2024春新教材高中生物第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組課件新人教版必修2

第5章

基因突變及其他變異解讀章首圖文培養(yǎng)學(xué)習(xí)志向·勇?lián)鐣?zé)任同學(xué)們在初中已經(jīng)了解了基因突變的一些現(xiàn)象和實(shí)例。如何通過有趣的實(shí)例讓我們了解基因突變的真實(shí)存在，同時(shí)激發(fā)探究基因突變根本原因的興趣，是編者設(shè)計(jì)章首頁時(shí)要思考的問題。教材通過對普通虎和白虎體色的描述，以及白虎形成原因的介紹，再配上章題圖中普通虎和白虎體色的對比照片，讓同學(xué)們很快就進(jìn)入了學(xué)習(xí)的狀態(tài)，由此提出問題：“什么是基因突變？基因突變是怎樣發(fā)生的？”這樣的設(shè)置合乎認(rèn)知邏輯，并直指本章的重要概念；在此基礎(chǔ)上，教材進(jìn)一步設(shè)問：“基因突變對生物的生存是有利的還是有害的？”基于前面的概念提問，進(jìn)一步引導(dǎo)我們深入思考。除了基因突變，染色體變異也是本章的重要概念，因此，章首頁還提出了“除基因突變外，染色體的數(shù)目和結(jié)構(gòu)會不會發(fā)生改變呢？”的問題，將變異從分子水平拓展到細(xì)胞水平。學(xué)習(xí)基因突變和染色體變異的一個(gè)重要目的是了解人類遺傳病及其預(yù)防，提高個(gè)人和家庭的生活質(zhì)量，提高人口素質(zhì)，因此，章首頁還提出了“人類的遺傳病是怎樣產(chǎn)生的？又應(yīng)怎樣檢測和預(yù)防呢？”的重要問題，引導(dǎo)我們聯(lián)系社會，聯(lián)系生活和健康。章首頁的小詩層層遞進(jìn)地從遺傳、進(jìn)化和健康3個(gè)方面闡述了學(xué)習(xí)和理解基因突變和染色體變異的重要意義。高屋建瓴、催人深思！理清本章架構(gòu)初識概念體系·具備系統(tǒng)思維第1節(jié)基因突變和基因重組學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時(shí)——核心語句必背1.說明基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。2.分析基因突變的原因，闡明基因突變的意義。3.分析細(xì)胞癌變的原因，選擇健康的生活方式，遠(yuǎn)離致癌因子。4.闡明基因重組的意義。1.DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變，叫作基因突變。2.細(xì)胞癌變的原因是原癌基因和抑癌基因突變。3.基因突變是產(chǎn)生新基因的途徑，是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供原材料。4.基因重組也是生物變異的來源之一，對生物進(jìn)化具有重要意義?！局鞲芍R梳理】一、基因突變1．基因突變的實(shí)例和概念(1)鐮狀細(xì)胞貧血①病癥：紅細(xì)胞是

，易破裂，使人患溶血性貧血。②病因：血紅蛋白分子發(fā)生了

，從基因角度分析是發(fā)生了

。③結(jié)論：鐮狀細(xì)胞貧血是由于基因的

而產(chǎn)生的一種遺傳病。彎曲的鐮刀狀氨基酸的替換堿基的替換一個(gè)堿基對改變(2)

(3)基因突變的遺傳特點(diǎn)①發(fā)生在配子中，將遵循

傳遞給后代。②發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生了基因突變，可以通過

遺傳。遺傳規(guī)律無性生殖2．細(xì)胞的癌變(1)原因：存在與癌變相關(guān)的基因：

。其中：①

表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常生長和增殖所必需的，這類基因_____________________而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng)，就可能引起細(xì)胞癌變。②

表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡，這類基因一旦突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性

，也可能引起細(xì)胞癌變。(2)癌細(xì)胞的特征①能夠

。②

發(fā)生顯著變化。③細(xì)胞容易在體內(nèi)

。原癌基因和抑癌基因原癌基因一旦突變或過量表達(dá)抑癌基因減弱或失去活性無限增殖形態(tài)結(jié)構(gòu)分散和轉(zhuǎn)移3．基因突變的原因(1)誘發(fā)產(chǎn)生[連線](2)自發(fā)產(chǎn)生：由于

偶爾發(fā)生錯(cuò)誤等原因自發(fā)產(chǎn)生。4．基因突變的意義(1)產(chǎn)生

的途徑。(2)生物變異的根本來源。(3)為生物的進(jìn)化提供了豐富的

。DNA復(fù)制新基因原材料二、基因重組1．概念在生物體進(jìn)行

的過程中，控制不同性狀的基因的

，稱為基因重組。2．類型有性生殖重新組合類型圖示發(fā)生的時(shí)期發(fā)生的范圍自由組合型減數(shù)分裂Ⅰ_____

_上的非等位基因互換型

減數(shù)分裂Ⅰ______同源染色體上的等位基因隨_____

之間的互換而發(fā)生交換后期非同源染色體前期姐妹染色單體3．意義(1)

的來源之一。(2)對生物的進(jìn)化有重要意義。生物變異【教材微點(diǎn)發(fā)掘】1．鐮狀細(xì)胞貧血是一種遺傳病。結(jié)合教材第81頁“思考·討論”回答有關(guān)問題：(1)完善鐮狀細(xì)胞貧血形成原因示意圖。(2)分析鐮狀細(xì)胞貧血的患病原因。2.下圖表示結(jié)腸癌發(fā)生過程示意圖(教材第82頁“思考·討論”)，據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)結(jié)腸癌發(fā)生的根本原因是

。(2)癌細(xì)胞易于分散和轉(zhuǎn)移的原因是癌細(xì)胞膜上的

等物質(zhì)減少，細(xì)胞之間的黏著性顯著降低。(3)癌癥多發(fā)生在老年人中，從圖中分析可能的原因是癌細(xì)胞是

的結(jié)果，癌變是一個(gè)逐漸積累的過程。(4)在日常生活中我們應(yīng)當(dāng)怎樣預(yù)防癌癥？

。原癌基因和抑癌基因發(fā)生了突變糖蛋白多個(gè)基因突變遠(yuǎn)離致癌因子，選擇健康的生活方式教材問題提示(一)思考·討論1(教材第81頁)1.圖中谷氨酸發(fā)生了改變，變成了纈氨酸。2.結(jié)合教材第67頁“表41

21種氨基酸的密碼子表”完成圖解(圖略)。,這種疾病能夠遺傳，是親代通過生殖過程把基因傳給子代的。3.如果這個(gè)基因發(fā)生堿基的增添或缺失，氨基酸序列也會發(fā)生改變，所對應(yīng)的性狀肯定會改變。(二)思考·討論2(教材第82頁)1.從基因角度分析，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是相關(guān)基因(包括抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)發(fā)生了突變。2.健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因。3.根據(jù)圖示可以推測，癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，所具有的特點(diǎn)是呈球形、增殖快、容易發(fā)生轉(zhuǎn)移等。(三)思維訓(xùn)練(教材第84頁)1.在“確診的肺癌患者1303人，其中吸煙的有823人，占患者總數(shù)的63.16%”，這說明吸煙和肺癌患病率之間存在很高的相關(guān)性，但在此處并沒有證據(jù)表明，吸煙與肺癌患病率之間存在因果關(guān)系。要證明吸煙是肺癌的致病因素，還要進(jìn)行病理學(xué)分析，需要發(fā)現(xiàn)吸煙導(dǎo)致肺癌的機(jī)制，即煙草中的什么成分，以什么方式，導(dǎo)致了肺癌。材料中還提到“在1303名健康人中，吸煙的有509人，占39.06%”，說明吸煙并不一定導(dǎo)致肺癌。據(jù)此，可以作出判斷：只依靠材料中的兩個(gè)調(diào)查，無法得出吸煙會導(dǎo)致肺癌患病率升高的結(jié)論，但能得出吸煙與肺癌之間存在很高的相關(guān)性。細(xì)胞的癌變是多個(gè)基因突變的共同結(jié)果，吸煙提高了基因突變的頻率，就增加了患肺癌的概率,但不能說吸煙一定會導(dǎo)致患肺癌。2.略。新知探究(一)基因突變【探究·深化】[問題驅(qū)動]注：相應(yīng)氨基酸的密碼子參見教材第67頁密碼子表。(1)a～d4種基因突變分別屬于哪種基因突變類型？除此之外，基因突變還有哪種類型？提示：a屬于基因突變中的缺失，b、c、d屬于替換，基因突變還有增添。(2)圖中基因的不同位點(diǎn)都可能發(fā)生基因突變，這體現(xiàn)了基因突變的什么特點(diǎn)？除此之外，基因突變還有哪些特點(diǎn)？提示：體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性，基因突變還有普遍性、不定向性和低頻性等。(3)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序是怎樣的？在a突變點(diǎn)附近再丟失幾個(gè)堿基對對性狀的影響最?。刻崾荆禾於彼崂野彼岣拾彼峒琢虬彼?；2個(gè)。(4)b突變后合成的多肽鏈中氨基酸順序是怎樣的？由此推斷，基因突變一定會導(dǎo)致生物性狀的改變嗎？這有什么意義？提示：天冬氨酸亮氨酸色氨酸酪氨酸；不一定；有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定。(5)上述基因突變通常發(fā)生在細(xì)胞周期的哪個(gè)時(shí)期？提示：分裂間期。[重難點(diǎn)撥]

1．基因突變的類型與結(jié)果2．基因突變與生物性狀的關(guān)系3．雜交育種與誘變育種的比較項(xiàng)目雜交育種誘變育種原理基因重組基因突變方法雜交→自交→篩選→自交輻射誘變、激光誘變、化學(xué)藥劑誘變優(yōu)點(diǎn)使不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)個(gè)體上可以提高變異的頻率，大幅度改良某些性狀，加速育種進(jìn)程局限性育種年限較長有利變異的個(gè)體不多，需處理大量實(shí)驗(yàn)材料【典題·例析】[例1]

下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是

(

)A．高等生物中基因突變只發(fā)生在生殖細(xì)胞中B．基因突變必然引起個(gè)體表現(xiàn)型發(fā)生改變C．環(huán)境中的某些物理因素可引起基因突變D．根細(xì)胞的基因突變是通過有性生殖傳遞的[解析]

高等生物中基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞或生殖細(xì)胞中，A錯(cuò)誤。由于密碼子的簡并性，基因突變不一定引起個(gè)體表現(xiàn)型發(fā)生改變；顯性純合子中只有一個(gè)基因發(fā)生隱性突變，表現(xiàn)型也不發(fā)生改變，B錯(cuò)誤。環(huán)境中的某些物理因素可引起基因突變，如射線，C正確。根細(xì)胞不是生殖細(xì)胞，其基因突變只能通過無性生殖傳遞，D錯(cuò)誤。[答案]

C[例2]下圖表示的是控制正常酶1的基因突變后所引起的氨基酸序列的改變。①②兩種基因突變分別是

(

)A．堿基的替換堿基的缺失B．堿基的缺失堿基的增添C．堿基的替換堿基的增添或缺失D．堿基的增添或缺失堿基的替換[解析]

據(jù)圖可知，突變①只引起一個(gè)氨基酸的改變，所以應(yīng)屬于堿基的替換。突變②引起突變點(diǎn)以后的多種氨基酸的改變，所以應(yīng)屬于堿基的增添或缺失。[答案]

C易錯(cuò)提醒——————————————————————————————基因突變的“一定”和“不一定”(1)基因突變一定會引起基因結(jié)構(gòu)的改變，即基因中堿基排列順序一定發(fā)生改變。(2)基因突變不一定會引起生物性狀的改變。(3)基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因。病毒和原核細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)簡單，基因數(shù)目少，而且一般是單個(gè)存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因。(4)基因突變不一定都能遺傳給后代。①基因突變?nèi)绻l(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可以通過無性生殖傳遞給后代。②如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代?！緫?yīng)用·體驗(yàn)】1．α-珠蛋白與α-珠蛋白突變體分別由141個(gè)和146個(gè)氨基酸組成，其中第1～138個(gè)氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。該變異是由基因上編碼第139個(gè)氨基酸的一個(gè)堿基對缺失引起的。該實(shí)例不能說明

(

)A．該變異屬于基因突變B．基因能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C．DNA片段的缺失導(dǎo)致變異D．該變異導(dǎo)致終止密碼子后移解析：分析題意可知，α珠蛋白突變體基因相比α珠蛋白基因發(fā)生了堿基對的缺失，屬于基因突變，題意中未體現(xiàn)DNA片段的缺失，A正確，C錯(cuò)誤；發(fā)生堿基對缺失，蛋白質(zhì)種類發(fā)生改變，說明基因能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，B正確；突變后的蛋白質(zhì)較原蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)量增多，說明突變后mRNA上的終止密碼子后移，D正確。答案：C

2．?dāng)M南芥細(xì)胞中某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對，下列分析正確的是

(

)A．根尖成熟區(qū)細(xì)胞一般均可發(fā)生此過程B．該細(xì)胞的子代細(xì)胞中遺傳信息不會發(fā)生改變C．若該變異發(fā)生在基因中部，可能導(dǎo)致翻譯過程提前終止D．若在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對，對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小解析：根尖成熟區(qū)細(xì)胞屬于高度分化的細(xì)胞，已經(jīng)失去分裂能力，細(xì)胞中不會發(fā)生DNA復(fù)制，一般不會發(fā)生此過程，A錯(cuò)誤；擬南芥細(xì)胞中某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對，說明發(fā)生了基因突變，導(dǎo)致遺傳信息發(fā)生改變，突變的基因會隨DNA分子進(jìn)入子細(xì)胞，B錯(cuò)誤；該變異發(fā)生在基因中部，有可能使該基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分子中提前出現(xiàn)終止密碼子，導(dǎo)致翻譯過程提前終止，C正確；在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對，會使該基因轉(zhuǎn)錄的密碼子從插入位點(diǎn)后全部改變，導(dǎo)致其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與原來差異很大，D錯(cuò)誤。答案：C

新知探究(二)細(xì)胞癌變【探究·深化】[問題驅(qū)動]

癌變的原因是由于細(xì)胞內(nèi)抑癌基因和原癌基因發(fā)生突變，癌細(xì)胞的特點(diǎn)之一是能進(jìn)行無限增殖，醫(yī)學(xué)上通常使用一定量的化學(xué)藥劑對癌癥病人進(jìn)行化療，接受化療后的病人身體非常虛弱。結(jié)合基因突變分析并回答下列問題：(1)化療能夠治療癌癥的原理是什么？提示：化療的作用是通過一定量的化學(xué)藥劑干擾癌細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制，從而抑制其分裂的能力，或者殺死癌細(xì)胞。(2)接受化療的癌癥患者，身體非常虛弱的原因是什么？提示：化療的藥物，既對癌細(xì)胞有作用，也對正常的體細(xì)胞有作用，因此，化療后病人的身體是非常虛弱的。[重難點(diǎn)撥]

1．癌細(xì)胞的主要特征(1)無限增殖細(xì)胞來源分裂次數(shù)存活時(shí)間正常人肝細(xì)胞50～60次45.8～55天海拉宮頸癌細(xì)胞無限分裂1951年至今(2)形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化(3)易分散和轉(zhuǎn)移：細(xì)胞膜上的糖蛋白減少→細(xì)胞間的黏著性降低→細(xì)胞容易分散和轉(zhuǎn)移。2．癌變機(jī)理

3．原癌基因與抑癌基因的關(guān)系(1)原癌基因是維持機(jī)體正?；顒铀匦璧幕颍诩?xì)胞分裂過程中它負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程；而抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常地增殖。(2)抑癌基因與原癌基因共同對細(xì)胞的生長和分化起著調(diào)節(jié)作用。(3)癌變是由原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導(dǎo)致細(xì)胞異常分裂，機(jī)體對這種異常分裂又無法阻止而造成的?！镜漕}·例析】[例1]

(2023·廣東高考)中外科學(xué)家經(jīng)多年合作研究，發(fā)現(xiàn)circDNMT1(一種RNA分子)通過與抑癌基因p53表達(dá)的蛋白結(jié)合誘發(fā)乳腺癌，為解決乳腺癌這一威脅全球女性健康的重大問題提供了新思路。下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．p53基因突變可能引起細(xì)胞癌變B．p53蛋白能夠調(diào)控細(xì)胞的生長和增殖C．circDNMT1高表達(dá)會使乳腺癌細(xì)胞增殖變慢D．circDNMT1的基因編輯可用于乳腺癌的基礎(chǔ)研究[解析]

抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡，這類基因一旦突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性，可能引起細(xì)胞癌變，A、B正確；由題干信息可知，circDNMT1通過與抑癌基因p53表達(dá)的蛋白質(zhì)結(jié)合誘發(fā)乳腺癌，推測circDNMT1高表達(dá)會使乳腺癌細(xì)胞增殖加快，C錯(cuò)誤；通過編輯circDNMT1基因可抑制其表達(dá)，進(jìn)而降低乳腺癌的發(fā)生概率，D正確。[答案]

C[例2]

(2022·廣東高考)為研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科學(xué)家構(gòu)建了三組轉(zhuǎn)基因小鼠(Myc、Ras及Myc＋Ras，基因均大量表達(dá))，發(fā)現(xiàn)這些小鼠隨時(shí)間進(jìn)程體內(nèi)會出現(xiàn)腫瘤(如圖所示)。下列敘述正確的是

(

)A．原癌基因的作用是阻止細(xì)胞正常增殖B．三組小鼠的腫瘤細(xì)胞均沒有無限增殖的能力C．兩種基因在人體細(xì)胞內(nèi)編碼功能異常的蛋白質(zhì)D．兩種基因大量表達(dá)對小鼠細(xì)胞癌變有累積效應(yīng)[解析]

原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程；抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖，A錯(cuò)誤。適宜條件下，無限增殖是腫瘤細(xì)胞特征之一，B錯(cuò)誤。原癌基因的正常表達(dá)對于細(xì)胞正常的生長和分裂是必需的，原癌基因Myc和Ras在人體細(xì)胞內(nèi)編碼功能正常的蛋白質(zhì)，C錯(cuò)誤。據(jù)圖分析，同時(shí)轉(zhuǎn)入Myc和Ras的小鼠中腫瘤小鼠的比例大于只轉(zhuǎn)入Myc或Ras的小鼠中腫瘤小鼠的比例，說明兩種基因大量表達(dá)對小鼠細(xì)胞癌變有累積效應(yīng)，D正確。[答案]

D方法規(guī)律——————————————————————————————判斷癌細(xì)胞的方法(1)從形態(tài)方面：癌細(xì)胞一般呈球形；細(xì)胞膜上糖蛋白減少。(2)從代謝方面：線粒體和核糖體活動旺盛，為癌細(xì)胞分裂提供能量和蛋白質(zhì)?！緫?yīng)用·體驗(yàn)】1．(2022·湖南高考)關(guān)于癌癥，下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．成纖維細(xì)胞癌變后變成球形，其結(jié)構(gòu)和功能會發(fā)生相應(yīng)改變B．癌癥發(fā)生的頻率不是很高，大多數(shù)癌癥的發(fā)生是多個(gè)基因突變的累積效應(yīng)C．正常細(xì)胞生長和分裂失控變成癌細(xì)胞，原因是抑癌基因突變成原癌基因D．樂觀向上的心態(tài)、良好的生活習(xí)慣，可降低癌癥發(fā)生的可能性解析：細(xì)胞癌變會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生相應(yīng)改變，如成纖維細(xì)胞癌變后變成球形，A正確；癌變發(fā)生的原因是基因突變，基因突變在自然條件下具有低頻性，故癌癥發(fā)生的頻率不是很高，且癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，而是多個(gè)相關(guān)基因突變的累積效應(yīng)，B正確；人和動物細(xì)胞中的DNA中本來就存在與癌變相關(guān)的基因，其中原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長和增殖所必需的，抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡，細(xì)胞癌變的原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變所致，C錯(cuò)誤；開朗樂觀的心理狀態(tài)會影響神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能，良好的生活習(xí)慣如遠(yuǎn)離輻射等，能降低癌癥發(fā)生的可能性，D正確。答案：C

2．(2023·湖北高考)快速分裂的癌細(xì)胞內(nèi)會積累較高濃度的乳酸。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸與鋅離子結(jié)合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降導(dǎo)致蛋白乙的SUMO化修飾加強(qiáng)，進(jìn)而加快有絲分裂后期的進(jìn)程。下列敘述正確的是

(

)A．乳酸可以促進(jìn)DNA的復(fù)制B．較高濃度乳酸可以抑制細(xì)胞的有絲分裂C．癌細(xì)胞通過無氧呼吸在線粒體中產(chǎn)生大量乳酸D．敲除蛋白甲基因可升高細(xì)胞內(nèi)蛋白乙的SUMO化水平解析：據(jù)題干信息可知，乳酸積累加快的是有絲分裂后期的進(jìn)程，DNA復(fù)制發(fā)生在分裂間期，A錯(cuò)誤；較高濃度的乳酸可加快有絲分裂后期的進(jìn)程，促進(jìn)細(xì)胞的有絲分裂，B錯(cuò)誤；癌細(xì)胞無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，C錯(cuò)誤；據(jù)題干“乳酸與鋅離子結(jié)合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降導(dǎo)致蛋白乙的SUMO化修飾加強(qiáng)”推知，蛋白甲的減少會導(dǎo)致蛋白乙的SUMO化修飾加強(qiáng)，因此敲除蛋白甲基因可以升高細(xì)胞內(nèi)蛋白乙的SUMO化水平，D正確。答案：D

新知探究(三)基因重組【探究·深化】[問題驅(qū)動]

如圖為貓由于基因重組而產(chǎn)生的毛色變異，請結(jié)合減數(shù)分裂、自由組合等知識回答下列問題：(1)諺語“一母生九子，連母十個(gè)樣”，說明生物親子代之間存在

，通過基因重組能產(chǎn)生新

。(2)判斷下列現(xiàn)象是否屬于基因重組，并說明理由。①雜合紫花豌豆自交后代中出現(xiàn)白花豌豆。提示：不屬于。因?yàn)殡s合紫花豌豆自交后代中出現(xiàn)白花豌豆，是控制同一性狀的等位基因分離的結(jié)果，基因重組指的是控制不同性狀的基因重新組合。②雜合黃色圓粒豌豆自交后代中出現(xiàn)黃皺、綠圓、綠皺豌豆。提示：屬于。因?yàn)殡s合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)黃皺、綠圓、綠皺豌豆，是位于兩對非同源染色體上，控制豌豆兩種性狀的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而重新組合的結(jié)果。性狀差異表型[重難點(diǎn)撥]

1．基因重組的類型2．基因突變和基因重組的比較項(xiàng)目基因突變基因重組發(fā)生時(shí)間細(xì)胞分裂前的間期減數(shù)分裂Ⅰ前期和后期發(fā)生原因在一定外界或內(nèi)部因素作用下，DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添和缺失，引起基因堿基序列的改變減數(shù)分裂Ⅰ過程中，同源染色體的非姐妹染色單體互換，或非同源染色體上的非等位基因自由組合適用范圍所有生物都可以發(fā)生只適用于真核生物有性生殖的細(xì)胞核遺傳種類①自然突變②人工誘變①因自由組合②染色體互換項(xiàng)目基因突變基因重組結(jié)果產(chǎn)生新基因，出現(xiàn)新性狀原有基因的重新組合，產(chǎn)生新的基因型和表型意義是新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來源，生物進(jìn)化的原材料生物變異的來源之一，有利于生物進(jìn)化聯(lián)系通過基因突變產(chǎn)生新基因，基因突變?yōu)榛蛑亟M提供可自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)【典題·例析】[例1]

下面有關(guān)基因重組的說法，錯(cuò)誤的是

(

)A．基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，是生物變異的重要來源之一B．基因重組產(chǎn)生原來沒有的新基因，從而改變基因中的遺傳信息C．基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會表達(dá)為新的表型D．基因重組能產(chǎn)生原來沒有的新性狀組合[解析]

基因重組包括同源染色體的非姐妹染色單體互換、非同源染色體上的非等位基因自由組合，前者發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期，后者發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，是生物變異的重要來源之一，A正確；基因突變產(chǎn)生原來沒有的新基因，基因重組不能產(chǎn)生新基因，只能產(chǎn)生新的基因型，B錯(cuò)誤；基因重組能產(chǎn)生新的基因型，但基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會表達(dá)為新的表型，C、D正確。[答案]

B[例2]

如圖是基因型為Aa的個(gè)體不同分裂時(shí)期的圖像，根據(jù)圖像判定每個(gè)細(xì)胞發(fā)生的變異類型，正確的是

(

)A．①基因突變②基因突變③基因突變B．①基因突變或基因重組②基因突變③基因重組C．①基因突變②基因突變③基因突變或基因重組D．①基因突變或基因重組②基因突變或基因重組③基因重組[解析]

圖中①②分別屬于有絲分裂的中期和后期，A與a所在的DNA分子都是經(jīng)過復(fù)制而得到的，所以圖中①②的變異類型只能屬于基因突變；③屬于減數(shù)分裂Ⅱ的后期，A與a的不同可能來自基因突變或基因重組，而正常體細(xì)胞的基因型為Aa，因此③的變異類型屬于基因突變或基因重組。故選C。[答案]

C易錯(cuò)提醒——————————————————————————————據(jù)細(xì)胞分裂圖判斷姐妹染色單體上等位基因來源的方法圖示解讀①如果是有絲分裂后期圖像，兩條子染色體上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖甲②如果是減數(shù)分裂Ⅱ后期圖像，兩條子染色體(同白或同黑)上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖乙③如果是減數(shù)分裂Ⅱ后期圖像，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，則為互換(基因重組)的結(jié)果，如圖丙【應(yīng)用·體驗(yàn)】1．下列關(guān)于基因重組的說法，錯(cuò)誤的是

(

)A．生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組B．減數(shù)分裂四分體時(shí)期，由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)致基因重組C．減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因重組D．一般情況下，花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖不能發(fā)生基因重組解析：自然情況下，基因重組的發(fā)生有兩種過程，一是在減數(shù)第一次分裂前期即四分體時(shí)期，同源染色體上的非姐妹染色單體的互換；二是在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分開，非同源染色體自由組合。故選B。答案：B

2．如圖是某二倍體(AABb)動物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖。據(jù)圖判斷錯(cuò)誤的是

(

)A．甲圖表明該動物發(fā)生了基因突變B．乙圖表明該動物在減數(shù)分裂前的間期發(fā)生了基因突變C．丙圖表明該動物在減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)發(fā)生了互換D．甲、乙、丙所產(chǎn)生的變異均可遺傳給后代解析：甲、乙、丙是同一個(gè)二倍體動物的細(xì)胞分裂圖，其基因型為AABb，分析可知，甲圖表示有絲分裂后期，染色體上基因A與a不同，是基因突變的結(jié)果；乙圖表示減數(shù)分裂Ⅱ后期，其染色體上基因A與a不同，基因a只能是基因突變的結(jié)果；丙圖表示減數(shù)分裂Ⅱ后期，基因B與b所在的染色體顏色不一致，則該動物在減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)發(fā)生了互換；甲分裂產(chǎn)生體細(xì)胞，其產(chǎn)生的變異一般不遺傳給后代。答案：D

科學(xué)探究——顯性突變與隱性突變的判斷1．基因突變的兩種類型2．兩種突變的判定方法【素養(yǎng)評價(jià)】1．果蠅的某個(gè)基因若發(fā)生突變，會出現(xiàn)純合致死效應(yīng)(胚胎致死)。請分析下列說法錯(cuò)誤的是

(

)A．如果是常染色體上的隱性突變，與多對野生型果蠅雜交，后代不會出現(xiàn)突變型個(gè)體