2018-2019學年高考生物大一輪復習 第七單元 生物的變異、育種和進化 第20講 基因突變和基因重組學案

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1、 第20講　基因突變和基因重組 [考綱要求]　1.基因重組及其意義(Ⅱ)。2.基因突變的特征和原因(Ⅱ)。 考點一　基因突變 1．變異類型概述 (1)“環(huán)境條件改變引起的變異”一定就是“不可遺傳的變異”嗎？不一定(填“一定”或“不一定”)。 (2)基因突變和染色體變異均屬于突變。其中在光學顯微鏡下可見的可遺傳變異為染色體變異，分子水平發(fā)生的變異為基因突變和基因重組，只在減數(shù)分裂過程中發(fā)生的變異為基因重組，真、原核生物和病毒共有的變異類型為基因突變。 2．基因突變 (1)實例分析：鐮刀型細胞貧血癥 ①圖示中a、b、c過程分別代表DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。突變發(fā)生在a(

2、填字母)過程中。 ②患者貧血的直接原因是血紅蛋白異常，根本原因是發(fā)生了基因突變，堿基對由突變成。 ③用光學顯微鏡能否觀察到紅細胞形狀的變化呢？能(填“能”或“不能”)。 (2)概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。 (3)時間：主要發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。 (4)誘發(fā)基因突變的外來因素(連線) (5)突變特點 ①普遍性：一切生物都可以發(fā)生。 ②隨機性：可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期、可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同DNA分子上和同一DNA分子的不同部位。 ③低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。 ④不定向性：一個基因

3、可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因，還可能發(fā)生回復突變。 ⑤多害少利性：多數(shù)基因突變破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關系，而對生物有害。 (6)基因突變對蛋白質(zhì)與性狀的影響 ①基因突變對蛋白質(zhì)的影響 堿基對 影響范圍 對氨基酸序列的影響 替換 小 除非終止密碼提前出現(xiàn)，否則只改變1個氨基酸或不改變氨基酸序列 增添 大 不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列 缺失 大 不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列 ②基因突變不一定導致生物性狀改變的原因 a．突變可能發(fā)生在非編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列中。 b．基因突變后形成的密碼子與原密碼子決

4、定的是同一種氨基酸。 c．基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AA→Aa，不會導致性狀的改變。 (7)意義：①新基因產(chǎn)生的途徑；②生物變異的根本來源；③生物進化的原始材料。 (1)基因突變通常發(fā)生在DNA→RNA的過程中(　×　) (2)觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置(　×　) (3)有絲分裂前期不會發(fā)生基因突變(　×　) (4)基因突變的隨機性表現(xiàn)在一個基因可突變成多個等位基因(　×　) (5)在沒有外界不良因素的影響下，生物不會發(fā)生基因突變(　×　) (6)A基因可突變?yōu)閍基因，a基因也可再突變?yōu)锳基因(　√　) (7)基因突變產(chǎn)生的新基因不一定傳遞給后代

5、(　√　) (8)誘變因素可以提高突變頻率并決定基因突變的方向(　×　) 據(jù)圖分析基因突變機理 (1)①②③分別表示引起基因突變的什么因素？ 提示　物理、生物、化學。 (2)④⑤⑥分別表示什么類型的基因突變？ 提示　增添、替換、缺失。 (3)為什么在細胞分裂的間期易發(fā)生基因突變？ 提示　細胞分裂的間期進行DNA復制，DNA復制時需要解旋成單鏈，單鏈DNA容易受到內(nèi)、外因素的影響而發(fā)生堿基的改變。 (4)基因突變都能遺傳給有性生殖的后代嗎？為什么？ 提示　不一定；基因突變發(fā)生在體細胞有絲分裂過程中時，可通過無性生殖傳給后代，但不會通過有性生殖傳給后代；基因突變發(fā)生在精

6、子或卵細胞形成的減數(shù)分裂過程中時，可通過有性生殖傳給后代。 (5)基因突變一定產(chǎn)生等位基因嗎？為什么？ 提示　不一定；真核生物基因突變一般可產(chǎn)生它的等位基因，而病毒和原核細胞中不存在等位基因，其基因突變產(chǎn)生的是一個新基因。 命題點一　透過圖像考查基因突變的原理和特點 1．如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生了一種突變，導致1 169位的賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是(　　) A．①處插入堿基對G－C B．②處堿基對A－T替換為G－C C．③處缺失堿基對A－T D．④處堿基對G－C替換為A－T 答案　B 解析

7、　根據(jù)圖中1 168位的甘氨酸的密碼子GGG可知，WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA，那么1 169位的賴氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG，由此可推知，該基因發(fā)生的突變是②處堿基對A－T替換為G－C。 2．(經(jīng)典易錯題)如圖所示為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化。下列表述正確的是(　　) A．圖示中與結(jié)腸癌有關的基因互為等位基因 B．結(jié)腸癌的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果 C．圖中染色體上基因的變化說明基因突變是隨機和定向的 D．上述基因突變可傳遞給子代細胞，從而一定傳給子代個體 答案　B

8、解析　等位基因是指位于同源染色體的同一位置上，控制相對性狀的基因，故圖示中與結(jié)腸癌有關的基因不能稱為等位基因，A項錯誤；由圖可知，結(jié)腸癌的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果，B項正確；基因突變具有隨機性和不定向性，C項錯誤；圖示中的基因突變發(fā)生在體細胞中，不可能傳給下一代個體，D項錯誤。 命題點二　變異類型的判斷 3．經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花的植株，下列敘述錯誤的是(　　) A．白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應的結(jié)果，有利于香豌豆的生存 B．X射線不僅可引起基因突變，也會引起染色體變異 C．通過雜交實驗，可以確定是顯性突變還是隱性突變 D．觀察白花植株自交后代

9、的性狀，可確定是否是可遺傳的變異 答案　A 解析　白花植株的出現(xiàn)是由于X射線照射引起的基因突變，不一定有利于生存，A項錯誤；X射線可引起基因突變和染色體變異，B項正確；應用雜交實驗，通過觀察其后代的表現(xiàn)型及比例，可以確定是顯性突變還是隱性突變，C項正確；白花植株自交后代若有白花后代，可確定為可遺傳變異，否則為不可遺傳變異，D項正確。 4．除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是1對等位基因。下列敘述正確的是(　　) A．突變體若為1條染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因 B．突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則再經(jīng)誘變可恢復為敏感型

10、C．突變體若為基因突變所致，則再經(jīng)誘變不可能恢復為敏感型 D．抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈 答案　A 解析　A項，突變體若為1條染色體的片段缺失所致，缺失后表現(xiàn)為抗性突變體，則可推測出除草劑敏感型的大豆是雜合子，缺失片段中含有顯性基因，缺失后即表現(xiàn)了隱性基因控制的性狀。B項，突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則會導致控制該性狀的一對基因都丟失，經(jīng)誘變后不可能使基因從無到有。C項，突變體若為基因突變所致，由于基因突變具有不定向性，所以經(jīng)誘變?nèi)钥赡芑謴蜑槊舾行?。D項，抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，若該堿基對不在基因的前端

11、(對應起始密碼)就能編碼肽鏈，肽鏈的長短變化需要根據(jù)突變后對應的密碼子是否為終止密碼子來判斷。 命題點三　突變基因位置的判斷 5．(2018·福州一中質(zhì)檢)一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變，使野生型(一般均為純合子)變?yōu)橥蛔冃?。讓該雌鼠與野生型雄鼠雜交，F(xiàn)1的雌、雄鼠中均有野生型和突變型。由此可以推斷，該雌鼠的突變?yōu)?　　) A．顯性突變 B．隱性突變 C．Y染色體上的基因突變 D．X染色體上的基因突變 答案　A 解析　由于這只野生型雄鼠為純合子，而突變型雌鼠有一條染色體上的基因發(fā)生突變，F(xiàn)1的雌、雄鼠中出現(xiàn)性狀分離，所以該突變基因為顯性基因，即該突變?yōu)轱@性突變，突變基因

12、可能在常染色體上，也可能在X染色體上。 6．果蠅的某個基因若發(fā)生突變，會出現(xiàn)純合致死效應(胚胎致死)，請分析下列說法錯誤的是(　　) 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)突變型個體 B．如果是常染色體上的顯性突變，一對突變型果蠅雜交后代性狀分離比為2∶1 C．如果是X染色體上的隱性突變，為了探究一只雄果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，可選野生型雌果蠅與之雜交，通過后代雌雄比來推測 D．如果是X染色體上的隱性突變，為了探究一只雌果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，可選野生型雄果蠅與之雜交，通過后代雌雄比來推測 答案　C 解析　如果是常染色體上

13、的隱性突變(相應的基因用a表示)，與多對野生型果蠅(AA)雜交，后代不會出現(xiàn)突變型個體(aa)，A項正確；如果是常染色體上的顯性突變(相應的基因用A表示)，一對突變型果蠅雜交(Aa×Aa)，后代基因型及比例為AA(胚胎致死)∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此后代性狀分離比為2∶1，B項正確；如果是X染色體上的隱性突變(相應的基因用a表示)，為了探究一只雄果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，若選野生型雌果蠅(XAXA)與之雜交，無論該雄果蠅是否發(fā)生基因突變，后代雌雄比均為1∶1，因此不能通過后代雌雄比來推測，C項錯誤；如果是X染色體上的隱性突變(相應的基因用a表示)，為了探究一只雌果蠅在受到致變因素

14、后是否發(fā)生該突變，可選野生型雄果蠅(XAY)與之雜交，若該雌果蠅未發(fā)生基因突變，即XAXA×XAY，則后代雌雄比為1∶1，若該雌果蠅發(fā)生基因突變，即XAXa×XAY，則后代雌雄比為2∶1，因此可通過后代雌雄比來推測，D項正確。 考點二　基因重組 1．范圍：主要是真核生物的有性生殖過程中。 2．實質(zhì)：控制不同性狀的基因的重新組合。 3．類型 (1)自由組合型：位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生重組(如下圖)。 (2)交叉互換型：位于同源染色體上的等位基因隨四分體的非姐妹染色單體的交叉互換而發(fā)生重組。 4．基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型，導致重組

15、性狀出現(xiàn)。 5．基因重組的意義：形成生物多樣性的重要原因；是生物變異的來源之一，對生物進化具有重要意義。 歸納總結(jié)　基因突變與基因重組的比較 項目 基因突變 基因重組 變異 本質(zhì) 基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 原有基因的重新組合 發(fā)生 時間 可發(fā)生在發(fā)育的任何時期，通常發(fā)生在細胞分裂間期 減數(shù)第一次分裂四分體時期和減數(shù)第一次分裂后期 適用 范圍 所有生物(包括病毒) 進行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物 結(jié)果 產(chǎn)生新基因(等位基因)，控制新性狀 產(chǎn)生新基因型，不產(chǎn)生新基因 意義 是生物變異的根本來源，生物進化的原始材料 生物變異的重要來源，有利于生

16、物進化 應用 人工誘變育種 雜交育種、基因工程 聯(lián)系 基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供了自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎 (1)受精過程中可進行基因重組(　×　) (2)Aa自交，因基因重組導致子代發(fā)生性狀分離(　×　) (3)有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生非同源染色體之間的自由組合，導致基因重組 (　×　) (4)下述生理過程中發(fā)生了基因重組(　√　) R型菌S型菌 (5)下面兩圖均表示發(fā)生了基因重組(　×　) (6)一對表現(xiàn)型正常的夫婦生下了一個既患白化又患色盲的兒子的原因最可能是基因重組 (　√　) (7)基因重組為生物進化提供

17、了最根本的原材料(　×　) 如圖a、b為某二倍體生物細胞分裂不同時期的細胞圖像，請分析： (1)圖a細胞處于什么時期？細胞中的1、2號染色體發(fā)生了什么變異？ 提示　圖a細胞處于四分體時期。細胞中1、2號染色體因交叉互換發(fā)生了基因重組。 (2)圖b細胞處于什么時期？該細胞名稱是什么？在該時期細胞中可發(fā)生哪種變異？ 提示　圖b細胞處于減數(shù)第一次分裂后期。該細胞名稱為初級精母細胞。該時期細胞可發(fā)生非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組。 命題點一　透過細胞圖像辨析基因突變和基因重組 1．下圖是基因型為Aa的個體不同分裂時期的圖像，根據(jù)圖像判定每個細胞發(fā)生的變異類型，

18、正確的是(　　) A．①基因突變?、诨蛲蛔儭、刍蛲蛔? B．①基因突變或基因重組?、诨蛲蛔儭、刍蛑亟M C．①基因突變　②基因突變?、刍蛲蛔兓蚧蛑亟M D．①基因突變或基因重組　②基因突變或基因重組?、刍蛑亟M 答案　C 解析　圖中①②分別處于有絲分裂的中期和后期，A與a所在的DNA分子是由一個DNA分子經(jīng)過復制而得到的，圖中①②的變異只能是基因突變；③處于減數(shù)第二次分裂的后期，A與a的不同可能來自于基因突變或減Ⅰ前期的交叉互換(基因重組)，所以本題答案為C。 2.下圖是某二倍體動物細胞的分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷下列正確的是(　　) A．此細胞含有4

19、個染色體組，8個DNA分子 B．此動物體細胞基因型一定是AaBbCcDd C．此細胞發(fā)生的一定是顯性突變 D．此細胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組 答案　D 解析　圖示細胞有2個染色體組，8個DNA分子；該細胞正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組；題圖中有一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因分別是D和d，其對應的同源染色體上的基因是d、d，可推知發(fā)生了基因突變，但不能確定是顯性突變，還是隱性突變；此動物體細胞的基因型可能是AaBbCcDd或AaBbCcdd。 命題點二　基因重組與減數(shù)分裂的綜合辨析 3．觀察甲、乙圖示，下列相關說法正確的是(

20、　　) A．圖甲所示細胞減數(shù)分裂時只能形成2種子細胞 B．正常情況下，圖乙所示的一個細胞經(jīng)減數(shù)分裂能夠產(chǎn)生4種子細胞 C．若圖甲所示個體自交，不考慮基因突變和交叉互換，所得F1的基因型有4種 D．若圖乙所示個體測交，后代基因型的比例是1∶1∶1∶1 答案　D 解析　若圖甲所示細胞發(fā)生交叉互換，可形成4種子細胞，A項錯誤；圖乙所示的一個細胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生1種或2種子細胞，B項錯誤；圖甲所示個體自交，所得F1的基因型有bbCC、BbCc、BBcc，C項錯誤；圖乙個體經(jīng)減數(shù)分裂形成bC、bc、BC、Bc 4種配子，與配子bc結(jié)合后，后代基因型的比例是1∶1∶1∶1，D項正確。 4

21、．下圖是一個基因型為AaBb的動物細胞在完成一次細胞分裂后產(chǎn)生的子細胞圖像。下列相關敘述正確的是(　　) A．甲、乙兩細胞均有2對同源染色體，2個染色體組 B．甲、乙兩細胞均處于減數(shù)第一次分裂后期 C．甲細胞變異來自基因突變，乙細胞將出現(xiàn)染色體變異 D．甲、乙細胞通過基因重組產(chǎn)生4種不同基因型的精細胞 答案　C 解析　甲、乙兩細胞處于減數(shù)第二次分裂后期，細胞中無同源染色體，A、B項錯誤；由乙細胞的基因組成可知，甲細胞的基因組成應為AABB，由此可判定甲細胞變異來自基因突變，乙細胞繼續(xù)分裂形成的子細胞中染色體數(shù)目分別為3條、1條，會發(fā)生染色體數(shù)目變異，C項正確；基因重組發(fā)生在減數(shù)

22、第一次分裂過程中，而甲、乙細胞處于減數(shù)第二次分裂，因此不可能發(fā)生基因重組，D項錯誤。 矯正易錯　強記長句 1．基因突變不只是發(fā)生在間期：基因突變通常發(fā)生在有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期，也能發(fā)生在其他各時期，只是突變率更低。 2．誘變因素不能決定基因突變的方向：誘變因素可提高基因突變的頻率，但不會決定基因突變的方向，基因突變具有不定向性的特點。 3．基因突變時堿基對的改變可多可少：基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的改變，只要是基因分子結(jié)構(gòu)內(nèi)的變化，1個堿基對的改變叫基因突變，多個堿基對的改變也叫基因突變。 4．基因突變不會改變DNA上基因的數(shù)目和位置：基

23、因突變發(fā)生在基因內(nèi)部，只是產(chǎn)生了新的等位基因，并沒有改變DNA上基因的數(shù)目和位置。 5．基因突變的利與害取決于環(huán)境或研究對象的不同，如小麥的高稈對小麥本身有利，但對增產(chǎn)不利。 6．如果是有絲分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，則為基因突變的結(jié)果。 7．如果是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，則是基因突變或交叉互換的結(jié)果。 8．自然條件下，原核生物一般不能進行基因重組。但是特殊情況下可以，如肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化。 9．基因重組只產(chǎn)生新的性狀組合，不產(chǎn)生新性狀。 1.下圖為具有2對相對性狀的某自花傳粉的植物種群中甲植株(純種)的一個A基因和乙植株(純種)的一個B基因發(fā)生突變的過程(已

24、知A基因和B基因是獨立遺傳的)，請分析該過程，回答下列問題： (1)上述兩個基因發(fā)生突變是由于一個堿基的替換(或堿基對改變或基因結(jié)構(gòu)的改變)引起的。 (2)乙植株發(fā)生基因突變后，該植株及其子一代均不能表現(xiàn)突變性狀，其原因是該突變?yōu)殡[性突變，且基因突變發(fā)生在乙植株的體細胞中，不能通過有性生殖傳遞給子代。可用什么方法讓其后代表現(xiàn)出突變性狀？取發(fā)生基因突變部位的組織細胞，通過組織培養(yǎng)技術獲得試管苗，讓其自交，其子代即可表現(xiàn)出突變性狀。 (3)該種植物野生型都為矮莖，現(xiàn)在野生種群中發(fā)現(xiàn)生長著少數(shù)高莖植株。若已證明高莖為基因突變所致，有兩種可能：一是顯性突變，二是隱性突變，請設計一個簡單的實驗

25、方案加以判定。選用多株突變型植株自花傳粉，若后代出現(xiàn)野生型，則為顯性突變所致；若后代全為突變型，則為隱性突變所致。 2．基因重組的準確描述是在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。3．同無性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性，其根本原因是產(chǎn)生新基因組合的機會多。 重溫高考　演練模擬 1．(2015·海南，19)關于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯誤的是(　　) A．等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因 B．X射線的照射不會影響基因B和基因b的突變率 C．基因B中的堿基對G－C被堿基對A－T替換可導致基因突變 D．在基因b的ATGCC序列中插入堿

26、基C可導致基因b的突變 答案　B 解析　根據(jù)基因突變的不定向性，突變可以產(chǎn)生多種等位基因，A項正確；X射線屬于物理誘變因子，可以提高基因突變率，B項錯誤；基因突變包括堿基對的替換、增添、缺失三種情況，C項屬于替換，D項屬于增添，C、D項正確。 2．(2016·天津，5)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表： 枯草桿菌 核糖體S12蛋白第 55－58位的氨基酸序列 鏈霉素與核 糖體的結(jié)合 在含鏈霉素培養(yǎng)基中 的存活率(%) 野生型 能 0 突變型 不能 100 下列敘述正確的是(　　) A．S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性 B．鏈霉素通

27、過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能 C．突變型的產(chǎn)生是由于堿基對的缺失所致 D．鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應的抗性突變 答案　A 解析　枯草桿菌野生型與某一突變型的差異是S12蛋白結(jié)構(gòu)改變導致的，突變型能在含鏈霉素的培養(yǎng)基中100%存活，說明突變型具有鏈霉素抗性， A項正確；翻譯是在核糖體上進行的，所以鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯功能，B項錯誤；野生型和突變型的S12蛋白中只有一個氨基酸(56位氨基酸)有差異，而堿基對的缺失會導致缺失位置后的氨基酸序列均改變，所以突變型的產(chǎn)生是由于堿基對的替換所致，C項錯誤；根據(jù)題意可知，枯草桿菌對鏈霉素的抗性突變早已存在，不是鏈霉素誘發(fā)的，鏈霉素只能

28、作為環(huán)境因素起到選擇作用，D項錯誤。 3.(2017·天津，4)基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內(nèi)某精原細胞減數(shù)分裂時同源染色體變化示意圖如右。下列敘述正確的是(　　) A．三對等位基因的分離均發(fā)生在次級精母細胞中 B．該細胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子 C．B(b)與D(d)間發(fā)生重組，遵循基因自由組合定律 D．非姐妹染色單體發(fā)生交換導致了染色體結(jié)構(gòu)變異 答案　B 解析　由圖可知，基因b所在的片段發(fā)生了交叉互換，因此等位基因B和b的分離發(fā)生在初級精母細胞和次級精母細胞中，而等位基因A、a和D、d的分離只發(fā)生在初級精母細胞中，A項錯誤；若不發(fā)生交叉互換，

29、該細胞將產(chǎn)生AbD和aBd兩種精子，但由于基因b所在的片段發(fā)生了交叉互換，因此該細胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子，B項正確；基因B(b)與D(d)位于同一對同源染色體上，它們之間的遺傳不遵循基因自由組合定律，C項錯誤；同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交換導致了基因重組，D項錯誤。 4.某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(如圖)。若以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是(　　) A．減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B．減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3

30、與4自由分離 C．減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合 D．減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換 答案　D 解析　由于“缺失染色體的花粉不育”，若以該植株為父本，測交后代理論上應該全部表現(xiàn)為白色。若出現(xiàn)部分紅色性狀，可能是圖示染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽，但這種可能性很小，故A項不是最合理的；減數(shù)第二次分裂時，即使姐妹染色單體3與4分離，由于其缺失突變，產(chǎn)生的花粉也不育，因而B項不合理；減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體分開成為染色體，分別移向細胞兩極，不發(fā)生自由組合，因而C項也不合理；最可能的原因是減數(shù)第一次分裂的四分體時期，由于四分體中的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，

31、基因B轉(zhuǎn)移到染色單體1或2上，D項最合理。 5．(2015·北京，30)野生型果蠅的腹部和胸部都有短剛毛，而一只突變果蠅S的腹部卻生出長剛毛。研究者對果蠅S的突變進行了系列研究。用這兩種果蠅進行雜交實驗的結(jié)果見下圖： 實驗1：P：　　　果蠅S　　　 ×　　　野生型個體 　　　　 腹部有長剛毛　 ↓　　 腹部有短剛毛 　　　　 　(①____)　　　　　　 (②____) F1： 1/2腹部有長剛毛 ∶ 1/2腹部有短剛毛 實驗2：F1中腹部有長剛毛的個體 × F1中腹部有長剛毛的個體 　

32、 ↓ 后代：　 1/4腹部有短剛毛∶3/4腹部有長剛毛[其中1/3胸部無剛毛(③　　)] (1)根據(jù)實驗結(jié)果分析，果蠅腹部的短剛毛和長剛毛是一對________性狀。其中長剛毛是________性性狀。圖中①、②基因型(相關基因用A和a表示)依次為________________。 (2)實驗2結(jié)果顯示：與野生型不同的表現(xiàn)型有____________種。③基因型為________，在實驗2后代中該基因型的比例是________。 (3)根據(jù)果蠅③和果蠅S基因型的差異，解釋導致前者胸部無剛毛、后者胸部有剛毛的原因：______________________

33、__________________________________________________。 (4)檢測發(fā)現(xiàn)突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA相對分子質(zhì)量比野生型的小，推測相關基因發(fā)生的變化為____________________。 (5)實驗2中出現(xiàn)胸部無剛毛的性狀不是由F1新發(fā)生突變的基因控制的。作出這一判斷的理由是：雖然胸部無剛毛是一個新出現(xiàn)的性狀，但________________________________________ ________________________________________________________________________， 說

34、明控制這個性狀的基因不是一個新突變的基因。 答案　(1)相對　顯　Aa、aa　(2)兩　AA　　(3)兩個A基因抑制胸部長出剛毛，具有一個A基因時無此效應　(4)核苷酸數(shù)量減少/缺失　(5)新的突變基因經(jīng)過個體繁殖后傳遞到下一代中，不可能出現(xiàn)比例高達25%的該基因純合子 解析　(1)一種生物同一種性狀的不同表現(xiàn)類型叫做相對性狀。由實驗2中腹部有長剛毛個體交配得到后代的性狀分離比為腹部有長剛毛∶腹部有短剛毛＝3∶1，可知該性狀由一對基因控制，且控制長剛毛的基因為顯性基因。由上述分析可推知，F(xiàn)1中腹部有長剛毛的基因型應為Aa，腹部有短剛毛的基因型為aa。 (2)野生型果蠅的表現(xiàn)型是腹部和胸部

35、都有短剛毛，實驗2后代中表現(xiàn)出的腹部有長剛毛和胸部無剛毛的性狀都是與野生型不同的表現(xiàn)型。由實驗2可知，腹部有長剛毛為顯性且占，又因為腹部有長剛毛中胸部無剛毛，所以胸部無剛毛的基因型為AA，且在后代中的比例為。 (3)由決定胸部無剛毛的基因型為AA，而果蠅S基因型為Aa，可以推測兩個A基因同時存在時抑制胸部長剛毛，只有一個A基因時無此效應。 (4)檢測發(fā)現(xiàn)突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA相對分子質(zhì)量比野生型的小，推測相關基因發(fā)生的變化為核苷酸數(shù)量減少或缺失。 (5)實驗2后代中胸部無剛毛的果蠅占1/4，明顯符合基因的分離定律的比例，可見并非F1發(fā)生基因突變的結(jié)果。 1．下列有關基因突變和基

36、因重組的敘述，正確的是(　　) A．基因突變發(fā)生的時期越遲，生物體表現(xiàn)突變的部分就越多 B．基因突變和基因重組都能發(fā)生在受精過程中 C．基因突變和基因重組發(fā)生的變異都能遺傳給下一代 D．基因突變能改變基因中的堿基序列，而基因重組只能改變基因型 答案　D 解析　基因突變發(fā)生的時期越遲，則生物體表現(xiàn)突變的部分越少，對生物的影響就越小，A項錯誤；受精作用是指精卵細胞的結(jié)合，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，所以受精過程不發(fā)生基因重組，B項錯誤；發(fā)生在生殖細胞的基因突變可以遺傳給后代，而發(fā)生在體細胞的基因突變只表現(xiàn)在當代，C項錯誤；基因突變是基因中堿基對的增添、缺失或替換，導致基因中的堿基序列

37、改變，基因重組是基因的重新組合，只能改變基因型，D項正確。 2．(2017·海南七校聯(lián)考)下列圖示過程可存在基因重組的是(　　) 答案　A 解析　A項中若兩對等位基因位于非同源染色體上，則會發(fā)生基因重組；B項中表示受精作用，不發(fā)生基因重組；C項中細胞處于減數(shù)第二次分裂后期，不發(fā)生基因重組；D項中只有一對等位基因A、a，只能發(fā)生基因分離，不能發(fā)生基因重組。 3．(2018·遼寧實驗中學模擬)豌豆的圓粒和皺粒是由R、r基因控制的一對相對性狀，當R基因插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為r基因。豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機制如下圖所示。下列分析正確的是(　　) A．R基因插入

38、一段800個堿基對的DNA片段屬于基因重組 B．豌豆淀粉含量高、吸水漲大、呈圓粒是表現(xiàn)型 C．在b過程中能發(fā)生A－T、C－G的堿基互補配對 D．參與b過程的tRNA有20種，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸 答案　B 解析　由“當R基因插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為r基因”可知，此過程產(chǎn)生了新基因，屬于基因突變，A項錯誤；表現(xiàn)型是指生物表現(xiàn)出的性狀，B項正確；b過程表示翻譯，該過程中能發(fā)生A—U、C—G的堿基互補配對，C項錯誤；tRNA的種類有61種，D項錯誤。 4．減數(shù)分裂與生物變異具有密切的關系。下列相關敘述中正確的是(　　) A．減數(shù)分裂過程中基因突變、基因

39、重組和染色體變異均可能發(fā)生 B．如果不考慮基因突變，一個基因型為Bb的男子產(chǎn)生基因型為bb的精子的原因可能是相關細胞在減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂后期兩條染色體沒有分開 C．基因重組只能發(fā)生于同源染色體之間 D．發(fā)生生物變異后，細胞核中的基因不再遵循遺傳規(guī)律 答案　A 解析　減數(shù)分裂過程中基因突變、基因重組和染色體變異均可能發(fā)生，A項正確；若不考慮基因突變，基因型為Bb的男子產(chǎn)生基因型為bb的精子的原因只能是相關細胞在減數(shù)第二次分裂后期兩條染色體沒有分開，B項錯誤；狹義上的基因重組有兩種類型，一種是同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，另一種是非同源染色體的自由組合，C項錯誤；

40、無論是否發(fā)生生物變異，細胞核中的基因都遵循遺傳規(guī)律，D項錯誤。 5．M基因編碼含63個氨基酸的肽鏈。該基因發(fā)生插入突變，使mRNA增加了一個三堿基序列AAG，表達的肽鏈含64個氨基酸。以下說法正確的是(　　) A．M基因突變后，參與基因復制的嘌呤核苷酸比例增加 B．在M基因轉(zhuǎn)錄時，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接 C．突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個氨基酸不同 D．在突變基因的表達過程中，最多需要64種tRNA參與 答案　C 解析　基因突變前后，基因中的嘌呤核苷酸與嘧啶核苷酸互補，數(shù)量相等，各占1/2，A項錯誤；基因轉(zhuǎn)錄時，核糖核苷酸之間是通過磷酸二酯鍵連接的，B項錯誤；若mRN

41、A上插入的一個三堿基序列是插入到原有的一個密碼子中，會導致編碼的肽鏈上有2個氨基酸不同，否則只有1個氨基酸不同，C項正確；細胞中tRNA理論上共有61種，D項錯誤。 6．一只雌果蠅染色體上的某基因發(fā)生基因突變，使得野生型性狀突變?yōu)橥蛔冃托誀睢Ｈ粼摯乒墳殡s合子，讓其與野生型果蠅雜交，子一代(F1)表現(xiàn)型如表1： F1表現(xiàn)型 突變型♀ 野生型♀ 突變型♂ 野生型♂ 比例 1 1 1 1 表1 再從F1中取出野生型♀、突變型♂的個體進行雜交，其后代(F2)表現(xiàn)型如表2： F2表現(xiàn)型 突變型♀ 野生型♀ 突變型♂ 野生型♂ 比例 1 0 0 1 表2

42、 由此可推知該基因突變?yōu)?　　) A．顯性突變、位于常染色體上 B．隱性突變、位于常染色體上 C．顯性突變、位于X染色體上 D．隱性突變、位于X染色體上 答案　C 解析　根據(jù)“一只雌果蠅染色體上的某基因發(fā)生基因突變，使得野生型性狀突變?yōu)橥蛔冃托誀睢?，可以得知應該是顯性突變，隱性性狀是野生型。從F1中取出野生型♀、突變型♂的個體進行雜交，其后代(F2)中突變型全為♀，野生型全為♂，子代雌雄有別，則突變基因在X染色體上。 7．(2017·衡水模擬)如圖為某植物細胞一個DNA分子中a、b、c三個基因的分布狀況，圖中Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應的序列。下列有關敘述正確的是(　　) A．基因a

43、、b、c均可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變具有普遍性 B．Ⅰ、Ⅱ也可能發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換，但不屬于基因突變 C．一個細胞周期中，間期基因突變頻率較高，主要是由于間期時間相對較長 D．在減數(shù)分裂的四分體時期，b、c之間可發(fā)生交叉互換 答案　B 解析　對a、b、c等不同基因而言，基因突變均可能發(fā)生，這體現(xiàn)了基因突變的隨機性，A項錯誤；Ⅰ、Ⅱ也可能發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換，但沒有改變基因的結(jié)構(gòu)，因而不屬于基因突變，B項正確；一個細胞周期中，間期基因突變頻率較高，主要是由于間期進行DNA復制，此時DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)已經(jīng)打開，很容易發(fā)生突變，C項錯誤；在減數(shù)分裂的四分體時期，只有

44、同源染色體的非姐妹染色單體間才可發(fā)生交叉互換，D項錯誤。 8.如圖為高等動物的細胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是(　　) ①該細胞一定發(fā)生了基因突變?、谠摷毎欢òl(fā)生了基因重組　③該細胞可能發(fā)生了基因突變?、茉摷毎赡馨l(fā)生了基因重組 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 答案　A 解析　 由于圖中沒有同源染色體，同時著絲點分開，可以確定該細胞為減數(shù)第二次分裂后期的圖像。同時注意到該細胞中，由兩條姐妹染色單體形成的子染色體中所含的基因不完全相同，分別是B、b，其原因可能是減數(shù)第一次分裂前的間期染色體復制出現(xiàn)錯誤，發(fā)生了基因突變，也可能是減數(shù)第一次分裂的四分體時期，同源染色體

45、上的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，使得兩姐妹染色單體上的基因不完全相同。 9．圖甲表示人類鐮刀型細胞貧血癥的病因，圖乙是一個家族該病的遺傳系譜圖(控制基因為B與b)，請據(jù)圖回答：(已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG) (1)圖甲中①②表示的遺傳信息流動過程分別是：①____________；②________。 (2)α鏈堿基組成為________，β鏈堿基組成為________。 (3)鐮刀型細胞貧血癥的致病基因位于________染色體上，屬于________性遺傳病。 (4)Ⅱ6的基因型是________，Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生一患病女孩的概率是______，要保證Ⅱ9婚配

46、后子代不患此病，從理論上說其配偶的基因型必須為________。 (5)鐮刀型細胞貧血癥是由____________產(chǎn)生的一種遺傳病，從變異的種類來看，這種變異屬于____________。該病十分少見，嚴重缺氧時會導致個體死亡，這表明基因突變的特點是________和________________。 答案　(1)DNA復制　轉(zhuǎn)錄　(2)CAT　GUA　(3)常　隱　(4)Bb　　BB　(5)基因突變　可遺傳的變異　低頻性　多害少利性 解析　(1)圖甲中①②分別表示DNA復制和轉(zhuǎn)錄。(2)根據(jù)堿基互補配對原則，DNA的一條鏈為GTA，因此α鏈堿基組成為CAT，β鏈為α鏈轉(zhuǎn)錄形成的mRN

47、A，因此其堿基組成為GUA。(3)圖乙中，表現(xiàn)正常的3和4生出患病的9號，因此該病為隱性遺傳病，由于“隱性看女病，女病男正非伴性”，由此確定鐮刀型細胞貧血癥的致病基因位于常染色體上，屬于隱性遺傳病。(4)由于Ⅱ6和Ⅱ7已經(jīng)生了一個患病孩子，因此他們的基因型均為Bb，因此婚配再生一個患病女孩的概率為×＝。要保證Ⅱ9(bb)婚配后子代不患此病，其配偶的基因型必須為BB。(5)鐮刀型細胞貧血癥產(chǎn)生的根本原因是基因中的堿基對的種類發(fā)生了改變，即發(fā)生了基因突變，基因突變屬于可遺傳的變異。該病十分少見，嚴重缺氧時會導致個體死亡，這表明基因突變的特點是低頻性和多害少利性。 10．一只突變型雌果蠅與一只

48、野生型雄果蠅交配后，產(chǎn)生的F1中野生型與突變型之比為2∶1，且雌雄個體之比也為2∶1，這個結(jié)果從遺傳學角度可作出合理解釋的是(　　) A．該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雌雄配子致死 B．該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死 C．該突變?yōu)閄染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個體致死 D．X染色體片段發(fā)生缺失可導致突變型，且缺失會導致雌配子致死 答案　B 解析　突變型雌果蠅的后代中雄性有1/2死亡，說明該雌性果蠅為雜合子，該突變可能為X染色體顯性突變，若含突變基因的雌配子致死，則子代中會出現(xiàn)一種表現(xiàn)型，且不會引起雌雄個體數(shù)量的差異；如果該突變?yōu)閄染色體顯

49、性突變，且含該突變基因的雄性個體致死，相關基因用D、d表示，則子代為1XDXd(突變型♀)、1XdXd(野生型♀)、1XDY(死亡)、1XdY(野生型♂)，B項符合題意。若X染色體片段發(fā)生缺失可導致突變型，且缺失會導致雌配子致死，則子代中會出現(xiàn)一種表現(xiàn)型，且不會引起雌雄個體數(shù)量的差異。 11.圖甲表示果蠅卵原細胞中的一對同源染色體，圖乙表示該卵原細胞形成的一個卵細胞中的一條染色體，兩圖中的字母均表示對應位置上的基因。下列相關敘述中正確的是(　　) A．圖甲中的同源染色體上最多只有三對等位基因 B．圖乙中的卵細胞在形成過程中肯定發(fā)生了基因突變 C．圖中的非等位基因在減數(shù)分裂過程中

50、發(fā)生了自由組合 D．基因D、d的本質(zhì)區(qū)別是堿基對的排列順序不同 答案　D 解析　圖甲中的同源染色體上有多對等位基因，圖中標出的有三對等位基因，A項錯誤；圖乙中的卵細胞在形成過程中可能發(fā)生了基因突變或基因重組，B項錯誤；圖中的非等位基因為同源染色體上的非等位基因，不能發(fā)生自由組合，C項錯誤；基因D、d的本質(zhì)區(qū)別是堿基對的排列順序不同，D項正確。 12．由于基因突變，蛋白質(zhì)中的一個賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)題中所示的圖、表，請回答下列問題： 第一 個字母 第二個字母 第三個 字母 U C A G A 異亮氨酸 異亮氨酸 異亮氨酸 甲硫氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨

51、酸 蘇氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 賴氨酸 賴氨酸 絲氨酸 絲氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G (1)圖中Ⅰ過程發(fā)生的場所是____________，Ⅱ過程叫做____________。 (2)除賴氨酸外，對照表中的密碼子，X表示表中哪種氨基酸的可能性最??？______________，原因是__________________________。 (3)若圖中X是甲硫氨酸，且②鏈與⑤鏈只有一個堿基不同，那么⑤鏈上不同于②鏈上的堿基是______。 (4)從表中可以看出密碼子具有__________，它對生物體生存和發(fā)展的意義是____________。

52、 答案　(1)核糖體　轉(zhuǎn)錄　(2)絲氨酸　要同時突變兩個堿基　(3)A　(4)簡并性　增強了密碼容錯性，保證了翻譯的速度 解析　(1)根據(jù)題圖中物質(zhì)之間的相互聯(lián)系可推知，Ⅰ過程為翻譯，該過程是在核糖體上進行的。Ⅱ過程是轉(zhuǎn)錄，其發(fā)生的場所主要是細胞核。(2)比較賴氨酸和表中其他氨基酸的密碼子可知：賴氨酸的密碼子與異亮氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密碼子只有一個堿基的差別，而與絲氨酸的密碼子有兩個堿基的差別，故圖解中X表示絲氨酸的可能性最小。(3)根據(jù)表中甲硫氨酸與賴氨酸的密碼子可推知，②鏈與⑤鏈的堿基序列分別為TTC與TAC，故⑤鏈上不同于②鏈上的堿基是A。(4)從增強密碼容錯性

53、的角度來考慮，當密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼子具有簡并性，可能不會改變其對應的氨基酸；從密碼子使用頻率來考慮，當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。 13．(2016·全國Ⅲ，32)基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源。請回答下列問題： (1)基因突變和染色體變異所涉及到的堿基對的數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者____。 (2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以__________為單位的變異。 (3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某

54、種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個體，則最早在子____代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子____代中能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子____代中能分離得到顯性突變純合子；最早在子____代中能分離得到隱性突變純合子。 答案　(1)少　(2)個別染色體　(3)一　　二　　三　二 解析　(1)基因突變是基因中個別堿基對的變化不會引起基因數(shù)目和排列順序的變化，染色體變異涉及的堿基對數(shù)目變化多，會引起基因數(shù)目和排列順序的變化。 (2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以個別染色體為單位的變異。 (3)

55、若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，在子一代中都出現(xiàn)Aa，最早在子一代中能觀察到顯性突變，最早在子二代中能觀察到隱性突變；最早在子二代能分離得到隱性突變的純合子，最早在子三代能分離得到顯性突變的純合子。 14．(2017·銀川模擬)1993年，生物學家利用太空搭載的常規(guī)水稻種子做“太空條件下植物突變類型”的課題研究。當年，科學家將這些遨游太空后的種子播種后長出2 000多株禾苗，其中只有1株出現(xiàn)了與眾不同的特性。在此后15年的種植培養(yǎng)過程中，這株水稻的后代發(fā)生了變異，有糯化早熟型、長粒型、高粗稈大穗型、小粒型、大粒型等十多個品種，有的植株高達1.8米左右。請回答下列

56、問題： (1)實驗結(jié)果表明該變異最有可能是________________，屬于__________________。 (2)通過太空搭載獲得新的水稻品種，這種育種方法是______________。與之相比，傳統(tǒng)雜交育種的時間較長，其依據(jù)的原理是__________________。 (3)2 000多株禾苗中，只有1株出現(xiàn)與眾不同的特性，而其后代發(fā)生變異形成了十多個品種，這說明突變具有__________、____________的特點。 答案　(1)基因突變　可遺傳變異　(2)誘變育種　基因重組　(3)低頻性(發(fā)生頻率低)　不定向性 解析　(1)太空育種的原理是基因突變，基因突變屬于可遺傳變異。(2)通過太空搭載獲得新的水稻品種，這種育種方法是誘變育種，與之相比，傳統(tǒng)雜交育種的時間較長，其依據(jù)的原理是基因重組。(3)基因突變具有低頻性和不定向性。 22