資源簡介

(共42張PPT)
第5章　基因突變及其他變異
鋪墊知識
生物性狀的變異是 的,引起變異的原因也是多種多樣的。不同種類之間,不同個體之間的差異,首先取決于遺傳物質(zhì)的不同,其次與 也有關(guān)系。
普遍存在
環(huán)境
新知一　基因突變的實例
結(jié)合教材中的“正常紅細胞和鐮狀紅細胞的電鏡照片”
和“血紅蛋白分子的部分氨基酸序列及對應(yīng)的mRNA的堿
基序列”圖,閱讀相關(guān)內(nèi)容,分析鐮狀細胞貧血形成的原因,闡
明基因突變的概念及其遺傳特點。
1.基因突變的實例。
鐮狀細胞貧血的病因分析:
(1)直接原因:谷氨酸 _______。
(2)根本原因:基因中堿基
(3)結(jié)論:鐮狀細胞貧血是由于基因的___________改
變而產(chǎn)生的一種遺傳病。
纈氨酸
一個堿基對
GAG
GTG
谷氨酸
GUG
纈氨酸
破裂
溶血性
A
T。
2.基因突變概念的理解。
(1)類型:堿基的_____、增添或_____ 。
(2)結(jié)果:______________的改變。
3.基因突變的遺傳特點。
(1)若發(fā)生在_____中,將傳遞給后代。
(2)若發(fā)生在________中,一般不能遺傳,但有些植物可通過_________遺傳。
替換
缺失
基因堿基序列
配子
體細胞
無性生殖
新知二　細胞的癌變
討論教材中的“思考·討論:鐮狀細胞貧血形成的原因”,結(jié)合“癌細胞的掃描電鏡照片”,閱讀相關(guān)內(nèi)容,說明細胞癌變的原因及特征。
1.細胞癌變的原因。
原癌基因和抑癌基因突變,可導致相應(yīng)蛋白質(zhì)的活性發(fā)生變化,從而引起細胞癌變。
正常：表達的蛋白質(zhì)是細胞_______
____________所必需的
（1）原癌基因 異常：______或_________ 而導致
相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強，就可
能引起細胞癌變
正常的生長和增殖
突變
過量表達
2.癌細胞的特征。
能夠_________, _________發(fā)生顯著變化,細胞膜上的_______等物質(zhì)減少,細胞之間的_______顯著降低,容易在體內(nèi)____________,等等。
無限增殖
形態(tài)結(jié)構(gòu)
糖蛋白
黏著性
分散和轉(zhuǎn)移
正常：表達的蛋白質(zhì)能___________
_______________,或者促進
_________
異常：突變而導致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性
______或失去_____，也可能
引起細胞癌變
抑制細胞的生長和增殖增殖
細胞凋亡
減弱
活性
（2）抑癌基因
新知三　基因突變的原因、特點和意義
閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容,說明基因突變的原因、特點和意義,形成初步的進化與適應(yīng)觀。
1.原因。
(1)外因:
①物理因素,如_______、X射線及其他輻射等。
②化學因素,如亞硝酸鹽、堿基類似物等。
③生物因素,如_________。
(2)內(nèi)因:_________偶爾發(fā)生錯誤等。
紫外線
某些病毒
DNA復制
2.特點。
特　點 解　釋
_______ 在各種生物中都可發(fā)生
_______ 可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期;可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同的DNA分子上,以及同一個DNA分子的不同部位
不定向性 一個基因可以發(fā)生不同的突變,產(chǎn)生一個以上的_________
_______ 基因突變的頻率是很低的
普遍性
隨機性
等位基因
低頻性
3.意義。
(1)對生物體。
①可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的_____關(guān)系,而對生物體_____ 。
②有些基因突變對生物體是_____的,如植物的抗病性突變、耐旱性突變,微生物的抗藥性突變等。
③還有些基因突變_____________,是中性的。例如,有的基因突變不會導致新的_____出現(xiàn),就屬于中性突變。
(2)對生物進化。
①基因突變是產(chǎn)生_______的途徑。
②是生物變異的_________,為生物的進化提供了豐富的原材料。
有害
協(xié)調(diào)
有利
既無害也無益
性狀
新基因
根本來源
新知四 基因重組
結(jié)合教材中的“貓由于基因重組而產(chǎn)生的毛色變異”圖,閱讀相關(guān)內(nèi)容,闡明基因重組的概念及類型,討論基因重組的特點及意義。
1.概念。
在生物體進行________的過程中,_____________的基因的重新組合。
2.類型。
類型 發(fā)生時期 發(fā)生的范圍
自由
組合型 ________________ ______________上的非等位基因
交叉
互換型 ___________ 同源染色體上的等位基因隨______
_________之間的互換而發(fā)生交換
3.意義。
基因重組是生物變異的來源之一,對__________具有重要意義。
有性生殖
控制不同性狀
減數(shù)分裂Ⅰ后期
非同源染色體
四分體時期
非姐妹
染色單體
生物的進化
探究一　基因突變的實例
資料1 皺粒豌豆的成因。
皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列,打亂了編碼淀粉分支酶的基因,導致淀粉分支酶出現(xiàn)異常,活性大大降低,進而使細胞內(nèi)淀粉含量降低。
資料2 囊性纖維化的成因。
合作探究
(1)資料1中皺粒豌豆形成的根本原因___________。
(2)資料2中囊性纖維化的根本原因___________ 。
(3)結(jié)合鐮狀細胞貧血的原因和資料1、2分析,基因突變的實質(zhì)是________________________________ 。
(4)上述發(fā)生的基因突變在光學顯微鏡下能觀察到嗎 發(fā)生在細胞周期中的什么時期
提示:不能;間期。
堿基的增添
堿基的缺失
DNA分子中堿基的替換、增添或缺失
與基因突變有關(guān)的易錯點
(1)無絲分裂、原核生物的細胞分裂及病毒DNA復制時均可發(fā)生基因突變。
(2)基因突變一定會導致基因結(jié)構(gòu)的改變,但卻不一定引起生物性狀的改變。
(3)基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基種類和數(shù)目的改變,基因的數(shù)目和位置并未改變。
(4)生殖細胞的突變率一般比體細胞的突變率高,這是因為生殖細胞在減數(shù)分裂時對外界環(huán)境變化更加敏感。
(5)基因突變不等同于DNA中堿基的替換、增添或缺失。基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,所以DNA中發(fā)生堿基的改變并不一定引起基因突變。
點撥提升
【例1】鐮狀細胞貧血形成的根本原因是(　　)
A.紅細胞形狀因缺氧而變成鐮刀狀
B.血紅蛋白分子的一條多肽鏈發(fā)生了變化
C.血紅蛋白分子運輸氧的能力下降
D.控制合成血紅蛋白的DNA分子中堿基發(fā)生了變化
解析:鐮狀細胞貧血形成的根本原因是控制合成血紅蛋白的DNA分子中一對堿基發(fā)生了改變。
答案:D
【母題延伸】鐮狀細胞貧血形成的直接原因是什么
提示:在組成血紅蛋白分子的肽鏈上,發(fā)生了氨基酸的替換。
典例研析
【例2】某同學發(fā)現(xiàn)家中開紅花的月季花,某枝條上開出了嫩黃花。他推測該嫩黃花的出現(xiàn)是由基因突變引起的。為判斷此推測是否正確,該同學應(yīng)檢測和比較嫩黃花的
(　　)
A.花瓣細胞的RNA總量
B.花色基因的堿基種類
C.花瓣細胞的DNA總量
D.花色基因DNA序列
解析:細胞中的RNA含量與細胞蛋白質(zhì)合成功能強弱有關(guān),與基因突變無關(guān),A項錯誤;基因突變不改變花色基因中的堿基種類,組成基因均含有A、T、C、G四種堿基,B項錯誤;基因突變不會改變細胞中DNA分子的數(shù)目,C項錯誤;基因突變是堿基的替換、增添或缺失,其結(jié)果是產(chǎn)生新的等位基因,它們的差別在于堿基序列的不同,即DNA序列不同,D項正確。
答案:D
探究二　細胞的癌變
資料 某醫(yī)生在某位因患宮頸癌而去世的患者的腫瘤上取下組織樣本,并在實驗室中進行培養(yǎng),形成的細胞系被稱之為HelaCells(海拉細胞系)。至今海拉細胞被廣泛應(yīng)用于腫瘤研究、生物實驗或者細胞培養(yǎng),已經(jīng)成為醫(yī)學研究中非常重要的工具。
根據(jù)上述資料,結(jié)合所學生物學知識回答下列問題。
合作探究
(1)海拉細胞系是宮頸癌細胞經(jīng)過很多代細胞分裂形成的,這體現(xiàn)了癌細胞的什么特點
提示:無限增殖。
(2) 宮頸細胞癌變的根本原因是什么
提示:原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。
(3)在利用海拉細胞系研究細胞周期時,向細胞培養(yǎng)液中加入某種能夠抑制DNA復制的試劑,則處于哪個時期的細胞數(shù)目將增多
提示:間期。
【例3】(2024·廣東廣州期末)結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展是一個多步驟、多階段及多基因參與的過程。下列敘述正確的是(　　)
A.結(jié)腸癌是由多個基因發(fā)生突變并累積導致的
B.長期接觸結(jié)腸癌患者的人細胞癌變概率增加
C.癌細胞易擴散和轉(zhuǎn)移的原因是細胞膜上的糖蛋白增多
D.抑癌基因的作用是維持細胞正常增殖和抑制凋亡
典例研析
解析:結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展是一個多步驟、多階段及多基因參與的過程,所以結(jié)腸癌是由多個基因發(fā)生突變并累積導致的,A項正確;癌癥不是傳染病,故長期接觸癌癥患者的人細胞癌變的概率不會增加,B項錯誤;癌細胞易擴散和轉(zhuǎn)移的原因是細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,C項錯誤;抑癌基因的作用是抑制細胞增殖,促進細胞凋亡,D項錯誤。
答案:A
【例4】腫瘤是一種由環(huán)境因素與遺傳因素相互作用所產(chǎn)生的復雜疾病。下列有關(guān)癌細胞的敘述,錯誤的是
(　　)
A.癌變的內(nèi)在因素是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變
B.減少癌細胞的營養(yǎng)供應(yīng)可以抑制癌細胞的增殖
C.所有癌細胞中DNA的含量都相同
D.原癌基因具有調(diào)控細胞正常的生長和增殖作用
解析:癌變的內(nèi)在因素是基因突變,是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變導致的,A項正確;癌細胞增殖需要營養(yǎng)物質(zhì),減少癌細胞的營養(yǎng)供應(yīng)可以抑制癌細胞的增殖,B項正確;癌細胞分裂旺盛,在細胞周期中所處的時期不同,DNA含量不同,C項錯誤;在細胞分裂過程中原癌基因表達的蛋白質(zhì)是細胞正常的生長和增殖所必需的,D項正確。
答案:C
【情境遷移】精準治療在癌癥治療上取得了明顯進展,醫(yī)生在分析患者基因信息的基礎(chǔ)上精確地選擇靶向藥物,讓一些患者減輕了痛苦,延長了生命。
(1)如脂質(zhì)體阿霉素將脂質(zhì)體和藥物、抗體有機結(jié)合,能識別特定的癌細胞,提高藥物的靶向性。阿霉素是細胞周期非特異性藥物,可抑制RNA和DNA的合成,請從細胞分裂的角度分析阿霉素治療癌癥的機理。
提示:阿霉素可以使癌細胞的分裂停留在間期。
(2)早期癌癥可以通過切除的方法進行治療,但是中、晚期就不能用這種方法了,請從癌細胞的特征角度分析其原因。
提示:癌細胞表面發(fā)生了變化,細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,細胞之間的黏著性顯著降低,導致癌細胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。中、晚期癌細胞已擴散至全身,因此不能采用切除的方法進行治療。
探究三　基因突變的原因、特點和意義
1.基因突變對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響(請?zhí)顚懴旅姹砀?。
正常基因片段 基因突變類型 影響
范圍 對多肽鏈
的影響
合作探究
小
只改變一個氨基
酸或不改變氨基酸
大
缺失前氨基酸序列不變,缺失
后氨基酸序列發(fā)生變化
大
插入前氨基酸序列不變,插入
后氨基酸序列發(fā)生變化
2.基因突變對生物性狀的影響。
資料1 密碼子UUA、CUU和CUA都決定亮氨酸。
資料2 高莖豌豆的基因型有DD和Dd兩種。
資料3 體細胞中的基因突變一般不能遺傳。
資料4 對蛋白質(zhì)功能有影響的主要是其活性部位的氨基酸,改變個別其他位點的氨基酸對其影響不大,或者改變的氨基酸與原氨基酸性質(zhì)相似,也可能對其功能影響不大。
結(jié)合上述資料分析,思考下列問題。
(1)基因突變后該基因轉(zhuǎn)錄的mRNA序列________(填“一定”或“不一定”)改變,理由是_ __ __________ _ _。
(2)基因突變一定會改變生物的性狀嗎 為什么
提示:不一定。原因如下:
①由于密碼子的簡并性,突變后翻譯出相同的氨基酸。
②發(fā)生隱性突變,產(chǎn)生了一個隱性基因,傳遞給子代后,子代為雜合子,則隱性性狀不會出現(xiàn)。
③某些突變雖然改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的種類,但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。
一定
基因突變后該基因的堿
基序列一定發(fā)生改變,由此轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列也一定改變
基因突變的四要點
(1)三個來源:DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失。
(2)三個誘變因素:物理因素、化學因素、生物因素。
(3)四個主要特點:普遍性、隨機性、不定向性、低頻性。
(4)三個意義:
①是產(chǎn)生新基因的途徑。
②是生物變異的根本來源。
③為生物的進化提供了原材料。
點撥提升
【例5】下列關(guān)于基因突變特點的說法,錯誤的是 (　　)
A.所有基因突變對生物體都是有害的
B.基因突變在生物界中普遍存在
C.自然狀態(tài)下基因突變的頻率是很低的
D.基因突變是不定向的
典例研析
解析:基因突變是有害還是有利,取決于生物生存的環(huán)境,A項錯誤;基因突變在生物界中普遍存在,無論是低等生物,還是高等生物或者人,都可能發(fā)生基因突變,B項正確;自然狀態(tài)下基因突變的頻率是很低的,C項正確;基因突變是不定向的,表現(xiàn)為一個基因可以發(fā)生不同的突變,產(chǎn)生一個以上的等位基因,D項正確。
答案:A
【例6】基因發(fā)生了突變也不一定引起生物性狀的改變,下列證據(jù)不支持該觀點的是(　　)
A.密碼子具有簡并性,同一種氨基酸可能具有多種密
碼子
B.發(fā)生突變的部位不編碼蛋白質(zhì)
C.發(fā)生突變的基因在細胞中不表達
D.隱性純合子中一個基因突變成顯性基因
解析:密碼子具有簡并性,同一種氨基酸可能具有多種密碼子,因此基因突變不一定會改變生物的性狀,A項不符合題意;發(fā)生突變的部位位于非編碼區(qū),不編碼蛋白質(zhì),從而沒有引起生物性狀的改變,B項不符合題意;基因的選擇性表達,如神經(jīng)細胞中控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生了突變,神經(jīng)細胞的性狀不受影響,C項不符合題意;顯性純合子中一個基因突變成隱性基因,成為雜合子,仍表現(xiàn)為顯性性狀,但隱性純合子中的基因若發(fā)生顯性突變,會改變生物性狀,D項符合題意。
答案:D
【方法規(guī)律】
基因突變的“一定”和“不一定”
(1)基因突變一定會引起基因結(jié)構(gòu)的改變,即基因中堿基排列順序的改變。
(2)基因突變不一定會引起生物性狀的改變。
(3)基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因。
病毒和原核生物的基因組結(jié)構(gòu)簡單,基因數(shù)目少,而且一般是單個存在的,不存在等位基因。因此,病毒和原核生物基因突變產(chǎn)生的是一個新基因,而不是等位基因。
(4)基因突變不一定都能遺傳給后代。
①如果基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中,一般不遺傳給后代,但有些植物可以通過無性生殖傳遞給后代。
②如果基因突變發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,可以通過配子傳遞給后代。
探究四　基因重組
下圖是減數(shù)分裂過程中某時期的示意圖,回答下列問題。
(1)判斷圖甲和圖乙所處的時期。
圖甲:____________________。
圖乙:____________________。
甲 乙
合作探究
減數(shù)分裂Ⅰ后期
減數(shù)分裂Ⅰ前期
(2)圖甲和圖乙是否都發(fā)生了基因重組 試說明理由。
提示:是。圖甲中非同源染色體1與2、3與4分別組合后,導致其上的非等位基因自由組合;圖乙中發(fā)生交叉互換的染色單體②③上控制不同性狀的基因重新組合,即發(fā)生了基因重組。
(3)基因突變和基因重組都產(chǎn)生新基因嗎
提示:基因突變產(chǎn)生新基因,而基因重組只是將原有的基因進行了重新組合,沒有產(chǎn)生新基因。
(4)細菌和豌豆都能發(fā)生基因突變和基因重組嗎
提示:豌豆能發(fā)生基因突變和基因重組,而細菌是原核生物,只能發(fā)生基因突變,不能發(fā)生基因重組。
基因重組的三要點
(1)一個范圍:通常發(fā)生在有性生殖過程中。
(2)兩個類型(自然情況下):非同源染色體上非等位基因的自由組合;同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體之間的互換而發(fā)生交換,導致染色單體上的基因重組。
(3)一個重要意義:是形成生物多樣性的重要原因。
點撥提升
【例7】(2022·廣東深圳)下列關(guān)于基因重組的說法,錯誤的是 (　　)
A.生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的
基因的重新組合屬于基因重組
B.減數(shù)分裂四分體時期,由于同源染色體的姐妹染
色單體之間局部交換可導致基因重組
C.減數(shù)分裂過程中,非同源染色體上的基因自由組
合可導致基因重組
D.一般情況下,水稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組,而根尖
則不能
典例研析
解析: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屬于基因重組,A項正確;減數(shù)分裂四分體時期,由于同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換可導致基因重組,B項錯誤;減數(shù)分裂過程中,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,其上的基因自由組合可導致基因重組,C項正確;一般情況下,水稻花藥內(nèi)能進行減數(shù)分裂,因此能發(fā)生基因重組,而根尖只能進行有絲分裂,不能發(fā)生基因重組,D項正確。
答案:B
【例8】下列有關(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致基因重組
B.姐妹染色單體之間相同片段的交換導致基因
重組
C.基因重組導致純合子自交后代出現(xiàn)性狀分離
D.同卵雙生兄弟之間的性狀差異是基因重組導
致的
答案:A
課堂建構(gòu)第5章　基因突變及其他變異
第1節(jié)　基因突變和基因重組
（一）基礎(chǔ)鞏固
1.下列關(guān)于基因突變的說法,正確的是(　　)
①若發(fā)生在配子形成過程中,可以通過有性生殖遺傳給后代　②若發(fā)生在體細胞中,一定不能遺傳　③若發(fā)生在人的體細胞中,有可能發(fā)展為癌細胞　④都是外部因素影響引起的
A.②④ B.①② C.①③ D.②③
解析:孟德爾遺傳規(guī)律發(fā)生于減數(shù)分裂過程中,所以基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子形成過程中,將遵循孟德爾遺傳規(guī)律傳遞給后代,①正確;若發(fā)生在體細胞中,一般不能遺傳給后代,但有些植物可通過無性生殖將突變基因傳遞給后代,②錯誤;正常細胞中原癌基因和抑癌基因突變,可能導致正常細胞變成癌細胞,③正確;引起基因突變的因素既有外部因素,也有生物個體的內(nèi)部因素,④錯誤。
答案:C
2.下列關(guān)于癌細胞的敘述,錯誤的是(　　)
A.具有無限增殖的能力 B.細胞內(nèi)酶的活性降低
C.細胞膜表面糖蛋白減少 D.由正常細胞發(fā)生突變而形成
解析:癌細胞具有無限增殖的能力,A項正確;癌細胞由于無限增殖而代謝加快,如DNA復制、蛋白質(zhì)合成等相關(guān)酶活性增加,B項錯誤;由于癌細胞的細胞膜表面糖蛋白減少,細胞間黏著性降低,因此癌細胞容易分散和轉(zhuǎn)移,C項正確;癌細胞由正常細胞發(fā)生基因突變而形成,D項正確。
答案:B
3.下列對基因突變和基因重組的說法,正確的是(　　)
A.基因突變具有不定向性,說明基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期
B.基因重組沒有新基因產(chǎn)生,也沒有新基因型產(chǎn)生
C.基因突變和基因重組可以同時發(fā)生在根尖細胞增殖過程中
D.基因突變會導致遺傳信息發(fā)生改變,但編碼的氨基酸不一定改變
解析:基因突變具有不定向性,與基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期無相關(guān)性,A項錯誤;基因重組沒有新基因產(chǎn)生,但可以產(chǎn)生新的基因型,B項錯誤;根尖細胞進行有絲分裂,因此不會發(fā)生基因重組,C項錯誤;基因突變后遺傳信息會發(fā)生改變,但由于密碼子的簡并性,編碼的氨基酸不一定改變,D項正確。
答案:D
4.某基因突變后轉(zhuǎn)錄的mRNA長度不變,翻譯的肽鏈縮短了。下列分析正確的是(　　)
A.該基因突變是發(fā)生了堿基的缺失
B.基因突變可能導致mRNA沒法與核糖體結(jié)合
C.突變導致基因表達過程中堿基互補配對原則發(fā)生改變
D.肽鏈縮短可能是因為基因突變導致終止密碼子提前出現(xiàn)
解析:如果基因突變時發(fā)生了堿基缺失,會導致轉(zhuǎn)錄的mRNA長度發(fā)生改變,A項錯誤;若mRNA無法與核糖體結(jié)合,就無法合成肽鏈,B項錯誤;基因突變只改變基因中堿基的數(shù)量和順序,不會影響堿基互補配對原則,C項錯誤;基因突變后轉(zhuǎn)錄的mRNA長度不變,但堿基順序會發(fā)生改變,可能會導致終止密碼子提前出現(xiàn),翻譯提前結(jié)束,肽鏈縮短,D項正確。
答案:D
5.(2023·深圳高三第一次調(diào)研)有研究表明胃癌的產(chǎn)生和發(fā)展,與表皮生長因子受體(EGFR)相關(guān)基因的過量表達有密切關(guān)系。下列敘述正確的是(　　)
A.EGFR相關(guān)的基因很可能是一種抑癌基因
B.抑制EGFR的功能是治療胃癌的一種思路
C. EGFR的增多表明細胞一定發(fā)生了癌變
D.環(huán)境因素與EGFR量的變化及表達無關(guān)系
解析:據(jù)題意“有研究表明胃癌的產(chǎn)生和發(fā)展,與表皮生長因子受體(EGFR)相關(guān)基因的過量表達有密切關(guān)系”可知,EGFR相關(guān)的基因很可能是一種原癌基因,抑制EGFR的功能是治療胃癌的一種思路,但EGFR的增多不一定表明細胞就發(fā)生了癌變,A、C兩項錯誤,B項正確;環(huán)境因素(如X射線等)會影響EGFR量的變化和EGFR相關(guān)基因的表達(轉(zhuǎn)錄和翻譯),D項錯誤。
答案:B
6.下列有關(guān)基因重組的敘述,正確的是(　　)
A.基因重組發(fā)生在精子和卵細胞結(jié)合的過程中
B.基因A因缺失部分堿基形成它的等位基因a屬于基因重組
C.同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換可能導致基因重組
D.基因重組可發(fā)生在次級精母細胞形成精子的過程中
解析:基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,A項錯誤;基因A因缺失部分堿基形成它的等位基因a屬于基因突變,B項錯誤;在四分體時期,同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換可能導致基因重組,C項正確;基因重組可發(fā)生在初級精母細胞形成次級精母細胞的過程中,D項錯誤。
答案:C
7.(2024·廣東階段練習)科研人員研究玉米籽粒性狀時發(fā)現(xiàn),其飽滿程度由大到小有飽滿、中度飽滿、干癟等性狀,由位于同源染色體相同位置的3個基因(S、S1、S2)決定,為探究這些性狀出現(xiàn)的原因,進行系列研究。據(jù)此回答下列問題。
(1)玉米是遺傳學實驗中常用的材料,具有的優(yōu)點是 　(寫出2條)。
(2)科研人員分別利用野生型、突變體1、突變體2進行雜交實驗,實驗步驟及結(jié)果如圖1所示。
圖1
①突變體1基因型為S1S1,干癟個體基因型為S2S2,根據(jù)雜交1、雜交2的結(jié)果,判斷S、S1、S2之間的顯隱性關(guān)系是　　　　,突變體2的表型為　　　。
②上述雜交實驗說明控制籽粒飽滿程度的基因遵循分離定律,證據(jù)是
　 。
(3)科研人員推測突變體1籽粒中度飽滿是由于基因S中插入一段DNA序列(BTA)導致,如圖2。
圖2
突變體1是由　　　　(填變異方式)產(chǎn)生的,檢測野生型和突變體1的相關(guān)基因表達發(fā)現(xiàn)S基因編碼某種糖類轉(zhuǎn)運蛋白,突變體1中由于糖類轉(zhuǎn)運蛋白異常,糖類轉(zhuǎn)運到籽粒中受限,使籽粒飽滿程度降低,這表明基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系是　 　。
解析:(1)玉米是雌雄同株且為單性花,便于人工授粉;相對性狀明顯,易于區(qū)分;產(chǎn)生的后代數(shù)量多,統(tǒng)計更準確;生長周期短,繁殖速度快,因此常被用作遺傳學實驗中的材料。(2)①突變體1為中度飽滿,基因型為S1S1,干癟個體基因型為S2S2,據(jù)此可知,S1決定中度飽滿,S2決定干癟,因此S決定飽滿,根據(jù)雜交2可知,飽滿的后代出現(xiàn)中度飽滿,說明S對S1為顯性,中度飽滿的后代出現(xiàn)干癟,說明S1對S2為顯性,因此S、S1、S2之間的顯隱性關(guān)系是S對S1為顯性,S1對S2為顯性。突變體1(中度飽滿)與突變體2雜交,后代飽滿和中度飽滿為1∶1,這是測交實驗,推測突變體2的表型為飽滿。②雜交2中飽滿籽粒自交后代出現(xiàn)飽滿∶中度飽滿=3∶1,中度飽滿自交后代出現(xiàn)中度飽滿∶干癟=3∶1,說明控制籽粒飽滿程度的基因遵循分離定律。(3)基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變,突變體1籽粒中度飽滿是由于基因S中插入一段DNA序列(BTA)導致,其為基因突變。基因控制生物的性狀,基因?qū)π誀畹目刂仆緩?①基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀;②基因可以通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀。突變體1中由于糖類轉(zhuǎn)運蛋白異常,糖類轉(zhuǎn)運到籽粒中受限,使籽粒飽滿程度降低,這表明基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。
答案:(1)雌雄同株且為單性花,便于人工授粉;相對性狀明顯,易于區(qū)分;產(chǎn)生的后代數(shù)量多,統(tǒng)計更準確;生長周期短,繁殖速度快(合理即可)　(2)①S對S1為顯性,S1對S2為顯性　飽滿　②雜交2中飽滿籽粒自交后代出現(xiàn)飽滿∶中度飽滿=3∶1,中度飽滿自交后代出現(xiàn)中度飽滿∶干癟=3∶1　(3)基因突變　基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀
(二)拓展提高
8.下圖表示在生物的一個種群中某一基因的類型及其關(guān)系。下列結(jié)論不能從圖中分析得出的是(　　)
A.基因突變具有普遍性 B.基因突變具有不定向性
C.基因突變具有可逆性 D.這些基因的堿基序列一定不同
解析:圖示表示一個種群中某一基因的突變情況,不能體現(xiàn)基因突變的普遍性;識圖分析可知A基因可以突變成a1、a2、a3,說明基因突變具有不定向性;A基因可以突變成a1基因,a1基因也可以突變成A基因,說明基因突變具有可逆性;控制同一性狀的基因有多種,其根本原因是基因的堿基序列不同。
答案:A
9.(2023·大灣區(qū)聯(lián)考)基因中某個堿基對的替換并不改變對應(yīng)的氨基酸,這種突變稱為同義突變。近期有研究發(fā)現(xiàn),酵母菌細胞中有超過的同義突變會降低突變基因?qū)?yīng)的mRNA的數(shù)量,對酵母菌顯著有害。下列相關(guān)推斷合理的是(　　)
A.同義突變的基因中堿基之和“A+G”≠“C+T”
B.同義突變對應(yīng)的氨基酸可能有兩種以上的密碼子
C.同義突變不改變對應(yīng)的氨基酸,也不改變生物性狀
D.同義突變對酵母菌有害是因為其直接抑制了翻譯過程
解析:酵母菌細胞中的基因是有遺傳效應(yīng)的雙鏈DNA片段,遵循堿基互補配對原則,即A和T配對,C和G配對,故堿基數(shù)量關(guān)系為A=T,C=G,所以“A+G”=“C+T”, A項錯誤;同義突變的基因中某個堿基對的替換并不改變對應(yīng)的氨基酸,說明和突變前相比,mRNA的序列改變了,即密碼子種類有變化,但對應(yīng)的氨基酸沒有改變,可能這些氨基酸有兩種以上的密碼子,這和密碼子的簡并性有關(guān),B項正確;同義突變不改變對應(yīng)的氨基酸,則不改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),但同義突變會降低突變基因?qū)?yīng)的mRNA的數(shù)量,會改變生物性狀,C項錯誤;同義突變對酵母菌有害是因為減少了突變基因?qū)?yīng)的mRNA的數(shù)量,而非直接抑制翻譯過程,D項錯誤。
答案:B
10.(2023·廣州一模)鵪鶉的羽色屬Z連鎖伴性遺傳。栗羽、黃羽和白羽是由Z染色體上的兩對等位基因A/a和B/b相互作用的結(jié)果。A和a與色素的合成有關(guān),A為有色基因、a為白化基因。A與B共同作用產(chǎn)生栗羽、A與b共同作用產(chǎn)生黃羽。某校生物學課外興趣活動小組利用白羽(ZabW)、栗羽和黃羽的鵪鶉(均為純合子)進行研究活動。
回答下列問題。
(1)純合黃羽個體的基因型是　　　　。
(2)栗羽雄性與黃羽雌性鵪鶉雜交,后代F1全為　　　　羽。讓F1的雌雄個體進行交配,F2中栗羽∶黃羽=3∶1,其中　　　　(填性別)鵪鶉一半為栗羽、一半為黃羽,另一種性別的鵪鶉的基因型有　　　　種。
(3)為驗證這兩對等位基因可發(fā)生重組,請寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:
　。
解析:分析題意可知,雌性純合白羽的基因型為ZabW,純合栗羽的基因型為ZABZAB、ZABW,純合黃羽的基因型為ZAbZAb、ZAbW。(1)栗羽、黃羽和白羽是由Z染色體上的兩對等位基因A/a和B/b相互作用的結(jié)果,A與b共同作用產(chǎn)生黃羽,故純合黃羽個體的基因型是ZAbZAb、ZAbW。(2)純合栗羽雄性的基因型為ZABZAB,純合黃羽雌性的基因型為ZAbW,后代F1的基因型為ZABZAb、ZABW, 全為栗羽。讓F1的雌雄個體(ZABZAb、ZABW) 進行交配,F2的基因型為ZABZAB(雄性栗羽)、ZABZAb(雄性栗羽)、ZABW(雌性栗羽)、ZAbW (雌性黃羽)=1∶1∶1∶1,即栗羽∶黃羽=3∶1,雌性鵪鶉一半為栗羽、一半為黃羽,雄性鵪鶉全為栗羽,有2種基因型。(3)為驗證這兩對等位基因可發(fā)生重組,可讓純合白羽(ZabW)與純合栗羽(ZABZAB)進行雜交,得F1雄性栗羽(ZABZab),雄性栗羽(ZABZab)與純合白羽(ZabW) 進行雜交,若這兩對基因不發(fā)生重組,雄性栗羽(ZABZab)能產(chǎn)生兩種配子ZAB、Zab,F2的表型為白羽、栗羽;若這兩對基因發(fā)生重組,雄性栗羽(ZABZab)能產(chǎn)生四種配子ZAB、Zab、ZAb、ZaB,F2的表型為白羽、栗羽、黃羽。
答案:(1)ZAbZAb、ZAbW　(2)栗　雌性　2　(3)實驗思路:讓純合白羽(ZabW)與純合栗羽(ZABZAB)進行雜交,得F1雄性栗羽(ZABZab),用雄性栗羽(ZABZab)與純合白羽(ZabW)進行雜交,觀察F2的表型。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:如果F2出現(xiàn)白羽、栗羽兩種表型,說明這兩對基因沒有發(fā)生重組;如果F2出現(xiàn)白羽、栗羽、黃羽三種表型,說明這兩對基因發(fā)生了重組

展開更多......

收起↑