江苏省赣榆县海头高级中学高一生物《基因突变》课件

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1、第第4 4讲讲 基因突变和基因重组基因突变和基因重组必备知识梳理必备知识梳理回扣基础要点回扣基础要点一、基因突变的实例和概念一、基因突变的实例和概念1.1.实例实例（1 1）镰刀型细胞贫血症的病因图解如下：）镰刀型细胞贫血症的病因图解如下：异常异常缬氨酸缬氨酸 （2 2）考点归纳）考点归纳 图示中图示中a a、b b、c c过程分别代表过程分别代表 、 和和 。突变发生在。突变发生在 （填字母）过程中。（填字母）过程中。 患者贫血的直接原因是患者贫血的直接原因是 异常，根本原异常，根本原 因是发生了因是发生了 ，碱基对由，碱基对由 突变成突变成 2.2.概念：概念：DNADNA分子中发生碱基对

2、的分子中发生碱基对的 、 和和 ，而引起的，而引起的 的改变。该变化若发的改变。该变化若发 生在生在 中，将遵循遗传规律传递给后代；若中，将遵循遗传规律传递给后代；若 发生在体细胞中，一般发生在体细胞中，一般 ；但有些植物；但有些植物 的体细胞发生基因突变，可通过的体细胞发生基因突变，可通过 传递传递 。DNADNA复制复制转录转录翻译翻译a a蛋白质蛋白质基因突变基因突变替换替换增添增添 缺失缺失基因结构基因结构配子配子不能遗传不能遗传无性繁殖无性繁殖二、基因突变的原因、特点、时间和意义二、基因突变的原因、特点、时间和意义原原因因内内因因DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、增

3、添和、增添和 ，而，而引起基因结构的改变引起基因结构的改变外外因因某些诱变因素：某些诱变因素： 、 和生物因素和生物因素特点特点（1 1） ：在生物界中普遍存在：在生物界中普遍存在（2 2） ：生物个体发育的任何时期和部位：生物个体发育的任何时期和部位（3 3） ：突变频率很低：突变频率很低（4 4） ：可以产生一个以上的等位基因：可以产生一个以上的等位基因（5 5） ：一般是有害的，少数有利发生：一般是有害的，少数有利发生发生发生时间时间DNADNA复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂间期间期意义意义 产生的途径，产生的途径，生物变异的根本来源，生物变

4、异的根本来源，生物进化的原始材料生物进化的原始材料替换替换缺失缺失物理因素物理因素化学因素化学因素普遍性普遍性随机性随机性低频性低频性不定向性不定向性多害少利性多害少利性新基因新基因练一练练一练 基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法中，正确的是特点的说法中，正确的是 ( )( )A A. .无论是低等还是高等生物都可能发生突变无论是低等还是高等生物都可能发生突变B B. .生物在个体发育的特定时期才可发生突变生物在个体发育的特定时期才可发生突变C.C.突变只能定向形成新的等位基因突变只能定向形成新的等位基因D.D.突变对生物的生

5、存往往是有利的突变对生物的生存往往是有利的解析解析 无论是低等生物还是高等生物，无论是体细胞还无论是低等生物还是高等生物，无论是体细胞还是生殖细胞，无论是个体发育的哪个时期，都可能发是生殖细胞，无论是个体发育的哪个时期，都可能发生突变；突变是不定向的，一个位点上的基因可以突生突变；突变是不定向的，一个位点上的基因可以突变成多个等位基因；生物与环境的适应是长期自然选变成多个等位基因；生物与环境的适应是长期自然选择的结果，当发生基因突变后，出现新的生物体性状择的结果，当发生基因突变后，出现新的生物体性状往往与环境是不相适应的，突变对生物的生存往往是往往与环境是不相适应的，突变对生物的生存往往是有害

6、的，但是有的基因突变对生物的生存是有利的。有害的，但是有的基因突变对生物的生存是有利的。A三、基因重组三、基因重组1.1.概念：基因重组是指在生物体进行概念：基因重组是指在生物体进行 的的 过程中，控制不同性状的基因的过程中，控制不同性状的基因的 。所。所 以，进行以，进行 的生物会发生基因重组。的生物会发生基因重组。2.2.类型：基因重组有类型：基因重组有 和和 两类。两类。 前者发生在前者发生在 （非同源染（非同源染 色体的自由组合），后者发生在色体的自由组合），后者发生在 （同源染色体的非姐妹染色（同源染色体的非姐妹染色 单体的交叉互换）。另外，外源基因的导入也单体的交叉互换）。另外，外

7、源基因的导入也 会引起基因重组。会引起基因重组。有性生殖有性生殖重新组合重新组合有性生殖有性生殖自由组合自由组合交叉互换交叉互换减数第一次分裂的后期减数第一次分裂的后期减数第一次减数第一次分裂的四分体时期分裂的四分体时期3.3.意义：基因重组是意义：基因重组是 的来源之一，是形的来源之一，是形 成生物成生物 的重要原因，对生物的的重要原因，对生物的 也具也具 有重要意义有重要意义。 基因重组的范围基因重组的范围有性生殖生物有性生殖生物。 但不能说但不能说“一定一定”是有性生殖生物，因为还包是有性生殖生物，因为还包 括括“外源基因导入外源基因导入”这种情况这种情况。 基因突变能产生新基因，是生物

8、变异的根本基因突变能产生新基因，是生物变异的根本 来源；基因重组能产生新基因型，是生物变异来源；基因重组能产生新基因型，是生物变异 的重要来源，两者都为进化提供原材料的重要来源，两者都为进化提供原材料。生物变异生物变异多样性多样性进化进化提醒提醒四、重组四、重组DNADNA技术技术1. 1. 概念：指将概念：指将 或人工合成的或人工合成的 导入另一个生物体中，使后者获得新的导入另一个生物体中，使后者获得新的 或或 的技术。的技术。2. 2. 一般过程一般过程 （1 1）分离）分离 从生物细胞内直接分离；从生物细胞内直接分离； 。（2 2）选择基因工程载体）选择基因工程载体 常用载体：常用载体：

9、 、 等。等。从一个生物体内分离得到的从一个生物体内分离得到的目的基因目的基因遗传遗传性状性状表达所需要的产物表达所需要的产物目的基因目的基因人工合成人工合成质粒质粒噬菌体噬菌体（3 3）体外重组）体外重组DNADNA切割工具：切割工具： 。连接工具：连接工具： 。（4 4）导入目的基因）导入目的基因常用受体细胞：常用受体细胞： 、 和和 等。等。（5 5）筛选、培养）筛选、培养 。（6 6）目的基因的表达：检测目的基因在）目的基因的表达：检测目的基因在 中表达中表达产生产生 。限制性内切酶限制性内切酶DNADNA连接酶连接酶大肠杆菌大肠杆菌酵母菌酵母菌动植物细胞动植物细胞 受体细胞受体细胞受

10、体细胞受体细胞蛋白质蛋白质3.3.地位：是地位：是 的核心技术。的核心技术。4.4.应用应用 （1）生产基因工程药物和疫苗：如治疗糖尿病的）生产基因工程药物和疫苗：如治疗糖尿病的 、治疗侏儒症的人、治疗侏儒症的人 、防治乙肝、防治乙肝 的疫苗。的疫苗。 （2）定向改造动植物：如我国研制成功的转基因抗虫棉）定向改造动植物：如我国研制成功的转基因抗虫棉 。基因工程基因工程 胰岛素胰岛素生长激素生长激素构建知识网络构建知识网络高频考点突破高频考点突破考点一考点一 生物的变异生物的变异1.1.变异的概念变异的概念 生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代 间，均有或

11、多或少的差异，这种差异就是变异。间，均有或多或少的差异，这种差异就是变异。 变异强调亲子代之间或子代不同个体之间变异强调亲子代之间或子代不同个体之间的差异，而遗传强调亲子代之间的相似性。的差异，而遗传强调亲子代之间的相似性。提醒提醒2.2.可遗传变异与不可遗传变异的比较可遗传变异与不可遗传变异的比较可遗传变异可遗传变异不可遗传变异不可遗传变异遗传物质遗传物质是否变化是否变化遗传物质发生改遗传物质发生改变变遗传物质不发遗传物质不发生改变生改变遗传情况遗传情况变异能在后代中变异能在后代中再次出现再次出现变异性状仅限变异性状仅限于当代表现于当代表现应用价值应用价值是育种的原始材是育种的原始材料，能从

12、中选育料，能从中选育出符合人类需要出符合人类需要的新类型或新品的新类型或新品种种无育种价值，无育种价值，但在生产上可但在生产上可利用优良环境利用优良环境条件来影响性条件来影响性状的表现获取状的表现获取高产优质产品高产优质产品联系联系 水、肥、阳光特别充足时，温度改变、水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起的变异一般是不可遗传变异，激素处理等引起的变异一般是不可遗传变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传变异。一般为可遗传变异。病毒和细菌等原核生物的可遗传变异只有一病毒和细菌等原核生物的可遗传变异只有一种：基因突变。种：基因突变

13、。提醒提醒实验探究实验探究探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路 1.1.若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体 形态、数目、结构是否改变形态、数目、结构是否改变。 2.2.与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状 是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则 为不可遗传变异为不可遗传变异。 3.3.设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的 基因型是否改变基因型是否改变。对对位位训练训练1.1

14、.玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎和矮茎之分。据此完成下列题目：和矮茎之分。据此完成下列题目： （1 1）种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已）种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜那么基因控制种皮的颜色是通过控制色是通过控制来来实现的实现的。 （2 2）矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物）矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究该变异性处理，可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如

15、下。请你写出实验预期及相关结论，并回案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问题。答问题。实验步骤实验步骤：a a. .在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。b b. .雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。c c. .雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。实验预期及相关结论实验预期及相关结论：a a. .。b b. .。问题问题：a a. .预期最可能的结果预期最可能的结果：。

16、b. b.对上述预期结果的解释对上述预期结果的解释：。解析解析基因对性状的控制有两条途径基因对性状的控制有两条途径，一个是通过控制一个是通过控制蛋白质的合成来直接控制生物性状；另外一条途径是通蛋白质的合成来直接控制生物性状；另外一条途径是通过控制酶的合成，来控制代谢从而间接控制生物性状。过控制酶的合成，来控制代谢从而间接控制生物性状。因为色素不是蛋白质，显然基因不能直接控制，只能通因为色素不是蛋白质，显然基因不能直接控制，只能通过酶间接控制。如果高茎变异是环境引起的变异，遗传过酶间接控制。如果高茎变异是环境引起的变异，遗传物质没有改变则自交后代的植株都是矮茎。如果遗传物物质没有改变则自交后代的

17、植株都是矮茎。如果遗传物质发生了改变，则自交后代便会有高茎存在质发生了改变，则自交后代便会有高茎存在。答案答案（1 1）有关酶的合成来控制代谢，进而控制性状）有关酶的合成来控制代谢，进而控制性状（2 2）a a. .子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传起的变异能够遗传b b. .子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传的变异不能遗传a a. .子代玉米植株全是矮茎子代玉米植株全是矮茎b b. .适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，适宜浓度的生长素类似物能促进细

18、胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质（其他正确答案也可但不能改变细胞的遗传物质（其他正确答案也可）考点二考点二 基因突变基因突变1.1.基因突变的分子机制基因突变的分子机制 无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒 DNADNA复制时均可发生基因突变。复制时均可发生基因突变。 基因突变不改变染色体上基因的数量，只改基因突变不改变染色体上基因的数量，只改 变基因的结构，即由变基因的结构，即由AaAa或或aAaA，而，而A A、a a的本的本 质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因 中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了改变中脱

19、氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了改变。2.2.类型类型 （1 1）显性突变：如显性突变：如a aA A，该突变一旦发生即可，该突变一旦发生即可 表现出相应性状表现出相应性状。 （2 2）隐性突变：如隐性突变：如A Aa a，突变性状一旦在生物，突变性状一旦在生物 个体中表现出来，该性状即可稳定遗传个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。 提醒提醒 3.3.基因突变对性状的影响基因突变对性状的影响 （1 1）基因突变改变生物性状）基因突变改变生物性状 突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功能改变，从而影响生物的性状，如镰刀型细胞能改变，从而影响生物的性状，

20、如镰刀型细胞贫血症贫血症。 （2 2）基因突变不改变生物性状）基因突变不改变生物性状 体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因定出现该基因。 若该亲代若该亲代DNADNA上某个碱基对发生改变产生的上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。 根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸氨基酸。 性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的

21、结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等并不会在性状上表现出来等。4.4.基因突变多害少利基因突变多害少利 基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关 系，所以一般有害；但有少数基因突变也可能系，所以一般有害；但有少数基因突变也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间新的生存空间。 基因突变的利害性取决于生物生存的基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变

22、异，而在多风的岛屿上则为有地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异利变异。 有些基因突变既无害也无益有些基因突变既无害也无益。 提醒提醒 误区警示误区警示1. 1. DNADNA复制只发生在复制只发生在过程中，过程中，、过程不发生过程不发生。2. 2.基因突变容易发生在具有基因突变容易发生在具有DNADNA复制功能的细复制功能的细 胞胞 中（具有分裂能力的细胞），已高度分化的失去中（具有分裂能力的细胞），已高度分化的失去 分裂能力的细胞因其不发生分裂能力的细胞因其不发生DNADNA复制，故不容易复制，故不容易 发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为发生基因突变。所以细胞发生基因突变的

23、概率为： 生殖细胞生殖细胞 体细胞，分裂旺盛的细胞体细胞，分裂旺盛的细胞 停止分裂的停止分裂的 细胞细胞。3.3.诱变育种材料诱变育种材料 只要能进行细胞分裂的材料都符合要求，如萌只要能进行细胞分裂的材料都符合要求，如萌发的种子、小白鼠等；但不进行细胞分裂的材料发的种子、小白鼠等；但不进行细胞分裂的材料不符合要求，如干种子、动物精子等。原因是诱不符合要求，如干种子、动物精子等。原因是诱变育种必须发生基因突变，而基因突变只能发生变育种必须发生基因突变，而基因突变只能发生在细胞分裂在细胞分裂的的DNADNA复制过程中。复制过程中。4.4.突变频率很低，但突变的基因数或个体数不一突变频率很低，但突变

24、的基因数或个体数不一定少。定少。5.5.基因突变一定是可遗传变异，因为遗传物质改基因突变一定是可遗传变异，因为遗传物质改变了；但基因突变产生的新基因新性状不一定传变了；但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代，若发生在体细胞中，一般不会传递给递给后代，若发生在体细胞中，一般不会传递给子代，子代，而而发生在配子中可以发生在配子中可以。对位训练对位训练2.2.（20082008广东理基，广东理基，4747）有关基因突变的叙有关基因突变的叙 述，正确的是述，正确的是 ( )( ) A. A.不同基因突变的频率是相同的不同基因突变的频率是相同的 B.B.基因突变的方向是由环境决定的基因突变的方向是

25、由环境决定的 C.C.一个基因可以向多个方向突变一个基因可以向多个方向突变 D.D.细胞分裂的中期发生基因突变细胞分裂的中期发生基因突变 解析解析 基因突变是遗传物质的内在变化，具有基因突变是遗传物质的内在变化，具有 不确定性和多方向性，一般发生在不确定性和多方向性，一般发生在DNADNA复制复制时时。C3.3.关于基因突变的说法中，不正确的是关于基因突变的说法中，不正确的是 ( )( ) 基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大 多是有害的多是有害的 基因突变一定能够改变生物的表现型基因突变一定能够改变生物的表现型 人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异人

26、工诱变所引起的基因突变或染色体的变异 都是有利的都是有利的 由环境引起的变异是不能够遗传的由环境引起的变异是不能够遗传的 基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序 的改变就是基因突变的改变就是基因突变 紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而 使皮肤变黑都属于可遗传变异使皮肤变黑都属于可遗传变异 A A. B B. C C. D D.C考点三考点三 基因重组的理解基因重组的理解重组重组类型类型同源染色体同源染色体上非等位基上非等位基因的重组因的重组非同源染色体上非同源染色体上非等位基因的重非等位基因的重组组人为导致基因人为

27、导致基因重组（重组（DNADNA重重组）组）发生发生时间时间减数第一次减数第一次分裂四分体分裂四分体时期时期 减数第一次分裂减数第一次分裂后期后期体外与运载体体外与运载体重组，导入细重组，导入细胞内与细胞内胞内与细胞内基因重组基因重组发生发生机制机制同源染色体同源染色体非姐妹染色非姐妹染色单体之间交单体之间交叉互换导致叉互换导致染色单体上染色单体上的基因重新的基因重新组合组合同源染色体分开，同源染色体分开，等位基因分离，等位基因分离，非同源染色体自非同源染色体自由组合，导致非由组合，导致非同源染色体上非同源染色体上非等位基因间的重等位基因间的重组组目的基因经过目的基因经过运载体导入受运载体导入

28、受体细胞，导致体细胞，导致受体细胞中基受体细胞中基因重组因重组图像图像示意示意识图析图识图析图由图获得的信息由图获得的信息：（1 1）图中无同源染色体、着丝点断）图中无同源染色体、着丝点断裂、均等分裂，应为次级精母细胞裂、均等分裂，应为次级精母细胞或第一极体，不可能为次级卵母细胞或第一极体，不可能为次级卵母细胞。（2 2）造成）造成B B、b b不同的原因有基因突变不同的原因有基因突变（间期）或交叉互换（前期）。间期）或交叉互换（前期）。若为体细胞有若为体细胞有丝分裂（如根尖分生区细胞、受精卵等）则只能丝分裂（如根尖分生区细胞、受精卵等）则只能是基因突变造成的；是基因突变造成的；若题目中问造成

29、若题目中问造成B B、b b不同不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源基因突变；基因突变；若题目中有若题目中有分裂分裂时期时期提示，如减提示，如减前期造成的则考虑交叉互换，间期造前期造成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变成的则考虑基因突变。对位训练对位训练4.4.下列有关基因重组的说法，不正确的是下列有关基因重组的说法，不正确的是( )( ) A. A.基因重组是生物变异的根本来源基因重组是生物变异的根本来源 B.B.基因重组能够产生多种基因型基因重组能够产生多种基因型 C.C.基因重组发生在有性生殖的过程中基因重组发生在有性生殖的过程

30、中 D.D.非同源染色体上的非等位基因可以发生重组非同源染色体上的非等位基因可以发生重组A5.5.右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是能反映的是 ( )( ) A A. .发生了基因突变发生了基因突变 B.B.发生了染色单体互换发生了染色单体互换 C.C.该细胞为次级卵母细胞该细胞为次级卵母细胞 D.D.该细胞为次级精母细胞该细胞为次级精母细胞 解析解析 题中所给图因无同源染色体，为减数第题中所给图因无同源染色体，为减数第 二次分裂的后期图，又因为细胞质均等分裂二次分裂的后期图，又因为细胞质均等分裂， 故此细胞为次级精母细胞或第一极体。姐妹

31、染故此细胞为次级精母细胞或第一极体。姐妹染 色单体形成的两条染色体上的基因若不相同色单体形成的两条染色体上的基因若不相同， 只有两条途径，一是基因突变，二是染色体的只有两条途径，一是基因突变，二是染色体的 交叉互换交叉互换。C考点四考点四 基因工程的操作工具和步骤基因工程的操作工具和步骤1.1.基因工程操作工具基因工程操作工具（1 1）基因的）基因的“剪刀剪刀”限制性核酸内切酶（简限制性核酸内切酶（简 称限制酶）称限制酶） 分布：主要在微生物体内。分布：主要在微生物体内。 特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸 序列，并在特定序列，并在特定 的切点上切

32、割的切点上切割DNADNA分子。分子。 实例：实例：EcoEcoR R I I 限制酶能专一识别限制酶能专一识别GAATTCGAATTC序序 列，并在列，并在G G和和A A之间将这段序列切开。之间将这段序列切开。切割结果：产生两个带有黏性末端的切割结果：产生两个带有黏性末端的DNADNA片段。片段。作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNADNA切断，对自己的切断，对自己的DNADNA无损害。无损害。(2)(2)基因的基因的“针线针线”DNADNA连接酶连接酶催化对象：两个具有相同黏性末端的催化对象：两个具有相同黏性末端的DNADNA片段。片段

33、。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。催化结果：形成重组催化结果：形成重组DNADNA。(3)(3)常用的运载体常用的运载体质粒质粒本质：小型环状本质：小型环状DNADNA分子。分子。作用作用a.a.作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；b.b.用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。条件条件a.a.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；b.b.有多个限制酶切点；有多个限制酶切点；c.c.有标记基因。有标记基因。2.2.基因工程操作步骤图解基因

34、工程操作步骤图解提醒提醒 （1 1）微生物常做受体细胞的原因是因其繁）微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快、代谢旺盛、目的产物多。殖速度快、代谢旺盛、目的产物多。（2 2）目的基因表达的标志：通过转录翻译合成出）目的基因表达的标志：通过转录翻译合成出相应的蛋白质。相应的蛋白质。对应训练对应训练6.6.基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上 建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技 术的发展，现在基因工程在动植物育种上有广泛术的发展，现在基因工程在动植物育种上有广泛 而重要的应用。基因工程基本操作流程如

35、下图，而重要的应用。基因工程基本操作流程如下图， 请据图分析回答：请据图分析回答：（1 1）图中）图中A A是是 ，最常用的是，最常用的是 ；在基因；在基因工程中，需要在工程中，需要在 酶的作用下才能完成剪接酶的作用下才能完成剪接过程。过程。（2 2）在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基）在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有互补配对原则的步骤有 （用图解中序号表（用图解中序号表示）。示）。（3 3）不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平）不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是分析，进行基因工程的主要理论依据是 ，也说明了生物共用

36、一套，也说明了生物共用一套 。（4 4）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是变异的来源是 。（5 5）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶

37、片细胞的染色体的染色体DNADNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明这说明 。如果把该基因导入叶绿。如果把该基因导入叶绿体体DNADNA中，将来产生的配子中中，将来产生的配子中 （填（填“一定一定”或或“不一定不一定”）含有抗病基因。）含有抗病基因。解析解析 （1 1）基因工程中需要的酶有：限制性核酸内）基因工程中需要的酶有：限制性核酸内切酶和切酶和DNADNA连接酶，很容易漏掉一种酶。连接酶，很容易漏掉一种酶。（2 2）解题的关键点是）解题的关键点是“可以可以”遵循碱基互补配对的遵循碱基互补配对的步骤。获取目的基因的方法主要有直接分离法和人步骤。获取目

38、的基因的方法主要有直接分离法和人工合成法，人工合成法包括工合成法，人工合成法包括mRNAmRNA逆转录和蛋白质逆转录和蛋白质氨基酸序列推测法，人工合成目的基因涉及碱基互氨基酸序列推测法，人工合成目的基因涉及碱基互补配对。另外，过程补配对。另外，过程拼接和过程拼接和过程目的基因扩增目的基因扩增和筛选也涉及碱基互补配对。和筛选也涉及碱基互补配对。（3 3）审题有两个方面：）审题有两个方面：基因移植成功，基因移植成功，分子水分子水平分析。分子水平就是要求考虑平分析。分子水平就是要求考虑DNADNA结构结构都是双都是双链结构，碱基都是按照相同的互补配对原则进行配链结构，碱基都是按照相同的互补配对原则进

39、行配对。外源基因能够在不同生物体细胞内表达，说明基对。外源基因能够在不同生物体细胞内表达，说明基因表达的过程中共用一套遗传密码子进行翻译，也说因表达的过程中共用一套遗传密码子进行翻译，也说明基因表达都遵循中心法则。（明基因表达都遵循中心法则。（5 5）植株具备了抗病）植株具备了抗病性说明已经产生了相应的蛋白质，从而获得新的性性说明已经产生了相应的蛋白质，从而获得新的性状，即基因已经表达。叶绿体中的状，即基因已经表达。叶绿体中的DNADNA遗传不遵循孟遗传不遵循孟德尔定律，无法确定是否将目的基因传递给配子。德尔定律，无法确定是否将目的基因传递给配子。答案答案 （1 1）运载体）运载体 质粒质粒

40、限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶和DNADNA连接（连接（2 2） （3 3）不同生物的）不同生物的DNADNA结构基结构基因形式相同密码子因形式相同密码子 （4 4）基因重组）基因重组 （5 5）目的基因）目的基因（抗枯萎病的基因）已表达（抗枯萎病的基因）已表达 不一定不一定思维方法思维方法探究探究思维误区警示思维误区警示易错分析易错分析 1.1.对基因突变中碱基对的增添、缺失和替换对基因突变中碱基对的增添、缺失和替换与氨基酸、蛋白质和性状的关系模糊不清与氨基酸、蛋白质和性状的关系模糊不清碱基对碱基对影响影响范围范围对氨基酸的影对氨基酸的影响响减少对蛋白质结构影响减少对蛋白质结构影响的变化

41、的变化替换替换小小只改变只改变1 1个氨个氨基酸或不改变基酸或不改变增添增添大大插入位置前不插入位置前不影响，影响插影响，影响插入后的序列入后的序列若开始增添若开始增添1 1个碱基对，个碱基对，可再增添可再增添2 2个、个、5 5个即个即3 3n n+2+2或减少或减少1 1个、个、4 4个即个即3 3n n+1(n0+1(n0，且为整数，且为整数) )缺失缺失大大缺失位置前不缺失位置前不影响，影响缺影响，影响缺失后的序列失后的序列若开始缺失若开始缺失1 1个碱基对，个碱基对，可再减少可再减少2 2个、个、5 5个即个即3 3n n+2+2或增添或增添1 1个、个、4 4个即个即3 3n n+

42、1(n0+1(n0，且为整数，且为整数) ) 提醒提醒 增添或缺失的的位置不同，影响结果也不增添或缺失的的位置不同，影响结果也不一样：最前端一样：最前端氨基酸序列全部改变或不能表氨基酸序列全部改变或不能表达（形成终止密码子）；在中间某个位置会造成达（形成终止密码子）；在中间某个位置会造成肽链提前中断（形成终止密码子）或插入点后氨肽链提前中断（形成终止密码子）或插入点后氨基酸序列改变；在该序列最后则不影响表达或使基酸序列改变；在该序列最后则不影响表达或使肽链延长肽链延长。 2.2.对人工诱变的特点产生误解对人工诱变的特点产生误解 （1 1）人工诱变与自然突变相比较，提高了突）人工诱变与自然突变相

43、比较，提高了突变频率，但仍具低频性特点变频率，但仍具低频性特点即未突变的比突即未突变的比突变的多变的多。 （2 2）人工诱变仍然具有不定向性，并不是诱）人工诱变仍然具有不定向性，并不是诱变的性状一定有利变的性状一定有利。 （3 3）人工诱变仍然具有多害少利性，即突变）人工诱变仍然具有多害少利性，即突变个体增多的同时，有利有害的都增多但仍然是有个体增多的同时，有利有害的都增多但仍然是有 害的多害的多。1.1.原核生物中某一基因编码氨基酸的区域起始端插入了一原核生物中某一基因编码氨基酸的区域起始端插入了一 个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情

44、况有 可能对其编码的蛋白质结构影响最小可能对其编码的蛋白质结构影响最小 （ ） A A. .置换单个碱基对置换单个碱基对 B B. .增加增加4 4个碱基对个碱基对 C C. .缺失缺失3 3个碱基对个碱基对 D D. .缺失缺失4 4个碱基对个碱基对 解析解析 基因中三个相邻的碱基对决定基因中三个相邻的碱基对决定mRNAmRNA中三个相中三个相 邻的碱基，邻的碱基，mRNAmRNA中三个相邻的碱基决定一个氨基酸中三个相邻的碱基决定一个氨基酸。 若基因中碱基对增加了一个，必然会引起其编码的蛋白若基因中碱基对增加了一个，必然会引起其编码的蛋白 质分子中氨基酸序列的改变，但如果在插入位点的附近质分

45、子中氨基酸序列的改变，但如果在插入位点的附近 再缺失再缺失4 4个碱基对，那么只会影响其编码的蛋白质分子个碱基对，那么只会影响其编码的蛋白质分子 中最初的几个氨基酸，而不会影响后面的氨基酸序列中最初的几个氨基酸，而不会影响后面的氨基酸序列， 这样可以减小对蛋白质结构的影响这样可以减小对蛋白质结构的影响。D纠正训练纠正训练2.2.在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中，如果在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中，如果 其中部缺失其中部缺失1 1个核苷酸对，不可能的后果是（个核苷酸对，不可能的后果是（ ) ) A.A.没有蛋白质产物没有蛋白质产物 B.B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止翻译为蛋白质时在缺

46、失位置终止 C.C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D.D.翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序 列发生变化列发生变化 解析解析 基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列 若在其中部缺失若在其中部缺失1 1个核苷酸对，经转录后，在信个核苷酸对，经转录后，在信 使使RNARNA上可能提前形成终止密码子，使翻译过程上可能提前形成终止密码子，使翻译过程 在基因缺失位置终止，使控制合成的蛋白质减在基因缺失位置终止，使控制合成的蛋白质减 少多个氨基酸。或者因基因中部缺失少多个氨基酸。或者因基因中部缺失1

47、 1个核苷酸个核苷酸 对，使信使对，使信使RNARNA上从缺失部位开始向后的密码子上从缺失部位开始向后的密码子 都发生改变，从而使合成的蛋白质中，在缺失都发生改变，从而使合成的蛋白质中，在缺失 部位以后的氨基酸序列都发生变化。部位以后的氨基酸序列都发生变化。A互动探究互动探究 （1 1）若上题不是强调）若上题不是强调“中部中部”特定位置，特定位置，只是交待只是交待“1 1个基因中缺失了个基因中缺失了1 1个核苷酸对个核苷酸对”，则，则A A能发能发生吗？生吗？（2 2）若上题其它条件不变，只是将）若上题其它条件不变，只是将“1 1个核苷酸对个核苷酸对”换换成成“3 3个核苷酸对个核苷酸对”（减

48、少的碱基对是连续的，且与终（减少的碱基对是连续的，且与终止密码子无关），会对蛋白质长度和氨基酸序列有何影止密码子无关），会对蛋白质长度和氨基酸序列有何影响？响？ （1 1）若发生在起始密码子相对应的核苷酸序列，）若发生在起始密码子相对应的核苷酸序列，则可能没有蛋白质产物，即则可能没有蛋白质产物，即A A能发生。能发生。（2 2）蛋白质长度少一个氨基酸，其它氨基酸序列不变）蛋白质长度少一个氨基酸，其它氨基酸序列不变或改变。或改变。提示提示3.3. 淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的 产量，请你设计一个实验，利用诱变育种方法产量，请你设计一个实验，

49、利用诱变育种方法， 获得产生淀粉酶较多的菌株获得产生淀粉酶较多的菌株。 ( (提示提示: :生产菌株在含有淀粉的固体培养基上，随生产菌株在含有淀粉的固体培养基上，随 着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌 落周围形成透明圈落周围形成透明圈) ) 步骤步骤： 第一步：将培养好的菌株分为两组，一组用一第一步：将培养好的菌株分为两组，一组用一 定剂量的诱变剂处理，另一组不处理做对照定剂量的诱变剂处理，另一组不处理做对照。 第二步：制备含淀粉的固体培养基第二步：制备含淀粉的固体培养基。 第三步：把诱变组的大量菌株接种于多个含淀第三步：把诱变组的大量菌株接种

50、于多个含淀 粉的固体培养基上，同时接种对照组，相同条粉的固体培养基上，同时接种对照组，相同条 件下培养件下培养。 第四步：比较两组菌株菌落周围透明圈的大第四步：比较两组菌株菌落周围透明圈的大 小小 ， 选出透明圈变大的菌株选出透明圈变大的菌株。根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预测实验结果测实验结果。答案答案 由于诱发突变率低，诱变组中绝大多数由于诱发突变率低，诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同菌落周围的透明圈大小与对照组相同；由于诱发突变的不定向性，诱变组中极少数菌由于诱发突变的不定向性，诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比

51、变大或变小落周围的透明圈与对照组相比变大或变小。知识综合应用知识综合应用重重点提示点提示 通过通过“基因突变在生产生活中的应用基因突变在生产生活中的应用”的考查的考查，提升提升“综合运用所学知识解决自然界和社会生活中有综合运用所学知识解决自然界和社会生活中有关生物学问题关生物学问题”的能力的能力。 典例分析典例分析 控制人的血红蛋白基因分别位于人的控制人的血红蛋白基因分别位于人的1111号、号、1616号号 染色体上，在不同的发育时期至少有染色体上，在不同的发育时期至少有、 、和和基因为之编码。人的血红蛋白由基因为之编码。人的血红蛋白由四四 条肽链组成，在人的不同发育时期，血红蛋白分条肽链组成

52、，在人的不同发育时期，血红蛋白分 子的组成是不相同的。例如人的胚胎血红蛋白由子的组成是不相同的。例如人的胚胎血红蛋白由 两个两个肽链（用肽链（用2 2表示）和两个表示）和两个肽链（用肽链（用2 2表表 示）组成示）组成。下图为基因控制蛋白质合成的示意图下图为基因控制蛋白质合成的示意图。（1 1）合成）合成2 2的直接模板是的直接模板是 ，场所是场所是 。（2 2）镰刀型细胞贫血症是一种分子遗传病，其病因）镰刀型细胞贫血症是一种分子遗传病，其病因是是基因发生了突变。假设某人的一个基因发生了突变。假设某人的一个基因发生基因发生突变突变, ,不一定导致不一定导致肽链改变，肽链改变，基因发生突变，往基

53、因发生突变，往往导致往导致肽链改变。根据上图分析说明理由肽链改变。根据上图分析说明理由。 。（3 3）根据上图基因控制血红蛋白的合成过程，你对）根据上图基因控制血红蛋白的合成过程，你对人类染色体上基因种类的分布、数量及基因表达的人类染色体上基因种类的分布、数量及基因表达的顺序，有何启示？（至少说两条顺序，有何启示？（至少说两条） 。（4 4）分子病理学研究证实，人类镰刀型细胞贫血）分子病理学研究证实，人类镰刀型细胞贫血症很多原因是由于症很多原因是由于基因发生突变引起的。若已基因发生突变引起的。若已知正常血红蛋白知正常血红蛋白链的氨基酸序列，能否推知正链的氨基酸序列，能否推知正常常基因的碱基序列

54、？基因的碱基序列？ 。为什么为什么？ 。（5 5）镰刀型细胞贫血症的根本治疗途径是基因治）镰刀型细胞贫血症的根本治疗途径是基因治疗，是将编码疗，是将编码链的链的基因，通过质粒或病毒等基因，通过质粒或病毒等导入患者的造血干细胞，导入导入患者的造血干细胞，导入基因的造血干细基因的造血干细胞能否胞能否 ，这是治疗成功与这是治疗成功与否的关键否的关键。解解析析 （1 1）由由题题干干可可以以知知道道2 2代代表表肽肽链链，肽肽链链合合成成的的直直接接模模板板是是m mR RN NA A，合合成成场场所所为为核核糖糖体体。（2 2）由由图图可可以以知知道道，基基因因有有两两个个，而而基基因因只只有有一一

55、个个，相相对对来来说说一一个个基基因因发发生生突突变变的的影影响响要要小小，因因为为另另一一个个基基因因能能合合成成正正常常的的肽肽链链。（3 3）注注意意题题目目的的要要求求是是从从染染色色体体上上基基因因种种类类的的分分布布、数数量量及及基基因因表表达达的的顺顺序序三三个个方方面面进进行行分分析析。譬譬如如从从基基因因数数量量来来看看，控制控制2 2肽链合成的基因有两个。肽链合成的基因有两个。答案答案 （1 1）mRNAmRNA 核糖体核糖体 （2 2）因为）因为基因有两个，基因有两个，如果一个如果一个基因发生突变，则另一个基因发生突变，则另一个基因可以表基因可以表达出原有的达出原有的肽链

56、。肽链。基因只有一个，如果基因只有一个，如果基因基因发生突变，则往往不能表达出原有的发生突变，则往往不能表达出原有的肽链肽链 （3 3）控制蛋白质合成的基因的表达有时间的顺序；控制蛋白质合成的基因的表达有时间的顺序；控制同一条多肽链的基因可能有多个；控制同一条多肽链的基因可能有多个；控制同一功控制同一功能的不同基因可能集中分布能的不同基因可能集中分布 （4 4）不能）不能 有些氨基酸的有些氨基酸的密码子不止一个密码子不止一个 （5 5）使）使基因得基因得以表达以表达技巧点拨技巧点拨 新材料、新情景的题目新材料、新情景的题目,无论起点有多高无论起点有多高,落点一定在教材的基础知识中。提供新材料的

57、试题落点一定在教材的基础知识中。提供新材料的试题的解题步骤一般是：第一，认真、快速读题，提取的解题步骤一般是：第一，认真、快速读题，提取关键信息，弄清设问意图。关于设问的类型，一般关键信息，弄清设问意图。关于设问的类型，一般有以下几个方面：有以下几个方面：概括式：概括文字材料、示意概括式：概括文字材料、示意图、曲线图、表格等所反映的生物学要点；图、曲线图、表格等所反映的生物学要点；探究探究式：利用所提供材料，结合教材的知识背景，对某式：利用所提供材料，结合教材的知识背景，对某个问题作出合理的解释、结论；个问题作出合理的解释、结论；逻辑式：根据文逻辑式：根据文章内容作出逻辑推理；章内容作出逻辑推

58、理；建议式：根据材料内容和建议式：根据材料内容和相关知识背景，提出解决问题的方法、思路，或作相关知识背景，提出解决问题的方法、思路，或作出合理的建议、假设。第二，联想文章所涉及的教出合理的建议、假设。第二，联想文章所涉及的教材中的知识背景。第三，针对设问联系相关知识，材中的知识背景。第三，针对设问联系相关知识，寻找内在联系，初步思考作答要点。第四，根据答寻找内在联系，初步思考作答要点。第四，根据答题要点，组织文字，编写答案题要点，组织文字，编写答案。随堂过关检测随堂过关检测题组一：基因重组的理解及应用题组一：基因重组的理解及应用1.1.下列细胞在其生命活动过下列细胞在其生命活动过 程中既有可能

59、发生基因程中既有可能发生基因重组现象，又有可能发生基因突变现象的是重组现象，又有可能发生基因突变现象的是 （ ）A.A.心肌细胞心肌细胞 B.B.成熟的红细胞成熟的红细胞C.C.根毛细胞根毛细胞 D.D.精原细胞精原细胞 D2.2.依据基因重组概念的发展，判断下列图示过程依据基因重组概念的发展，判断下列图示过程中没有发生基因重组的是中没有发生基因重组的是 （ ）A3.3.以下关于生物变异的叙述，正确的是以下关于生物变异的叙述，正确的是 （ ） A.A.基因突变都会遗传给后代基因突变都会遗传给后代 B.B.基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变 C.C.

60、染色体变异产生的后代都是不育的染色体变异产生的后代都是不育的 D.D.基因重组只发生在生殖细胞形成过程中基因重组只发生在生殖细胞形成过程中B题组二：基因突变的特点及应用题组二：基因突变的特点及应用4.4.（20082008上海卷，上海卷，2828）下列大肠杆菌某基因的下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子） ( )( ) ATG GGC CTG ATG GGC CTG CTGCTG A A GAG TTC TAA GAG TTC TAA 1 4 7 10

61、13 100 103 106 1 4 7 10 13 100 103 106 A. A.第第6 6位的位的C C被替换为被替换为T T B. B.第第9 9位与第位与第1010位之间插入位之间插入1 1个个T T C. C.第第100100、101101、102102位被替换为位被替换为TTTTTT D. D.第第103103至至105105位被替换为位被替换为1 1个个T TB5.5.下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为是一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为B B与与b b），请据图回答（已知谷氨酸的密码子

62、是），请据图回答（已知谷氨酸的密码子是GAAGAA，GAGGAG）：）：（1 1）图中）图中表示的遗传信息流动过程分别是：表示的遗传信息流动过程分别是： ； 。（2 2）链碱基组成为链碱基组成为 ，链碱基组成为链碱基组成为 。（3 3）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于 染染色体上，属于色体上，属于 性遗传病性遗传病。（4 4）6 6基因型是基因型是 ，6 6和和7 7婚配后生一患病婚配后生一患病男孩的概率是男孩的概率是 ，要保证，要保证9 9婚配后子代不患此病婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为，从理论上说其配偶的基因型必须为 。（5 5）镰刀型细胞

63、贫血症是由）镰刀型细胞贫血症是由 产生的一种遗产生的一种遗传病，从变异的种类来看，这种变异属于传病，从变异的种类来看，这种变异属于 。该该病十分罕见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基病十分罕见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是因突变的特点是 和和 。解析解析 发生此病的根本原因在于遗传物质发生此病的根本原因在于遗传物质DNADNA复制时复制时发生了基因突变，由原来的发生了基因突变，由原来的CTTCTT突变为突变为CATCAT，从而，从而使转录成的信使使转录成的信使RNARNA上的碱基也相应地由上的碱基也相应地由GAAGAA变成变成GUAGUA。因在翻译过程中，。因在翻译过程中

64、，GAAGAA、GUAGUA分别是谷氨分别是谷氨酸、缬氨酸的密码子，所以合成的血红蛋白中的谷酸、缬氨酸的密码子，所以合成的血红蛋白中的谷氨酸就被缬氨酸所代替，异常的血红蛋白使红细胞氨酸就被缬氨酸所代替，异常的血红蛋白使红细胞变形，由正常的双面凹的圆饼状变为镰刀型，使红变形，由正常的双面凹的圆饼状变为镰刀型，使红细胞运输氧的能力大大降低。该病十分少见，说明细胞运输氧的能力大大降低。该病十分少见，说明基因突变在自然界突变率很低，也说明基因突变往基因突变在自然界突变率很低，也说明基因突变往往对生物是有害的往对生物是有害的。答案答案 （1 1）复制）复制 转录转录（2 2）CAT GUACAT GUA

65、（3 3）常隐）常隐（4 4）Bb 1/8 BBBb 1/8 BB（5 5）基因突变基因突变 可遗传变异可遗传变异 低频性低频性 多害少利性多害少利性一、选择题一、选择题1.1.下列细胞或生物中可以发生基因突变的是下列细胞或生物中可以发生基因突变的是 ( )( ) 洋葱根尖生长点细胞洋葱根尖生长点细胞 洋葱表皮细胞洋葱表皮细胞 硝化硝化细菌细菌 T T2 2噬菌体噬菌体 人的神经细胞人的神经细胞 人的骨髓细人的骨髓细胞胞 蓝藻蓝藻 人的精原细胞人的精原细胞 A. B.A. B. C. D. C. D.B定时检测定时检测2.2.（20082008宁夏卷，宁夏卷，5 5）以下有关基因重组的叙以下有

66、关基因重组的叙 述，错误的是述，错误的是 ( )( ) A. A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 C.C.纯合子自交因基因重组导致子代性状分离纯合子自交因基因重组导致子代性状分离 D.D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关 解析解析 基因重组是指非等位基因间的重新组基因重组是指非等位基因间的重新组 合，能产生大量的变异类型，但只产生新的基合，能产生大量的变异类型，但只产生新的基因型，不产生新的基因。基因重组的细胞学基础因型，不产生新的

67、基因。基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数第一次分裂，同源染色体彼此是性原细胞的减数第一次分裂，同源染色体彼此分离的时候，非同源染色体之间的自由组合和同分离的时候，非同源染色体之间的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换。C3.3.（20082008广东生物，广东生物，1010）正常双亲产下一头矮生正常双亲产下一头矮生雄性牛犊，以下解释不恰当的是雄性牛犊，以下解释不恰当的是 ( )( ) A. A.雄犊营养不良雄犊营养不良 B.B.雄犊携带了雄犊携带了X X染色体染色体 C.C.发生了基因突变发生了基因突变 D.D.双亲都是矮生基因的携带者双亲

68、都是矮生基因的携带者 解析解析 据题分析，矮生性状若为伴据题分析，矮生性状若为伴X X染色体隐性遗染色体隐性遗 传，结果成立，但不是因为携带了传，结果成立，但不是因为携带了X X染色体就矮染色体就矮 生，生，B B项不正确；若为常染色体隐性遗传，项不正确；若为常染色体隐性遗传，D D结果结果 成立；若是营养不良，成立；若是营养不良，A A结果成立；若发生了基因结果成立；若发生了基因 突变，突变，C C结果也成立。结果也成立。B4.4.离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理 后，对甘氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞后，对甘氨酸的吸收功能丧失，

69、且这种特性在细胞 多次分裂后仍能保持。下列分析中正确的是多次分裂后仍能保持。下列分析中正确的是 ( )( ) A. A.细胞对氨基酸的需求发生变化细胞对氨基酸的需求发生变化 B.B.细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化 C.C.细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低 D.D.诱变处理破坏了细胞中催化诱变处理破坏了细胞中催化ATPATP合成的相关酶系合成的相关酶系 解析解析 根据题意，诱变后该细胞对甘氨酸的吸收功能丧根据题意，诱变后该细胞对甘氨酸的吸收功能丧 失，但并没有指明细胞不需要甘氨酸；该细胞对其他物失，但并没有指明细胞

70、不需要甘氨酸；该细胞对其他物 质的吸收正常且能进行有丝分裂，说明该细胞仍能合成质的吸收正常且能进行有丝分裂，说明该细胞仍能合成 ATPATP，即催化，即催化ATPATP合成的相关酶系是正常的；甘氨酸进合成的相关酶系是正常的；甘氨酸进 入细胞是主动运输，不能被吸收的原因是细胞膜上载体入细胞是主动运输，不能被吸收的原因是细胞膜上载体 蛋白改变；小肠细胞为动物细胞，无细胞壁蛋白改变；小肠细胞为动物细胞，无细胞壁。B5.5.如图为有性生殖过程的图解。基因突变和基因如图为有性生殖过程的图解。基因突变和基因 重组均可发生在重组均可发生在 ( )( ) A. A. B.B. C.C. D.D. 解析解析 基

71、因突变可发生在有丝分裂间期，也可发基因突变可发生在有丝分裂间期，也可发生在减数第一次分裂的间期。通常基因重组只能生在减数第一次分裂的间期。通常基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中。故两者均可发生发生在减数第一次分裂过程中。故两者均可发生的应是的应是和和的减数分裂过程的减数分裂过程。B6.6.下列变异的原理一般认为属于基因重组的是下列变异的原理一般认为属于基因重组的是 ( )( ) A. A.将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生 产出不育的转基因三倍体鱼苗产出不育的转基因三倍体鱼苗 B.B.血红蛋白的氨基酸排列顺序发生改变，导致血红蛋白的氨基酸排列顺序发

72、生改变，导致 某些血红蛋白病某些血红蛋白病 C.C.一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化 又色盲的儿子又色盲的儿子 D.D.高产青霉素的菌株、太空椒等的培育高产青霉素的菌株、太空椒等的培育 解析解析 A A项的原理为染色体变异；项的原理为染色体变异；B B、D D两项的原两项的原理是基因突变；只有理是基因突变；只有C C项的原理是基因重组，发项的原理是基因重组，发生在父母双方减数分裂产生配子的过程中。生在父母双方减数分裂产生配子的过程中。C7.7.现代生物进化理论认为，突变和基因重组能产生生现代生物进化理论认为，突变和基因重组能产生生物进化的原材料，下列

73、哪种变异现象不属于此类物进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴突变的范畴 ( )( ) A. A.黄色黄色 黄色、绿色黄色、绿色 B.B.红眼果蝇中出现了白眼红眼果蝇中出现了白眼 C.C.猫叫综合征猫叫综合征 D.D.无子西瓜无子西瓜 解析解析 本题以生物进化的原材料为核心命题本题以生物进化的原材料为核心命题 点，考查了基因突变、染色体变异等知识点点，考查了基因突变、染色体变异等知识点， 综合考查判断、分析能力。综合考查判断、分析能力。“突变和基因重组突变和基因重组 为生物进化提供原材料为生物进化提供原材料”中的突变是广义的突中的突变是广义的突 变，包括基因突变和染色体变异，变，包

74、括基因突变和染色体变异，B B属基因突变，属基因突变， C C、D D属染色体变异。属染色体变异。A A中绿色的出现属隐性基因中绿色的出现属隐性基因 的纯合，不属于突变的纯合，不属于突变。A8.8.如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图如图是某个二倍体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数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因）。）。 据图判断不正确的是据图判断不正确的是 （ ） A.A.该动物的性别是雄性该动物的性别是雄性 B.B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 C.1C.1与与2 2或或1 1与与4 4的

75、片段交换，前者属基因重组，后的片段交换，前者属基因重组，后 者属染色体结构变异者属染色体结构变异 D.D.丙细胞不能进行基因重组丙细胞不能进行基因重组解析解析 根据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几根据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图。甲图中同源染色体正在分开，是减数第个细胞分裂图。甲图中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂的特征；乙图中着丝点分开，而且有同源染色一次分裂的特征；乙图中着丝点分开，而且有同源染色体，是有丝分裂的特征；丙图中着丝点正在分开，而且体，是有丝分裂的特征；丙图中着丝点正在分开，而且没有同源染色体，是减数第二次分裂的特征。由于基因没有同源染色体，是减

76、数第二次分裂的特征。由于基因重组发生在减数分裂过程中，所以乙细胞不可能进行基重组发生在减数分裂过程中，所以乙细胞不可能进行基因重组。因重组。1 1与与2 2的片段交换，属于同源染色体的非姐妹染的片段交换，属于同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，属于基因重组；色单体交叉互换，属于基因重组；1 1与与4 4的片段交换，属的片段交换，属于非同源染色体的交换，会改变染色体上基因的数目和于非同源染色体的交换，会改变染色体上基因的数目和排列顺序，属于染色体结构变异。排列顺序，属于染色体结构变异。答案答案 B9.9.下图表示某正常基因及指导合成的多肽顺序。下图表示某正常基因及指导合成的多肽顺序。A AD D

77、位点发生的突变导致肽链延长停止的是除图中密码位点发生的突变导致肽链延长停止的是除图中密码子外，已知子外，已知GACGAC（天冬氨酸）、（天冬氨酸）、CGUCGU（甘氨酸）、（甘氨酸）、GGGGGG（甘氨酸）、（甘氨酸）、AUGAUG（甲硫氨酸）、（甲硫氨酸）、UAGUAG （终止终止） （ ）A.G/CA.G/CA/T B.T/AA/T B.T/AG/CG/CC.T/AC.T/AC/G D.C/G D.丢失丢失T/AT/A解析解析 终止密码子为终止密码子为UAGUAG，多肽链中四种氨基酸，多肽链中四种氨基酸只有色氨酸、酪氨酸对应的密码子改变只有色氨酸、酪氨酸对应的密码子改变1 1个碱基才个碱基

78、才能导致肽链延长停止，据图分析能导致肽链延长停止，据图分析A A、B B、C C、D D中只中只有有A A中中G G/ /C CA A/ /T T，才能形成终止密码子，使多肽，才能形成终止密码子，使多肽合成停止。合成停止。答案答案 A A10.10.下列哪种是不可遗传的变异下列哪种是不可遗传的变异 ( )( ) A. A.正常夫妇生了一个白化儿子正常夫妇生了一个白化儿子 B.B.纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇 C.C.对青霉菌进行对青霉菌进行X X射线照射后，培育成高产菌株射线照射后，培育成高产菌株 D.D.用生长素处理得到无子番茄用生长素处理得到无子番茄 解析解

79、析 生物的变异主要包括不可遗传的变异和生物的变异主要包括不可遗传的变异和 可遗传的变异。其中不可遗传的变异是指仅由可遗传的变异。其中不可遗传的变异是指仅由 环境因素变化引起的变异，其遗传物质并未发环境因素变化引起的变异，其遗传物质并未发 生改变。用生长素处理得到无子番茄，染色体生改变。用生长素处理得到无子番茄，染色体 及其上的遗传物质未发生变化，而是利用生长及其上的遗传物质未发生变化，而是利用生长 素促进果实发育的原理，故该种变异是不能遗素促进果实发育的原理，故该种变异是不能遗 传的传的。D11.11.如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述中不正

80、确的是关叙述中不正确的是 ( )( ) A.A.观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列 B.B.图示各基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编图示各基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编 码蛋白质码蛋白质 C.C.染色体上含红宝石眼基因的片段缺失，说明染色体上含红宝石眼基因的片段缺失，说明 发生了基因突变发生了基因突变 D.D.基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起 生物性状的改变生物性状的改变解析解析 由图示可知，控制果蝇图示性状的基因在由图示可知，控制果蝇图示性状的基因在该染色体上呈线性排列；果蝇是真核生物，其基该染色体上呈线性

81、排列；果蝇是真核生物，其基因的编码区是不连续的，所以基因中只有部分脱因的编码区是不连续的，所以基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质；染色体上含有红宝氧核苷酸序列能编码蛋白质；染色体上含有红宝石眼基因的片段缺失属于染色体结构变异，而非石眼基因的片段缺失属于染色体结构变异，而非基因突变；基因中一个碱基对的替换，不一定会基因突变；基因中一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变，因为一个氨基酸可以有多引起生物性状的改变，因为一个氨基酸可以有多个密码子决定，基因中存在不编码蛋白质的非编个密码子决定，基因中存在不编码蛋白质的非编码序列码序列。答案答案 C12.12.用人工诱变的方法使黄色短杆菌的质

82、粒中脱氧核用人工诱变的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：苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACGATCCCGCGAACGATCCCGCTAACGATCCCGCGAACGATC，下列有，下列有关推断正确的是关推断正确的是 （ ） （可能用到的相关密码子：脯氨酸可能用到的相关密码子：脯氨酸CCGCCG、CCUCCU；甘氨酸甘氨酸GGCGGC、GGUGGU；天冬氨酸；天冬氨酸GAUGAU、GACGAC；丙氨酸丙氨酸GCAGCA、GCUGCU、GCCGCC、GCGGCG；半胱氨酸；半胱氨酸UGUUGU、UGCUGC；终止密码子；终止密码子UAAUAA、UAGUAG） 该脱氧核苷酸序列

83、控制合成的一段肽链中肽键该脱氧核苷酸序列控制合成的一段肽链中肽键数为数为3 3 该脱氧核苷酸序列控制合成的一段肽链中肽键该脱氧核苷酸序列控制合成的一段肽链中肽键数为数为2 2 该黄色短杆菌发生了基因突变该黄色短杆菌发生了基因突变 该黄色短杆菌没有发生基因突变该黄色短杆菌没有发生基因突变 该黄色短杆菌性状会发生改变该黄色短杆菌性状会发生改变 该黄色短杆菌性状不会发生改变该黄色短杆菌性状不会发生改变A.A. B.B. C.C. D.D.解析解析 根据根据CCGCGAACGATCCCGCGAACGATC的的DNADNA序列写出相序列写出相应的应的mRNAmRNA的碱基序列为的碱基序列为GGCGCUU

84、GCUAGGGCGCUUGCUAG, ,最后最后一个是终止密码子一个是终止密码子UAGUAG，因而合成的肽链中只有，因而合成的肽链中只有3 3个氨基酸，含个氨基酸，含2 2个肽键。又因为个肽键。又因为GCUGCU、GAUGAU编码不编码不同的氨基酸，所以该突变会导致性状的改变。同的氨基酸，所以该突变会导致性状的改变。答案答案 D13.13.某婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分某婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变，导致乳糖酶失子中有一个氨基酸发生了改变，导致乳糖酶失 活，其根本原因是活，其根本原因是 ( )( ) A.A.缺乏吸收某种氨基酸的能力缺乏吸收某种

85、氨基酸的能力 B.B.不能摄取足够的乳糖酶不能摄取足够的乳糖酶 C.C.乳糖酶基因至少有一个碱基对改变了乳糖酶基因至少有一个碱基对改变了 D.D.乳糖酶基因有一个碱基对缺失了乳糖酶基因有一个碱基对缺失了 解析解析 乳糖酶的本质是蛋白质，由乳糖酶基因控乳糖酶的本质是蛋白质，由乳糖酶基因控 制合成，故导致乳糖酶失活的根本原因是乳糖酶制合成，故导致乳糖酶失活的根本原因是乳糖酶 基因发生突变，排除基因发生突变，排除A A、B B两选项。又因乳糖酶分两选项。又因乳糖酶分 子中只是一个氨基酸发生了改变，其他氨基酸的子中只是一个氨基酸发生了改变，其他氨基酸的 数目和顺序都未变，故不可能是乳糖酶基因有一数目和

86、顺序都未变，故不可能是乳糖酶基因有一 个碱基对缺失，因为若缺失一个碱基对，则从此个碱基对缺失，因为若缺失一个碱基对，则从此 部分往后的氨基酸都会发生改变，排除部分往后的氨基酸都会发生改变，排除D D选项。选项。C14.14.反兴奋剂工作在反兴奋剂工作在20082008年北京奥运会上取得了宝年北京奥运会上取得了宝贵的经验。其中基因兴奋剂的工作耗费了大量精贵的经验。其中基因兴奋剂的工作耗费了大量精力，基因兴奋剂是注入运动员体内新的基因，以力，基因兴奋剂是注入运动员体内新的基因，以提高运动员的成绩，从变异角度分析此方式属于提高运动员的成绩，从变异角度分析此方式属于 ( )( ) A. A.基因突变基

87、因突变 B.B.基因重组基因重组 C.C.细胞癌变细胞癌变 D.D.染色体变异染色体变异 解析解析 基因兴奋剂是给运动员注入新基因以改变基因兴奋剂是给运动员注入新基因以改变基因的方式提高运动员的成绩，属于导入外源基基因的方式提高运动员的成绩，属于导入外源基因，是一种基因重组，而非其他变异因，是一种基因重组，而非其他变异。B15.15.下列关于基因突变的叙述，不正确的是下列关于基因突变的叙述，不正确的是 ( )( ) A. A.基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变 的部分就越少的部分就越少 B.B.发生在体细胞中的突变，一般是不能传递给发生在体细胞中的突变

88、，一般是不能传递给 后代的后代的 C.C.突变就是指基因突变，它包括自然突变和诱突变就是指基因突变，它包括自然突变和诱 发突变发突变 D.D.基因突变对生物的生存往往是有害的基因突变对生物的生存往往是有害的 解析解析 突变是包括染色体变异和基因突变在内突变是包括染色体变异和基因突变在内 的生物变异现象的生物变异现象。C二、非选择题二、非选择题16.16.由于基因突变，导致蛋白质中的一个赖氨酸发生由于基因突变，导致蛋白质中的一个赖氨酸发生 了改变。根据以下图了改变。根据以下图、 表回答问题表回答问题：第一个第一个字母字母第二个字母第二个字母第三个第三个字母字母U UC CA AG GA A异亮氨

89、酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸U UC CA AG G（1 1）图中）图中过程发生的场所是过程发生的场所是 ，过程叫过程叫 。（2 2）除赖氨酸以外，图解中）除赖氨酸以外，图解中X X是密码子表中哪一种氨基是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小？酸的可能性最小？ 。原因是。原因是 。（3 3）若图中）若图中X X是甲硫氨酸，且是甲硫氨酸，且链与链与链只有一个碱基链只有一个碱基不同，那么不同，那么链不同于链不同于链上的那

90、个碱基是链上的那个碱基是 。（4 4）从表中可看出密码子具有）从表中可看出密码子具有 的特点，它对生的特点，它对生物体生存和发展的意义是物体生存和发展的意义是 。解析解析 （1 1）过程为翻译，在细胞质的核糖体上过程为翻译，在细胞质的核糖体上进行。进行。过程是转录，在细胞核中进行。（过程是转录，在细胞核中进行。（2 2）由）由赖氨酸与表格中其他氨基酸的密码子的对比可知，赖氨酸与表格中其他氨基酸的密码子的对比可知，赖氨酸与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、天冬氨赖氨酸与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、精氨酸的密码子相比，只有一个碱基的差别，酸、精氨酸的密码子相比，只有一个碱基的差别，而赖氨酸与丝

91、氨酸密码的差别有两个碱基，故图而赖氨酸与丝氨酸密码的差别有两个碱基，故图解中解中X X是丝氨酸的可能性最小。（是丝氨酸的可能性最小。（3 3）由表格可看）由表格可看出甲硫氨酸与赖氨酸的密码子，出甲硫氨酸与赖氨酸的密码子，链与链与链的碱链的碱基序列分别为：基序列分别为：TTCTTC与与TACTAC或或AAGAAG与与ATGATG，差别，差别的碱基是的碱基是A A或或T T。（。（4 4）表中显示，有些氨基酸可以）表中显示，有些氨基酸可以由两个或两个以上的密码子决定，即密码子的简由两个或两个以上的密码子决定，即密码子的简并性。并性。答案答案 （1 1）核糖体）核糖体 转录转录（2 2）丝氨酸）丝氨

92、酸 要同时突变两个碱基要同时突变两个碱基（3 3）A A或或T T（4 4）简并性）简并性 增强了密码容错性；保证了翻译增强了密码容错性；保证了翻译的速度（从增强密码容错性的角度来解释，当密的速度（从增强密码容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；从密码子使用可能并不会改变其对应的氨基酸；从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。）速度。）17.17.胰岛

93、素生产小组利用青霉素增产的方法对重组胰岛素生产小组利用青霉素增产的方法对重组 大肠杆菌进行了如下操作：大肠杆菌进行了如下操作： （1 1）实验操作：）实验操作： 将适量大肠杆菌随机均分为四组，分别编号将适量大肠杆菌随机均分为四组，分别编号 为为A A、B B、C C、D D。 对这四组按下表操作对这四组按下表操作36 36 h h。A AB BC CD D正常培养正常培养紫外线照射紫外线照射（请在需要操作的相应表格中画（请在需要操作的相应表格中画“”）统计四组胰岛素产量，产量低于统计四组胰岛素产量，产量低于A A组的被淘汰，高组的被淘汰，高于于A A组的继续重复实验。组的继续重复实验。（2 2

94、）实验分析：）实验分析：设置实验组数为多组的原因是设置实验组数为多组的原因是A A组的作用是组的作用是 实验原理是实验原理是 ，其在育种方面的优点是，其在育种方面的优点是 。答案答案 （1 1）A AB BC CD D正常培养正常培养紫外线照射紫外线照射(2)(2)基因突变具有不定向性，表现出的性状具有基因突变具有不定向性，表现出的性状具有多样性多样性 作为对照组，增强实验的说服力作为对照组，增强实验的说服力 基因基因突变突变 能产生新的性状，且能大幅度改良某些性状能产生新的性状，且能大幅度改良某些性状解析解析 青霉菌经诱变育种后青霉素产量有大幅度提高，青霉菌经诱变育种后青霉素产量有大幅度提高

95、，重组大肠杆菌经诱变育种后胰岛素产量也有可能有大重组大肠杆菌经诱变育种后胰岛素产量也有可能有大幅度提高。因基因突变的不定向性，操作中设置了多幅度提高。因基因突变的不定向性，操作中设置了多组，一组作为对照，其余为实验组，从统计操作中可组，一组作为对照，其余为实验组，从统计操作中可以看出以看出A A为对照组。为对照组。18.18.比德尔是一位遗传学家，他选用红色面包霉作比德尔是一位遗传学家，他选用红色面包霉作 为材料。他对为材料。他对6 6万个孢子进行放射性辐射后，万个孢子进行放射性辐射后， 用基本培养基培养。绝大部分孢子都能正常生用基本培养基培养。绝大部分孢子都能正常生 长，但是有少数孢子不能正

96、常生长，后者可能长，但是有少数孢子不能正常生长，后者可能 有各种各样的突变，其中有的可能与精氨酸有有各种各样的突变，其中有的可能与精氨酸有 关。因为精氨酸是红色面包霉正常生活所必需关。因为精氨酸是红色面包霉正常生活所必需 的。经过多种组合的实验，再根据突变性状的的。经过多种组合的实验，再根据突变性状的 遗传情况分析，红色面包霉中精氨酸合成的步遗传情况分析，红色面包霉中精氨酸合成的步 骤是：骤是：基本培养基基本培养基 鸟氨酸鸟氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 精氨酸精氨酸（1 1）精氨酸的）精氨酸的R R基为基为则一个精氨酸分子中则一个精氨酸分子中C C、H H 、 O O 、 N N的原子个数的原子个数分别

97、为分别为 。（2 2）如果在蛋白质合成过程中，携带精氨酸的一如果在蛋白质合成过程中，携带精氨酸的一种转运种转运RNARNA一端的三个碱基为一端的三个碱基为GCUGCU，可知精氨酸的，可知精氨酸的密码子为密码子为 。（3 3）某生物兴趣小组经诱变获得一突变菌株，在某生物兴趣小组经诱变获得一突变菌株，在基本培养基上不能正常生长，请你设计实验探究哪基本培养基上不能正常生长，请你设计实验探究哪个基因发生了突变，写出实验步骤和结论。个基因发生了突变，写出实验步骤和结论。实验步骤：实验步骤：第一步：配制基本培养基，分别对甲、乙、丙、丁第一步：配制基本培养基，分别对甲、乙、丙、丁进行如下处理。进行如下处理。

98、甲：无任何处理。甲：无任何处理。乙：乙： 。丙：丙： 。丁：丁： 。第二步：观察各培养基中的红色面包霉的生长状况。第二步：观察各培养基中的红色面包霉的生长状况。结论：结论：若甲、乙、丙、丁中红色面包霉均不能生长，则其若甲、乙、丙、丁中红色面包霉均不能生长，则其他基因突变。他基因突变。若若 。若若 。若若 。解析解析 题目的设计具有一定的梯度。精氨酸的题目的设计具有一定的梯度。精氨酸的C C、H H、O O、N N个数是个数是2020种氨基酸共有部分的种氨基酸共有部分的C C、H H、O O、N N个数再加上个数再加上R R基中的个数，考查氨基酸的基本结基中的个数，考查氨基酸的基本结构。构。tR

99、NAtRNA与与mRNAmRNA上的碱基是互补关系，已知携上的碱基是互补关系，已知携带精氨酸的带精氨酸的tRNAtRNA一端的三个碱基为一端的三个碱基为GCUGCU，所以密，所以密码子是码子是CGACGA。实验设计的诀窍在于充分挖掘题干。实验设计的诀窍在于充分挖掘题干已知条件，根据题干可以得到的信息有：已知条件，根据题干可以得到的信息有：精氨精氨酸是红色面包霉正常生活所必需的，酸是红色面包霉正常生活所必需的，基因突变基因突变菌株在基本培养基上不能正常生长，菌株在基本培养基上不能正常生长，基因基因A A、基、基因因B B、基因、基因C C分别控制鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸的分别控制鸟氨酸、瓜氨酸、精

100、氨酸的合成。由这些信息可以推断出：基因突变菌株无合成。由这些信息可以推断出：基因突变菌株无法合成精氨酸，如果基因法合成精氨酸，如果基因A A突变需添加鸟氨酸、瓜突变需添加鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸中任一种氨基酸，就可存活；如果氨酸、精氨酸中任一种氨基酸，就可存活；如果基因基因B B突变，需添加瓜氨酸、精氨酸其中之一；如突变，需添加瓜氨酸、精氨酸其中之一；如果基因果基因C C突变，必须添加精氨酸。突变，必须添加精氨酸。答案答案 （1 1）6 6、1414、2 2、4 4 （2 2）CGACGA（3 3）实验步骤：乙：加入鸟氨酸）实验步骤：乙：加入鸟氨酸 丙：加入瓜氨丙：加入瓜氨酸酸 丁：加入精氨酸丁：加入精氨酸结论：结论：甲中红色面包霉不能正常生长，乙、丙、甲中红色面包霉不能正常生长，乙、丙、丁中红色面包霉均生长良好，则基因丁中红色面包霉均生长良好，则基因A A可能突变可能突变甲、乙中红色面包霉不能正常生长，而丙、丁中甲、乙中红色面包霉不能正常生长，而丙、丁中红色面包霉均生长良好，则基因红色面包霉均生长良好，则基因B B可能突变可能突变甲、乙、丙中红色面包霉不能正常生长，而丁中甲、乙、丙中红色面包霉不能正常生长，而丁中红色面包霉生长良好，则基因红色面包霉生长良好，则基因C C可能突变可能突变（其他答案只要合理即可）（其他答案只要合理即可）返回返回