1、第第 20 课时课时 基因突变基因突变 基础过关 知识点一 基因突变的特点 1下列有关基因突变的叙述中，正确的是( ) A生物随环境改变而产生适应性的突变 B由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率高 C有性生殖的个体，基因突变不一定遗传给子代 D自然状态下的突变是不定向的，而人工诱发的突变是定向的 答案 C 解析 基因突变是遗传物质的改变， 具有低频性的特点， 细菌数量多， 只是提高突变的数量， 而不会提高突变率；基因突变若发生在体细胞中，一般不会遗传给后代；突变在任何情况下 都是不定向的。 2亮氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，当某基因片段中 的
2、 GAC 突变为 AAC 时，这种突变的结果对该生物的影响是( ) A一定有害 B一定有利 C有害的概率大于有利的概率 D既无利又无害 答案 D 解析 由于亮氨酸的密码子有 6 种，当某基因片段中的 GAC 突变为 AAC 时，对应的密码子 由 CUG 改变为 UUG，而 CUG、UUG 都是亮氨酸的密码子。因此，该突变对生物既无利又 无害，属于中性突变。 3基因突变大多数都是有害的，其原因是( ) A基因突变形成的大多是隐性基因 B基因突变破坏了生物与原有环境之间形成的协调关系 C基因突变形成的表现效应往往比基因重组更为明显 D基因突变对物种的生存和发展有显著的副作用 答案 B 解析 基因突
3、变具有多向性，可以是隐性突变，也可以是显性突变。基因突变是生物进化的 原材料，是生物进化必需的，有利于进化，但由于生物适应现存环境，基因突变后，在性状 改变而环境不变的情况下多数是不适应环境的，相对有害。 知识点二 基因突变的原因 4 如图为同种生物的不同个体编码翅结构的基因的碱基比例图。 基因 1 来源于具正常翅的雌 性个体的细胞，基因 2 来源于另一具异常翅的雌性个体的细胞。据此可知，翅异常最可能是 由于碱基对的( ) A增添 B替换 C缺失 D正常复制 答案 C 解析 通过对比可知，翅异常个体基因缺失了一个 AT 碱基对，导致性状发生了改变，C 项正确。 5枯草杆菌野生型与某一突变型的差
4、异见下表： 枯草杆菌 核糖体 S12 蛋白第 55 58 位的氨基酸序列 链霉素与核糖体结合 在含链霉素培养基中的 存活率/% 野生型 -P- K -K-P- 能 0 突变型 -P- R -K-P- 不能 100 注：P 脯氨酸；K 赖氨酸；R 精氨酸。 下列叙述正确的是( ) AS12 蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 C突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 答案 A 解析 突变型菌在含链霉素的培养基中存活率为 100%，故具有链霉素抗性，A 正确；链霉 素与核糖体结合是抑制其翻译功能，B 错误；突变型的产生
5、最可能为碱基替换所致，因为只 改变了一个氨基酸，C 错误；链霉素在培养基中起筛选作用，不能诱发枯草杆菌产生相应的 抗性突变，D 错误。 6 某个婴儿不能消化乳类， 经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸发生改变而导致乳糖酶 失活，发生这种现象的根本原因是( ) A缺乏吸收某种氨基酸的能力 B不能摄取足够的乳糖酶 C乳糖酶基因中有一个碱基改变了 D乳糖酶基因中有一个碱基缺失了 答案 C 解析 根据题中“乳糖酶分子有一个氨基酸发生改变”，可判断是乳糖酶基因中有一个碱基 改变了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则会发生一系列氨基酸的改变。 知识点三 引起突变的因素和人工诱变在育种上的应用 7太空育种是指利
6、用太空综合因素，如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生 变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是( ) A太空育种产生的突变总是有益的 B太空育种产生的性状是定向的 C太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D太空育种与其他诱变育种方法在本质上是一样的 答案 D 解析 太空育种的原理为基因突变，基因突变具有低频性、不定向性和多害少利性。基因突 变只是改变了部分性状，不会产生新物种。 8 用 人 工 诱 变 方 法 使 黄 色 短 杆 菌 的 质 粒 中 脱 氧 核 苷 酸 序 列 发 生 如 下 变 化 ： CCGCTAACGCCGCGAACG，那么，黄色短杆菌将发生的变化
7、和结果是(可能相关的密码 子为： 脯氨酸CCG、 CCA； 甘氨酸GGC、 GGU； 天冬氨酸GAU、 GAC； 丙氨酸GCA、 GCU、GCC、GCG；半胱氨酸UGU、UGC)( ) A基因突变，性状改变 B基因突变，性状没有改变 C基因和性状均没有改变 D基因没变，性状改变 答案 A 解析 对照比较 CCGCTAACGCCGCGAACG，发现 CTACGA，即基因中 T 突变为 G， 密码子由 GAU 变为 GCU，编码的氨基酸由天冬氨酸变为丙氨酸，所以答案为 A。 9育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是诱变育种( ) A提高了后代的出苗率 B提高了后代的遗传稳定性
8、 C产生的突变大多是有利的 D能提高突变率以供育种选择 答案 D 解析 诱变育种能提高突变率，获得更多变异，从而提供更多有利性状，有利于育种选择。 能力提升 10动态突变是指基因中的 3 个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异，这类 变异会导致人类的多种疾病，且重复拷贝数越多，病情越严重。下列关于动态突变的推断正 确的是( ) A可借助光学显微镜进行观察 B只发生在生长发育的特定时期 C会导致染色体上基因的数量有所增加 D突变基因的翻译产物中某个氨基酸重复出现 答案 D 解析 光学显微镜无法观察基因内部结构的变化，A 项错误；基因突变可发生在任何时期， 在细胞分裂的间期 DNA 复制
9、时，DNA 分子相对不稳定，较容易发生基因突变，B 项错误； 根据题意可知动态突变指基因结构的改变，并没有引起基因数量的增加，C 项错误；“基因 中的 3 个相邻核苷酸”转录成 mRNA 上的一个密码子，若重复拷贝，则产生重复的密码子， 将会导致翻译产物中某个氨基酸重复出现，D 项正确。 11关于等位基因 B 和 b 发生突变的叙述，错误的是( ) A等位基因 B 和 b 都可以突变成为不同的等位基因 BX 射线的照射不会影响基因 B 和基因 b 的突变率 C基因 B 中的碱基对 GC 被碱基对 AT 替换可导致基因突变 D在基因 b 的 ATGCC 序列中插入碱基 C 可导致基因 b 的突变
10、 答案 B 解析 根据基因突变的多向性，突变可以产生多种等位基因，A 正确；X 射线属于物理诱变 因子，可以提高基因突变率，B 错误；基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况， C 选项属于替换，D 选项属于增添，C、D 正确。 12在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出 现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中 ( ) A花色基因的碱基组成 B花色基因的 DNA 序列 C细胞的 DNA 含量 D细胞的 RNA 含量 答案 B 解析 推测该红花表现型的出现是否为花色基因突变的结果，应检测和比较红花植株与白花 植株
11、细胞中花色基因的不同，即基因的 DNA 序列。 13除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是 1 对等位基因。 下列叙述正确的是( ) A突变体若为 1 条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因 B突变体若为 1 对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型 C突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型 D抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链 答案 A 解析 A 项，突变体若为 1 条染色体的片段缺失所致，缺失后表现为抗性突变体，则可推测 出除草剂敏感型的大豆是杂合体，缺失片段中含有显性基因，缺失后即
12、表现了隐性基因控制 的性状。B 项，突变体若为 1 对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则会导致控制该性状 的一对基因都丢失，经诱变后不可能使基因从无到有。C 项，突变体若为基因突变所致，由 于基因突变具有多向性，所以经诱变仍可能恢复为敏感型。D 项，抗性基因若为敏感基因中 的单个碱基对替换所致，若该碱基对不在基因的前端(对应起始密码)就能编码肽链，肽链的 长短变化需要根据突变后对应的密码子是否为终止密码子来判断。 14如图为某野生植物种群(雌雄同株)中甲植株的 A 基因(扁茎)和乙植株的 B 基因(缺刻叶) 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：
13、 (1)简述上述两个基因发生突变的过程： _ _。 (2)突变产生的 a 基因与 A 基因的关系是_，a 基因与 B 基因的关系是 _。 (3)若 a 基因和 b 基因分别控制圆茎和圆叶， 则突变后的甲、 乙两植株的基因型分别为_、 _，表现型分别为_、_。 (4)请你利用突变后的甲、乙两植株作为实验材料，设计杂交实验程序，培育出具有圆茎圆叶 的观赏植物品种。 答案 (1)DNA 复制的过程中一个碱基被另一个碱基取代，导致基因的碱基序列发生了改变 (2)等位基因 非等位基因 (3)AaBB AABb 扁茎缺刻叶 扁茎缺刻叶 (4)方法一：将 这两株植株分别自交；选取甲子代中表现型为圆茎缺刻叶(
14、aaBB)植株与乙子代中表现型为 扁茎圆叶(AAbb)植株进行杂交，获得扁茎缺刻叶(AaBb)植株；再让扁茎缺刻叶植株自交， 从子代中选择圆茎圆叶植株即可。(也可用遗传图解表示) 方法二： 将甲、 乙两植株杂交； 种植杂交后代， 并分别让其自交； 分别种植自交后代， 从中选择同时具有两种优良性状的植株。 解析 由图可知，这种基因突变是由 DNA 分子一条链上的一个碱基被取代而引起的基因碱 基序列的改变， 因此只有以突变链为模板复制产生的 DNA 分子异常。 突变产生的 a 基因与 A 基因的关系是等位基因，a 基因与 B 基因的关系是非等位基因。突变后的甲、乙植株基因型 分别为 AaBB、AA
15、Bb，培育出同时具有两种优良性状的植株的基因型为 aabb，一种思路是两 植株先自交，分别得到 aaBB、AAbb 的植株，再将其进行杂交然后再自交才能达到目的。另 一种是先将甲、乙杂交，种植杂交后代，并分别让其自交；分别种植自交后代，从中选择即 可。 15如图所示是人类镰刀型细胞贫血症的成因，请据图回答下列问题： (1)是_过程，是_过程，是在_中完成的。 (2)是_，发生在_过程中，这是导致镰刀型细胞贫血症的根本原因。 (3)的碱基排列顺序是_，这是决定缬氨酸的一个_。 (4) 镰 刀 型 细 胞 贫 血 症 十 分 少 见 ， 说 明 基 因 突 变 的 特 点 是 _ 和 _。 答案
16、(1)转录 翻译 核糖体 (2)基因突变 DNA 复制 (3)GUA 密码子 (4)突变频率很低(低频性) 往往有害(多害少利性) 个性拓展 16一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性 状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了 5 个基因型不同 的白花品系，且这 5 个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量 种植该紫花品系时，偶然发现了 1 株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。 回答下列问题： (1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受 8 对等位基因控制， 显性基因分 别用 A
17、、B、C、D、E、F、G、H 表示，则紫花品系的基因型为_；上述 5 个白 花品系之一的基因型可能为_(写出其中一种基因型即可)。 (2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白 花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述 5 个白花品系中的一个，则： 该实验的思路_。 预期的实验结果及结论_ _。 答案 (1)AABBCCDDEEFFGGHH aaBBCCDDEEFFGGHH (2)用该白花植株的后代分别与 5 个白花品系杂交，观察子代花色 在 5 个杂交组合中，如果子代全为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变形成的；在 5 个杂交组合中，如果 4 个组合的子代为紫花，1 个组合的子代为白花，说明该白花植株属于 这 5 个白花品系之一 解析 根据题干信息完成(1)；(2)分两种情况做假设，即 a.该白花植株是一个新等位基因突变 造成的，b.白花植株属于上述 5 个白花品系中的一个，分别与 5 个白花品系杂交，看杂交后 代的花色是否有差别。