得更多的水稻變異類(lèi)型,育種專(zhuān)家常用適宜濃度的EMS溶液浸泡種子后再進(jìn)行大田種植。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.使用EMS浸泡種子可以提高基因突變的頻率 B.EMS的處理可使DNA序列中G—C轉(zhuǎn)換成A—T C
9、.獲得的變異植株細(xì)胞核DNA中的嘌呤含量高于嘧啶 D.經(jīng)EMS處理后,水稻體細(xì)胞中的染色體數(shù)目保持不變 解析 獲得的變異植株細(xì)胞核DNA中嘌呤含量等于嘧啶含量。 答案 C 考點(diǎn)二 基因重組(5年8考) 1.概念 2.類(lèi)型 (1)交叉互換:四分體的非姐妹染色單體的交叉互換(發(fā)生在減Ⅰ前期的四分體時(shí)期) (2)自由組合:位于非同源染色體上非等位基因自由組合(發(fā)生在減Ⅰ后期) (3)人工重組:轉(zhuǎn)基因技術(shù)(人為條件下進(jìn)行的),即基因工程。 (4)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn):R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。 3.結(jié)果 產(chǎn)生新的基因型,導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。 4.意義 (1
10、)是生物變異的來(lái)源之一; (2)為生物進(jìn)化提供材料;(3)是形成生物多樣性的重要原因之一。 如圖為某種生物中的部分染色體發(fā)生的兩種變異的示意圖,圖中①和②、③和④、⑤和⑥分別互為同源染色體。請(qǐng)思考: (1)則圖a和圖b所示的變異類(lèi)型有何不同?它們的變異可發(fā)生于何時(shí)期? (2)圖a、b哪一種變異是“正常發(fā)生”的?哪類(lèi)變異屬“遺傳病”? (3)如圖c為某種變異的結(jié)果,這應(yīng)由a、b中哪類(lèi)變異引起? 圖c 提示 (1)圖a中①和②為一對(duì)同源染色體,其上的非姐妹染色單體互換片段,該變異屬于基因重組,此過(guò)程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期;圖b中④和⑤為非同源染色體,⑤上的片段移
11、接到④上引起的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,該過(guò)程可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂等過(guò)程中。 (2)圖a基因重組為正常變異,可增加配子多樣性,而圖b為異常變異,屬染色體結(jié)構(gòu)變異的“遺傳病”。 (3)圖c的產(chǎn)生原因是圖a(四分體時(shí)期交叉互換所致)。 1.如圖為某雄性動(dòng)物個(gè)體(基因型為AaBb,兩對(duì)等位基因位于不同對(duì)常染色體上)細(xì)胞分裂某一時(shí)期示意圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.與該細(xì)胞活動(dòng)關(guān)系最密切的激素是雄性激素 B.3和4上對(duì)應(yīng)位置基因不同是因?yàn)樵摷?xì)胞在間期發(fā)生了基因突變 C.若該細(xì)胞以后正常進(jìn)行減數(shù)分裂可產(chǎn)生3種或4種不同基因型的配子(3與4未發(fā)生交換) D.1上a的出現(xiàn)可能屬
12、于交叉互換,也可能是發(fā)生了基因突變 解析 據(jù)圖中同源染色體的行為變化可以看出,該細(xì)胞為初級(jí)精母細(xì)胞,所以與該細(xì)胞活動(dòng)關(guān)系最密切的激素是雄性激素,A正確;由于該雄性動(dòng)物的基因型為AaBb,據(jù)圖可知,B、b位于3和4這對(duì)同源染色體上,因此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(cuò)誤;如果是發(fā)生基因突變,則該細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生3種不同基因型的配子,如果是發(fā)生交叉互換,則會(huì)產(chǎn)生4種不同基因型的配子,C正確;由于該雄性動(dòng)物的基因型為AaBb,1上a的出現(xiàn)可能是同源染色體上發(fā)生了交叉互換,也可能是間期時(shí)發(fā)生了基因突變,D正確。 答案 B 2.下列有關(guān)基因突變和基因重組的敘述,正確的是(
13、) A.獲得能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌的原理是基因突變 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 解析 獲得能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌的過(guò)程屬于基因工程,依據(jù)的原理是基因重組,A錯(cuò)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(cuò)誤;在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期,同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生的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,基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,水稻根尖內(nèi)不能發(fā)生基因重組,D
14、錯(cuò)誤。 答案 C “三看法”判斷基因突變與基因重組 【方法體驗(yàn)】 1.下列關(guān)于生物變異的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變 B.基因重組一般發(fā)生在受精作用的過(guò)程中,是生物變異的重要來(lái)源 C.三倍體無(wú)子西瓜屬于可遺傳的變異 D.與基因突變不同,染色體結(jié)構(gòu)變異可以在高倍鏡下觀察到 解析 基因重組一般發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,是生物變異的重要來(lái)源。 答案 B 2.(2017·淮陰一中模擬)以下各項(xiàng)屬于基因重組的是( ) A.基因型為Aa的個(gè)體自交,后代發(fā)生性狀分離 B.雌、雄配子隨機(jī)結(jié)合,產(chǎn)生不同類(lèi)型的子代個(gè)體 C.YyRr
15、個(gè)體自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類(lèi)型 D.同卵雙生姐妹間性狀出現(xiàn)差異 解析 一對(duì)等位基因無(wú)法發(fā)生基因重組,A錯(cuò)誤;基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂而非受精作用過(guò)程中,B錯(cuò)誤;基因重組指在生物體進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,控制不同性狀的基因重新組合,C正確;同卵雙生姐妹遺傳物質(zhì)相同,其性狀出現(xiàn)差異是由環(huán)境引起的,D錯(cuò)誤。 答案 C 易錯(cuò)·防范清零 [易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 誤認(rèn)為“DNA中堿基對(duì)的增添、缺失、改變”就是“基因突變” 點(diǎn)撥 DNA中堿基對(duì)的增添、缺失、改變≠基因突變 易錯(cuò)點(diǎn)2 誤認(rèn)為基因突變只發(fā)生在分裂“間期” 點(diǎn)撥 引起基因突變的因素分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素對(duì)DNA的損
16、傷不僅發(fā)生在間期,而是在各個(gè)時(shí)期都有;另外,外部因素還可直接損傷DNA分子或改變堿基序列,并不是通過(guò)DNA的復(fù)制來(lái)改變堿基對(duì),所以基因突變不只發(fā)生在間期——細(xì)胞不分裂時(shí)也可發(fā)生基因突變。 易錯(cuò)點(diǎn)3 誤認(rèn)為基因突變都產(chǎn)生等位基因 點(diǎn)撥 不同生物的基因組組成不同,病毒和原核細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,基因數(shù)目少,而且一般是單個(gè)存在的,不存在等位基因。因此,真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因,而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因。 易錯(cuò)點(diǎn)4 誤認(rèn)為基因突變都能遺傳給后代 點(diǎn)撥 基因突變?nèi)绻l(fā)生在有絲分裂過(guò)程中,一般不能遺傳給后代,但有些植物該突變可通過(guò)無(wú)性繁殖或“組織培養(yǎng)”遺傳給后代。 易
17、錯(cuò)點(diǎn)5 誤認(rèn)為基因突變會(huì)使得基因“位置”或“數(shù)目”發(fā)生改變 點(diǎn)撥 基因突變僅改變了基因內(nèi)部結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了新基因,并未改變基因位置,也未改變基因數(shù)量——基因中堿基對(duì)缺失,只是成為了新基因,即基因猶在,只是“以舊換新”,并非“基因缺失”。 [糾錯(cuò)小練] 1.如圖所示為人類(lèi)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因,已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG。據(jù)圖分析正確的是( ) A.①過(guò)程發(fā)生了基因結(jié)構(gòu)的改變,增加了基因的種類(lèi) B.②過(guò)程為轉(zhuǎn)錄,是以脫氧核苷酸為原料,在有關(guān)酶的催化下完成的 C.轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端裸露的三個(gè)堿基是CAT D.控制血紅蛋白的基因中任意一個(gè)堿基發(fā)生替換都會(huì)引起鐮刀型細(xì)胞
18、貧血癥 解析?、龠^(guò)程表示DNA的復(fù)制,該過(guò)程中發(fā)生了基因突變,導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)改變,產(chǎn)生了新基因,增加了基因的種類(lèi),A正確;②過(guò)程為轉(zhuǎn)錄,是以核糖核苷酸為原料,在有關(guān)酶的催化下完成的,B錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端裸露的三個(gè)堿基是CAU,C錯(cuò)誤;由于密碼子具有簡(jiǎn)并性等原因,基因突變不一定會(huì)改變生物體的性狀,D錯(cuò)誤。 答案 A 2.下列關(guān)于基因突變的說(shuō)法,正確的是( ) A.基因突變一定能產(chǎn)生等位基因 B.沒(méi)有外界因素的誘導(dǎo)也可能發(fā)生基因突變 C.體細(xì)胞中的突變基因都不能遺傳給后代 D.隨機(jī)性是指任何生物體都可能發(fā)生基因突變 解析 原核生物沒(méi)有同源染色體,這些生物的基因突變不產(chǎn)生
19、等位基因,A錯(cuò)誤;基因突變可以自然發(fā)生(內(nèi)因),也可以在物理、化學(xué)或生物等外界因素誘導(dǎo)下發(fā)生,B正確;體細(xì)胞中的突變基因不能通過(guò)有性生殖的方式遺傳給后代,但可以通過(guò)無(wú)性生殖的方式遺傳給后代,C錯(cuò)誤;任何生物都可能發(fā)生基因突變屬于基因突變的普遍性,隨機(jī)性是指生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、任何部位的基因都有可能發(fā)生基因突變,D錯(cuò)誤。 答案 B 3.如圖表示雄果蠅(2N=8)進(jìn)行某種細(xì)胞分裂時(shí),處于四個(gè)不同階段細(xì)胞(Ⅰ~Ⅳ)中遺傳物質(zhì)或其載體(①~③)的數(shù)量。下列表述中,正確的是( ) A.在Ⅰ→Ⅱ期間最易發(fā)生基因突變 B.在Ⅱ階段的細(xì)胞內(nèi),有2對(duì)同源染色體 C.在Ⅳ階段的細(xì)胞內(nèi),能發(fā)生基
20、因重組 D.在Ⅱ、Ⅳ階段的細(xì)胞內(nèi),都可能含有兩個(gè)Y染色體 解析 Ⅱ→Ⅰ為減數(shù)第二次分裂,而基因突變最易發(fā)生在分裂間期,A錯(cuò)誤;Ⅱ中染色體數(shù)目減半,且存在染色體單體,細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂,沒(méi)有同源染色體,B錯(cuò)誤;由圖分析可知Ⅳ所處階段可以代表減數(shù)第一次分裂的前期、中期和后期,而基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,C正確;能含有兩個(gè)Y染色體的時(shí)期是減數(shù)第二次分裂后期,所以只能在Ⅲ階段的細(xì)胞內(nèi),D錯(cuò)誤。 答案 C 課堂小結(jié) 思維導(dǎo)圖 晨讀必背 1.基因突變是由DNA分子中堿基對(duì)的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變,其本質(zhì)是形成新的等位基因。 2.基因突變的隨機(jī)性是指基因
21、突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期,可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上,也可以發(fā)生在同一DNA分子的不同部位。 3.基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合。 4.同無(wú)性生殖相比,有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性,其根本原因是產(chǎn)生新的基因組合機(jī)會(huì)多。 5.基因重組只是“原有基因間的重新組合”,它既未改變基因的“質(zhì)”(未產(chǎn)生“新基因”)也未改變基因的“量”,只是產(chǎn)生了“新基因型”,其所產(chǎn)生的性狀應(yīng)稱(chēng)作“重組性狀”而不是“新性狀”。 隨堂·真題演練 1.(2015·江蘇卷,15)經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種,其后代中出現(xiàn)了幾株開(kāi)白花植株,下列敘述錯(cuò)誤的是
22、( ) A.白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)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(huì)引起染色體變異 C.通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn),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 解析 白花植株的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果,是不定向的,環(huán)境起選擇作用,不是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果,A錯(cuò)誤;X射線可能引起基因突變,也可能引起染色體變異,B正確;雜交實(shí)驗(yàn)中若子代表現(xiàn)為突變性狀,則為顯性突變,若子代表現(xiàn)為正常性狀,則為隱性突變,C正確;若白花植株自交后代出現(xiàn)突變性狀,則為可遺傳變異,若后代無(wú)突變性狀,則為不可遺傳變異,D正確。 答案 A 2.(20
23、16·江蘇卷,22)(多選)為在酵母中高效表達(dá)絲狀真菌編碼的植酸酶,通過(guò)基因改造,將原來(lái)的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢?ài)的密碼子AGA,由此發(fā)生的變化有( ) A.植酸酶氨基酸序列 B.植酸酶mRNA序列 C.編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性 D.配對(duì)的反密碼子 解析 改變后的密碼子仍然對(duì)應(yīng)精氨酸,氨基酸的種類(lèi)和序列沒(méi)有改變,A錯(cuò)誤;由于密碼子改變,植酸酶mRNA序列改變,B正確;由于密碼子改變后C(G)比例下降,DNA熱穩(wěn)定性降低,C正確;反密碼子與密碼子互補(bǔ)配對(duì),為UCU,D正確。 答案 BCD 3.(2016·海南卷,25)依據(jù)中心法則,若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后
24、,相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變,則該DNA序列的變化是( ) A.DNA分子發(fā)生斷裂 B.DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基增添 C.DNA分子發(fā)生堿基替換 D.DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失 解析 原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后,相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變,可能的原因是DNA分子發(fā)生堿基替換。堿基增添或缺失均會(huì)導(dǎo)致多個(gè)氨基酸序列的改變。 答案 C 4.(2016·天津卷,5)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見(jiàn)下表: 枯草桿菌 核糖體S12蛋白第5558位的氨基酸序列 鏈霉素與 核糖體結(jié)合 在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率/% 野生型 PKP 能 0 突變型
25、PKP 不能 100 注:P:脯氨酸;K:賴(lài)氨酸;R:精氨酸 下列敘述正確的是( ) A.S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性 B.鏈霉素通過(guò)與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能 C.突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的缺失所致 D.鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變 解析 突變型菌在含鏈霉素的培養(yǎng)基中存活率為100%,故具有鏈霉素抗性,A正確;鏈霉素與核糖體結(jié)合是抑制其翻譯功能,B錯(cuò)誤;突變的產(chǎn)生最可能為堿基替換所致,因?yàn)橹桓淖兞艘粋€(gè)氨基酸,C錯(cuò)誤;鏈霉素在培養(yǎng)基中起篩選作用,不能誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變,D錯(cuò)誤。 答案 A 課后作業(yè) (時(shí)間:30分鐘 滿(mǎn)分:
26、100分) 一、單項(xiàng)選擇題 1.關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述,錯(cuò)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(huì)影響基因B和基因b的突變率 C.基因B中的堿基對(duì)G-C被堿基對(duì)A-T替換可導(dǎo)致基因突變 D.在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變 解析 根據(jù)基因突變的不定向性,突變可以產(chǎn)生多種等位基因,A正確;X射線屬于物理誘變因子,可以提高基因突變率,B錯(cuò)誤;基因突變包括堿基對(duì)的替換、增添、缺失三種情況,C選項(xiàng)屬于替換,D選項(xiàng)屬于增添,C、D正確。 答案 B 2.下列關(guān)于基因重組的說(shuō)法,不正確的是( ) A.基因重組是
27、生物產(chǎn)生變異的根本來(lái)源 B.基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型 C.有性生殖過(guò)程中可以發(fā)生基因重組 D.基因重組的實(shí)質(zhì)是控制不同性狀的基因的重新組合 解析 生物產(chǎn)生變異的根本來(lái)源是基因突變,A錯(cuò)誤。 答案 A 3.科研人員在某海島上發(fā)現(xiàn)多年前單一毛色的老鼠種群演變成了具有黃色、白色和黑色三種毛色的種群?;駻1(黃色)、A2(白色)、A3(黑色)的顯隱關(guān)系為A1對(duì) A2、A3顯性,A2對(duì) A3顯性,且黃色基因純合會(huì)致死。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.老鼠中出現(xiàn)多種毛色說(shuō)明基因突變是不定向的 B.多年前老鼠的單一毛色只可能是白色或黑色 C.兩只黃色老鼠交配,子代中黃色老鼠概率為2/3
28、 D.不存在兩只老鼠雜交的子代有三種毛色的可能 解析 老鼠中出現(xiàn)多種毛色說(shuō)明基因突變具有不定向性,A正確。由題目要求可知黃色基因純合會(huì)致死,所以多年前老鼠的單一毛色只可能是白色或黑色,B正確。兩只黃色老鼠交配,A1_×A1_,子代中黃色老鼠A1A1死亡,所以黃色概率為2/3,C正確。黃色A1A3和白色A2A3兩只老鼠雜交的子代有黃色A1A2、黃色A1A3、白色A2A3、黑色A3A3三種毛色,D錯(cuò)誤。 答案 D 4.核輻射對(duì)人體危害很大,可誘發(fā)基因突變。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.核輻射可導(dǎo)致基因中堿基對(duì)的替換、增添和缺失 B.人體產(chǎn)生的突變性狀不一定能夠遺傳給后代 C.核輻射
29、能明顯提高突變率且基因突變是不定向的 D.核輻射誘發(fā)的基因突變可能會(huì)導(dǎo)致某個(gè)基因的缺失 解析 基因突變會(huì)導(dǎo)致基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變,但不會(huì)導(dǎo)致某個(gè)基因的缺失,D錯(cuò)誤。 答案 D 5.下列關(guān)于基因突變的敘述中,正確的是( ) A.在沒(méi)有外界不良因素的影響下,生物不會(huì)發(fā)生基因突變 B.基因突變能產(chǎn)生自然界中原本不存在的基因,是變異的根本來(lái)源 C.DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換都會(huì)引起基因突變 D.基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在一個(gè)基因可突變成多個(gè)等位基因 解析 在沒(méi)有外界不良因素的影響下,生物也可能發(fā)生基因突變,A錯(cuò)誤;基因突變能產(chǎn)生自然界中原本不存在的原因,是變異的根本來(lái)源,B正確;DNA
30、分子中無(wú)遺傳效應(yīng)的片段發(fā)生堿基對(duì)的替換不會(huì)引起基因突變,C錯(cuò)誤;基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在基因突變可發(fā)生于個(gè)體發(fā)育的各個(gè)時(shí)期,一個(gè)基因可突變成多個(gè)等位基因?qū)儆诨蛲蛔兊牟欢ㄏ蛐裕珼錯(cuò)誤。 答案 B 6.某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來(lái)的,如不考慮染色體變異,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.該突變可能是堿基對(duì)替換或堿基對(duì)插入造成的 B.基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同,也可以不同 C.基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼 D.基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中 解析 基因突變是由堿基對(duì)的增添、缺失和替換引起的,A正確;突變后的密碼
31、子可能與原密碼子決定同一種氨基酸,故基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同,也可以不同,B正確;自然界所有生物共用一套遺傳密碼,C正確;正常情況下,減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí),同源染色體上的等位基因會(huì)隨著同源染色體的分離而分離,B1和B2基因不可能同時(shí)存在于同一個(gè)配子中,D錯(cuò)誤。 答案 D 7.定點(diǎn)突變是指通過(guò)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)等方法向目的DNA片段(可以是基因組,也可以是質(zhì)粒)中引入所需變化(通常是表征有利方向的變化),包括堿基對(duì)的增添、缺失、替換等。定點(diǎn)突變能迅速、高效地提高DNA所表達(dá)的目的蛋白的性狀及表征,從而影響生物性狀,是基因研究工作中的一種非常有用的手段。下列有關(guān)定點(diǎn)突變的敘述中錯(cuò)
32、誤的是( ) A.定點(diǎn)突變可以利用DNA探針進(jìn)行檢測(cè) B.定點(diǎn)突變引起的變異類(lèi)型屬于基因突變 C.應(yīng)用定點(diǎn)突變技術(shù)可培育具有新性狀的生物,形成新物種 D.應(yīng)用定點(diǎn)突變技術(shù)可以研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 解析 DNA探針可檢測(cè)DNA分子的堿基序列,定點(diǎn)突變包括堿基對(duì)的增添、缺失和替換等引起DNA分子堿基序列的改變,可以利用DNA探針進(jìn)行檢測(cè),A正確;基因突變指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失和替換,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變,定點(diǎn)突變包括堿基對(duì)的增添、缺失和替換等,屬于基因突變,B正確;新物種的產(chǎn)生需要與原物種形成生殖隔離,僅有堿基對(duì)的增添、缺失和替換等基因突變,可以產(chǎn)生新性狀,但不一
33、定形成新物種,C錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能,結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系是蛋白質(zhì)組研究的重點(diǎn)之一,對(duì)某個(gè)已知基因的特定堿基進(jìn)行定點(diǎn)改變,可以改變對(duì)應(yīng)的氨基酸序列和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),D正確。 答案 C 8.下列圖示過(guò)程可存在基因重組的是( ) 解析 A項(xiàng)中若兩對(duì)等位基因位于非同源染色體上,則會(huì)發(fā)生基因重組;B項(xiàng)中表示受精作用,因此不發(fā)生基因重組;C項(xiàng)中細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期,因此不發(fā)生基因重組;D項(xiàng)中只有一對(duì)等位基因A、a,只能發(fā)生基因分離,不能發(fā)生基因重組。 答案 A 二、多項(xiàng)選擇題 9.下列關(guān)于基因重組的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.雜交后代出現(xiàn)3∶1的分離比,不可能是基因重組
34、導(dǎo)致的 B.聯(lián)會(huì)時(shí)的交叉互換實(shí)現(xiàn)了同源染色體上等位基因的重新組合 C.“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”中R型菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型菌的原理是基因重組 D.基因重組導(dǎo)致生物性狀多樣性為生物進(jìn)化提供了最基本的原材料 解析 如果一對(duì)相對(duì)性狀是由非同源染色體上的兩對(duì)基因共同控制,則雜交后代出現(xiàn)3∶1的分離比,可能是基因重組導(dǎo)致的,A錯(cuò)誤;聯(lián)會(huì)時(shí)的交叉互換實(shí)現(xiàn)了同源染色體上非等位基因的重新組合,B錯(cuò)誤;突變和基因重組為生物的進(jìn)化提供原材料,突變包括基因突變和染色體變異,D錯(cuò)誤。 答案 ABD 10.減數(shù)分裂與生物變異具有密切的關(guān)系。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是( ) A.減數(shù)分裂過(guò)程中基因突變、基因重組和染色體變
35、異均可能發(fā)生 B.如果不考慮基因突變,一個(gè)基因型為Bb的男子產(chǎn)生基因型為bb的精子的原因可能是相關(guān)細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂后期兩條染色體沒(méi)有分開(kāi) C.基因重組只能發(fā)生于同源染色體之間 D.發(fā)生生物變異后,細(xì)胞核中的基因不再遵循遺傳規(guī)律 解析 減數(shù)分裂過(guò)程中基因突變、基因重組和染色體變異均可能發(fā)生,A正確;若不考慮基因突變,基因型為Bb的男子產(chǎn)生基因型為bb的精子的原因只能是相關(guān)細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂后期兩條染色體沒(méi)有分開(kāi),B錯(cuò)誤;狹義的基因重組有兩種類(lèi)型,一種是同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換,另一種是非同源染色體的自由組合,C錯(cuò)誤;無(wú)論是否發(fā)生生物變異,細(xì)胞核中的基
36、因都遵循遺傳規(guī)律,D錯(cuò)誤。 答案 BCD 三、非選擇題 11.由于基因突變,蛋白質(zhì)中的一個(gè)賴(lài)氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)題中所示的圖、表回答問(wèn)題: 第一個(gè)字母 第二個(gè)字母 第三個(gè)字母 U C A G A 異亮氨酸 蘇氨酸 天冬酰胺 絲氨酸 U 異亮氨酸 蘇氨酸 天冬酰胺 絲氨酸 C 異亮氨酸 蘇氨酸 賴(lài)氨酸 精氨酸 A 甲硫氨酸 蘇氨酸 賴(lài)氨酸 精氨酸 G (1)圖中Ⅰ過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是________,Ⅱ過(guò)程叫________。 (2)除賴(lài)氨酸外,對(duì)照表中的密碼子,X表示表中哪種氨基酸的可能性最???________,原因是____
37、_________________________________________________。 (3)若圖中X是甲硫氨酸,且②鏈與⑤鏈只有一個(gè)堿基不同,那么⑤鏈上不同于②鏈上的那個(gè)堿基是________。 (4)從表中可看出密碼子具有________,它對(duì)生物體生存和發(fā)展的意義是_________________________________________________________________。 解析 (1)根據(jù)題圖中物質(zhì)之間的相互聯(lián)系可推知,Ⅰ過(guò)程為翻譯,該過(guò)程是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行的。Ⅱ過(guò)程是轉(zhuǎn)錄,其發(fā)生的場(chǎng)所主要是細(xì)胞核。(2)比較賴(lài)氨酸和表中其他氨基酸的密
38、碼子可知:賴(lài)氨酸的密碼子與異亮氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密碼子只有一個(gè)堿基的差別,而與絲氨酸的密碼子有兩個(gè)堿基的差別,故圖解中X表示絲氨酸的可能性最小。(3)根據(jù)表中甲硫氨酸與賴(lài)氨酸的密碼子可推知:②鏈與⑤鏈的堿基序列分別為T(mén)TC與TAC,故⑤鏈上不同于②鏈上的那個(gè)堿基是A。(4)從增強(qiáng)密碼容錯(cuò)性的角度來(lái)考慮,當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí),由于密碼子具有簡(jiǎn)并性,可能不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸;從密碼子使用頻率來(lái)考慮,當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí),幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。 答案 (1)核糖體 轉(zhuǎn)錄 (2)絲氨酸 要同時(shí)突變兩個(gè)堿基 (3)A (4)簡(jiǎn)并性 增強(qiáng)
39、了密碼容錯(cuò)性,保證了翻譯的速度 12.在一個(gè)常規(guī)飼養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)小鼠封閉種群中,偶然發(fā)現(xiàn)幾只小鼠在出生第二周后開(kāi)始脫毛,以后終生保持無(wú)毛狀態(tài)。為了解該性狀的遺傳方式,研究者設(shè)置了6組小鼠交配組合,統(tǒng)計(jì)相同時(shí)間段內(nèi)繁殖結(jié)果如下。 組合編號(hào) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 交配組合 ●× ×■ × ●×■ ●×□ ○×■ 產(chǎn)仔次數(shù) 6 6 17 4 6 6 子代小鼠總數(shù)(只) 脫毛 9 20 29 11 0 0 有毛 12 27 110 0 13 40 注:●純合脫毛♀,■純合脫毛♂,○純合有毛♀,□純合有毛♂,雜合♀,雜合♂。 (1
40、)已知Ⅰ、Ⅱ組子代中脫毛、有毛性狀均不存在性別差異,說(shuō)明相關(guān)基因位于________染色體上。 (2)Ⅲ組的繁殖結(jié)果表明脫毛、有毛性狀是由________基因控制的,相關(guān)基因的遺傳符合____________定律。 (3)Ⅳ組的繁殖結(jié)果說(shuō)明,小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是________影響的結(jié)果。 (4)在封閉小種群中,偶然出現(xiàn)的基因突變屬于________。此種群中同時(shí)出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是__________________________________________________。 (5)測(cè)序結(jié)果表明,突變基因序列模板鏈中的1個(gè)G突變?yōu)锳,推測(cè)密碼子發(fā)生的變化是_______
41、_(填選項(xiàng)前的符號(hào))。 a.由GGA變?yōu)锳GA b.由CGA變?yōu)镚GA c.由AGA變?yōu)閁GA d.由CGA變?yōu)閁GA (6)研究發(fā)現(xiàn),突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì),推測(cè)出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質(zhì)合成____________。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),該蛋白質(zhì)會(huì)使甲狀腺激素受體的功能下降,據(jù)此推測(cè)脫毛小鼠細(xì)胞的________下降,這就可以解釋表中數(shù)據(jù)顯示的雌性脫毛小鼠____________的原因。 解析 (1)Ⅰ、Ⅱ組可看成正交和反交實(shí)驗(yàn),由于兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中性狀與性別無(wú)關(guān),所以相關(guān)基因位于常染色體上。(2)通過(guò)對(duì)Ⅲ組的分析可知,一對(duì)雜合子相交,后代產(chǎn)生
42、了性狀分離,結(jié)果接近于3∶1,所以可知該性狀由細(xì)胞核內(nèi)染色體上的一對(duì)等位基因控制,符合孟德?tīng)柕姆蛛x定律。(3)Ⅳ組的交配組合為一對(duì)純合子,后代性狀未發(fā)生分離,所以小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是由環(huán)境因素引起的,而是由基因控制的。(4)在封閉的小種群中,小鼠未受到人為因素干擾,這樣的基因突變屬于自然突變。要使封閉小種群中同時(shí)出現(xiàn)幾只突變個(gè)體,則條件應(yīng)該是種群中存在較多突變基因,即突變基因頻率應(yīng)足夠高。(5)模板鏈上的G對(duì)應(yīng)密碼子上的C,而模板鏈上的A對(duì)應(yīng)密碼子上的U,所以模板鏈中的1個(gè)G突變?yōu)锳,則密碼子上的C變?yōu)閁,所以選項(xiàng)d符合。(6)突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯變小說(shuō)明蛋白質(zhì)的合成提前終止。甲狀腺激素的作用為促進(jìn)細(xì)胞的代謝,因?yàn)樵摰鞍踪|(zhì)會(huì)使甲狀腺激素受體的功能下降,所以脫毛小鼠細(xì)胞的代謝速率下降。由于代謝速率下降,所以雌性脫毛小鼠的產(chǎn)仔率低。 答案 (1)常 (2)一對(duì)等位 孟德?tīng)柗蛛x (3)環(huán)境因素 (4)自發(fā)/自然突變 突變基因的頻率足夠高 (5)d (6)提前終止 代謝速率 產(chǎn)仔率低 16
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