新2017高考生物一輪復(fù)習 第七單元 生物的變異與進化 第24講 基因突變和基因重組學案（含解析）北師大版

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1、 第24講 基因突變和基因重組 考點一　基因突變 1．基因突變的原因、特點、時間和意義 原因 內(nèi)因 DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 外因 某些誘變因素：物理因素、化學因素和生物因素等 特點 (1)普遍性：在生物界中是普遍存在的 (2)隨機性：生物個體發(fā)育的任何時期和部位 (3)低頻性：突變頻率很低 (4)多向性和可逆性：一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因；可由A突變?yōu)閍，也可由a突變?yōu)锳 (5)多害少利性：一般是有害的，少數(shù)有利 發(fā)生時間 DNA復(fù)制時，即有絲分裂間期和減數(shù)分裂Ⅰ前的間期 意義 ①新

2、基因產(chǎn)生的途徑；②生物變異的根本來源；③生物進化的原始材料 2.實例：鐮刀型細胞貧血癥形成的原因 (1)病因圖解如下： (2)實例要點歸納 ①圖示中a、b、c過程分別代表DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。突變發(fā)生在a(填字母)過程中。 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，堿基對由突變成。 3．誘發(fā)基因突變的外來因素(連線) 4．人工誘變在育種上的應(yīng)用 (1)作物育種的目標是培育早熟、抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物品種。 (2)通過微生物的誘變育種，可以獲得高產(chǎn)菌株，使藥物產(chǎn)量大大提高。 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)基因突變產(chǎn)生的新基

3、因不一定傳遞給后代(　√　) (2)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(　×　) (3)某二倍體植物染色體上的等位基因B1突變?yōu)锽2可能是由于堿基對替換或堿基對插入造成的(　√　) (4)積聚在甲狀腺細胞內(nèi)的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(　×　) (5)基因突變的方向與環(huán)境沒有明確的因果關(guān)系(　√　) (6)基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的改變，基因的數(shù)目和位置并未改變(　√　) 2．觀察下面的圖示，判斷基因結(jié)構(gòu)改變的三種類型，完善下圖內(nèi)容 3．探討基因結(jié)構(gòu)中堿基對的替換、增添、缺失對生物性狀的影響大小

4、 類型 影響范圍 對氨基酸序列的影響 替換 小 可改變1個氨基酸或不改變，也可使翻譯提前終止 增添 大 插入位置前不影響，影響插入位置后的序列 缺失 大 缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列 增添或缺 失3個堿基 小 增添或缺失位置增加或缺失一個氨基酸對應(yīng)的序列 4.從兩個關(guān)系分析基因突變未引起生物性狀改變的原因 (1)從密碼子與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系分析：密碼子具有簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。 (2)從基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系分析：由純合體的顯性基因突變成雜合體中的隱性基因。 題組一　基因突變類型的判斷 1．下圖表示基因突變的一種情況，其中a、b是核

5、酸鏈，c是肽鏈。下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)→b→c表示基因的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 B．圖中由于氨基酸沒有改變，所以沒有發(fā)生基因突變 C．圖中氨基酸沒有改變的原因是密碼子具有簡并性 D．除圖示情況外，基因突變還包括染色體片段的缺失和增添 答案　C 解析　由圖可知，a→b→c表示基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，A項錯誤；只要DNA中堿基對發(fā)生改變，引起基因結(jié)構(gòu)改變，該基因就發(fā)生了基因突變，B項錯誤；圖中氨基酸沒有發(fā)生改變，是由于密碼子具有簡并性，C項正確；染色體片段缺失和增添屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異，D項錯誤。 2．(2015·海南，19)關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯誤的是(　　) A．等位

6、基因B和b都可以突變成為不同的等位基因 B．X射線的照射不會影響基因B和基因b的突變率 C．基因B中的堿基對G－C被堿基對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 答案　B 解析　根據(jù)基因突變的多方向性，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素，可以提高基因突變率，B錯誤；基因突變包括堿基對的替換、增添、缺失三種情況，C選項屬于替換，D選項屬于增添，C、D正確。 題組二　基因突變的特點分析 3．(2014·江蘇，13)下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程，有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能

7、作為生產(chǎn)菌株 B．X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異 C．上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程 D．每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高 答案　D 解析　A項，圖示育種過程為誘變育種，因未進行酶活性檢測等，故該過程獲得的高產(chǎn)菌株不一定符合生產(chǎn)要求。B項，X射線等物理因素既可以引起基因突變，也可能導(dǎo)致染色體變異。C項，篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇符合人類特定需求的菌株的過程，屬于人工選擇。D項，人工誘變的突變率高于自發(fā)突變，但不一定每輪誘變都是與高產(chǎn)相關(guān)的基因發(fā)生突變。 4．如圖所示為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化。下列表述正確的是(　　) A．

8、圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因 B．結(jié)腸癌的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果 C．圖中染色體上基因的變化說明基因突變是隨機和定向的 D．上述基因突變可傳遞給子代細胞，從而一定傳給子代個體 答案　B 解析　等位基因是指位于同源染色體的同一位置上，控制相對性狀的基因，故圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因不能稱為等位基因；由圖可知，結(jié)腸癌的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果；基因突變具有隨機性和多方向性；圖示中的基因突變發(fā)生在體細胞中，不可能傳給下一代個體。 題組三　顯性突變與隱性突變的判斷 5．一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變，使野生型(一般均為純合體)變?yōu)橥蛔冃?。讓該雌鼠與野生型雄鼠雜交，

9、F1的雌、雄鼠中均有野生型和突變型。由此可以推斷，該雌鼠的突變?yōu)?　　) A．顯性突變 B．隱性突變 C．Y染色體上的基因突變 D．X染色體上的基因突變 答案　A 解析　由于這只野生型雄鼠為純合體，而突變型雌鼠有一條染色體上的基因發(fā)生突變，F(xiàn)1的雌、雄鼠中出現(xiàn)性狀分離，所以該突變基因為顯性基因，即該突變?yōu)轱@性突變，突變基因可能在常染色體上，也可能在X染色體上。 6．(2015·江蘇，15)經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株，下列敘述錯誤的是(　　) A．白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應(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，也會引起染色

10、體變異 C．通過雜交實驗，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 答案　A 解析　A項錯，白花植株的出現(xiàn)是由于X射線照射引起的基因突變，不一定有利于生存；B項對，X射線可引起基因突變和染色體變異；C項對，應(yīng)用雜交實驗，通過觀察其后代的表現(xiàn)型及比例，可以確定是顯性突變還是隱性突變；D項對，白花植株自交后代若有白花后代，可確定為可遺傳變異，否則為不可遺傳變異。 題組四　突變體類型及位置的確定 7．(2014·浙江，6)除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是1對等位基因。下列敘述正確的是(　　) A．突變體若為1條

11、染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因 B．突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則再經(jīng)誘變可恢復(fù)為敏感型 C．突變體若為基因突變所致，則再經(jīng)誘變不可能恢復(fù)為敏感型 D．抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈 答案　A 解析　A項，突變體若為1條染色體的片段缺失所致，缺失后表現(xiàn)為抗性突變體，則可推測出除草劑敏感型的大豆是雜合體，缺失片段中含有顯性基因，缺失后即表現(xiàn)了隱性基因控制的性狀。B項，突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則會導(dǎo)致控制該性狀的一對基因都丟失，經(jīng)誘變后不可能使基因從無到有。C項，突變體若為基因突變所致

12、，由于基因突變具有多方向性，所以經(jīng)誘變?nèi)钥赡芑謴?fù)為敏感型。D項，抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，若該堿基對不在基因的前端(對應(yīng)起始密碼)就能編碼肽鏈，肽鏈的長短變化需要根據(jù)突變后對應(yīng)的密碼子是否為終止密碼子來判斷。 8．已知a、b、c、d是某細菌DNA片段上的4個基因，圖中W表示野生型，①、②、③分別表示三種缺失不同基因的突變體，虛線表示所缺失的基因。若分別檢測野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體①中該酶有活性，則編碼該酶的基因是(　　) A．基因a B．基因b C．基因c D基因d 答案　B 解析　從圖中可以看出：突變體①缺失d基因；突變

13、體②缺失b、c、d基因；突變體③缺失a、b基因。由題意可知，分別檢測野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體①中該酶有活性，說明決定該酶的基因在野生型和突變體①中都有，而在其他突變體中沒有，因此編碼該酶的是基因b。 1．基因突變類問題的解題方法 (1)確定突變的形式：若只是一個氨基酸發(fā)生改變，則一般為堿基對的替換；若氨基酸序列發(fā)生大的變化，則一般為堿基對的增添或缺失。 (2)確定替換的堿基對：一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄成mRNA的堿基序列判斷，若只有一個堿基存在差異，則該堿基所對應(yīng)的基因中的堿基就為替換的堿基。 2．兩種變異類型的判斷 (1)可遺傳變異與不可遺傳變異的判

14、斷方法 (2)顯性突變和隱性突變的判定 ①類型 ②判定方法 a．選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。 b．讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷。 3．突變基因具體位置的判斷 (1)利用野生型的個體與缺失不同基因的突變體比較，根據(jù)有無特定酶的活性判斷編碼該酶的基因?qū)?yīng)的位置。 (2)將一缺失未知基因片段的突變株與已知的缺失不同基因片段的突變株分別培養(yǎng)，根據(jù)是否轉(zhuǎn)化為野生型個體判斷未知個體的缺失基因?qū)?yīng)的位置。 考點二　基因重組與基因突變的比較 1．細菌的基因重組 細菌通過接合生殖實現(xiàn)了基因重組，產(chǎn)生了與親代存在著一定遺傳差異的新細菌。 2．高

15、等生物的基因重組類型 (1)減數(shù)第一次分裂的后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 (2)減數(shù)分裂形成四分體時，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交叉互換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組。 3．基因的人工重組——基因工程 (1)基因工程的工具包括內(nèi)切酶、連接酶、運載體，其中兩種工具酶作用的化學鍵都是磷酸二酯鍵。 (2)原理：基因重組。 (3)步驟 根據(jù)下面基因工程操作步驟圖解，填寫相關(guān)內(nèi)容： (4)應(yīng)用：①在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域可用于生產(chǎn)基因工程藥品，基因診斷和基因治療。 ②在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)上主要是培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或具有特殊用途的動植物新品種。 ③還可用于環(huán)

16、境保護等方面。 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)受精過程中可進行基因重組(　×　) (2)親子代之間的差異主要是由基因重組造成的(　√　) (3)減數(shù)分裂四分體時期，姐妹染色單體的局部交換可導(dǎo)致基因重組(　×　) (4)Aa自交，因基因重組導(dǎo)致子代發(fā)生性狀分離(　×　) 2．如圖a、b為二倍體生物細胞分裂不同時期的細胞圖像，請思考： (1)圖a處于何種時期？圖中的1、2號染色體發(fā)生了何種變異？ 提示　圖a處于四分體時期，圖中1、2號染色體因交叉互換發(fā)生了基因重組。 (2)圖b處于何時期？該細胞名稱是什么？在該時期細胞中可發(fā)生何類變異？你能否畫出與此圖對

17、應(yīng)的另一組染色體組合圖？ 提示　圖b處于減數(shù)第一次分裂后期，該細胞名稱為初級精母細胞，該時期細胞可能會發(fā)生非同源染色體上的非等位基因間的自由組合，與圖b對應(yīng)的另一組染色體組合圖如圖所示。 3．列表比較基因突變與基因重組的區(qū)別 比較項目 基因突變 基因重組 變異本質(zhì) 基因分子結(jié) 構(gòu)發(fā)生改變 原有基因的重新組合 發(fā)生時間 通常在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 減數(shù)第一次分裂前期和后期 適用范圍 所有生物(包括病毒) 有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物 產(chǎn)生結(jié)果 產(chǎn)生新基因(等位基因) 產(chǎn)生新基因型 應(yīng)用 人工誘變育種 雜交育種、基因工程育種

18、4.突變基因雜合細胞進行有絲分裂時，出現(xiàn)了如圖所示的染色體片段交換，這種染色體片段交換的細胞繼續(xù)完成有絲分裂后，可能產(chǎn)生的子細胞有哪些？ 提示　可能產(chǎn)生正?；虻募兒霞毎?、突變基因的純合細胞、突變基因的雜合細胞三種。 題組一　基因重組的理解 1．以下有關(guān)基因重組的敘述，正確的是(　　) A．非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組 B．姐妹染色單體間相同片段的交換導(dǎo)致基因重組 C．基因重組導(dǎo)致純合體自交后代出現(xiàn)性狀分離 D．同卵雙生兄弟間的性狀差異是基因重組導(dǎo)致的 答案　A 解析　基因重組的發(fā)生與非同源染色體的自由組合和同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換有關(guān)，A項正確、

19、B項錯誤；純合體自交后代不出現(xiàn)性狀分離，C項錯誤；同卵雙生個體基因型相同，其性狀差異與環(huán)境條件或突變有關(guān)，與基因重組無關(guān)，D項錯誤。 2．下列關(guān)于基因重組的敘述，錯誤的是(　　) A．基因重組通常發(fā)生在有性生殖過程中 B．基因重組產(chǎn)生的變異能為生物進化提供原材料 C．同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組 D．非同源染色體上的非等位基因不可以發(fā)生重組 答案　D 解析　同源染色體上的非等位基因可以通過非姐妹染色單體的交叉互換發(fā)生重組，非同源染色體上的非等位基因通過非同源染色體自由組合發(fā)生重組，D項錯誤。 題組二　基因重組與其他變異類型的判斷 3．下列圖示過程存在基因重組的是(　　

20、) 答案　A 解析　A圖所示的AaBb在進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，會發(fā)生非同源染色體上非等位基因的自由組合，因此符合要求；B圖表示的是雌雄配子的隨機結(jié)合，不存在基因重組；C圖表示減數(shù)第二次分裂的后期，該時期不存在基因重組；D圖中只有一對等位基因，不會發(fā)生基因重組。 4．如圖為雌性果蠅體內(nèi)部分染色體的行為及細胞分裂圖像，其中能夠體現(xiàn)基因重組的是(　　) A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 答案　B 解析　圖①表示四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，能夠?qū)崿F(xiàn)基因重組；圖②表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的染色體易位；圖③表示有絲分裂后期，著絲粒分

21、裂導(dǎo)致兩套相同的染色體分別移向細胞兩極，在這個過程中不發(fā)生基因重組；圖④表示減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組。 5.某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(見右圖)。若以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是(　　) A．減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B．減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離 C．減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合 D．減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換 答案　

22、D 解析　由于“缺失染色體的花粉不育”，若以該植株為父本，測交后代理論上應(yīng)該全部表現(xiàn)為白色。若出現(xiàn)部分紅色性狀，可能是圖示染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽，但這種可能性很小，故A項不是最合理的；減數(shù)第二次分裂時，即使姐妹染色單體3與4分離，由于其缺失突變，產(chǎn)生的花粉也不育，因而B項不合理；減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體分開成為染色體，分別移向細胞兩極，不發(fā)生自由組合，因而C項也不合理；最可能的原因是減數(shù)第一次分裂的四分體時期，由于四分體中的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，基因B轉(zhuǎn)移到染色單體1或2上，D項最合理。 題組三　基因工程的操作工具和過程分析 6．下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述，正確

23、的是(　　) A．重組DNA技術(shù)所用的工具酶是內(nèi)切酶、連接酶和運載體 B．所有的內(nèi)切酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列 C．選用細菌作為重組質(zhì)粒的受體細胞是因為細菌繁殖快 D．只要目的基因進入受體細胞就能成功實現(xiàn)表達 答案　C 解析　重組DNA技術(shù)所用的工具有三種，但其中工具酶是內(nèi)切酶和連接酶，運載體不是工具酶；內(nèi)切酶具有專一性，每種內(nèi)切酶只能識別特定的核苷酸序列；目的基因進入受體細胞不一定就能成功實現(xiàn)表達，需要通過檢測來確定。 7．通過DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造而得到的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物。運用這一技術(shù)可使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)，下圖表示了這一技術(shù)的基本過程，在該過程中所用的

24、基因“剪刀”能識別的序列和切點是－G↓GATCC－，請據(jù)圖回答： (1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是________。人體蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊體細胞染色體中時需要的酶是____________。 (2)人體蛋白質(zhì)基因之所以能“插入”到羊的染色體內(nèi)，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)將人體蛋白質(zhì)基因?qū)胙蝮w內(nèi)并成功地表達，使羊產(chǎn)生新的性狀。這種變異屬于____________，這里“成功地表達”的含義是 _________________

25、_______________________________________________________。 (4)你認為此類羊產(chǎn)的奶安全可靠嗎？理由是什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)內(nèi)切酶　連接酶　(2)人和羊DNA分子的空間結(jié)構(gòu)、化學組成相同；有互補的堿基序列(答出其中一點即可)　(3)基因重組　人體

26、蛋白質(zhì)基因在羊體細胞內(nèi)控制合成人體蛋白質(zhì)　(4)安全。因為目的基因?qū)胧荏w細胞后沒有改變，控制合成的人體蛋白質(zhì)成分沒有改變(或不安全，因為目的基因?qū)胧荏w細胞后，可能由于羊細胞中某些成分的影響，使合成的蛋白質(zhì)成分發(fā)生一定的改變) 解析　(1)基因工程的基本操作中用到的工具酶是內(nèi)切酶、連接酶。(2)不同生物的DNA分子的化學組成和空間結(jié)構(gòu)相同，即都具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。(3)人體蛋白質(zhì)基因?qū)胙蝮w內(nèi)并成功地表達，使羊產(chǎn)生新的性狀，這是將一種基因?qū)肓硪环N生物，變異類型屬于基因重組，目的基因成功表達的含義是人體蛋白質(zhì)基因在羊體細胞內(nèi)通過轉(zhuǎn)錄、翻譯兩個過程控制合成人體蛋白質(zhì)。(4)為開放性

27、的題目，但要注意回答的理由要與觀點相對應(yīng)。 1．基因突變和基因重組在變異、進化及生物多樣性上的不同點 比較項目 基因突變 基因重組 生物變異 生物變異的根本來源 生物變異的重要來源 生物進化 為生物進化提供原始材料 為生物進化提供豐富的材料 生物多樣性 形成生物多樣性的根本原因 形成生物多樣性的重要原因之一 2.“三看法”判斷基因突變與基因重組 (1)一看親子代基因型 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)二看細胞分裂方式 ①如果

28、是有絲分裂中染色單體上基因不同，則為基因突變的結(jié)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)三看細胞分裂圖 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(jié)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(jié)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(jié)果，如圖丙。 3．基因工程操作歸納總結(jié) (1)DNA酶即DNA水解酶，是將DNA水解的酶；DNA聚合酶是在DNA復(fù)制過程中，催化形成新DNA分

29、子的酶，是將單個游離的脫氧核糖核糖核苷酸加到DNA片段上，需要模板；但連接酶是將兩個DNA片段的兩個缺口同時連接，不需要模板，兩者作用的化學鍵相同，都是磷酸二酯鍵。 (2)原核生物基因(如抗蟲基因來自蘇云金芽孢桿菌)可為真核生物(如棉花)提供目的基因。 (3)受體細胞動物一般用受精卵，植物若用體細胞則通過植物組織培養(yǎng)的方式形成新個體。 (4)抗蟲棉只能抗蟲，不能抗病毒、細菌。 (5)對目的基因和質(zhì)粒進行切割需要內(nèi)切酶，且要求用同一種內(nèi)切酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端。 (6)構(gòu)建基因表達載體是基因工程中最核心的一步。 (7)對基因操作是否成功不但要在分子水平上鑒定還要在個體水平上鑒定

30、。 (8)目的基因指要表達的基因，標記基因指運載體上用于鑒定篩選的基因。 (9)目的基因表達的標志：通過轉(zhuǎn)錄、翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)。 知識網(wǎng)絡(luò)　答題語句 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要語強記 1．基因突變、基因重組和染色體變異都是可遺傳變異的來源，原因是三者細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)都發(fā)生了變化。 2．基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基對的改變、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。 3．基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。 4．基因重組是指在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?；蛑亟M也是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要的意義。

31、 探究高考　明確考向 1．(2010·新課標，6)在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確，應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株中(　　) A．花色基因的堿基組成 B．花色基因的DNA序列 C．細胞的DNA含量 D．細胞的RNA含量 答案　B 解析　基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。所以為了確定題干中的推測，應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株中的花色基因的DNA序列。 2．(2013·四川，1)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，下列生命活動不會同時發(fā)生的是(

32、　　) A．細胞的增殖與分化 B．光能的吸收與轉(zhuǎn)化 C．ATP的合成與分解 D．基因的突變與重組 答案　D 解析　在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，細胞可通過有絲分裂方式不斷增殖，并分化形成根、芽等，故A正確；幼苗形成過程中需給予適宜光照，故可進行光能的吸收與轉(zhuǎn)化，故B正確；所有活細胞均可進行ATP的合成與分解，故C正確；基因重組只發(fā)生于減數(shù)分裂過程中，該幼苗形成過程未涉及減數(shù)分裂，故不發(fā)生基因重組，因此D選項不正確。 3．(2011·江蘇，22)在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中均可產(chǎn)生的變異是(多選)(　　) A．DNA復(fù)制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變 B．非

33、同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組 C．非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 D．著絲粒分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異 答案　ACD 解析　DNA復(fù)制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變，因有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期均存在DNA的復(fù)制，故均可發(fā)生基因突變，A項正確；非同源染色體自由組合導(dǎo)致非同源染色體上的非等位基因重新組合，即基因重組，只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，B項錯誤；染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異在兩種分裂方式中均可發(fā)生，C項、D項正確。 4．(2013·大綱全國，5)下列實踐活動包含基因工程技術(shù)的是(　　) A．水稻F1花

34、藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種 B．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥 C．將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株 D．用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆 答案　C 解析　A項為單倍體育種，原理是染色體變異；B項為雜交育種，原理為基因重組；C項為基因工程育種，需要利用基因工程技術(shù)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞，原理為基因重組；D項為誘變育種，原理為基因突變。 5．(2013·海南，22)某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯誤的是(　　) A．該突變可

35、能是堿基對替換或堿基對插入造成的 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)合成時使用同一套遺傳密碼 D．基因B1和B2可同時存在于同一個體細胞中或同一個配子中 答案　D 解析　A正確，新基因的產(chǎn)生依靠基因突變，基因突變包括堿基對的增添、缺失或改變。B正確，B1與B2基因的堿基排列順序不同，其轉(zhuǎn)錄的mRNA堿基序列也不同，但是mRNA可能出現(xiàn)不同的密碼子決定同一種氨基酸的情況，所以能出現(xiàn)合成相同蛋白質(zhì)的情況。而堿基排列順序不同，也可能導(dǎo)致合成蛋白質(zhì)不同的情況。C正確，生物指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程中，都是使用同一套密碼子，這也是證明生物共同起源的有力證

36、據(jù)。D錯誤，B1與B2為等位基因，在同一細胞中時，存在于同源染色體上，故而可以存在于同一個細胞中。但是二倍體生物的配子遺傳物質(zhì)減半，不考慮染色體變異的情況下，配子中只含有一個染色體組，不可能含有兩個等位基因，故而不可以存在于同一個配子中。 6．(2012·北京，30)在一個常規(guī)飼養(yǎng)的實驗小鼠封閉種群中，偶然發(fā)現(xiàn)幾只小鼠在出生第二周后開始脫毛，以后終生保持無毛狀態(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)計相同時間段內(nèi)繁殖結(jié)果如下。 組合編號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 交配組合 × × × × × × 產(chǎn)仔次數(shù) 6 6 17 4 6 6

37、 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)已知Ⅰ、Ⅱ組子代中脫毛、有毛性狀均不存在性別差異，說明相關(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______________規(guī)律。 (3)Ⅳ組的繁殖結(jié)果說明，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__________

38、________。此種群中同時出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是____________________________________。 (5)測序結(jié)果表明，突變基因序列模板鏈中的1個G突變?yōu)锳，推測密碼子發(fā)生的變化是________(填選項前的符號)。 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)，突變基因表達的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達的蛋白質(zhì)，推測出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質(zhì)合成________________。進一步研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白質(zhì)會使甲狀腺激素受體的功能下降，據(jù)此推測脫毛 小鼠細胞的_______

39、___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。 答案　(1)常　(2)一對等位　孟德爾分離　(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 解析　(1)Ⅰ、Ⅱ組可看成正交和反交實驗，由于兩組實驗結(jié)果中性狀與性別無關(guān)，所以相關(guān)基因位于常染色體上。(2)通過對Ⅲ組的分析可知，一對雜合體相交，后代產(chǎn)生了性狀分離，結(jié)果接近于3∶1，所以可知該性狀由細胞核內(nèi)染色體上的一對等位基因控制，符合孟德爾的分離規(guī)律。(3)Ⅳ組的交配組合為一對純合體，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出現(xiàn)幾只突變個體，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對應(yīng)密碼子上的C，而模板鏈上的A對應(yīng)密碼子上的U，所以模板鏈中的1個G突變?yōu)锳，則密碼子上的C變?yōu)閁，所以選項d符合。(6)突變基因表達的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量明顯變小說明蛋白質(zhì)的合成提前終止。甲狀腺激素的作用為促進細胞的代謝，因為該蛋白質(zhì)會使甲狀腺激素受體的功能下降，所以脫毛小鼠細胞的代謝速率下降。由于代謝速率下降，所以雌性脫毛小鼠的產(chǎn)仔率低。 17