2013届 新课标高中总复习(第1轮)A(生物)广东专版 必修2 第9讲 基因突变和基因重组

(2)根据题图中信息可知，①将诱变处理后的雄果 蝇与翻翅平衡致死系的雌果蝇交配，得F1染色体的 组合有Cy和m、Cy和n、S和m、S和n，共四种类 型的个体；②在F1中选取翻翅雄果蝇，再与翻翅平 衡致死系的雌果蝇单对交配，分别饲养，得到F2， F2染色体的组合Cy和Cy(致死)、Cy和S、Cy和m、 Cy和n，其中共三种类型的个体存活；③预期结果 和结论：如果F3 中有1/3左右的野生型果蝇，则说 明最初2号染色体上不带隐性致死基因；如果F3 中 只有翻翅果蝇，则说明最初2号染色体含有隐性致 死基因；如果F3 中除翻翅果蝇外，还有1/3左右的 突变型，则说明最初2号染色体上含有隐性突变基 因。
【例1】(双选)下面是对基因型与表现型关系的叙述， 其中错误的是( BD ) A．表现型相同，基因型不一定相同 B．基因型相同，表现型一定相同 C．在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同 D．在相同生活环境中，表现型相同，基因型一定相同 【解析】本题考查基因型与表现型的关系。表现型是 基因与环境相互作用的结果，表现型相同，基因型不一 定相同，基因型相同，表现型不一定相同；在相同生活 环境中，基因型相同，表现型一定相同，表现型相同， 基因型不一定相同。
①翻翅平衡致死系的雌雄个体相互交配，其遗传图解 如下，请补充完善：
②由上述遗传图解，可以得出的结论是
翻翅平衡致
死系的雌雄个体交配，其后代总是翻翅星状眼的个体， 。 且能稳定地遗传
(2)现有一批经诱变处理的雄果蝇，遗传学家用翻 翅作标志性状，利用上述平衡致死系设计了如下 的杂交实验，通过三代杂交实验，就可以判断出 这批雄果蝇2号染色体的其他位置上是否带有隐性 突变或隐性致死突变基因，用m和n表示要鉴定的 野生型果蝇的两条2号染色体，如下图所示：
第9讲 基因突变和基因重组
一、 基因突变的原因、 特征与性状的关系 1. 基因突变的原因分析
2．基因突变的随机性 (1)时间上的随机：它可发生于生物个体发育的任 何时期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如 老年人易得皮肤癌等。 (2)部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞中， 也可发生于生殖细胞中；若为前者，一般不传递给后 代，若为后者，则可通过生殖细胞传向子代。可以发 生 在 细 胞 内 不 同 的 DNA 分 子 上 ， 也 可 发 生 在 同 一 DNA分子的不同部分。
3．基因突变对性状的影响 (1)基因突变引起生物性状的改变 如某些碱基的增添或者缺失，引起部分氨基酸改变， 进而改变蛋白质的结构和功能，引起生物性状的改变。 (2)基因突变未引起生物性状的改变 ①不直接编码氨基酸的基因片段发生突变。 ②碱基替换前后所对应的氨基酸未发生改变。 ③由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因
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预期结果和结论： (1)若F2中表现型为3∶1，且雄性中有隐性突变体，则 说明 发生了隐性突变 。 (2)若F2中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体， 则说明 不发生突变 。 (3)若F2中雌∶雄＝2∶1，则说明 发生了隐性致死 突变 。
Ⅱ.检测常染色体上的突变情况： (1)果蝇中有一种翻翅平衡致死系，翻翅平衡致死系 个体的体细胞的中一条2号染色体上有一显性基因Cy( 翻翅)，这是纯合致死的；另一条2号染色体上有另一 显性基因S(星状眼)，也是纯合致死的。
【解析】抗生素的滥用是产生“超级细菌”的外因， 抗生素相当于对细菌进行自然选择，导致了超强耐药 性基因NDM1在该细菌中逐代积累，从而使NDM1 基因编码较多的金属β­内酰胺酶，由此推测金属β­内 酰胺酶使许多抗菌药物失活，故C项正确。突变是不 定向的，A项错误。细菌是原核生物，没有染色体， D项错误。
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非 同 源 染色 体 上 DNA分子重组技 重组 同 源 染 色体 上 非 非 等 位 基因 间 的 类型 等位基因的重组 术 重组
图像 示意
【友情提醒】基因重组是真核生物有性生殖过程 中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性 的重要原因。
2．基因突变和基因重组的区别和联系
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【解析】 Ⅰ.检测X染色体上的突变情况：根据题 中信息可知，F2有四种基因型XBXB、X－XB、XBY、 X－Y，若X染色体上发生隐性突变，则F2中表现型为 3∶1，且雄性中有隐性突变体；若X染色体上没发生 隐性突变，则F2 中表现型均为红眼，且雄性中无隐 性突变体；若X染色体上发生隐性致死突变，则F2中 雌∶雄＝2∶1。 Ⅱ.检测常染色体上的突变情况：(1)根据题中信息 可知，CyCy和SS纯合致死，所以后代中CyS的个体 存活，翻翅平衡致死系的雌雄个体交配，其后代总 是翻翅星状眼的个体，能稳定地遗传。
①将诱变处理后的雄果蝇与翻翅平衡致死系的雌果蝇交 配，得F1，F1有 四 种类型的个体(不考虑雌雄差异)。 ②在F1 中选取翻翅雄果蝇，再与翻翅平衡致死系的雌果 蝇单对交配，分别饲养，得到F2，F2有 三 种类型的个 体存活(不考虑雌雄差异)。 ③在F2中选取翻翅雌雄个体相互交配，得到F3。 预期结果和结论： a．如果F3中有1/3左右的野生型果蝇，则说明 最初2号 染色体上不带隐性致死基因 。 b．如果F3中只有翻翅果蝇，则说明 最初2号染色体含有 隐性致死基因 。 c．如果F3中除翻翅果蝇外，还有1/3左右的突变型，则说 明 最初2号染色体上含有隐性突变基因 。
的局部状态图，图2表示该生物正常个体的体细胞基因 和染色体的关系，某生物的黑色素产生需要如图3所示 的3类基因参与控制，三类基因的控制均表现为完全显 性，下列说法正确的是( AD ) A．由图2所示的基因型不能推知该生物体能不能合成 黑色素 B．若b1链的(A＋T＋C)/b2链的(A＋T＋G)＝0.3，则b2 为RNA链 C．若图2中的2个b基因都突变为B，则该生物体可以 合成出物质乙 D．图2所示的生物体中肯定存在某细胞含有4个b基因
【例2】下列有关基因重组的叙述，不正确的是 ( B ) A．非同源染色体上的非等位基因可以发生重组 B．基因重组是生物变异的根本来源 C．基因重组可能产生多种基因型 D．生物通过有性生殖实现了基因的重组
【解析】基因突变是生物变异的根本来源，变异和 基因重组为生物进化提供了原材料，故B错。
1.发生在体细胞有丝分裂过程中的基因突变一般随个体死亡而 消失，发生在生殖细胞有丝分裂或减数分裂过程中的基因突变可 以传递给后代。 2.基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变， 基因的数目和位置并未改变。 3.基因突变发生于所有生物中，一般发生于遗传物质的复制过 程中。 4.基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，产生了 新的表现型(或新品种)。 5.不管是基因突变还是基因重组，发生时均具有不定向性，也 就是说，可能出现更加优良的性状，也可能出现更加不适应环境 的性状。
1.(2011·广东) (双选)最近，可以抵抗多数抗生素的“ 超级细菌”引人关注，这类细菌含有超强耐药性基因 NDM-1，该基因编码金属β-内酰胺酶，此菌耐药性产 生的原因是( BC ) A．定向突变 B．抗生素滥用 C．金属β-内酰胺酶使许多抗菌药物失活 D．通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因
3.(2010· 福建卷)下图为人WNK4基因部分碱基序列及 其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4 基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。 该基因发生的突变是( )
3.(2010· 福建卷)下图为人WNK4基因部分碱基序列及 其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4 基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。 该基因发生的突变是( B ) A．①处插入碱基对G—C B．②处碱基对A—T替换为G—C C．③处缺失碱基对A—T D．④处碱基对G—C替换为A—T
6.(2011· 佛山模拟)(双选)图1表示b基因正常转录过程中
的局部状态图，图2表示该生物正常个体的体细胞基因 和染色体的关系，某生物的黑色素产生需要如图3所示 的3类基因参与控制，三类基因的控制均表现为完全显 性，下列说法正确的是( )
6.(2011· 佛山模拟)(双选)图1表示b基因正常转录过程中
4.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( B ) 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 【解析】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。
【解析】由图3可知：合成黑色素需要A、b和C基 因同时存在，而图2所示的细胞中未标出C基因，故 不能确定该生物体能不能合成黑色素，A对。若图 2中的2个b基因都突变为B，则该生物体不能合成出 物质乙，C错误。RNA不含T，B错误。图2所示的 生物体中的细胞在分裂过程中，DNA分子要进行复 制，可以含有4个b基因，D正确。
【解析】本题主要考查基因突变、转录、翻译等基 础知识，及突变对性状的影响。第一步根据基因结 构和氨基酸种类先确定密码子的排列顺序，即 mRNA上碱基排列顺序(„GGGAAGCAG„)。由于 1169位赖氨酸(AAG)变为谷氨酸(GAA、GAG)，结 合题干意思即①②③④四处只有一处发生突变，可 确定谷氨酸密码子是GAG，从而推出是②处碱基对 A—T替换为G—C。所以选B项。
二、对基因重组的理解 1．三种类型的比较
非同源染色体上 重组 同源染色体上非 非等位基因间的 DNA分子重组技术 类型 等位基因的重组 重组 体外与运载体重组 发生 减数第一次分裂 减数第一次分裂 和导入细胞内与细 时间 四分体时期 后期 胞内基因重组 同源染色体分开， 同源染色体的非 等位基因分离， 目的基因经运载体 姐妹染色单体之 非同源染色体自 发生 导入受体细胞，导 间交叉互换导致 由组合，导致非 机制 致受体细胞中基因 染色单体上的基 同源染色体上非 重组 因重新组合 等位基因间的重 新组合
2.(2011·安徽)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘 能力。临床上常用小剂量的放射性同位素 131I治疗某些甲 状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚 在细胞内的131I可能直接( C ) A．插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变 B．替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变 C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异 D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代 【解析】放射性物质可诱发基因突变和染色体结构 变异；131I不是DNA的组成元素；体细胞突变一般不 能遗传给子代。