1、第19讲基因突变和基因重组题组一基因突变1.自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因：精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1：精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2：精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3：精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是()A突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添B突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添C突变基因1为一个碱基替换，突变基因2和3为一个碱基的缺失D突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的缺失2.(2012湖南
2、师大附中月考卷)下列有关变异的说法正确的是()A染色体DNA的一个基因的缺失属于染色体结构变异B染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察C同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换属于染色体变异D非同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换属于基因重组3.人类常染色体上珠蛋白基因(A)既有显性突变(A)又有隐性突变(a)，突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能()A都是纯合子 B都是杂合子C都不携带显性突变基因 D都携带隐性突变基因4.纳米技术将激光束的宽度聚焦到纳米范围内，可对 DNA 分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传病彻底根治。对
3、 DNA 的修复，属于()A基因互换 B基因重组 C基因突变 D染色体变异5.在育种上既要得到更多的变异，又要使后代的变异性状较快地稳定，最好采用()A单倍体育种 B多倍体育种 C杂交育种 D诱变育种6.“神舟七号”飞船顺利升空和返回，这标志着我国的航天技术已居世界先进行列。据报道，“神舟七号”飞船上除了搭载文化物品外，还搭载了生物菌种、植物组织培养幼苗、农作物和花卉的种子等。下列说法中正确的是 ()A植物的幼苗在太空中失去了所有应激性 B太空育种的原理主要是基因突变 C产生的新品种都对人类有益 D此育种方法不可能产生新的基因7.(2011海南卷)野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长，用射线照射
4、野生型大肠杆菌得到一突变株，该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释，不合理的是()A野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲B野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲C该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶D该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失8.(2012海南卷)已知小麦无芒(A)与有芒(a)为一对相对性状，用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因A是否突变为基因a，有人设计了以下4个杂交组合，杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理，然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变，则最佳的杂交组合是()A无
5、芒有芒(AAaa)B无芒有芒(Aaaa)C无芒无芒(AaAa)D无芒无芒(AAAa)9.种群中产生大量的可遗传的变异，这些变异的产生是不定向的，其中的“不定向”不是指()A变异不一定与环境变化的方向一致B各种变异不可能与环境变化的方向一致C变异不一定都适应环境D各种变异的方向不一定相同 10.(2013抚顺月考)相同条件下，小麦植株哪一部位的细胞最难以产生新的基因()A叶肉 B根尖分生区C茎尖 D花药 11.(2013河北一模)下面是有关果蝇的培养记录，通过本实验说明()海拔高度温度突变率(每一百万个个体中)5000 m19 0.235000 m25 0.633000 m19 0.213000
6、 m25 0.63A.果蝇的突变是通过影响酶的活性而引起的B果蝇的突变率与培养地点所处的海拔高度有关C果蝇在25 时突变率最高D果蝇的突变率与培养温度有关 12.下面的图1表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图2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1中表示的遗传信息流动过程分别是：_；_。(2)链碱基组成为_，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)6基因型是_，6和7婚配后生一患病男孩的概率是_，要保证9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
7、_产生的一种遗传病，从变异的种类来看，这种变异属于_。该病十分罕见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是_和。 13.(2013山东卷)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)若基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，其对应的密码子将由变为_。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
8、获得F1，F1自交得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，偶然出现了一个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：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死
9、亡)实验步骤：_；观察、统计后代表现型及比例。结果预测：.若_，则为图甲所示的基因组成。.若_，则为图乙所示的基因组成。.若_，则为图丙所示的基因组成。题组二基因重组 14.下列有关基因重组的叙述中，正确的是()A基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离B基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因重组C非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组D造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组 15.(2012浙江卷)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以
10、下实验：取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。请回答：(1)对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常_，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有_的特点，该变异类型属于_。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂
11、交育种技术依据的原理是_。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植株。(3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生_种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。第19讲基因突变和基因重组1A基因突变是指基因中碱基对的替换、增添或缺失。通过三种突变基因与正常基因决定的蛋白质的部分氨基酸的序列比较可知：突变基因1与正常基因所决定的氨基酸序列一致，说明其为个别碱基的替换，这属于中性突变；突变基因2与正常基因所决定的氨基酸序列大体上一致，只是苯丙氨酸变为亮氨酸，说明其也为个别碱基替换；突变基因3与正常基因所决定的氨基酸差
12、别很大，只有精氨酸没变，说明该基因突变的位置很可能是在控制精氨酸的碱基之后增添或缺失了个别碱基，从而导致其后氨基酸序列不同。2A基因突变不可以用光学显微镜直接观察，故B错误；同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换属于基因重组，故C错误；非同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换属于染色体变异，故D错误。3B由题可知，珠蛋白基因既有显性突变(A)又有隐性突变(a)，突变均可导致地中海贫血。那么，正常人的基因型可能为AA，也可能为Aa。若正常孩子的基因型为AA，则其双亲的基因型分别为AA和AA，均为杂合子；若正常孩子的基因型为Aa，则其双亲的基因型分别为AA和Aa，也均为杂合子。4C对DNA分子进行超微
13、型基因修复改变了基因结构，属于基因突变。5D诱变育种能得到更多的变异，后代的变异性状能较快地稳定。6B太空育种的原理主要是基因突变，基因突变可产生新基因；植物幼苗在太空失去了对重力的应激性。7B野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长，但突变株必须添加氨基酸甲后才能生长，这说明氨基酸甲是大肠杆菌生长所必需的。野生型大肠杆菌能自身合成氨基酸甲，而突变株由于基因突变无法产生氨基酸甲合成所需的酶或该酶的功能丧失。8A由于显性基因对隐性基因有显性作用，如果A基因发生突变而变为a基因，这时无芒的纯合子父本AA产生含a的配子，当遇到含a的雌配子时，形成受精卵aa，将来发育的植株表现出隐性性状，所以最佳的杂交组合
14、为：父本为显性纯合子，母本为隐性纯合子。9B变异的不定向性，也就是变异后的个体在环境的适应性上可能出现优劣各不相同的个体，完全有可能出现与环境变化一致的个体。10A叶肉细胞高度分化，在植物体内不分裂，没有DNA复制，不易发生基因突变。11D在相同海拔高度不同温度条件下，突变率存在显著差异。在同一温度不同海拔高度条件下，突变率差异不显著，说明果蝇的突变率与培养温度有关，而与培养地点所处的海拔高度无关。12(1)复制转录(2)CATGUA(3)常隐(4)Bb1/8BB(5)碱基替换基因突变低频性多害少利性13(1)GUCUUC4a(2)1/441(3)(减数第一次分裂时的)交叉互换减数第二次分裂时
15、染色体未分离(4)用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为11.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为21.宽叶红花与窄叶白花植株的比例为21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，所以符合孟德尔自由组合规律，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
16、比例各占F2中的1/16，故四种纯合子所占F2的比例为(1/16)41/4；F2中宽叶高茎植株有四种基因型MMHHMmHHMMHhMmHh1224，它们分别与mmhh测交，后代宽叶高茎窄叶矮茎41。(3)基因型为Hh的植株在减数第二次分裂中期时，基因型应该为HH或hh，出现Hh型细胞，其原因可能是发生了基因突变或交叉互换，因为基因突变具有低频性，所以出现Hh型最可能是原因是减数第一次分裂时发生了交叉互换。缺失一条4号染色体的高茎植株只含有一个基因H，产生的配子应该为H、H、O、O。若产生HH型配子，说明减数第二分裂后期着丝点没有分开。(4)方案1：选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株(mr)与
17、该宽叶红花突变体进行杂交。若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmrr、Moro，宽叶红花宽叶白花11；若为图乙所示的基因组成，即MMRo与moro杂交，后代为MmRr、MoRo、Mmro、Mooo(幼胚死亡)，宽叶红花宽叶白花21；若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moRo，后代为MmRR、MoRo、moro、oooo(幼胚死亡)，宽叶红花窄叶白花21。方案2：选择缺失一条2号染色体的窄叶红花植株(mR)与该宽叶红花突变体进行杂交。若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moRo杂交，后代为MmRR、MoRo、MmRr、Moro，宽叶红花宽叶白花31；若
18、为图乙所示的基因组成，即MMRo与moro，后代为MmRr、MoRo、MmRo、Mooo(幼胚死亡)，后代全部为宽叶红花；若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moRo杂交，后代为MmRR、MoRo、moRo、oooo(幼胚死亡)，宽叶红花窄叶红花21。14C基因重组是指控制不同性状的基因的重新组合，基因型为Aa的个体因基因分离而导致子代性状分离；基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因突变；造成异卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组，而造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是质基因和环境的不同，还有可能是出现了基因突变或染色体变异。15(1)表达有害性基因突变(2)诱变育种基因重组胚状体(3)4(4)解析：(1)由“甲和丁杂交后代均为抗病高秆”可知，抗病和高秆为显性，据此推出各亲本的基因型：甲(AAbb)、乙(Aabb)、丙(aaBb)、丁(AABB)。(2)基因缺失DNA片段后，其数量并未减少，变异类型为基因突变。突变后的基因无法正常进行转录和翻译，体现了变异的有害性。(3)乙和丙杂交得到的F1，其基因型为AaBb，可产生4种不同类型的配子。