《2018-2019學(xué)年高中生物 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學(xué)案 新人教版必修2.doc》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中生物 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學(xué)案 新人教版必修2.doc（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第1節(jié)　基因突變和基因重組 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.結(jié)合實(shí)例，分析基因突變的原因。2.概述基因突變的概念、類(lèi)型和特點(diǎn)。3.解釋基因重組的實(shí)質(zhì)和類(lèi)型。 一、基因突變的實(shí)例 1．鐮刀型細(xì)胞貧血癥 (1)致病機(jī)理 ①直接原因：谷氨酸纈氨酸。 ②根本原因：基因中堿基對(duì)。 (2)結(jié)論：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因的一個(gè)堿基對(duì)改變而產(chǎn)生的一種遺傳病。 2．基因突變的概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。 歸納總結(jié) 1．基因突變是基因內(nèi)部堿基對(duì)的種類(lèi)和數(shù)目的變化，即改變了基因的結(jié)構(gòu)和種類(lèi)，但一條染色體上的基因的數(shù)量和位置并未改變。 2．基因突變的類(lèi)型圖解 3．只要是基因分子結(jié)構(gòu)內(nèi)的變化，不管是1個(gè)堿基對(duì)的改變還是多個(gè)堿基對(duì)的改變都是基因突變。 例1　下圖表示人類(lèi)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，已知谷氨酸的密碼子是GAA，由此分析正確的是(　　) A．控制血紅蛋白合成的一段基因任意一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生替換都會(huì)引起貧血癥 B．②過(guò)程是以α鏈為模板，以脫氧核苷酸為原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的 C．轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端裸露的三個(gè)堿基可能是CAU D．人發(fā)生此貧血癥的根本原因在于蛋白質(zhì)中的一個(gè)谷氨酸被纈氨酸取代 答案　C 解析　控制血紅蛋白合成的一段基因中的一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生替換，使谷氨酸替換為纈氨酸，從而引起貧血癥；②過(guò)程是以α鏈為模板，但合成的是mRNA，所用原料是核糖核苷酸；根據(jù)纈氨酸的密碼子是GUA可知，對(duì)應(yīng)的tRNA上的反密碼子為CAU；人類(lèi)患鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是基因上的堿基對(duì)被替換。 例2　如果一個(gè)基因的中部缺失了1個(gè)核苷酸對(duì)，不可能的后果是(　　) A．沒(méi)有蛋白質(zhì)產(chǎn)物 B．翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止 C．所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個(gè)氨基酸 D．翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化 答案　A 解析　基因的中部若編碼區(qū)缺少1個(gè)核苷酸對(duì)，該基因仍然能表達(dá)，但是表達(dá)產(chǎn)物(蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有可能出現(xiàn)下列三種情況：翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止、所控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸減少或者增加多個(gè)氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化。 思維啟迪　基因突變對(duì)蛋白質(zhì)的影響 堿基對(duì) 影響范圍 對(duì)氨基酸序列的影響 替換 小 一般只改變1個(gè)氨基酸 增添 大 不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列 缺失 大 不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列 增添或缺失的位置不同，影響結(jié)果也不一樣：在序列最前端則氨基酸序列全部改變或不能表達(dá)(形成終止密碼子)；在中間某個(gè)位置會(huì)造成肽鏈提前中斷(形成終止密碼子)或插入(或缺失)點(diǎn)后氨基酸序列改變；在該序列最后則不影響表達(dá)或使肽鏈延長(zhǎng)(或變短)。 二、基因突變的原因、特點(diǎn)、意義 1．原因 2．特點(diǎn) 3．意義 例3　基因突變一定會(huì)導(dǎo)致(　　) A．性狀改變 B．遺傳信息的改變 C．遺傳規(guī)律的改變 D．堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的改變 答案　B 解析　基因中堿基對(duì)的替換、增添和缺失一定會(huì)改變基因的堿基排列順序，從而改變遺傳信息。但由于同義密碼子的存在，可能不改變?cè)撁艽a子決定的氨基酸。同時(shí)蛋白質(zhì)中次要位置的個(gè)別氨基酸的改變，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能并無(wú)大的影響，因此性狀不一定發(fā)生改變。 思維啟迪　基因突變有的會(huì)導(dǎo)致性狀改變，有的則不改變性狀，主要有下列幾種情況： (1)一種氨基酸可以由多種密碼子決定(密碼子的簡(jiǎn)并性)，當(dāng)突變后的DNA轉(zhuǎn)錄成的密碼子仍然決定同種氨基酸時(shí)，這種突變不會(huì)引起生物性狀的改變。 (2)突變成的隱性基因在雜合子中不會(huì)引起性狀的改變。 (3)若突變發(fā)生在非編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列中，不會(huì)引起性狀改變。 例4　(2018唐山高一檢測(cè))人類(lèi)的血管性假血友病基因位于第12號(hào)染色體上，目前該病有20多種類(lèi)型，這表明基因突變具有(　　) A．可逆性 B．不定向性 C．普遍性 D．稀有性 答案　B 解析　由題意可知，控制人類(lèi)血管性假血友病的基因有20多種類(lèi)型，說(shuō)明基因突變具有不定向性，該位點(diǎn)上的基因產(chǎn)生了多個(gè)等位基因。 三、基因重組 1．概念 基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合。 2．類(lèi)型 類(lèi)型 發(fā)生時(shí)期 實(shí)質(zhì) 圖示 自由組合型 減數(shù)第一次分裂后期 非同源染色體上的非等位基因自由組合 　交叉互換型　 減數(shù)第一次分裂前期 同源染色體上的等位基因隨著同源染色體非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換 3.意義 基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代，是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。 例5　下列關(guān)于基因重組的敘述，正確的是(　　) A．黃圓與綠皺豌豆雜交，后代產(chǎn)生黃皺與綠圓個(gè)體是基因重組的結(jié)果 B．基因重組產(chǎn)生原來(lái)沒(méi)有的新性狀 C．雜合子自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離 D．基因重組是生物變異的根本來(lái)源 答案　A 解析　基因突變產(chǎn)生原來(lái)沒(méi)有的新性狀，是生物變異的根本來(lái)源，B、D錯(cuò)誤；雜合子自交導(dǎo)致性狀分離是由于等位基因隨著同源染色體的分開(kāi)而分離，不是基因重組，C錯(cuò)誤。 例6　下列配子產(chǎn)生的過(guò)程不是通過(guò)基因重組導(dǎo)致的是(　　) A．基因組成為的個(gè)體產(chǎn)生了Ab和aB的配子 B．基因組成為的個(gè)體產(chǎn)生了Ab和aB的配子 C．基因組成為的個(gè)體產(chǎn)生了ab和AB的配子 D．基因組成為的個(gè)體產(chǎn)生了ABC和abc的配子 答案　A 解析　基因重組有兩種類(lèi)型，一是四分體時(shí)期同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，二是減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上非等位基因的自由組合。A項(xiàng)中是基因突變，B項(xiàng)中是交叉互換，C、D項(xiàng)中是非同源染色體上的非等位基因自由組合。 1．判斷正誤 (1)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因中堿基對(duì)的缺失引起的(　　) (2)基因突變包括堿基對(duì)的替換、缺失和改變(　　) (3)基因突變和基因重組都能使生物產(chǎn)生可遺傳的變異(　　) (4)基因突變的隨機(jī)性是指發(fā)生時(shí)期是隨機(jī)的(　　) (5)基因突變和基因重組都會(huì)產(chǎn)生新基因，改變生物的基因型(　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)　(5) 2．下列有關(guān)基因突變的說(shuō)法，正確的是(　　) ①基因突變是DNA片段的增添、缺失和替換所引起的改變 ②基因突變不一定會(huì)引起生物性狀的改變 ③基因突變只能定向形成新的等位基因 ④基因突變會(huì)造成某些基因的丟失 ⑤生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期都可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變具有普遍性 A．1項(xiàng)正確 B．2項(xiàng)正確 C．3項(xiàng)正確 D．4項(xiàng)正確 答案　A 解析　基因突變是DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，①錯(cuò)誤；基因突變不一定引起性狀的改變，②正確；基因突變是不定向的，③錯(cuò)誤；基因突變能改變基因的結(jié)構(gòu)，但不會(huì)改變基因的數(shù)目，④錯(cuò)誤；⑤中體現(xiàn)的是基因突變的隨機(jī)性，⑤錯(cuò)誤。 3．下列關(guān)于基因重組的說(shuō)法中，不正確的是(　　) A．基因重組是形成生物多樣性的重要原因之一 B．基因重組能夠產(chǎn)生多種表現(xiàn)型 C．基因重組可以發(fā)生在酵母菌進(jìn)行出芽生殖時(shí) D．一對(duì)同源染色體的非姐妹染色單體上的基因可以發(fā)生重組 答案　C 解析　基因重組可導(dǎo)致出現(xiàn)新的基因型，進(jìn)而出現(xiàn)新性狀，它發(fā)生在有性生殖過(guò)程中，而出芽生殖為無(wú)性生殖。同源染色體的非姐妹染色單體上的基因可發(fā)生交叉互換，屬于基因重組。 4．多代均為紅眼的果蠅群體中，出現(xiàn)了一只白眼雄果蠅。將紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅。兩次出現(xiàn)白眼果蠅的原因分別是(　　) A．基因突變、基因突變 B．基因突變、基因重組 C．基因重組、基因重組 D．基因重組、基因突變 答案　B 解析　“多代均為紅眼的果蠅群體”說(shuō)明是純合子，后代出現(xiàn)白眼的則為基因突變；紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅，是基因重組的結(jié)果。 5．血紅蛋白異常會(huì)產(chǎn)生貧血癥狀，結(jié)合減數(shù)分裂過(guò)程的曲線(xiàn)圖和細(xì)胞分裂圖，回答下列問(wèn)題： (1)血紅蛋白發(fā)生異常變化的根本原因是__________________________________________，此種變異一般發(fā)生于甲圖中________階段，此種變異一般最大的特點(diǎn)是能產(chǎn)生____________。 (2)基因重組可以發(fā)生于乙圖中________時(shí)期，除此之外還有可能發(fā)生于____________。 答案　(1)控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生了突變　2～3　新基因　(2)C　減數(shù)第一次分裂后期 解析　(1)蛋白質(zhì)的合成是由基因控制的，所以蛋白質(zhì)變化的根本原因是相應(yīng)基因發(fā)生了變化，屬于基因突變，它一般發(fā)生于細(xì)胞分裂間期的DNA復(fù)制時(shí)期，基因突變的結(jié)果是能夠產(chǎn)生新的基因。(2)基因重組有兩種類(lèi)型，均發(fā)生于減數(shù)分裂過(guò)程中，即減數(shù)第一次分裂后期的非同源染色體的自由組合和減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期的交叉互換。 6．如圖為具有兩對(duì)相對(duì)性狀的某自花傳粉的植物種群中甲植株(純種)的一個(gè)A基因和乙植株(純種)的一個(gè)B基因發(fā)生突變的過(guò)程(已知A基因和B基因是獨(dú)立遺傳的)，請(qǐng)分析該過(guò)程，回答下列問(wèn)題： (1)上述兩個(gè)基因發(fā)生突變是由于__________________引起的。 (2)如圖為甲植株發(fā)生了基因突變的細(xì)胞，它的基因型為_(kāi)___________，表現(xiàn)型是__________________，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)明基因與染色體的關(guān)系。 (3)甲、乙發(fā)生基因突變后，該植株及其子一代均不能表現(xiàn)突變性狀，為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)一個(gè)堿基的替換(或堿基對(duì)改變或基因結(jié)構(gòu)的改變) (2)AaBB　扁莖缺刻葉　圖略(表示出兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上即可) (3)該突變均為隱性突變，且基因突變均發(fā)生在甲和乙的體細(xì)胞中時(shí)，不能通過(guò)有性生殖傳遞給子代 解析　(1)由圖可知，甲植株和乙植株都發(fā)生了堿基的替換。(2)因?yàn)锳基因和B基因是獨(dú)立遺傳的，所以這兩對(duì)基因應(yīng)該分別位于圖中的兩對(duì)同源染色體上。又由于甲植株(純種)的一個(gè)A基因發(fā)生突變，所以該細(xì)胞的基因型應(yīng)該是AaBB，性狀是扁莖缺刻葉。(3)甲、乙植株雖已突變但由于A(yíng)對(duì)a的顯性作用，B對(duì)b的顯性作用，在植株上并不能表現(xiàn)出突變性狀。當(dāng)突變發(fā)生于體細(xì)胞時(shí)，突變基因不能通過(guò)有性生殖傳給子代。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　基因突變 1．關(guān)于基因突變的敘述正確的是(　　) A．物理、化學(xué)、生物因素引起基因突變的機(jī)制是有區(qū)別的 B．基因突變不一定會(huì)引起遺傳信息的改變 C．基因堿基對(duì)的缺失、增添、替換中對(duì)性狀影響最小的一定是替換 D．基因突變的方向與環(huán)境變化有明確的因果關(guān)系，為進(jìn)化提供最初原始材料 答案　A 解析　易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類(lèi)：物理因素、化學(xué)因素和生物因素。例如，紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA；亞硝酸、堿基類(lèi)似物等能改變核酸的堿基；某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA等，故三種因素引起基因突變的機(jī)制有區(qū)別。 2．納米技術(shù)將激光束的寬度聚焦到納米范圍內(nèi)，可對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把至今尚令人類(lèi)無(wú)奈的癌癥、遺傳病徹底根治。對(duì)DNA的修復(fù)屬于(　　) A．基因互換 B．基因重組 C．基因突變 D．染色體變異 答案　C 解析　對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)改變了基因結(jié)構(gòu)，屬于基因突變。 3．人類(lèi)能遺傳的基因突變，常發(fā)生在(　　) A．減數(shù)第二次分裂 B．四分體時(shí)期 C．減數(shù)第一次分裂前的間期 D．有絲分裂間期 答案　C 解析　基因突變發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，其中體細(xì)胞突變一般不能遺傳給后代，所以人類(lèi)能遺傳的基因突變，常發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期。 4．如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生突變，導(dǎo)致1169位賴(lài)氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是(　　) A．①處插入堿基對(duì)G—C B．②處堿基對(duì)A—T替換為G—C C．③處缺失堿基對(duì)A—T D．④處堿基對(duì)G—C替換為A—T 答案　B 解析　根據(jù)圖中1168位的甘氨酸的密碼子GGG可知，WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的。1169位的賴(lài)氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴(lài)氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG，從而推知該基因發(fā)生的突變是②處堿基對(duì)A—T被替換為G—C。 5．下圖表示基因突變的一種情況，其中a、b是核酸鏈，c是肽鏈。下列說(shuō)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(méi)有改變，所以沒(méi)有發(fā)生基因突變 C．圖中氨基酸沒(méi)有改變的原因是密碼子具有簡(jiǎn)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錯(cuò)誤；圖中DNA分子中發(fā)生了堿基對(duì)的替換，該基因就發(fā)生了基因突變，B錯(cuò)誤；圖中密碼子發(fā)生了改變，但氨基酸沒(méi)有改變，體現(xiàn)了密碼子的簡(jiǎn)并性(兼并性)，C正確；基因突變是DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或替換，是微觀(guān)變化，D錯(cuò)誤。 6．一雙鏈DNA分子，在復(fù)制解旋時(shí)，一條鏈上的G變成C，則DNA分子經(jīng)n次復(fù)制后，發(fā)生差錯(cuò)的DNA占(　　) A.B.C.D. 答案　A 解析　DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，由異常鏈作為模板復(fù)制的子代分子全部發(fā)生突變；而正常鏈作為模板復(fù)制的子代分子全部正常。 題組二　基因重組 7．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)致純合子自交后代出現(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的交叉互換有關(guān)，A正確，B錯(cuò)誤；純合子自交后代不出現(xiàn)性狀分離，C錯(cuò)誤；同卵雙生個(gè)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(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。 8．(2018臨沂檢測(cè))下面有關(guān)基因重組的說(shuō)法，不正確的是(　　) A．基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，是生物變異的重要來(lái)源之一 B．基因重組產(chǎn)生原來(lái)沒(méi)有的新基因，從而改變基因中的遺傳信息 C．基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會(huì)表達(dá)為新的表現(xiàn)型 D．基因重組能產(chǎn)生原來(lái)沒(méi)有的新性狀組合 答案　B 解析　基因重組包括同源染色體交叉互換和非同源染色體自由組合，前者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，后者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，是生物變異的重要來(lái)源之一，A項(xiàng)正確；基因突變產(chǎn)生原來(lái)沒(méi)有的新基因，基因重組不能產(chǎn)生新基因，只能產(chǎn)生新基因型，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因重組能產(chǎn)生新的基因型，但基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會(huì)表達(dá)為新的表現(xiàn)型，C、D項(xiàng)均正確。 9．有性生殖生物的后代性狀差異，主要來(lái)自基因重組，下列過(guò)程中可以發(fā)生基因重組的是(　　) 親代：　　　　　AaBb　　　　　　AaBb 　　　　　　↓①　　　　　　↓② 配子：　AB　Ab　aB　ab　AB　Ab　aB　ab 　　　　　　　　　↓③ 子代：　　　　A_B_　A_bb　aaB_　aabb A．①②B．①③C．②③D．③ 答案　A 解析　基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，主要包括兩種類(lèi)型，一種是在四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換，一種是在減數(shù)第一次分裂后期，位于非同源染色體上的非等位基因的自由組合。 10．以下幾種生物，其可遺傳的變異既可以來(lái)自基因突變，又可以來(lái)自基因重組的是(　　) A．藍(lán)藻 B．噬菌體 C．煙草花葉病毒 D．豌豆 答案　D 解析　基因突變可以發(fā)生在所有生物中，而基因重組只發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都無(wú)法進(jìn)行有性生殖，而豌豆可以進(jìn)行有性生殖，所以豌豆既可以發(fā)生基因突變，也可以發(fā)生基因重組。 11．如圖所示為某雄性哺乳動(dòng)物某一時(shí)期細(xì)胞中染色體組成及其上的部分基因。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．該細(xì)胞含有同源染色體 B．該細(xì)胞在DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生了基因突變 C．該細(xì)胞在四分體時(shí)期發(fā)生了交叉互換 D．該細(xì)胞形成的子細(xì)胞的基因型有2種或3種 答案　C 解析　圖中1號(hào)與2號(hào)染色體、3號(hào)與4號(hào)染色體是同源染色體。2號(hào)染色體中姐妹染色單體相同位置的基因不同，是由基因突變引起的，如果是由交叉互換導(dǎo)致的，則1號(hào)染色體中姐妹染色單體上的基因也應(yīng)該不同。若該細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂，則形成的子細(xì)胞的基因型有ab、AB、aB或aB、ab、Ab 3種；若該細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，則形成的子細(xì)胞的基因型有AaBb、aaBb 2種。 12．如圖是某二倍體(AABb)動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖。下列據(jù)圖判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．甲細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因突變 B．乙細(xì)胞表明該動(dòng)物在減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生了基因突變 C．丙細(xì)胞表明該動(dòng)物在減數(shù)第一次分裂時(shí)發(fā)生了交叉互換 D．甲、乙、丙所產(chǎn)生的變異均可遺傳給后代 答案　D 解析　據(jù)題干中甲、乙、丙是同一個(gè)二倍體動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖分析可知：甲細(xì)胞處于有絲分裂后期，染色體上基因A與a不同，是基因突變的結(jié)果；乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，其染色體上基因A與a不同，只能是基因突變的結(jié)果；丙細(xì)胞也處于減數(shù)第二次分裂后期，基因B與b所在的染色體顏色不一致，則染色體上基因B與b不同是交叉互換造成的。若甲細(xì)胞分裂產(chǎn)生體細(xì)胞，產(chǎn)生的變異一般不遺傳給后代。 [綜合強(qiáng)化] 13．下面左圖表示人類(lèi)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，右圖是一個(gè)家庭中該病的遺傳系譜圖(Hba代表致病基因，HbA代表正常的等位基因)，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題(已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG)。 　 (1)圖中①過(guò)程發(fā)生在__________期，②過(guò)程表示__________。 (2)α鏈堿基組成為_(kāi)_________，β鏈堿基組成為_(kāi)_________。 (3)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病基因位于__________染色體上，屬于__________性遺傳病。 (4)Ⅱ8的基因型是____________________，Ⅱ6和Ⅱ7再生一個(gè)患病男孩的概率為_(kāi)_________，要保證Ⅱ9婚配后子代不患此病，從理論上說(shuō)其配偶的基因型必須為_(kāi)_________。 (5)若圖中正常基因片段中CTT突變?yōu)镃TC，由此控制的生物性狀是否可能發(fā)生改變？__________。為什么？______________________________________。 答案　(1)細(xì)胞分裂間　轉(zhuǎn)錄　(2)CAT　GUA　(3)?！‰[　(4)HbAHbA或HbAHba　　HbAHbA　(5)不可能　改變后的密碼子對(duì)應(yīng)的還是谷氨酸 解析　(1)圖中①過(guò)程表示DNA分子的復(fù)制，發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，圖中②過(guò)程表示轉(zhuǎn)錄。(2)α鏈中與GTA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的堿基是CAT，轉(zhuǎn)錄后形成的堿基序列為GUA。(3)由圖中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病推知，鐮刀型細(xì)胞貧血癥的遺傳方式是常染色體隱性遺傳。(4)通過(guò)圖中判斷出Ⅰ3、Ⅰ4的基因型均為HbAHba，所以他們的后代Ⅱ8的基因型為HbAHbA或HbAHba；由于Ⅱ6和Ⅱ7的基因型均為HbAHba，所以生出HbaHba的概率為，生出男孩的概率為，所以生出患病男孩的概率為。后代表現(xiàn)顯性性狀的同時(shí)又不發(fā)生性狀分離的條件是其中一個(gè)親代為顯性純合子。(5)由于兩種堿基序列經(jīng)轉(zhuǎn)錄后形成的密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，所以生物性狀不發(fā)生改變。 14. (2018新鄉(xiāng)一中模擬)小香豬背部皮毛顏色是由位于兩對(duì)常染色體上的兩對(duì)等位基因(A、a和B、b)共同控制的，共有四種表現(xiàn)型：黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。 (1)如圖為一只黑色小香豬(AaBb)產(chǎn)生的一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞，1位點(diǎn)為A基因，2位點(diǎn)為a基因，某同學(xué)認(rèn)為該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是基因突變或交叉互換。 ①若是發(fā)生交叉互換，則該初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的配子的基因型是______________________。 ②若是發(fā)生基因突變，且為隱性突變，該初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的配子的基因型是______________或____________。 (2)某同學(xué)欲對(duì)上面的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)方案：用該黑色小香豬(AaBb)與基因型為_(kāi)_______的雌性個(gè)體進(jìn)行交配，觀(guān)察子代的表現(xiàn)型。 結(jié)果預(yù)測(cè)：①如果子代____________________________，則發(fā)生了交叉互換。 ②如果子代____________________________________，則基因發(fā)生了隱性突變。 答案　(1)①AB、Ab、aB、ab?、贏(yíng)B、aB、ab　Ab、aB、ab (2)aabb　結(jié)果預(yù)測(cè)：①出現(xiàn)黑色、褐色、棕色和白色四種表現(xiàn)型?、诔霈F(xiàn)黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三種表現(xiàn)型 解析　題圖中1與2為姐妹染色單體，在正常情況下，姐妹染色單體上對(duì)應(yīng)位點(diǎn)的基因是相同的，若不相同，則可能是發(fā)生了基因突變或交叉互換，若是發(fā)生交叉互換，則該初級(jí)精母細(xì)胞可產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab 4種基因型的配子，與基因型為ab的卵細(xì)胞結(jié)合，子代出現(xiàn)黑色、褐色、棕色和白色四種表現(xiàn)型；若是基因發(fā)生隱性突變，既A→a，則該初級(jí)精母細(xì)胞可產(chǎn)生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三種基因型的配子，與基因型為ab的卵細(xì)胞結(jié)合，子代可出現(xiàn)黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三種表現(xiàn)型。 15．一種α鏈異常的血紅蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及對(duì)應(yīng)的密碼子與正常血紅蛋白(HbA)的差異如下： 血紅 蛋白 部分α鏈血紅蛋白的密碼子及其氨基酸的順序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 HbA ACC 蘇氨 酸 UCC 絲氨 酸 AAA 賴(lài)氨 酸 UAC 酪氨 酸 CGU 精氨 酸 UAA 終止 Hbwa ACC 蘇氨 酸 UCA 絲氨 酸 AAU 天冬 酰胺 ACC 蘇氨 酸 GUU 纈氨 酸 AAG 賴(lài)氨 酸 CCU 脯氨 酸 CGU 精氨 酸 UAG 終止 (1)Hbwa異常的直接原因是α鏈第________位的________(氨基酸)對(duì)應(yīng)的密碼子缺失了一個(gè)堿基，從而使合成的肽鏈的氨基酸的順序發(fā)生改變，缺失的堿基是________。 (2)異常血紅蛋白α鏈發(fā)生變化的根本原因是______________________。 (3)這種變異類(lèi)型屬于______________，一般發(fā)生的時(shí)期是在____________________。這種變異與其他可遺傳變異相比，最突出的特點(diǎn)是能產(chǎn)生____________________。 答案　(1)138　絲氨酸　C　(2)控制血紅蛋白α鏈合成的基因中一個(gè)堿基對(duì)C≡G缺失　(3)基因突變　細(xì)胞分裂的間期(DNA復(fù)制時(shí)期)　新基因 解析　(1)發(fā)生異常前后，138位的密碼子分別為UCC和UCA，與139位相結(jié)合，進(jìn)行比較可知mRNA中缺失了堿基C。 (2)從基因?qū)哟畏治霾攀亲罡镜脑颉? (3)這種發(fā)生在分子水平的個(gè)別堿基對(duì)的改變屬于基因突變，由于間期DNA會(huì)因復(fù)制而解旋使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，易發(fā)生基因突變。