江苏省赣榆县海头高级中学高一生物《基因突变》课件.ppt

第4讲基因突变和基因重组 必备知识梳理 回扣基础要点一 基因突变的实例和概念 1 实例 1 镰刀型细胞贫血症的病因图解如下 异常 缬氨酸 2 考点归纳 图示中a b c过程分别代表 和 突变发生在 填字母 过程中 患者贫血的直接原因是异常 根本原因是发生了 碱基对由突变成2 概念 dna分子中发生碱基对的 和 而引起的的改变 该变化若发生在中 将遵循遗传规律传递给后代 若发生在体细胞中 一般 但有些植物的体细胞发生基因突变 可通过传递 dna复制 转录 翻译 a 蛋白质 基因突变 替换 增添 缺失 基因结构 配子 不能遗传 无性繁殖 二 基因突变的原因 特点 时间和意义 替换 缺失 物理因素 化学因素 普遍性 随机性 低频性 不定向性 多害少利性 新基因 练一练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中 正确的是 a 无论是低等还是高等生物都可能发生突变b 生物在个体发育的特定时期才可发生突变c 突变只能定向形成新的等位基因d 突变对生物的生存往往是有利的解析无论是低等生物还是高等生物 无论是体细胞还是生殖细胞 无论是个体发育的哪个时期 都可能发生突变 突变是不定向的 一个位点上的基因可以突变成多个等位基因 生物与环境的适应是长期自然选择的结果 当发生基因突变后 出现新的生物体性状往往与环境是不相适应的 突变对生物的生存往往是有害的 但是有的基因突变对生物的生存是有利的 a 三 基因重组1 概念 基因重组是指在生物体进行的过程中 控制不同性状的基因的 所以 进行的生物会发生基因重组 2 类型 基因重组有和两类 前者发生在 非同源染色体的自由组合 后者发生在 同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换 另外 外源基因的导入也会引起基因重组 有性生殖 重新组合 有性生殖 自由组合 交叉互换 减数第一次分裂的后期 减数第一次 分裂的四分体时期 3 意义 基因重组是的来源之一 是形成生物的重要原因 对生物的也具有重要意义 基因重组的范围 有性生殖生物 但不能说 一定 是有性生殖生物 因为还包括 外源基因导入 这种情况 基因突变能产生新基因 是生物变异的根本来源 基因重组能产生新基因型 是生物变异的重要来源 两者都为进化提供原材料 生物变异 多样性 进化 提醒 四 重组dna技术 1 概念 指将或人工合成的导入另一个生物体中 使后者获得新的或的技术 2 一般过程 1 分离 从生物细胞内直接分离 2 选择基因工程载体 常用载体 等 从一个生物体内分离得到的 目的基因 遗传 性状 表达所需要的产物 目的基因 人工合成 质粒 噬菌体 3 体外重组dna 切割工具 连接工具 4 导入目的基因 常用受体细胞 和等 5 筛选 培养 6 目的基因的表达 检测目的基因在中表达产生 限制性内切酶 dna连接酶 大肠杆菌 酵母菌 动植物细胞 受体细胞 受体细胞 蛋白质 3 地位 是的核心技术 4 应用 1 生产基因工程药物和疫苗 如治疗糖尿病的 治疗侏儒症的人 防治乙肝的疫苗 2 定向改造动植物 如我国研制成功的转基因抗虫棉 基因工程 胰岛素 生长激素 构建知识网络 高频考点突破 考点一生物的变异1 变异的概念生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代间 均有或多或少的差异 这种差异就是变异 变异强调亲子代之间或子代不同个体之间的差异 而遗传强调亲子代之间的相似性 提醒 2 可遗传变异与不可遗传变异的比较 水 肥 阳光特别充足时 温度改变 激素处理等引起的变异一般是不可遗传变异 但射线 太空 化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传变异 病毒和细菌等原核生物的可遗传变异只有一种 基因突变 提醒 实验探究 探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路 1 若染色体变异 可直接借助显微镜观察染色体形态 数目 结构是否改变 2 与原来类型在相同环境下种植 观察变异性状是否消失 若不消失则为可遗传变异 反之则为不可遗传变异 3 设计杂交实验 根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变 对位训练1 玉米子粒种皮有黄色和白色之分 植株有高茎和矮茎之分 据此完成下列题目 1 种皮的颜色是由细胞中的色素决定的 已知该色素不是蛋白质 那么基因控制种皮的颜色是通过控制来实现的 2 矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理 可以长成高茎植株 为了探究该变异性状是否能稳定遗传 生物科技小组设计实验方案如下 请你写出实验预期及相关结论 并回答问题 实验步骤 a 在这株变异的高茎玉米雌花 雄花成熟之前 分别用纸袋将雌穗 雄穗套住 防止异株之间传粉 b 雌花 雄花成熟后 人工授粉 使其自交 c 雌穗上种子成熟后 收藏保管 第二年播种观察 实验预期及相关结论 a b 问题 a 预期最可能的结果 b 对上述预期结果的解释 解析基因对性状的控制有两条途径 一个是通过控制蛋白质的合成来直接控制生物性状 另外一条途径是通过控制酶的合成 来控制代谢从而间接控制生物性状 因为色素不是蛋白质 显然基因不能直接控制 只能通过酶间接控制 如果高茎变异是环境引起的变异 遗传物质没有改变则自交后代的植株都是矮茎 如果遗传物质发生了改变 则自交后代便会有高茎存在 答案 1 有关酶的合成来控制代谢 进而控制性状 2 a 子代玉米苗有高茎植株 说明生长素类似物引起的变异能够遗传b 子代玉米苗全部是矮茎植株 说明生长素类似物引起的变异不能遗传 a 子代玉米植株全是矮茎b 适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长 生长 但不能改变细胞的遗传物质 其他正确答案也可 考点二基因突变1 基因突变的分子机制 无丝分裂 原核生物的二分裂及病毒dna复制时均可发生基因突变 基因突变不改变染色体上基因的数量 只改变基因的结构 即由a a或a a 而a a的本质区别是其基因分子结构发生了改变 即基因中脱氧核苷酸种类 数量 排列顺序发生了改变 2 类型 1 显性突变 如a a 该突变一旦发生即可表现出相应性状 2 隐性突变 如a a 突变性状一旦在生物个体中表现出来 该性状即可稳定遗传 提醒 3 基因突变对性状的影响 1 基因突变改变生物性状突变引起密码子改变 最终表现为蛋白质的功能改变 从而影响生物的性状 如镰刀型细胞贫血症 2 基因突变不改变生物性状 体细胞中某基因发生改变 生殖细胞中不一定出现该基因 若该亲代dna上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因 并将该隐性基因传给子代 而子代为杂合子 则隐性性状不会表现出来 根据密码子的简并性 有可能翻译出相同的氨基酸 性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果 在某些环境条件下 改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等 4 基因突变多害少利基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系 所以一般有害 但有少数基因突变也可能使生物产生新的性状 适应改变的环境 获得新的生存空间 基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件 如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异 而在多风的岛屿上则为有利变异 有些基因突变既无害也无益 提醒 误区警示1 dna复制只发生在 过程中 过程不发生 2 基因突变容易发生在具有dna复制功能的细胞中 具有分裂能力的细胞 已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生dna复制 故不容易发生基因突变 所以细胞发生基因突变的概率为 生殖细胞 体细胞 分裂旺盛的细胞 停止分裂的细胞 3 诱变育种材料只要能进行细胞分裂的材料都符合要求 如萌发的种子 小白鼠等 但不进行细胞分裂的材料不符合要求 如干种子 动物精子等 原因是诱变育种必须发生基因突变 而基因突变只能发生在细胞分裂的dna复制过程中 4 突变频率很低 但突变的基因数或个体数不一定少 5 基因突变一定是可遗传变异 因为遗传物质改变了 但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代 若发生在体细胞中 一般不会传递给子代 而发生在配子中可以 对位训练2 2008 广东理基 47 有关基因突变的叙述 正确的是 a 不同基因突变的频率是相同的b 基因突变的方向是由环境决定的c 一个基因可以向多个方向突变d 细胞分裂的中期发生基因突变解析基因突变是遗传物质的内在变化 具有不确定性和多方向性 一般发生在dna复制时 c 3 关于基因突变的说法中 不正确的是 基因突变是广泛存在的 并且对生物自身大多是有害的 基因突变一定能够改变生物的表现型 人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的 由环境引起的变异是不能够遗传的 基因中脱氧核苷酸的种类 数量和排列顺序的改变就是基因突变 紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异a b c d c 考点三基因重组的理解 识图析图由图获得的信息 1 图中无同源染色体 着丝点断裂 均等分裂 应为次级精母细胞或第一极体 不可能为次级卵母细胞 2 造成b b不同的原因有基因突变 间期 或交叉互换 前期 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的 若题目中问造成b b不同的根本原因 应考虑可遗传变异中的最根本来源 基因突变 若题目中有 分裂 时期提示 如减 前期造成的则考虑交叉互换 间期造成的则考虑基因突变 对位训练4 下列有关基因重组的说法 不正确的是 a 基因重组是生物变异的根本来源b 基因重组能够产生多种基因型c 基因重组发生在有性生殖的过程中d 非同源染色体上的非等位基因可以发生重组 a 5 右图为高等动物的细胞分裂示意图 图中不可能反映的是 a 发生了基因突变b 发生了染色单体互换c 该细胞为次级卵母细胞d 该细胞为次级精母细胞解析题中所给图因无同源染色体 为减数第二次分裂的后期图 又因为细胞质均等分裂 故此细胞为次级精母细胞或第一极体 姐妹染色单体形成的两条染色体上的基因若不相同 只有两条途径 一是基因突变 二是染色体的交叉互换 c 考点四基因工程的操作工具和步骤1 基因工程操作工具 1 基因的 剪刀 限制性核酸内切酶 简称限制酶 分布 主要在微生物体内 特性 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定的切点上切割dna分子 实例 ecori限制酶能专一识别gaattc序列 并在g和a之间将这段序列切开 切割结果 产生两个带有黏性末端的dna片段 作用 基因工程中重要的切割工具 能将外来的dna切断 对自己的dna无损害 2 基因的 针线 dna连接酶 催化对象 两个具有相同黏性末端的dna片段 催化位置 脱氧核糖与磷酸之间的缺口 催化结果 形成重组dna 3 常用的运载体 质粒 本质 小型环状dna分子 作用a 作为运载工具 将目的基因送到宿主细胞中去 b 用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制 条件a 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制 b 有多个限制酶切点 c 有标记基因 2 基因工程操作步骤图解 提醒 1 微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快 代谢旺盛 目的产物多 2 目的基因表达的标志 通过转录翻译合成出相应的蛋白质 对应训练6 基因工程是在现代生物学 化学和工程学基础上建立和发展起来的 并有赖于微生物学理论和技术的发展 现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用 基因工程基本操作流程如下图 请据图分析回答 1 图中a是 最常用的是 在基因工程中 需要在酶的作用下才能完成剪接过程 2 在上述基因工程的操作过程中 可以遵循碱基互补配对原则的步骤有 用图解中序号表示 3 不同种生物之间的基因移植成功 从分子水平分析 进行基因工程的主要理论依据是 也说明了生物共用一套 4 研究中发现 番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用 导致害虫无法消化食物而被杀死 人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内 玉米获得了与番茄相似的抗虫性状 玉米这种变异的来源是 5 科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因 并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体dna上 经培养长成的植株具备了抗病性 这说明 如果把该基因导入叶绿体dna中 将来产生的配子中 填 一定 或 不一定 含有抗病基因 解析 1 基因工程中需要的酶有 限制性核酸内切酶和dna连接酶 很容易漏掉一种酶 2 解题的关键点是 可以 遵循碱基互补配对的步骤 获取目的基因的方法主要有直接分离法和人工合成法 人工合成法包括mrna逆转录和蛋白质氨基酸序列推测法 人工合成目的基因涉及碱基互补配对 另外 过程 拼接和过程 目的基因扩增和筛选也涉及碱基互补配对 3 审题有两个方面 基因移植成功 分子水平分析 分子水平就是要求考虑dna结构 都是双链结构 碱基都是按照相同的互补配对原则进行配对 外源基因能够在不同生物体细胞内表达 说明基因表达的过程中共用一套遗传密码子进行翻译 也说明基因表达都遵循中心法则 5 植株具备了抗病性说明已经产生了相应的蛋白质 从而获得新的性状 即基因已经表达 叶绿体中的dna遗传不遵循孟德尔定律 无法确定是否将目的基因传递给配子 答案 1 运载体质粒限制性核酸内切酶和dna连接 2 3 不同生物的dna结构基因形式相同密码子 4 基因重组 5 目的基因 抗枯萎病的基因 已表达不一定 思维方法探究 思维误区警示易错分析1 对基因突变中碱基对的增添 缺失和替换与氨基酸 蛋白质和性状的关系模糊不清 提醒增添或缺失的的位置不同 影响结果也不一样 最前端 氨基酸序列全部改变或不能表达 形成终止密码子 在中间某个位置会造成肽链提前中断 形成终止密码子 或插入点后氨基酸序列改变 在该序列最后则不影响表达或使肽链延长 2 对人工诱变的特点产生误解 1 人工诱变与自然突变相比较 提高了突变频率 但仍具低频性特点 即未突变的比突变的多 2 人工诱变仍然具有不定向性 并不是诱变的性状一定有利 3 人工诱变仍然具有多害少利性 即突变个体增多的同时 有利有害的都增多但仍然是有害的多 1 原核生物中某一基因编码氨基酸的区域起始端插入了一个碱基对 在插入位点的附近 再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小 a 置换单个碱基对b 增加4个碱基对c 缺失3个碱基对d 缺失4个碱基对解析基因中三个相邻的碱基对决定mrna中三个相邻的碱基 mrna中三个相邻的碱基决定一个氨基酸 若基因中碱基对增加了一个 必然会引起其编码的蛋白质分子中氨基酸序列的改变 但如果在插入位点的附近再缺失4个碱基对 那么只会影响其编码的蛋白质分子中最初的几个氨基酸 而不会影响后面的氨基酸序列 这样可以减小对蛋白质结构的影响 d 纠正训练 2 在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中 如果其中部缺失1个核苷酸对 不可能的后果是 a 没有蛋白质产物b 翻译为蛋白质时在缺失位置终止c 所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸d 翻译的蛋白质中 缺失部位以后的氨基酸序列发生变化解析基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列若在其中部缺失1个核苷酸对 经转录后 在信使rna上可能提前形成终止密码子 使翻译过程在基因缺失位置终止 使控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 或者因基因中部缺失1个核苷酸对 使信使rna上从缺失部位开始向后的密码子都发生改变 从而使合成的蛋白质中 在缺失部位以后的氨基酸序列都发生变化 a 互动探究 1 若上题不是强调 中部 特定位置 只是交待 1个基因中缺失了1个核苷酸对 则a能发生吗 2 若上题其它条件不变 只是将 1个核苷酸对 换成 3个核苷酸对 减少的碱基对是连续的 且与终止密码子无关 会对蛋白质长度和氨基酸序列有何影响 1 若发生在起始密码子相对应的核苷酸序列 则可能没有蛋白质产物 即a能发生 2 蛋白质长度少一个氨基酸 其它氨基酸序列不变或改变 提示 3 淀粉酶可以通过微生物发酵生产 为了提高酶的产量 请你设计一个实验 利用诱变育种方法 获得产生淀粉酶较多的菌株 提示 生产菌株在含有淀粉的固体培养基上 随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉 在菌落周围形成透明圈 步骤 第一步 将培养好的菌株分为两组 一组用一定剂量的诱变剂处理 另一组不处理做对照 第二步 制备含淀粉的固体培养基 第三步 把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上 同时接种对照组 相同条件下培养 第四步 比较两组菌株菌落周围透明圈的大小 选出透明圈变大的菌株 根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预测实验结果 答案 由于诱发突变率低 诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同 由于诱发突变的不定向性 诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小 知识综合应用重点提示通过 基因突变在生产生活中的应用 的考查 提升 综合运用所学知识解决自然界和社会生活中有关生物学问题 的能力 典例分析控制人的血红蛋白基因分别位于人的11号 16号染色体上 在不同的发育时期至少有 和 基因为之编码 人的血红蛋白由四条肽链组成 在人的不同发育时期 血红蛋白分子的组成是不相同的 例如人的胚胎血红蛋白由两个 肽链 用 2表示 和两个 肽链 用 2表示 组成 下图为基因控制蛋白质合成的示意图 1 合成 2的直接模板是 场所是 2 镰刀型细胞贫血症是一种分子遗传病 其病因是 基因发生了突变 假设某人的一个 基因发生突变 不一定导致 肽链改变 基因发生突变 往往导致 肽链改变 根据上图分析说明理由 3 根据上图基因控制血红蛋白的合成过程 你对人类染色体上基因种类的分布 数量及基因表达的顺序 有何启示 至少说两条 4 分子病理学研究证实 人类镰刀型细胞贫血症很多原因是由于 基因发生突变引起的 若已知正常血红蛋白 链的氨基酸序列 能否推知正常 基因的碱基序列 为什么 5 镰刀型细胞贫血症的根本治疗途径是基因治疗 是将编码 链的 基因 通过质粒或病毒等导入患者的造血干细胞 导入 基因的造血干细胞能否 这是治疗成功与否的关键 解析 1 由题干可以知道 2代表肽链 肽链合成的直接模板是mrna 合成场所为核糖体 2 由图可以知道 基因有两个 而 基因只有一个 相对来说一个 基因发生突变的影响要小 因为另一个 基因能合成正常的肽链 3 注意题目的要求是从染色体上基因种类的分布 数量及基因表达的顺序三个方面进行分析 譬如从基因数量来看 控制 2肽链合成的基因有两个 答案 1 mrna核糖体 2 因为 基因有两个 如果一个 基因发生突变 则另一个 基因可以表达出原有的 肽链 基因只有一个 如果 基因发生突变 则往往不能表达出原有的 肽链 3 控制蛋白质合成的基因的表达有时间的顺序 控制同一条多肽链的基因可能有多个 控制同一功能的不同基因可能集中分布 4 不能有些氨基酸的密码子不止一个 5 使 基因得以表达 技巧点拨新材料 新情景的题目 无论起点有多高 落点一定在教材的基础知识中 提供新材料的试题的解题步骤一般是 第一 认真 快速读题 提取关键信息 弄清设问意图 关于设问的类型 一般有以下几个方面 概括式 概括文字材料 示意图 曲线图 表格等所反映的生物学要点 探究式 利用所提供材料 结合教材的知识背景 对某个问题作出合理的解释 结论 逻辑式 根据文章内容作出逻辑推理 建议式 根据材料内容和相关知识背景 提出解决问题的方法 思路 或作出合理的建议 假设 第二 联想文章所涉及的教材中的知识背景 第三 针对设问联系相关知识 寻找内在联系 初步思考作答要点 第四 根据答题要点 组织文字 编写答案 随堂过关检测题组一 基因重组的理解及应用 1 下列细胞在其生命活动过程中既有可能发生基因重组现象 又有可能发生基因突变现象的是 a 心肌细胞b 成熟的红细胞c 根毛细胞d 精原细胞 d 2 依据基因重组概念的发展 判断下列图示过程中没有发生基因重组的是 a 3 以下关于生物变异的叙述 正确的是 a 基因突变都会遗传给后代b 基因碱基序列发生改变 不一定导致性状改变c 染色体变异产生的后代都是不育的d 基因重组只发生在生殖细胞形成过程中 b 题组二 基因突变的特点及应用 4 2008 上海卷 28 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 atgggcctgctga gagttctaa 1471013100103106a 第6位的c被替换为tb 第9位与第10位之间插入1个tc 第100 101 102位被替换为tttd 第103至105位被替换为1个t b 5 下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因 右图是一个家族中该病的遗传系谱图 控制基因为b与b 请据图回答 已知谷氨酸的密码子是gaa gag 1 图中 表示的遗传信息流动过程分别是 2 链碱基组成为 链碱基组成为 3 镰刀型细胞贫血症的致病基因位于染色体上 属于性遗传病 4 6基因型是 6和 7婚配后生一患病男孩的概率是 要保证 9婚配后子代不患此病 从理论上说其配偶的基因型必须为 5 镰刀型细胞贫血症是由产生的一种遗传病 从变异的种类来看 这种变异属于 该病十分罕见 严重缺氧时会导致个体死亡 这表明基因突变的特点是和 解析发生此病的根本原因在于遗传物质dna复制时发生了基因突变 由原来的ctt突变为cat 从而使转录成的信使rna上的碱基也相应地由gaa变成gua 因在翻译过程中 gaa gua分别是谷氨酸 缬氨酸的密码子 所以合成的血红蛋白中的谷氨酸就被缬氨酸所代替 异常的血红蛋白使红细胞变形 由正常的双面凹的圆饼状变为镰刀型 使红细胞运输氧的能力大大降低 该病十分少见 说明基因突变在自然界突变率很低 也说明基因突变往往对生物是有害的 答案 1 复制转录 2 catgua 3 常隐 4 bb1 8bb 5 基因突变可遗传变异低频性多害少利性 一 选择题1 下列细胞或生物中可以发生基因突变的是 洋葱根尖生长点细胞 洋葱表皮细胞 硝化细菌 t2噬菌体 人的神经细胞 人的骨髓细胞 蓝藻 人的精原细胞a b c d b 定时检测 2 2008 宁夏卷 5 以下有关基因重组的叙述 错误的是 a 非同源染色体的自由组合能导致基因重组b 非姐妹染色单体的交换可引起基因重组c 纯合子自交因基因重组导致子代性状分离d 同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关解析基因重组是指非等位基因间的重新组合 能产生大量的变异类型 但只产生新的基因型 不产生新的基因 基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数第一次分裂 同源染色体彼此分离的时候 非同源染色体之间的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 c 3 2008 广东生物 10 正常双亲产下一头矮生雄性牛犊 以下解释不恰当的是 a 雄犊营养不良b 雄犊携带了x染色体c 发生了基因突变d 双亲都是矮生基因的携带者解析据题分析 矮生性状若为伴x染色体隐性遗传 结果成立 但不是因为携带了x染色体就矮生 b项不正确 若为常染色体隐性遗传 d结果成立 若是营养不良 a结果成立 若发生了基因突变 c结果也成立 b 4 离体培养的小肠绒毛上皮细胞 经紫外线诱变处理后 对甘氨酸的吸收功能丧失 且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持 下列分析中正确的是 a 细胞对氨基酸的需求发生变化b 细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化c 细胞壁的结构发生变化 导致通透性降低d 诱变处理破坏了细胞中催化atp合成的相关酶系解析根据题意 诱变后该细胞对甘氨酸的吸收功能丧失 但并没有指明细胞不需要甘氨酸 该细胞对其他物质的吸收正常且能进行有丝分裂 说明该细胞仍能合成atp 即催化atp合成的相关酶系是正常的 甘氨酸进入细胞是主动运输 不能被吸收的原因是细胞膜上载体蛋白改变 小肠细胞为动物细胞 无细胞壁 b 5 如图为有性生殖过程的图解 基因突变和基因重组均可发生在 a b c d 解析基因突变可发生在有丝分裂间期 也可发生在减数第一次分裂的间期 通常基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中 故两者均可发生的应是 和 的减数分裂过程 b 6 下列变异的原理一般认为属于基因重组的是 a 将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交 生产出不育的转基因三倍体鱼苗b 血红蛋白的氨基酸排列顺序发生改变 导致某些血红蛋白病c 一对表现型正常的夫妇 生下了一个既白化又色盲的儿子d 高产青霉素的菌株 太空椒等的培育解析a项的原理为染色体变异 b d两项的原理是基因突变 只有c项的原理是基因重组 发生在父母双方减数分裂产生配子的过程中 c 7 现代生物进化理论认为 突变和基因重组能产生生物进化的原材料 下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴 a 黄色 黄色 绿色b 红眼果蝇中出现了白眼c 猫叫综合征d 无子西瓜解析本题以生物进化的原材料为核心命题点 考查了基因突变 染色体变异等知识点 综合考查判断 分析能力 突变和基因重组为生物进化提供原材料 中的突变是广义的突变 包括基因突变和染色体变异 b属基因突变 c d属染色体变异 a中绿色的出现属隐性基因的纯合 不属于突变 a 8 如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图 数字代表染色体 字母代表染色体上带有的基因 据图判断不正确的是 a 该动物的性别是雄性b 乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组c 1与2或1与4的片段交换 前者属基因重组 后者属染色体结构变异d 丙细胞不能进行基因重组 解析根据题干中甲 乙 丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图 甲图中同源染色体正在分开 是减数第一次分裂的特征 乙图中着丝点分开 而且有同源染色体 是有丝分裂的特征 丙图中着丝点正在分开 而且没有同源染色体 是减数第二次分裂的特征 由于基因重组发生在减数分裂过程中 所以乙细胞不可能进行基因重组 1与2的片段交换 属于同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 属于基因重组 1与4的片段交换 属于非同源染色体的交换 会改变染色体上基因的数目和排列顺序 属于染色体结构变异 答案b 9 下图表示某正常基因及指导合成的多肽顺序 a d位点发生的突变导致肽链延长停止的是 除图中密码子外 已知gac 天冬氨酸 cgu 甘氨酸 ggg 甘氨酸 aug 甲硫氨酸 uag 终止 a g c a tb t a g cc t a c gd 丢失t a解析终止密码子为uag 多肽链中四种氨基酸只有色氨酸 酪氨酸对应的密码子改变1个碱基才能导致肽链延长停止 据图分析a b c d中只有a中g c a t 才能形成终止密码子 使多肽合成停止 答案a 10 下列哪种是不可遗传的变异 a 正常夫妇生了一个白化儿子b 纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇c 对青霉菌进行x射线照射后 培育成高产菌株d 用生长素处理得到无子番茄解析生物的变异主要包括不可遗传的变异和可遗传的变异 其中不可遗传的变异是指仅由环境因素变化引起的变异 其遗传物质并未发生改变 用生长素处理得到无子番茄 染色体及其上的遗传物质未发生变化 而是利用生长素促进果实发育的原理 故该种变异是不能遗传的 d 11 如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因 相关叙述中不正确的是 a 观察图示可知 基因在染色体上呈线性排列b 图示各基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质c 染色体上含红宝石眼基因的片段缺失 说明发生了基因突变d 基因中有一个碱基对的替换 不一定会引起生物性状的改变 解析由图示可知 控制果蝇图示性状的基因在该染色体上呈线性排列 果蝇是真核生物 其基因的编码区是不连续的 所以基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质 染色体上含有红宝石眼基因的片段缺失属于染色体结构变异 而非基因突变 基因中一个碱基对的替换 不一定会引起生物性状的改变 因为一个氨基酸可以有多个密码子决定 基因中存在不编码蛋白质的非编码序列 答案c 12 用人工诱变的方法使黄色短杆菌的质粒中脱氧核苷酸序列发生如下变化 ccgctaacgatc ccgcgaacgatc 下列有关推断正确的是 可能用到的相关密码子 脯氨酸 ccg ccu 甘氨酸 ggc ggu 天冬氨酸 gau gac 丙氨酸 gca gcu gcc gcg 半胱氨酸 ugu ugc 终止密码子 uaa uag 该脱氧核苷酸序列控制合成的一段肽链中肽键数为3 该脱氧核苷酸序列控制合成的一段肽链中肽键数为2 该黄色短杆菌发生了基因突变 该黄色短杆菌没有发生基因突变 该黄色短杆菌性状会发生改变 该黄色短杆菌性状不会发生改变 a b c d 解析根据ccgcgaacgatc的dna序列写出相应的mrna的碱基序列为ggcgcuugcuag 最后一个是终止密码子uag 因而合成的肽链中只有3个氨基酸 含2个肽键 又因为gcu gau编码不同的氨基酸 所以该突变会导致性状的改变 答案d 13 某婴儿不能消化乳类 经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变 导致乳糖酶失活 其根本原因是 a 缺乏吸收某种氨基酸的能力b 不能摄取足够的乳糖酶c 乳糖酶基因至少有一个碱基对改变了d 乳糖酶基因有一个碱基对缺失了解析乳糖酶的本质是蛋白质 由乳糖酶基因控制合成 故导致乳糖酶失活的根本原因是乳糖酶基因发生突变 排除a b两选项 又因乳糖酶分子中只是一个氨基酸发生了改变 其他氨基酸的数目和顺序都未变 故不可能是乳糖酶基因有一个碱基对缺失 因为若缺失一个碱基对 则从此部分往后的氨基酸都会发生改变 排除d选项 c 14 反兴奋剂工作在2008年北京奥运会上取得了宝贵的经验 其中基因兴奋剂的工作耗费了大量精力 基因兴奋剂是注入运动员体内新的基因 以提高运动员的成绩 从变异角度分析此方式属于 a 基因突变b 基因重组c 细胞癌变d 染色体变异解析基因兴奋剂是给运动员注入新基因以改变基因的方式提高运动员的成绩 属于导入外源基因 是一种基因重组 而非其他变异 b 15 下列关于基因突变的叙述 不正确的是 a 基因突变发生的时期越迟 生物体表现突变的部分就越少b 发生在体细胞中的突变 一般是不能传递给后代的c 突变就是指基因突变 它包括自然突变和诱发突变d 基因突变对生物的生存往往是有害的解析突变是包括染色体变异和基因突变在内的生物变异现象 c 二 非选择题16 由于基因突变 导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变 根据以下图 表回答问题 1 图中 过程发生的场所是 过程叫 2 除赖氨酸以外 图解中x是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小 原因是 3 若图中x是甲硫氨酸 且 链与 链只有一个碱基不同 那么 链不同于 链上的那个碱基是 4 从表中可看出密码子具有的特点 它对生物体生存和发展的意义是 解析 1 过程为翻译 在细胞质的核糖体上进行 过程是转录 在细胞核中进行 2 由赖氨酸与表格中其他氨基酸的密码子的对比可知 赖氨酸与异亮氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 天冬氨酸 精氨酸的密码子相比 只有一个碱基的差别 而赖氨酸与丝氨酸密码的差别有两个碱基 故图解中x是丝氨酸的可能性最小 3 由表格可看出甲硫氨酸与赖氨酸的密码子 链与 链的碱基序列分别为 ttc与tac或aag与atg 差别的碱基是a或t 4 表中显示 有些氨基酸可以由两个或两个以上的密码子决定 即密码子的简并性 答案 1 核糖体转录 2 丝氨酸要同时突变两个碱基 3 a或t 4