高中生物 第四节 基因突变和基因重组例题与探究 苏教版

1、基因突变和基因重组典题精讲例1 自然界中，一种生物某一基因及其三种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三种突变基因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为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添D.突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添思路解析：基因突变是指

2、基因结构的改变，包括基因中碱基对的增添、缺失或改变。基因中碱基对的增添和缺失必然会引起相应蛋白质分子中氨基酸序列的改变。突变基因1与正常基因决定的蛋白质分子中氨基酸的序列没有区别，说明发生该基因突变时只是改变了某一碱基对，而且这一变化并没有引起相应氨基酸种类的变化，因为决定一种氨基酸的密码子可以不止一个。突变基因2决定的蛋白质分子中仅一个氨基酸的种类发生了变化，说明发生该基因突变时也只是改变了某一碱基对，而且这一变化使相应的氨基酸种类发生了变化，但对其余部分不产生影响。基因突变3决定的蛋白质分子中氨基酸的序列发生了变化，说明基因中碱基对的数量发生了变化。答案：A绿色通道：该题主要考查对基因突变

3、概念的理解，基因突变包括碱基对的增添、缺失或改变（替换），替换一个碱基对只是影响一个氨基酸，甚至不会影响，因为决定一种氨基酸的密码子可以不止一个。但增添或缺失一个碱基对将会使变化部位后面全部改变，因为氨基酸的密码子是三联体的。变式训练 1 若某基因原有303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因控制合成的蛋白质分子相比较，差异可能为（）A.只相差一个氨基酸，其他顺序不变B.除长度相差一个氨基酸外，其他顺序也改变C.长度不变，但顺序改变D.A、B都有可能思路解析：据题意突变后比突变前少一个密码子，但如果缺失发生在非编码区，则只相差一个氨基酸，其他顺序不变，如果发生在

4、编码区则会因为减少一密码子而发生密码子错位，导致其顺序改变。答案： D变式训练2 如果基因中4种脱氧核苷酸的排列顺序发生改变，这一变化一定会导致（）A.遗传信息改变B.遗传性状改变C.遗传密码改变D.遗传规律改变思路解析：遗传信息是指基因中脱氧核苷酸排列顺序，若突变发生在非编码区或内含子区，则mRNA上的遗传密码可以不改变，遗传性状也就不会发生改变。任何基因在遗传时都要遵循三大遗传定律，因此遗传规律不会发生变化。答案： A变式训练 3 长期接触X射线的人群产生的后代中遗传病发病率明显提高，主要是该人群生殖细胞发生 （）A.基因重组B.基因分离C.基因互换D.基因突变思路解析:X射线属于物理诱变

5、因素。答案：D例2 基因重组主要发生在（）A.减数分裂形成配子的过程中B.受精作用形成受精卵的过程中C.有丝分裂形成子细胞的过程中D.通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中思路解析：基因重组主要有两种类型：一是发生在减数第一次分裂后期的自由重组，即非同源染色体上非等位基因自由组合；二是发生在减数分裂四分体时期的，同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换重组。答案：A绿色通道：基因重组从本质上讲，就是打破原有的基因顺序，实现基因与基因之间的重新组合，其主要来源有：非同源染色体上非等位基因的自由组合，四分体的非姐妹染色单体的交叉互换产生互换重组，不同基因型的雌雄配子的随机结合，以及DNA重组技术中的目的

6、基因和受体细胞DNA之间的重组。变式训练 1 一对夫妇所生子女中，也有很大差异，这种差异主要来自（）A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异思路解析：因为发生在有性生殖过程中的非等位基因的自由组合，导致同一父母所生子女性状有别。答案： B变式训练 2 为了培育高产节水品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%。这项技术的遗传学原理是 （）A.基因重组B.基因突变C.基因复制D.基因分离思路解析：转基因技术所依据的原理属于基因重组。答案：A例3 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（）将毒素蛋白注射到棉的受精卵中将

7、编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉的受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵A.B.C.D.思路解析：按基因工程的操作步骤，在导入目的基因以前，首先要获得目的基因即本题中的编码毒素蛋白的DNA序列，然后要将目的基因与运载体结合，即与细菌质粒重组，完成上述两步骤后才将目的基因导入受体细胞即棉的体细胞或受精卵，目的基因导入受体细胞后，可随受体细胞的繁殖而复制，所以上述操作是正确的。将毒素蛋白注射到棉的受精卵中，没有获得目的基因；将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉的受精卵中，没有将

8、目的基因与运载体结合，所以是错误的操作。答案：C绿色通道：本题结合实际考查了重组DNA技术的基本步骤等有关问题，解决的关键是将抽象的操作步骤同实际问题结合起来。变式训练 1 在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于（）A.目的基因的提取和导入B.目的基因的导入和检测C.目的基因与运载体结合和导入D.目的基因的提取和与运载体结合思路解析：用同一种限制酶切割目的基因与运载体可以产生相同的黏性末端，便于连接。其他操作不需要该酶。答案：D变式训练 2 下列关于基因工程的叙述正确的是 （）A.基因工程常以抗菌素抗性基因为目的基因B.细菌质粒是基因工程常用的运载体C.通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的D

9、NA，用另一种处理运载体DNAD.为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体思路解析：基因工程常以抗菌素抗性基因为标记基因，用同一种限制酶切割目的基因与运载体可以产生相同的黏性末端，便于连接，只要细胞能提供目的基因表达的环境都可以作为受体细胞。答案： B问题探究问题：如何理解基因突变？导思：基因突变是指基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或改变。基因突变的位置是染色体的某一位点上基因的改变，结果使一个基因变成了它的等位基因，其关键在于突变后转录成的mRNA上密码子的改变。探究：由一个碱基被另一个碱基取代而造成的突变叫碱基置换突变。例如在DNA分子中的GC碱基对被CG或A

10、T或TA所代替，AT碱基对被TA或GC或CG所代替。碱基替换过程只改变被替换碱基的那个密码子，也就是说每一次碱基替换只改变一个密码子，不会涉及到其他的密码子。根据碱基置换对多肽链中氨基酸顺序的影响，可以将突变分为同义突变、错义突变、无义突变和终止码突变4种类型。同义突变：由于密码子具有简并性，因此，单个碱基置换可能只改变mRNA上的特定密码子，但不影响它所编码的氨基酸。例如，DNA分子模板链中GCG的第三位G被A取代而成GCA，则mRNA中相应的密码子CGC就被转录为CGU，由于CGC和CGU都是精氨酸的密码子，因而新形成的多肽链没有氨基酸顺序和数目的变化，这种突变称为同义突变。错义突变：是指DNA分子中的碱基置换不仅改变了mRNA上特定的遗传密码，而且导致新合成的多肽链中一个氨基酸被另一氨基酸所取代，这种情况称为错义突变。错义突变往往导致产生功能异常的蛋白质。无义突变：当单个碱基置换导致出现终止密码（UAG、UAA、UGA）时，多肽链将提前终止合成，所产生的蛋白质大都失去活性或丧失正常功能，此种突变称为无义突变。例如，DNA分子模板链中A