2017-2018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

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1、 第1節(jié) 基因突變和基因重組 1.基因突變有堿基對的替換、增添和缺失三種方式。 2．基因突變會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。 3．誘發(fā)基因突變的因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素。 4．基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性及多害少利性的特點(diǎn)。 5．基因突變可以產(chǎn)生新基因，而基因重組只能產(chǎn)生新的基因型。 6．基因重組包括非同源染色體上非等位基因的自由組合和同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換兩種類型。 基因突變 [自讀教材·夯基礎(chǔ)] 1．基因突變的實(shí)例和概念 (1)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因： ①圖解： ② (2)基因突變的概

2、念： ①類型：有堿基對的替換、增添和缺失。 ②結(jié)果：基因結(jié)構(gòu)的改變。 2．基因突變對后代的影響[判斷] (1)發(fā)生在配子中的基因突變，可遵循遺傳規(guī)律傳給后代。(√) (2)發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變，一定不能遺傳給后代。(×) 3．基因突變的原因[連線] 4．基因突變的特點(diǎn) 特點(diǎn) 解釋 普遍性 在各種生物中都可發(fā)生 隨機(jī)性 在任何時(shí)期、任何細(xì)胞和任何DNA中都可發(fā)生 不定向性 可向不同方向突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因 低頻性 基因突變的頻率是很低的 多害少利性 基因突變大多數(shù)是有害的 　　5.意義 (1)新基因產(chǎn)生的途徑。 (2)生物變

3、異的根本來源。 (3)生物進(jìn)化的原始材料。 1．結(jié)合DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制過程，分析DNA分子復(fù)制時(shí)容易發(fā)生基因突變的原因。 提示：DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA雙鏈要解旋，此時(shí)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易導(dǎo)致堿基對的數(shù)量或排列順序改變，從而使遺傳信息改變。 2．基因突變導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，這種改變具體表現(xiàn)在哪些方面？這種改變在光鏡下能觀察到嗎？ 提示：脫氧核苷酸(堿基)的種類、數(shù)量、排列順序的改變引起遺傳信息的改變。這種改變在光鏡下不能觀察到。 3．基因突變一定會(huì)改變遺傳信息和生物性狀嗎？試分析原因。 提示：①遺傳信息一定改變。基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失和替換，基因中脫氧核苷酸的

4、排列順序代表遺傳信息。發(fā)生基因突變后，遺傳信息會(huì)發(fā)生改變。②生物性狀不一定發(fā)生改變。發(fā)生堿基對的改變時(shí)，由于密碼子的簡并性，可能并不改變蛋白質(zhì)中的氨基酸序列，不改變生物的性狀；發(fā)生隱性突變時(shí)，生物的性狀也不一定改變。 [跟隨名師·解疑難] 1．基因突變的類型 2．基因突變與生物性狀的關(guān)系 3.基因突變的不定向性圖示分析 圖中基因A可以突變成a1、a2、a3，它們之間也可以相互突變，并互稱為等位基因。 [特別提醒]　 (1)基因突變一般發(fā)生在DNA復(fù)制過程中。 (2)基因突變不會(huì)改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和所在位置。 基因重組 [自讀教材·夯基礎(chǔ)] 1．概念

5、 (1)發(fā)生過程：有性生殖過程中。 (2)實(shí)質(zhì)：控制不同性狀的基因重新組合。 2．類型 類型 發(fā)生時(shí)期 實(shí)質(zhì) 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等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換 　　3.意義 (1)是生物變異的重要來源。 (2)對生物進(jìn)化具有重要意義。 1．請判斷下列兩種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是否屬于基因重組并分析原因。 (1)高莖豌豆自交后代出現(xiàn)高莖和矮莖豌豆。 提示：否。雜合高莖豌豆自交后代中出現(xiàn)矮莖豌豆，是控制同一性狀的等位基因分離的結(jié)果，而基因

6、重組指的是控制不同性狀的基因重新組合。 (2)黃色圓粒豌豆自交后代中出現(xiàn)黃皺、綠圓和綠皺豌豆。 提示：是。雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)黃皺、綠圓、綠皺豌豆，是由于兩對非同源染色體上控制豌豆兩種性狀的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而重新組合的結(jié)果。 2．基因重組產(chǎn)生新基因了嗎？ 提示：沒有?；蛑亟M只是將原有的基因進(jìn)行了重新組合，沒有產(chǎn)生新基因。 3．病毒和原核生物可遺傳變異的來源是否有基因重組？為什么？ 提示：沒有。因?yàn)榛蛑亟M發(fā)生在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，而病毒和原核生物均不進(jìn)行有性生殖。 [跟隨名師·解疑難] 1．基因重組圖解分析 2．基因突變和基因重組的比較

7、 項(xiàng)目 基因突變 基因重組 發(fā)生時(shí)間 有絲分裂間期、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 發(fā)生原因 在一定外界或內(nèi)部因素作用下，DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，引起基因結(jié)構(gòu)的改變 減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，或非同源染色體上非等位基因的自由組合 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的原核生物 種類 ①自然突變②人工誘變 ①基因自由組合②基因交叉互換 結(jié)果 產(chǎn)生新基因，控制新性狀 產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因 意義 是生物變異的根本來源，生物進(jìn)化的原始材料 生物變異的重要來源，

8、有利于生物進(jìn)化 聯(lián)系 通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ) 基因突變及其與性狀的關(guān)系 [例1]　下圖為人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)生一種突變，導(dǎo)致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是(　　) A．①處插入堿基對G—C B．②處堿基對A—T替換為G—C C．③處缺失堿基對A—T D．④處堿基對G—C替換為A—T [思路點(diǎn)撥] [解析]　根據(jù)圖中1 168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mR

9、NA的，那么1169位的賴氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG，由此可推知該基因發(fā)生的突變是②處堿基對A—T被替換為G—C，故正確選項(xiàng)為B。 [答案]　B 規(guī)律方法 據(jù)生物性狀的改變判斷基因突變的類型 (1)性狀不改變?最可能為堿基替換。 (2)只有一個(gè)氨基酸種類改變?最可能為堿基替換。 (3)氨基酸種類、數(shù)量和排列順序都發(fā)生改變?最可能為堿基對的增添或缺失。 如果一個(gè)基因的中部缺失了1個(gè)核苷酸對，下列后果中不可能出現(xiàn)的是(　　) A．沒有蛋白質(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)

10、中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化 解析：選A　基因的中部若缺少1個(gè)核苷酸對，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)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。 基因重組的類型 [例2]　下列關(guān)于基因重組的說法，錯(cuò)誤的是(　　) A．生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合屬于基因重組 B．減數(shù)分裂四分體時(shí)期，由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)致基因重組 C．減數(shù)分裂過程中，隨著非同源染色體上的基因自由組合可導(dǎo)致基因重組 D．一般情況下，水

11、稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能 [思路點(diǎn)撥] [解析]　基因重組是在有性生殖中，控制不同性狀的基因重新組合的過程，選項(xiàng)A正確；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，減Ⅰ前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換和減Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基因自由組合都會(huì)引起基因重組，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；花藥內(nèi)發(fā)生減數(shù)分裂形成花粉粒，根尖分生區(qū)只進(jìn)行有絲分裂，選項(xiàng)D正確。 [答案]　B 規(guī)律方法 姐妹染色單體含有等位基因的原因 基因突變或交叉互換都會(huì)導(dǎo)致姐妹染色單體中含有等位基因(如右圖)。在確定變異類型時(shí)，可根據(jù)題意來確定，方法如下： (1)若為體細(xì)胞有絲分裂(如根尖分生區(qū)細(xì)胞、受

12、精卵等)，則只能是基因突變造成的； (2)若為減數(shù)分裂，則原因是基因突變(間期)或基因重組(減數(shù)第一次分裂)； (3)若題目中問造成B、b不同的根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根本來源——基因突變； (4)若題目中有“××分裂××?xí)r期”提示，如減Ⅰ前期造成的則考慮交叉互換，間期造成的則考慮基因突變。 1．探究環(huán)境因子與基因突變的關(guān)系。 2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究基因突變是顯性突變還是隱性突變。 典例剖析 已知物質(zhì)D是某微生物生長所必需的，它的合成途徑如圖所示。 野生型在只含物質(zhì)A的培養(yǎng)基上就能正常生長。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有三種突變體(均只有某一基因發(fā)生突變)，均不能在只含物質(zhì)A的培養(yǎng)基

13、上正常生長，請?jiān)O(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案，區(qū)分出三種突變體的突變基因，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (1)實(shí)驗(yàn)方案：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果： ①如果___________________________________________________，說明基因A突變。 ②如果________________________________________，

14、說明基因B突變。 ③如果__________________________________________，說明基因C突變。 [解析]　(1)圖中信息表明，基因A、B、C分別控制酶A、B、C的合成，進(jìn)而分別催化合成物質(zhì)B、C、D。野生型果蠅同時(shí)具有基因A、B、C，只要培養(yǎng)基中含有物質(zhì)A，最終可轉(zhuǎn)化為其生長所必需的物質(zhì)D。 (2)若某一基因突變，則不能合成相應(yīng)的酶，也就不能催化生成相應(yīng)的物質(zhì)，此種生物必須在添加相應(yīng)的物質(zhì)后才能生長，因此可通過控制培養(yǎng)基物質(zhì)的成分來判斷基因突變的情況。 [答案]　(1)將這三種突變體分別放在只含物質(zhì)B、只含物質(zhì)C的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，觀察生長情況 (2)①在

15、只含物質(zhì)B和只含物質(zhì)C的培養(yǎng)基中都能正常生長 ②在只含物質(zhì)B的培養(yǎng)基中不能正常生長，在只含物質(zhì)C的培養(yǎng)基中能正常生長 ③在只含物質(zhì)B和只含物質(zhì)C的培養(yǎng)基中都不能正常生長 歸納拓展 顯性突變和隱性突變的判定 (1)類型 (2)判定方法： ①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。 ②讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷。 [隨堂基礎(chǔ)鞏固] 1．下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是(　　) A．不同基因突變的頻率是相同的 B．基因突變的方向是由環(huán)境決定的 C．一個(gè)基因可以向多個(gè)方向突變 D．細(xì)胞的分裂中期不發(fā)生基因突變 解析：選C　不同生物和同一

16、生物個(gè)體的不同基因的自發(fā)突變率是不相同的；基因突變由環(huán)境因素誘導(dǎo)，但其不決定基因突變的方向；基因突變是隨機(jī)的，多發(fā)生在間期DNA分子復(fù)制時(shí)，但在其他時(shí)期也可能發(fā)生。 2．關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．等位基因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(huì)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 解析：選B　基因突變具有不定向性，等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因；X射線的照射會(huì)影響基因B和基因b的突變率；基因B中的堿基對G—C被堿基對

17、A—T替換可導(dǎo)致基因突變；在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變。 3．下列關(guān)于基因突變和基因重組的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．基因突變和基因重組都對生物進(jìn)化有重要意義 B．基因突變能改變基因中的堿基序列，而基因重組只能改變基因型 C．真核細(xì)胞分裂過程中的基因重組只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 D．基因突變和基因重組都能發(fā)生在受精過程中 解析：選D　基因突變能夠產(chǎn)生新基因，基因重組能夠產(chǎn)生新的基因型，都對生物進(jìn)化有重要意義；基因突變可以改變基因中的堿基序列，但基因重組只能改變生物個(gè)體的基因型；真核細(xì)胞的分裂包括有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂三種方式，而自然狀態(tài)下基因重組發(fā)

18、生在有性生殖過程中，即減數(shù)分裂過程中；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，基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，故D錯(cuò)誤。 4．我國研究人員發(fā)現(xiàn)“DEP1”基因的突變能促進(jìn)超級稻增產(chǎn)，這一發(fā)現(xiàn)將有助于研究和培育出更高產(chǎn)的水稻新品種。以下說法正確的是(　　) A．水稻產(chǎn)生的突變基因一定能遺傳給它的子代 B．該突變基因可能在其他農(nóng)作物增產(chǎn)中發(fā)揮作用 C．基因突變產(chǎn)生的性狀對于生物來說大多有利 D．該突變基因是生物隨環(huán)境改變而產(chǎn)生的適應(yīng)性的突變 解析：選B　基因突變絕大多數(shù)是有害的，少數(shù)是有利的，基因突變不一定遺傳給后代；基因突變是不定向的，不是適應(yīng)環(huán)境的改變。 5．雌果蠅某染

19、色體上的DNA分子中一個(gè)脫氧核苷酸對發(fā)生了替換，其結(jié)果是(　　) A．該雌果蠅性狀一定發(fā)生變化 B．形成的卵細(xì)胞中一定有該突變的基因 C．此染色體的化學(xué)成分發(fā)生改變 D．此染色體上基因的數(shù)目和排列順序不改變 解析：選D　有些氨基酸是由幾個(gè)不同的密碼子決定的，因此DNA分子中一個(gè)脫氧核苷酸對發(fā)生了替換，合成的蛋白質(zhì)不一定發(fā)生變化，因此該雌果蠅的性狀不一定發(fā)生變化。如果替換發(fā)生在體細(xì)胞中，則形成的卵細(xì)胞中就沒有該突變的基因。染色體的化學(xué)成分不會(huì)發(fā)生改變。 6．由于基因突變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的一個(gè)賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)以下圖表回答問題： 第一個(gè) 字母 第二個(gè)字母 第三

20、個(gè) 字母 U C A G A 異亮氨酸 異亮氨酸 異亮氨酸 甲硫氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 賴氨酸 賴氨酸 絲氨酸 絲氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G 　 (1)圖中Ⅰ過程發(fā)生的場所是________。 (2)除賴氨酸以外，圖解中X是密碼子表中哪一種氨基酸的可能性最??？________。原因是______________________________。 (3)若圖中X是甲硫氨酸，且②鏈與⑤鏈這兩條模板鏈只有一個(gè)堿基不同，那么⑤鏈不同于②鏈上的那個(gè)堿基是___________

21、___。 (4)從表中可看出密碼子具有__________特點(diǎn)，它對生物體生存和發(fā)展的意義是______________________________________________。 解析：(1)過程Ⅰ表示的是翻譯，它發(fā)生在核糖體上。 (2)以賴氨酸所在的位置向上或向左、右與之在同一直線上的有甲硫氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、精氨酸、天冬酰胺，它們與賴氨酸所對應(yīng)的密碼子均有一個(gè)堿基之差，而絲氨酸對應(yīng)的密碼子與之有兩個(gè)堿基之差。 (3)甲硫氨酸對應(yīng)的密碼子是AUG，而與之有一個(gè)堿基之差的賴氨酸對應(yīng)的密碼子是AAG，所以⑤鏈上與mRNA中U相對應(yīng)的堿基是A。 (4)分析表格內(nèi)容我們可以看出

22、，蘇氨酸等都對應(yīng)著多種密碼子，說明密碼子具有簡并性，所以當(dāng)基因突變時(shí)，其對應(yīng)的氨基酸不一定改變，這樣有利于保持性狀的穩(wěn)定性。 答案：(1)核糖體　(2)絲氨酸　要同時(shí)突變兩個(gè)堿基 (3)A　(4)簡并性　保證生物遺傳性狀的穩(wěn)定性 [課時(shí)跟蹤檢測] (滿分50分　時(shí)間25分鐘) 一、選擇題(每小題4分，共24分) 1．運(yùn)動(dòng)員可以通過練習(xí)來提高速度和發(fā)展力量，但是并不能傳遞給下一代，原因是(　　) A．肌細(xì)胞不能攜帶遺傳信息 B．體細(xì)胞發(fā)生的突變不能遺傳 C．生殖細(xì)胞沒有攜帶全套遺傳信息 D．DNA堿基序列不因鍛煉而改變 解析：選D　運(yùn)動(dòng)員通過練習(xí)提高速度和力量，只是外在表現(xiàn)

23、型的改變，并未引起遺傳物質(zhì)的改變，屬于不可遺傳的變異。 2．下列有關(guān)基因重組的敘述中，正確的是(　　) A．基因型為Aa的個(gè)體自交，因基因重組而導(dǎo)致子代性狀分離 B．基因A因替換、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a，這屬于基因重組 C．YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型過程中發(fā)生了基因重組 D．造成同卵雙生姐妹間性狀差異的主要原因是基因重組 解析：選C　Aa個(gè)體自交，后代的性狀分離是由于等位基因的分離和配子之間隨機(jī)結(jié)合而形成的；基因A中堿基對的替換、增添或缺失屬于基因突變；YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型，這屬于基因重組；同卵雙生是由同一受精卵發(fā)育而來的，所以細(xì)胞核中

24、的遺傳物質(zhì)是一樣的，其性狀差異主要是由外界環(huán)境引起的。 3．如圖為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細(xì)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．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(gè)基因突變累積的結(jié)果 C．圖中染色體上的基因變化說明基因突變是隨機(jī)和定向的 D．上述突變的基因一定能傳遞給子代個(gè)體 解析：選B　圖中細(xì)胞的四條染色體的形態(tài)、大小各不相同，不是同源染色體，因此，與結(jié)腸癌有關(guān)的基因不是等位基因；圖示中發(fā)生細(xì)胞癌變需要四個(gè)部位基因發(fā)生突變，這說明結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果；基因突變是不定向的；突變的基因發(fā)生在體細(xì)胞中，不能遺傳給后代。 4

25、．某原核生物因一個(gè)堿基對突變而導(dǎo)致所編碼蛋白質(zhì)的一個(gè)脯氨酸(密碼子有CCU、CCC、CCA、CCG)轉(zhuǎn)變?yōu)榻M氨酸(密碼子有CAU、CAC)?；蛑邪l(fā)生改變的是(　　) A．G≡C變?yōu)門＝A　　 　B．A＝T變?yōu)镃≡G C．鳥嘌呤變?yōu)樾叵汆奏? D．胞嘧啶變?yōu)橄汆堰? 解析：選A　由題中信息可知，決定脯氨酸的密碼子為CCU、CCC，決定組氨酸的密碼子為CAU、CAC，由此可以判斷基因中發(fā)生改變的是G≡C變?yōu)門＝A。 5．下圖表示的是控制正常酶Ⅰ的基因突變后引起的氨基酸序列的改變。①、②兩種基因突變分別是(　　) A．堿基對的替換、堿基對的缺失 B．堿基對的缺失、堿基對的增添 C

26、．堿基對的替換、堿基對的增添或缺失 D．堿基對的增添或缺失、堿基對的替換 解析：選C　從圖中可以看出，突變①只引起一個(gè)氨基酸的改變，所以應(yīng)屬于堿基對的替換。突變②引起多個(gè)氨基酸的改變，所以應(yīng)屬于堿基對的增添或缺失。 6．枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表： 枯草桿菌 核糖體S12蛋白第55—58位的氨基酸序列 鏈霉素與核糖體的結(jié)合 在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率(%) 野生型 …-P--K-P-… 能 0 突變型 …-P--K-P-… 不能 100 注：P：脯氨酸；K：賴氨酸；R：精氨酸。 下列敘述正確的是(　　) A．S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉

27、素抗性 B．鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能 C．突變型的產(chǎn)生是由于堿基對的缺失所致 D．鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變 解析：選A　根據(jù)表中信息可知，鏈霉素通過與野生型枯草桿菌的核糖體的結(jié)合，抑制翻譯過程，進(jìn)而起到殺菌作用，突變型枯草桿菌中核糖體S12蛋白氨基酸序列改變，使鏈霉素不能與核糖體結(jié)合，從而對鏈霉素產(chǎn)生抗性；突變型與野生型相比只是一個(gè)氨基酸的不同，因此是堿基對的替換造成的，而非缺失；基因突變具有不定向性，鏈霉素只是對突變體起篩選作用。 二、非選擇題(共26分) 7．(12分)下圖為某植物種群(雌雄同花，自花授粉)中甲植株的A基因和乙植株的B基因發(fā)生突變的過

28、程。已知A基因和B基因是獨(dú)立遺傳的，請分析該過程，回答下列問題： (1)簡述上述兩個(gè)基因發(fā)生突變的過程：______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)突變產(chǎn)生的 a基因與A基因、a基因與B基因分別是什么關(guān)系？________________。 (3)若a基因和b基因分別控制兩種優(yōu)良性狀，則A基因發(fā)生突變的甲植株基因型為__________，B基因發(fā)生突變的乙植株基因型為________。 解析

29、：(1)圖甲中替換為，圖乙中替換為，因此甲、乙都是堿基替換。 (2)基因突變產(chǎn)生等位基因，A與a為等位基因，a與B為非等位基因。 (3)由題干可知，基因a和b都是突變而來的，原親本為純合子，因此突變后的甲植株基因型為AaBB，乙植株基因型為AABb。 答案：(1)DNA復(fù)制的過程中一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基替換，導(dǎo)致基因的堿基序列發(fā)生了改變 (2)等位基因、非等位基因　(3)AaBB　AABb 8．(14分)某高山植物開紅花，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開白花的。 (1)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究這株植物的白花性狀是受環(huán)境影響還是基因突變的結(jié)果。 ①實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：取該株植物莖尖利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)

30、，獲得試管苗。 第二步：________________________________，觀察并記錄結(jié)果。 ②預(yù)測結(jié)果及結(jié)論： 若仍開白花，則________________________________________________________。 (2)對該種植物進(jìn)行了培養(yǎng)并記錄如下表，據(jù)表回答問題： 海拔個(gè)體中) 溫度 突變率(每一百萬個(gè) 5 000 m 19 ℃ 0.23 5 000 m 25 ℃ 0.63 3 000 m 25 ℃ 0.21 3 000 m 19 ℃ 0.62 1 000 m 19 ℃ 0.22 1 000 m 2

31、5 ℃ 0.63 ①本實(shí)驗(yàn)中共涉及哪些自變量？實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么問題？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②在相同海拔，條件下25 ℃的突變率大于19 ℃的突變率，從植物體本身來說，最可能是與其體內(nèi)的________(物質(zhì))有關(guān)。 ③為了探究在海拔為3 000 m、溫度為25 ℃時(shí)該植物的突變率是否最高，你認(rèn)為應(yīng)如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？(簡要步驟) 解析：若要探究白花的出現(xiàn)是環(huán)境改變還是基因突變引起的，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理是看該性狀能否遺傳，可通過雜交的方法或無性繁殖技術(shù)，由題干信息可知，該題利用的是無性繁殖(植物組織培養(yǎng))技術(shù)。 答案：(1)①在相同培養(yǎng)環(huán)境且適宜條件下培養(yǎng) ②白花性狀的出現(xiàn)為基因突變的結(jié)果 (2)①海拔、溫度兩個(gè)自變量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明植株的突變與培養(yǎng)溫度有關(guān)，與所選海拔關(guān)系不大 ②酶　③將植株分成相等數(shù)量的幾組，分別在25 ℃左右具有一定的溫度梯度(如21 ℃、22 ℃、23 ℃、24 ℃、26 ℃、27 ℃、28 ℃、29 ℃)的條件下培養(yǎng)，記錄突變率。 - 14 -