第7单元第1讲

1第七单元第一讲[限时45分钟][能力提升]一、选择题1．关于基因突变的叙述正确的是A．物理、化学、生物因素引起基因突变的机制有区别B．基因突变不一定会引起基因所携带的遗传信息的改变C．基因碱基对的缺失、增添、替换方式中对性状影响最小的一定是替换D．基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，为进化提供最初原材料解析本题考查了基因突变的相关知识。A正确，物理因素损伤细胞内的DNA，化学因素改变核酸的碱基。B错误，基因所携带的遗传信息是指碱基对的排列顺序，基因突变一定引起碱基对排列顺序的改变。C错误，一般基因碱基对的缺失或增添会导致缺失或增添位点之后的氨基酸都发生改变，而替换一般只影响替换位点的一个氨基酸发生改变，但是如果替换导致了起始密码子的改变，进而影响了基因的表达，这种替换对性状影响也是很大的。D错误，基因突变具有不定向性。答案A2．果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变，其结果可能是A．变成其等位基因B．DNA分子内部的碱基配对方式改变C．此染色体的结构发生改变D．此染色体上基因的数目和排列顺序发生改变解析DNA分子中发生碱基对(脱氧核苷酸对)的增添、缺失或替换，引起的基因结构的改变叫做基因突变，可产生原基因的等位基因。答案A3．下列关于基因重组的说法不正确的是A．减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合属于基因重组B．受精作用过程中配子的自由组合属于基因重组C．我国科学家培育抗虫棉，利用的原理是基因重组D．将活的R菌与加热杀死的S菌混合，部分R菌转化为S菌属于基因重组2解析本题考查了基因重组的相关知识。A正确，基因重组分为两类，减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合，四分体时期同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而交换。B错误，受精作用过程中配子的自由组合不属于基因重组。C正确，基因工程培育抗虫棉将抗虫基因与棉花的染色体DNA整合在一起，属于基因重组。D正确，加热杀死的S菌的DNA进入活的R菌内，使R菌与S菌的基因发生重组。答案B4．下图是某种高等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)。图中不可能反映的是A．图甲细胞表明该动物发生了基因重组B．图乙细胞由于完成DNA复制解开双螺旋容易发生基因突变C．图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组D．图丙细胞表示发生自由组合解析根据题干知，图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝点已分开，而且有同源染色体，是有丝分裂；造成相同两条染色体上基因不同是基因突变。图乙细胞处于分裂间期；图丙细胞中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂。基因重组通常发生在减数分裂过程中，所以甲不能进行基因重组；1与2的片段部分交换，属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，属于基因重组；图丙细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由组合。答案A5．依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程中没有发生基因重组的是解析R型细菌转化成S型细菌、基因工程和减数第一次分裂过程中均会发生基因重组，而3普通青霉菌诱变成高产青霉菌的原理是基因突变。答案D6．下列关于基因重组的叙述不正确的是A．同一双亲的子女的遗传差异与基因重组有关B．纯合子自交会发生基因重组，导致子代发生性状分离C．非同源染色体上的非等位基因的重新组合属于基因重组D．有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合叫做基因重组解析纯合子只能产生一种配子，纯合子自交不会出现基因重组现象。答案B7．5­BrU(5­溴尿嘧啶)既可以与A配对，又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5­BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T­A到G­C的替换A．2次B．3次C．4次D．5次解析基因突变包括碱基(对)的增添、缺失或替换，该题中的5­BrU能使碱基错配，属于碱基(对)的替换，但这种作用发生在复制时新形成的子链中；T－A在第一次复制后会出现异常的5­BrU­A，这种异常的碱基对在第二次复制后会出现异常的5­BrU­C，而5­BrU­C在第三次复制后会出现G－C，过程如图：答案B8．下图为一个二倍体生物细胞内的同源染色体对数的变化曲线。基因重组最可能发生在A．AB段B．CD段C．FG段D．HI段解析由题图可知，CD段细胞内同源染色体的对数加倍，为有丝分裂后期，A～F为有丝分裂过程；GH段细胞内没有了同源染色体，因此FG段为减数第一次分裂过程，HI段为减数第二4次分裂过程；基因重组主要发生在减数第一次分裂前期和后期，即FG段。答案C二、非选择题9．如图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图乙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①②表示的遗传信息流动过程分别是：①____________________；②__________________________。(2)α链碱基组成为________，β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)Ⅱ6基因型是________，Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生一患病男孩的概率是________，要保证Ⅱ9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________。该病十分少见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是________________和__________________。答案(1)DNA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10．(2014·广州检测)下图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)，请分析该过程，回答下列问题：(1)上述两个基因发生突变是由于______________________________________引起的。(2)如图为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为________，表现型是______________________，请在右图中标明基因与染色体的关系。5(3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现突变性状，为什么？可用什么方法让其后代表现出突变性状。(4)a基因和b基因分别控制两种优良性状。请利用已表现出突变性状的植株为实验材料，设计实验，培育出同时具有两种优良性状的植株(用遗传图解表示)。解析(1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。(2)因为A基因和B基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于图中两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以该细胞的基因型应该是AaBB，性状是扁茎缺刻叶。(3)植株虽已突变但由于A对a的显性作用，B对b的显性作用，在植株上并不能表现出突变性状；当突变发生于体细胞时，突变基因不能通过有性生殖传给子代。要想让子代表现出突变性状，可对突变部位的组织细胞进行组织培养，然后让其自交，后代中即可出现突变性状。(4)杂交育种和单倍体育种两种方法都能取得不错的效果。答案(1)一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB扁茎缺刻叶(提示表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可，图略)(3)该突变均为隐性突变，且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中，不能通过有性生殖传递给子代。取发生基因突变部位的组织细胞，通过组织培养技术获得试管苗，让其自交，其子代即可表现突变性状。6[真题集训]1．(2012·江苏高考)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(见下图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换解析由于“缺失染色体的花粉不育”，所以以该植株为父本，理论上测交后代应该全部表现为白色性状。后代中出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小；也有可能是减数第一次分裂的四分体时期非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，B基因转移到染色单体1或2上，这种情况最为常见。答案D2．(2013·海南单科)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7解析据基因突变的含义可知，基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变，故A正确。由于密码子具有简并性，不同基因编码的蛋白质有可能相同或不同，故B正确。生物起源于共同的原始祖先，生物体蛋白质的合成中都共用同一套遗传密码，故C正确。由题可知B1与B2正常情况下应为一对同源染色体上的一对等位基因，当其在减数分裂形成配子时，通常应随同源染色体的彼此分开，而相应的等位基因也随之彼此分离。故B1与B2不可能同时存在于同一个配子中，D错误。答案D3．(2013·山东理综)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如上图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子由________变为________。正常情况下，基因R在细胞中最多有________个，其转录时的模板位于________(填“a”或“b”)链中。(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状不分离植株所占的比例为________，用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为________。(3)基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是__________________。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是__________________________。(4)现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。(注：各类型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡)实验步骤：①__________________________________________。②观察、统计后代表现性及比例结果预测：Ⅰ若____________________，则为图甲所示的基因组成；8Ⅱ若____________________，则为图乙所示的基因组成；Ⅲ若____________________，则为图丙所示的基因组成。解析(1)由起始密码子(mRNA上)为AUG可知，基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链。对M基因来说，箭头处C突变为A，对应的mRNA上的即是G变成U，所以密码子由GUC变成UUC；正常情况下，基因成对出现，若此植株的基因为RR，则DNA复制后，R基因最多可以有4个。(2)F1为双杂合子，这两对基因又在非同源染色体上，所以符合孟德尔的自由组合定律，F2中自交后性状不分离的指的是纯合子，F2中的四种表现各有一种纯合子，且比例各占F