【生物】2019届一轮复习苏教版第20讲基因突变与基因重组学案

【生物】2019届一轮复习苏教版第20讲基因突变与基因重组学案

第20讲　基因突变与基因重组 ‎ [江苏最新考纲]　1.基因重组及其意义(B)。2.基因突变的特征和原因(B)。‎ 考点一　基因突变(5年14考)‎ ‎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。突变主要发生在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.基因突变要点归纳 ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1)用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株与用甲基绿和吡罗红对细胞染色观察核酸分布所用核心技术相同。(2016·全国卷Ⅲ，2C)(×)‎ ‎(2)基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要。(2012·海南卷，23A)(√)‎ ‎(3)大肠杆菌经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株。(2012·海南卷，5B)(×)‎ ‎(4)某二倍体植物染色体上的等位基因B1突变为B2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的。(2013·海南，22A改编)(√)‎ 以上内容主要源自教材必修2 P80～82基因突变和基因重组相关知识。全面把握基因突变、基因重组内涵、特点、发生范围及其在育种上的应用是解题关键。‎ ‎2.(教材P82“批判性思维”改编)基因突变频率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，但为何它仍可“为生物进化提供原材料”？‎ 提示　对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。‎ ‎1.(2017·盐城二模)镰刀型细胞贫血症的病因是：正常血红蛋白的两条β链上的第6位谷氨酸被缬氨酸所替代。杂合子(Aa)的一对等位基因都能表达，在非洲疟疾流行的地区，该基因型的个体很多，频率也很稳定。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A.镰刀型细胞贫血症可通过光学显微镜检测出来 B.基因型为Aa个体的血红蛋白均有一条β链不正常 C.基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物的性状 D.Aa频率稳定的原因可能是显性纯合子比杂合子更易感染疟疾 解析　镰刀型细胞贫血症形成的根本原因是基因突变，基因突变通过光学显微镜不能观察到，但可通过光学显微镜观察红细胞的形态来检测，A正确；杂合子(Aa)的一对等位基因都能表达，因此基因型为Aa个体的血红蛋白有的两条β链都正常，有的两条β链都异常，B 错误；镰刀型细胞贫血症的病因是正常血红蛋白的两条β链上的第6位谷氨酸被缬氨酸所替代，这说明基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物的性状，C正确；根据题干信息“在非洲疟疾流行的地区，该基因型的个体很多，频率也很稳定”可知，Aa频率稳定的原因可能是显性纯合子比杂合子更易感染疟疾，D正确。‎ 答案　B ‎2.(2017·启东中学高三10月)(多选)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述错误的是(　　)‎ A.这种性状是由显性基因突变成隐性基因引起的 B.该变异植株自交可产生这种变异性状的纯合子 C.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 D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系 解析　基因突变后性状发生改变，说明发生的是显性突变，从而说明原来的性状为隐性，突变后的性状为显性，A错误；由于该变异个体是杂合子，因此自交后，能出现变异性状的纯合子，B正确；基因突变在显微镜下观察不到，C错误；将该株水稻的花粉离体培养后，获得的是单倍体，表现植物弱小，高度不育，要获得稳定遗传的高产品系，还需秋水仙素处理，使染色体数目加倍，D错误。‎ 答案　ACD 基因突变与生物性状的关系 ‎(1)基因突变引起生物性状的改变 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列 增添 大 不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列 缺失 大 不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列 ‎(2)基因突变未引起生物性状改变的4大原因 ‎①突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。‎ ‎②密码子简并性：若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。‎ ‎③隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。‎ ‎④有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的位置，但该蛋白质的功能不变。‎ ‎【即学即练】‎ ‎1.用亚硝基化合物处理萌发的种子，发现某基因上一个腺嘌呤(A)经脱氨基变成了次黄嘌呤(I)，I不能再与T配对，但能与C配对。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A.这种基因突变属于人工诱变，碱基对被替换 B.连续复制两次后，含原基因的DNA分子占1/4‎ C.突变产生的新基因与原基因互为等位基因 D.突变性状对该生物的生存是否有害，取决于能否适应环境 解析　基因突变包括自发突变和人工诱变，题干中的亚硝基处理是人为施加的，所以属于人工诱变；因为A变为I后，I不能与T配对，故突变后的DNA分子中A—T碱基对被替换；因为只有DNA中一条链上的一个碱基发生改变，所以无论DNA分子复制多少次，都有1/2的DNA分子含原基因；基因突变产生等位基因；突变的性状有害还是有利是相对的，取决于环境条件。‎ 答案　B ‎2.甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤变成7－乙基鸟嘌呤，后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对。为获得更多的水稻变异类型，育种专家常用适宜浓度的EMS溶液浸泡种子后再进行大田种植。下列叙述错误的是(　　)‎ A.使用EMS浸泡种子可以提高基因突变的频率 B.EMS的处理可使DNA序列中G—C转换成A—T C.获得的变异植株细胞核DNA中的嘌呤含量高于嘧啶 D.经EMS处理后，水稻体细胞中的染色体数目保持不变 解析　获得的变异植株细胞核DNA中嘌呤含量等于嘧啶含量。‎ 答案　C 考点二　基因重组(5年8考)‎ ‎1.概念 ‎2.类型 ‎(1)交叉互换：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换(发生在减Ⅰ前期的四分体时期)‎ ‎(2)自由组合：位于非同源染色体上非等位基因自由组合(发生在减Ⅰ后期)‎ ‎(3)人工重组：转基因技术(人为条件下进行的)，即基因工程。‎ ‎(4)肺炎双球菌转化实验：R型细菌转化为S型细菌。‎ ‎3.结果 产生新的基因型，导致重组性状出现。‎ ‎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。‎ 如图为某种生物中的部分染色体发生的两种变异的示意图，图中①和②、③和④、⑤和⑥分别互为同源染色体。请思考：‎ ‎(1)则图a和图b所示的变异类型有何不同？它们的变异可发生于何时期？‎ ‎(2)图a、b哪一种变异是“正常发生”的？哪类变异属“遗传病”？‎ ‎(3)如图c为某种变异的结果，这应由a、b中哪类变异引起？‎ 图c 提示　(1)图a中①和②为一对同源染色体，其上的非姐妹染色单体互换片段，该变异属于基因重组，此过程发生在减数第一次分裂的四分体时期；图b中④和⑤为非同源染色体，⑤上的片段移接到④上引起的变异属于染色体结构变异，该过程可发生在有丝分裂和减数分裂等过程中。‎ ‎(2)图a基因重组为正常变异，可增加配子多样性，而图b为异常变异，属染色体结构变异的“遗传病”。‎ ‎(3)图c的产生原因是图a(四分体时期交叉互换所致)。‎ ‎1.如图为某雄性动物个体(基因型为AaBb，两对等位基因位于不同对常染色体上)细胞分裂某一时期示意图，下列说法错误的是(　　)‎ A.与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素 B.3和4上对应位置基因不同是因为该细胞在间期发生了基因突变 C.若该细胞以后正常进行减数分裂可产生3种或4种不同基因型的配子(3与4未发生交换)‎ D.1上a的出现可能属于交叉互换，也可能是发生了基因突变 解析　据图中同源染色体的行为变化可以看出，该细胞为初级精母细胞，所以与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素，A正确；由于该雄性动物的基因型为AaBb，据图可知，B、b位于3和4这对同源染色体上，因此两条染色体的相同位置就是等位基因，不是基因突变的原因，B错误；如果是发生基因突变，则该细胞就会产生3种不同基因型的配子，如果是发生交叉互换，则会产生4种不同基因型的配子，C正确；由于该雄性动物的基因型为AaBb，1上a的出现可能是同源染色体上发生了交叉互换，也可能是间期时发生了基因突变，D正确。‎ 答案　B ‎2.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的原理是基因突变 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 解析　获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的过程属于基因工程，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之间发生的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，基因重组只发生在减数分裂过程中，水稻根尖内不能发生基因重组，D错误。‎ 答案　C ‎“三看法”判断基因突变与基因重组 ‎【方法体验】‎ ‎1.下列关于生物变异的叙述，错误的是(　　)‎ A.基因突变不一定导致生物性状发生改变 B.基因重组一般发生在受精作用的过程中，是生物变异的重要来源 C.三倍体无子西瓜属于可遗传的变异 D.与基因突变不同，染色体结构变异可以在高倍镜下观察到 解析　基因重组一般发生在减数分裂形成配子的过程中，是生物变异的重要来源。‎ 答案　B ‎2.(2017·淮阴一中模拟)以下各项属于基因重组的是(　　)‎ A.基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离 B.雌、雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体 C.YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型 D.同卵双生姐妹间性状出现差异 解析　一对等位基因无法发生基因重组，A错误；基因重组发生在减数第一次分裂而非受精作用过程中，B错误；基因重组指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合，C正确；同卵双生姐妹遗传物质相同，其性状出现差异是由环境引起的，D错误。‎ 答案　C 易错·防范清零 ‎[易错清零]‎ 易错点1　误认为“DNA中碱基对的增添、缺失、改变”就是“基因突变”‎ 点拨　DNA中碱基对的增添、缺失、改变≠基因突变 易错点2　误认为基因突变只发生在分裂“间期”‎ 点拨　引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期——细胞不分裂时也可发生基因突变。‎ 易错点3　误认为基因突变都产生等位基因 点拨　不同生物的基因组组成不同，病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。‎ 易错点4　误认为基因突变都能遗传给后代 点拨　基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不能遗传给后代，但有些植物该突变可通过无性繁殖或“组织培养”遗传给后代。‎ 易错点5　误认为基因突变会使得基因“位置”或“数目”发生改变 点拨　基因突变仅改变了基因内部结构，产生了新基因，并未改变基因位置，也未改变基因数量——基因中碱基对缺失，只是成为了新基因，即基因犹在，只是 ‎“以旧换新”，并非“基因缺失”。‎ ‎ [纠错小练]‎ ‎1.如图所示为人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG。据图分析正确的是(　　)‎ A.①过程发生了基因结构的改变，增加了基因的种类 B.②过程为转录，是以脱氧核苷酸为原料，在有关酶的催化下完成的 C.转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基是CAT D.控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症 解析　①过程表示DNA的复制，该过程中发生了基因突变，导致基因结构改变，产生了新基因，增加了基因的种类，A正确；②过程为转录，是以核糖核苷酸为原料，在有关酶的催化下完成的，B错误；转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基是CAU，C错误；由于密码子具有简并性等原因，基因突变不一定会改变生物体的性状，D错误。‎ 答案　A ‎2.下列关于基因突变的说法，正确的是(　　)‎ A.基因突变一定能产生等位基因 B.没有外界因素的诱导也可能发生基因突变 C.体细胞中的突变基因都不能遗传给后代 D.随机性是指任何生物体都可能发生基因突变 解析　原核生物没有同源染色体，这些生物的基因突变不产生等位基因，A错误；基因突变可以自然发生(内因)，也可以在物理、化学或生物等外界因素诱导下发生，B正确；体细胞中的突变基因不能通过有性生殖的方式遗传给后代，但可以通过无性生殖的方式遗传给后代，C错误；任何生物都可能发生基因突变属于基因突变的普遍性，‎ 随机性是指生物个体发育的任何时期、任何部位的基因都有可能发生基因突变，D错误。‎ 答案　B ‎3.如图表示雄果蝇(2N＝8)进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述中，正确的是(　　)‎ A.在Ⅰ→Ⅱ期间最易发生基因突变 B.在Ⅱ阶段的细胞内，有2对同源染色体 C.在Ⅳ阶段的细胞内，能发生基因重组 D.在Ⅱ、Ⅳ阶段的细胞内，都可能含有两个Y染色体 解析　Ⅱ→Ⅰ为减数第二次分裂，而基因突变最易发生在分裂间期，A错误；Ⅱ中染色体数目减半，且存在染色体单体，细胞处于减数第二次分裂，没有同源染色体，B错误；由图分析可知Ⅳ所处阶段可以代表减数第一次分裂的前期、中期和后期，而基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，C正确；能含有两个Y染色体的时期是减数第二次分裂后期，所以只能在Ⅲ阶段的细胞内，D错误。‎ 答案　C 课堂小结 思维导图 晨读必背 ‎1.基因突变是由DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变，其本质是形成新的等位基因。‎ ‎2.基因突变的随机性是指基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，也可以发生在同一DNA分子的不同部位。‎ ‎3.基因重组是指在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。‎ ‎4.同无性生殖相比，‎ 有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是产生新的基因组合机会多。‎ ‎5.基因重组只是“原有基因间的重新组合”，它既未改变基因的“质”(未产生“新基因”)也未改变基因的“量”，只是产生了“新基因型”，其所产生的性状应称作“重组性状”而不是“新性状”。‎ 随堂·真题演练 ‎1.(2015·江苏卷，15)经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是(　　)‎ A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存 B.X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异 C.通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变 D.观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异 解析　白花植株的出现是基因突变的结果，是不定向的，环境起选择作用，不是对环境主动适应的结果，A错误；X射线可能引起基因突变，也可能引起染色体变异，B正确；杂交实验中若子代表现为突变性状，则为显性突变，若子代表现为正常性状，则为隐性突变，C正确；若白花植株自交后代出现突变性状，则为可遗传变异，若后代无突变性状，则为不可遗传变异，D正确。‎ 答案　A ‎2.(2016·江苏卷，22)(多选)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化有(　　)‎ A.植酸酶氨基酸序列 B.植酸酶mRNA序列 C.编码植酸酶的DNA热稳定性 D.配对的反密码子 解析　改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和序列没有改变，A错误；由于密码子改变，植酸酶mRNA序列改变，B正确；由于密码子改变后C(G)比例下降，DNA热稳定性降低，C正确；反密码子与密码子互补配对，为UCU，‎ D正确。‎ 答案　BCD ‎3.(2016·海南卷，25)依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化是(　　)‎ A.DNA分子发生断裂 B.DNA分子发生多个碱基增添 C.DNA分子发生碱基替换 D.DNA分子发生多个碱基缺失 解析　原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，可能的原因是DNA分子发生碱基替换。碱基增添或缺失均会导致多个氨基酸序列的改变。‎ 答案　C ‎4.(2016·天津卷，5)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：‎ 枯草杆菌 核糖体S12蛋白第5558位的氨基酸序列 链霉素与 核糖体结合 在含链霉素培养基中的存活率/%‎ 野生型 PKP 能 ‎0‎ 突变型 PKP 不能 ‎100‎ 注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸 下列叙述正确的是(　　)‎ A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 解析　突变型菌在含链霉素的培养基中存活率为100%，故具有链霉素抗性，A正确；链霉素与核糖体结合是抑制其翻译功能，B错误；突变的产生最可能为碱基替换所致，因为只改变了一个氨基酸，C错误；链霉素在培养基中起筛选作用，不能诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变，D错误。‎ 答案　A 课后作业 ‎ (时间：30分钟　满分：100分)‎ 一、单项选择题 ‎1.关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是(　　)‎ A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因 B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C.基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变 D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变 解析　根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，A正确；X射线属于物理诱变因子，可以提高基因突变率，B错误；基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况，C选项属于替换，D选项属于增添，C、D正确。‎ 答案　B ‎2.下列关于基因重组的说法，不正确的是(　　)‎ A.基因重组是生物产生变异的根本来源 B.基因重组能够产生多种基因型 C.有性生殖过程中可以发生基因重组 D.基因重组的实质是控制不同性状的基因的重新组合 解析　生物产生变异的根本来源是基因突变，A错误。‎ 答案　A ‎3.科研人员在某海岛上发现多年前单一毛色的老鼠种群演变成了具有黄色、白色和黑色三种毛色的种群。基因A1(黄色)、A2(白色)、A3(黑色)的显隐关系为A1对 A2、A3显性，A2对 A3显性，且黄色基因纯合会致死。下列叙述错误的是(　　)‎ A.老鼠中出现多种毛色说明基因突变是不定向的 B.多年前老鼠的单一毛色只可能是白色或黑色 C.两只黄色老鼠交配，子代中黄色老鼠概率为2/3‎ D.不存在两只老鼠杂交的子代有三种毛色的可能 解析　老鼠中出现多种毛色说明基因突变具有不定向性，A正确。由题目要求可知黄色基因纯合会致死，所以多年前老鼠的单一毛色只可能是白色或黑色，B正确。两只黄色老鼠交配，A1_×A1_，子代中黄色老鼠A1A1死亡，所以黄色概率为2/3，C正确。黄色A1A3和白色A2A3两只老鼠杂交的子代有黄色A1A2、黄色A1A3、白色A2A3、黑色A3A3三种毛色，D错误。‎ 答案　D ‎4.核辐射对人体危害很大，可诱发基因突变。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A.核辐射可导致基因中碱基对的替换、增添和缺失 B.人体产生的突变性状不一定能够遗传给后代 C.核辐射能明显提高突变率且基因突变是不定向的 D.核辐射诱发的基因突变可能会导致某个基因的缺失 解析　基因突变会导致基因内部结构的改变，但不会导致某个基因的缺失，D错误。‎ 答案　D ‎5.下列关于基因突变的叙述中，正确的是(　　)‎ A.在没有外界不良因素的影响下，生物不会发生基因突变 B.基因突变能产生自然界中原本不存在的基因，是变异的根本来源 C.DNA分子中发生碱基对的替换都会引起基因突变 D.基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因 解析　在没有外界不良因素的影响下，生物也可能发生基因突变，A错误；基因突变能产生自然界中原本不存在的原因，是变异的根本来源，B正确；DNA分子中无遗传效应的片段发生碱基对的替换不会引起基因突变，C错误；基因突变的随机性表现在基因突变可发生于个体发育的各个时期，一个基因可突变成多个等位基因属于基因突变的不定向性，D错误。‎ 答案　B ‎6.某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是(　　)‎ A.该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的 B.基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同 C.基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码 D.基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中 解析　基因突变是由碱基对的增添、缺失和替换引起的，A正确；突变后的密码子可能与原密码子决定同一种氨基酸，故基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同，B正确；自然界所有生物共用一套遗传密码，C正确；正常情况下，减数分裂产生配子时，同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分离而分离，B1和B2基因不可能同时存在于同一个配子中，D错误。‎ 答案　D ‎7.定点突变是指通过聚合酶链式反应(PCR)等方法向目的DNA片段(可以是基因组，也可以是质粒)中引入所需变化(通常是表征有利方向的变化)，包括碱基对的增添、缺失、替换等。定点突变能迅速、高效地提高DNA所表达的目的蛋白的性状及表征，从而影响生物性状，是基因研究工作中的一种非常有用的手段。下列有关定点突变的叙述中错误的是(　　)‎ A.定点突变可以利用DNA探针进行检测 B.定点突变引起的变异类型属于基因突变 C.应用定点突变技术可培育具有新性状的生物，形成新物种 D.应用定点突变技术可以研究蛋白质结构与功能的关系 解析　DNA探针可检测DNA分子的碱基序列，定点突变包括碱基对的增添、缺失和替换等引起DNA分子碱基序列的改变，可以利用DNA探针进行检测，A正确；基因突变指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换，而引起的基因结构的改变，定点突变包括碱基对的增添、缺失和替换等，属于基因突变，B正确；新物种的产生需要与原物种形成生殖隔离，仅有碱基对的增添、缺失和替换等基因突变，可以产生新性状，但不一定形成新物种，C错误；蛋白质的结构决定其功能，结构和功能之间的关系是蛋白质组研究的重点之一，对某个已知基因的特定碱基进行定点改变，可以改变对应的氨基酸序列和蛋白质结构，D正确。‎ 答案　C ‎8.下列图示过程可存在基因重组的是(　　)‎ 解析　A项中若两对等位基因位于非同源染色体上，则会发生基因重组；B项中表示受精作用，因此不发生基因重组；C项中细胞处于减数第二次分裂后期，‎ 因此不发生基因重组；D项中只有一对等位基因A、a，只能发生基因分离，不能发生基因重组。‎ 答案　A 二、多项选择题 ‎9.下列关于基因重组的叙述，错误的是(　　)‎ A.杂交后代出现3∶1的分离比，不可能是基因重组导致的 B.联会时的交叉互换实现了同源染色体上等位基因的重新组合 C.“肺炎双球菌转化实验”中R型菌转变为S型菌的原理是基因重组 D.基因重组导致生物性状多样性为生物进化提供了最基本的原材料 解析　如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共同控制，则杂交后代出现3∶1的分离比，可能是基因重组导致的，A错误；联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合，B错误；突变和基因重组为生物的进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，D错误。‎ 答案　ABD ‎10.减数分裂与生物变异具有密切的关系。下列相关叙述中错误的是(　　)‎ A.减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生 B.如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是相关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开 C.基因重组只能发生于同源染色体之间 D.发生生物变异后，细胞核中的基因不再遵循遗传规律 解析　减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生，A正确；若不考虑基因突变，基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因只能是相关细胞在减数第二次分裂后期两条染色体没有分开，B错误；狭义的基因重组有两种类型，一种是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，另一种是非同源染色体的自由组合，C错误；无论是否发生生物变异，细胞核中的基因都遵循遗传规律，D错误。‎ 答案　BCD 三、非选择题 ‎11.由于基因突变，蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据题中所示的图、表回答问题：‎ 第一个字母 第二个字母 第三个字母 U C A G A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A 甲硫氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G ‎ (1)图中Ⅰ过程发生的场所是________，Ⅱ过程叫________。‎ ‎(2)除赖氨酸外，对照表中的密码子，X表示表中哪种氨基酸的可能性最小？________，原因是_____________________________________________________。‎ ‎(3)若图中X是甲硫氨酸，且②链与⑤链只有一个碱基不同，那么⑤链上不同于②链上的那个碱基是________。‎ ‎(4)从表中可看出密码子具有________，它对生物体生存和发展的意义是_________________________________________________________________。‎ 解析　(1)根据题图中物质之间的相互联系可推知，Ⅰ过程为翻译，该过程是在细胞质中的核糖体上进行的。Ⅱ过程是转录，其发生的场所主要是细胞核。(2)比较赖氨酸和表中其他氨基酸的密码子可知：赖氨酸的密码子与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密码子只有一个碱基的差别，而与丝氨酸的密码子有两个碱基的差别，故图解中X表示丝氨酸的可能性最小。(3)根据表中甲硫氨酸与赖氨酸的密码子可推知：②链与⑤链的碱基序列分别为TTC与TAC，故⑤链上不同于②链上的那个碱基是A。(4)从增强密码容错性的角度来考虑，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子具有简并性，可能不会改变其对应的氨基酸；从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，‎ 几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。‎ 答案　(1)核糖体　转录　(2)丝氨酸　要同时突变两个碱基　(3)A　(4)简并性　增强了密码容错性，保证了翻译的速度 ‎12.在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下。‎ 组合编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 交配组合 ‎●×‎ ‎×■‎ ‎×‎ ‎●×■‎ ‎●×□‎ ‎○×■‎ 产仔次数 ‎6‎ ‎6‎ ‎17‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎6‎ 子代小鼠总数(只)‎ 脱毛 ‎9‎ ‎20‎ ‎29‎ ‎11‎ ‎0‎ ‎0‎ 有毛 ‎12‎ ‎27‎ ‎110‎ ‎0‎ ‎13‎ ‎40‎ 注：●纯合脱毛♀，■纯合脱毛♂，○纯合有毛♀，□纯合有毛♂，杂合♀，杂合♂。‎ ‎(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于________染色体上。‎ ‎(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由________基因控制的，相关基因的遗传符合____________定律。‎ ‎(3)Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出的脱毛性状不是________影响的结果。‎ ‎(4)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于________。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是__________________________________________________。‎ ‎(5)测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是________(填选项前的符号)。‎ a.由GGA变为AGA b.由CGA变为GGA c.由AGA变为UGA d.由CGA变为UGA ‎(6)研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成____________。进一步研究发现，该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，据此推测脱毛小鼠细胞的________下降，这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠____________的原因。‎ 解析　(1)Ⅰ、Ⅱ组可看成正交和反交实验，由于两组实验结果中性状与性别无关，所以相关基因位于常染色体上。(2)通过对Ⅲ组的分析可知，‎ 一对杂合子相交，后代产生了性状分离，结果接近于3∶1，所以可知该性状由细胞核内染色体上的一对等位基因控制，符合孟德尔的分离定律。(3)Ⅳ组的交配组合为一对纯合子，后代性状未发生分离，所以小鼠表现出的脱毛性状不是由环境因素引起的，而是由基因控制的。(4)在封闭的小种群中，小鼠未受到人为因素干扰，这样的基因突变属于自然突变。要使封闭小种群中同时出现几只突变个体，则条件应该是种群中存在较多突变基因，即突变基因频率应足够高。(5)模板链上的G对应密码子上的C，而模板链上的A对应密码子上的U，所以模板链中的1个G突变为A，则密码子上的C变为U，所以选项d符合。(6)突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显变小说明蛋白质的合成提前终止。甲状腺激素的作用为促进细胞的代谢，因为该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，所以脱毛小鼠细胞的代谢速率下降。由于代谢速率下降，所以雌性脱毛小鼠的产仔率低。‎ 答案　(1)常　(2)一对等位　孟德尔分离　(3)环境因素　(4)自发/自然突变　突变基因的频率足够高　(5)d (6)提前终止　代谢速率　产仔率低