【生物】2020届一轮复习人教版　基因突变、基因重组和染色体变异学案

【生物】2020届一轮复习人教版　基因突变、基因重组和染色体变异学案

‎2020届 一轮复习 人教版 　基因突变、基因重组和染色体变异 学案 见《自学听讲》P136‎ 学科素养 课程标准 学习指导 ‎1.生命观念:三倍体无子西瓜的培育的应用。‎ ‎2.科学思维:基因突变与基因重组的类型,根据染色体变异的原理分析判断生物的可育性。‎ ‎3.科学探究:低温诱导植物染色体数目的变化。‎ ‎4.社会责任:分析诱导基因突变的因素,关注健康的生活方式。‎ ‎1.理解基因突变的特点和原因。‎ ‎2.理解基因重组及其意义。‎ ‎3.理解染色体结构和数目的变异。‎ ‎4.低温诱导植物染色体数目加倍的原理及其操作要领。‎ 复习中通过列表比较基因突变、基因重组和染色体变异的相关概念、变异类型、变异对性状的影响及它们之间的相互关系,从细胞分裂的角度理解遗传规律与变异的实质及联系。加强获取信息能力和综合运用能力的训练,综合运用相关知识进行归纳、概括和推理。‎ 基因突变 ‎　　1.实例——镰刀型细胞贫血症 ‎2.概念和类型:碱基对的　增添　、缺失和替换。 ‎ ‎3.原因、特点、发生时间和意义 原因 内因 DNA分子复制发生差错,DNA的碱基组成发生改变 外因 ‎①物理因素:紫外线、X射线及其他辐射 ‎②化学因素:亚硝酸、碱基类似物等 ‎③生物因素:某些病毒 特点 ‎①普遍性:一切生物都可以发生 ‎②　随机性　:可以发生在生物个体发育的任何时期和细胞内不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位 ‎ ‎③低频性:自然状态下,基因突变频率很低 ‎④　不定向性　:可以产生一个以上的等位基因 ‎ ‎⑤多害少利性:多数基因突变会破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物有害 发生时间 主要发生在DNA复制时,如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 意义 是新基因产生的途径;是生物变异的　根本来源　;是生物进化的原始材料 ‎ 基因重组 ‎1.概念 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。‎ ‎2.类型、机制 类型 同源染色体上非等位基因的重组 非同源染色体上非等位基因的重组 人为导致基因重组(DNA重组技术)‎ 发生的时间 减数第一次分裂　四分体　时期 ‎ 减数第一次分裂后期 体外　目的基因　与运载体重组并导入细胞内与受体细胞内基因重组 ‎ 发生的机制 同源染色体非姐妹染色单体之间　交叉互换　,导致染色单体上的基因重新组合 ‎ 同源染色体分开,　等位基因　分离,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因重组 ‎ 目的基因经运载体导入受体细胞,导致受体细胞中的基因重组 图像示意 染色体变异 ‎　　1.染色体结构的变异 ‎(1)类型 ‎(2)结果 排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。‎ ‎(3)举例 猫叫综合征,是由人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。‎ ‎2.染色体数目的变异 ‎(1)类型 ‎①细胞内　个别染色体　的增加或减少,如人类的21三体综合征,是由于21号染色体有3条。 ‎ ‎②细胞内染色体数目以　染色体组　的形式成倍地增加或减少,如单倍体、多倍体的形成等。 ‎ ‎(2)染色体组 ‎ ‎①概念:细胞中的一组　非同源染色体　,在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。 ‎ ‎②条件:a.一个染色体组中不含　同源染色体　;b.一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同;c.一个染色体组中含有　控制生物的生长、发育、遗传和变异　的一整套基因,但不能重复。 ‎ ‎　　1.与基因突变有关的五个易错点提醒 ‎(1)DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,不一定属于基因突变,若发生在无遗传效应的DNA片段上,则不是基因突变;若发生在有遗传效应的DNA片段上,则是基因突变。‎ ‎(2)基因突变一定导致基因结构的改变,不一定发生性状的改变,因为密码子具有简并性。‎ ‎(3)基因突变形成的等位基因(如A与a)碱基序列一定不同,碱基数目不一定相同,若是碱基增添或缺失,则碱基数不同。‎ ‎(4)基因突变不只发生在细胞分裂间期DNA复制时,在细胞分裂期、分化的细胞中都可发生基因突变。‎ ‎(5)基因突变具有普遍性,所有生物都可以发生,若是病毒和原核生物发生变异,常为基因突变。基因突变是不定向的,可产生新基因,是生物变异的根本来源。‎ ‎2.基因重组的四点易错点提醒 ‎(1)“交叉互换”不等于“基因重组”。如果交叉互换发生在同源染色体之间叫基因重组;如果发生在非同源染色体之间叫易位,属于染色体结构变异。‎ ‎(2)精卵结合并没有发生基因重组。来自父方、母方的染色体为同源染色体,每一对同源染色体上都有控制相同性状的基因。‎ ‎(3)基因重组在人工操作下也可以实现,如基因工程;原核生物如肺炎双球菌转化中也发生了基因重组。‎ ‎(4)有性生殖的生物在减数第一次分裂前期或后期会发生基因重组;而有丝分裂和减数第二次分裂过程不会发生基因重组。有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期都可能发生基因突变,但不会发生基因重组。‎ ‎3.单倍体认识的三点易错点提醒 ‎(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组,因为大部分的生物是二倍体,所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组,但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中不止含有一个染色体组。‎ ‎(2)单倍体并非都不育。雄蜂是单倍体,但可育;二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高度不育;多倍体的配子如含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。‎ ‎(3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。单倍体育种操作对象是单倍体幼苗;多倍体育种操作对象是正常萌发的种子或幼苗。‎ 见《自学听讲》P138‎ 基因突变 ‎1.概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。‎ ‎2.机理分析 ‎3.基因突变与对基因表达的影响 类型 影响范围 对蛋白质结构的影响 对蛋白质 功能的影响 碱基对替换 小 无或小 无,或小,或大 碱基对增添 大 突变位点前不受影响、突变位点后都受影响;突变位点越靠近基因首端,影响越大 一般较大 碱基对缺失 大 一般较大 ‎4.基因突变后生物性状不变的原因 基因突变发生在非编码区;基因突变后,其编码的mRNA上的密码子编码的氨基酸不变;显性纯合子突变为杂合子。‎ ‎5.显性突变与隐性突变的判断 显性突变即aa→Aa(当代表现),隐性突变即AA→Aa(当代不表现,一旦表现即出现纯合子);判断方法:①选取突变体与其他已知未突变体杂交,据子代性状表现判断;②让突变体自交,通过观察子代有无性状分离而判断。‎ 例1　(2018年海南高考)杂合体雌果蝇在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换,导致新的配子类型出现,其原因是在配子形成过程中发生了(　　)。‎ A.基因重组　　　　　　　　B.染色体重复 C.染色体易位 D.染色体倒位 解析　生物体在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换,导致位于非姐妹染色单体上的非等位基因进行了重组,其变异属于基因重组,A项正确,B、C、D三项错误。‎ 答案　A 例2　(2017年青岛模拟)下图表示的是控制正常酶1的基因突变后所引起的氨基酸序列的改变。①②两种基因突变分别是(　　)。‎ A.碱基对的替换;碱基对的缺失 B.碱基对的缺失;碱基对的增添 C.碱基对的替换;碱基对的增添或缺失 D.碱基对的增添或缺失;碱基对的替换 解析　从图中可以看出,突变①只引起一个氨基酸的改变,所以应属于碱基对的替换;突变②引起突变位点以后的多个氨基酸发生改变,所以应属于碱基对的增添或缺失。‎ 答案　C 基因重组 ‎1.概念 控制不同性状的基因的重新组合。‎ ‎2.类型与机制 类型 自由组合 交叉互换 细菌转化 基因工程 发生时间 MⅠ后期 MⅠ前期 ‎——‎ ‎——‎ 发生 机制 非同源染色体自由组合导致非同源染色体上的非等位基因重组 同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致同源染色体上的非等位基因重组 转化因子侵入感受态细胞,导致细胞中基因重组 目的基因经运载体导入受体细胞,导致受体细胞中基因重组 ‎3.结果与意义 ‎(1)产生新的基因型(不产生新的基因),导致重组性状出现。‎ ‎(2)基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要的意义。‎ 例3　以下有关基因重组的叙述,正确的是(　　)。‎ A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组 C.基因重组导致纯合子自交后代出现性状分离 D.同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的 解析　基因重组的发生与非同源染色体的自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体间的交叉互换有关,A项正确,B项错误;纯合子自交后代不会出现性状分离,C项错误;同卵双生个体基因型相同,其性状差异与环境条件或突变有关,与基因重组无关,D项错误。‎ 答案　A 染色体变异 ‎1.染色体结构变异的四种常见类型 缺失:染色体中某一片段缺失。‎ 重复:染色体中增加某一片段。‎ 易位:两条非同源染色体间片段的移接。‎ 倒位:染色体中某一片段位置颠倒。‎ ‎2.染色体结构变异与基因突变的辨析 ‎3.染色体数目变异 ‎(1)类型 ‎①细胞内个别染色体的增加或减少,如人类的21三体综合征、XYY男性。‎ ‎②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,如单倍体、多倍体。‎ ‎(2)染色体组概念 ‎①从染色体来源看,一个染色体组中不含同源染色体,没有等位基因。‎ ‎②从形态、大小和功能看,一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。‎ ‎③从所含基因看,一个染色体组中含有控制本物种生物生长、发育、遗传和变异的一整套基因。‎ ‎(3)二倍体、多倍体、单倍体的比较 项目 二倍体 多倍体 单倍体 染色体组 两个 三个或三个以上 一至多个 发育起点 受精卵 受精卵 配子 自然成因 正常有性生殖 减数分裂时同源染色体未分离形成的配子受精;染色体数目加倍 单性生殖(孤雌生殖或孤雄生殖)‎ 实例 几乎全部动物、多数高等植物 香蕉、普通小麦、马铃薯 雄蜂、花粉植株 植物特点 正常 果实、种子较大,生长发育延迟,结实率低 植株弱小,高度不育 ‎(4)多倍体的产生原理 ‎4.低温诱导植物细胞染色体数目变化(实验)‎ ‎(1)低温抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,于是染色体数目改变。‎ ‎(2)步骤:诱导培养→固定细胞形态→制作装片→观察比较。‎ ‎(3)现象:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。‎ ‎(4)实验中各种试剂的作用 ‎①卡诺氏液:固定细胞形态。‎ ‎②体积分数为95%的酒精:冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。‎ ‎③解离液(质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精以1∶1的比例混合):使组织中的细胞相互分离。‎ ‎④清水:洗去解离液,防止解离过度影响染色。‎ ‎⑤改良苯酚品红染液:使染色体着色,便于观察染色体的形态、数目和行为。‎ ‎1.易位和交叉互换的区别 项目 易位 交叉互换 发生时期 有丝分裂和减数分裂时期 减数第一次分裂四分体时期 发生对象 非同源染色体之间 同源染色体的非姐妹染色单体之间 交换对象 非等位基因 等位基因 变异类型 染色体结构变异 基因重组 图示 观察 可在光学显微镜下观察到 不可在光学显微镜下观察到 ‎2.二倍体、多倍体、单倍体的判断 由生殖细胞不经受精作用直接发育成的个体,不论其体细胞含几个染色体组,都是单倍体;由受精卵发育形成的个体,则根据其体细胞所含的染色体组数,有几个染色体组就叫几倍体,体细胞含三个或三个以上染色体组的统称为多倍体。‎ ‎3.染色体组数的判定 ‎(1)根据染色体形态判断:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。‎ ‎(2)根据基因型判断:若是体细胞,则控制同一性状的基因出现几次,就含几个染色体组(复制后的染色体除外),如基因型为AAaa的细胞,若是体细胞,则含四个染色体组;若是有丝分裂前期或中期的细胞,则含两个染色体组。若是有丝分裂后期的细胞,则含四个染色体组。‎ 例4　在细胞分裂过程中出现了图甲~丁4种变异,图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是(　　)。‎ A.图甲~丁都发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性 B.图甲、乙、丁中的变异类型都可以用显微镜观察 C.图甲、乙、丁中的变异只会出现在有丝分裂过程中 D.图乙、丙中的变异只会出现在减数分裂过程中 解析　图甲属于倒位,图乙一对姐妹染色单体分开移向细胞同一极,属于染色体数目变异,图丙表示一对同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,属于基因重组,图丁表示两条非同源染色体之间发生交换,属于易位。图甲、乙、丁中的变化可出现在有丝分裂和减数分裂过程中,染色体变异可用显微镜观察,B项正确,A、C、D三项错误。‎ 答案　B 例5　(2018年赣州调研)图中字母代表正常细胞中所含有的基因。下列说法错误的是(　　)。‎ A.①可以表示经过秋水仙素处理后四倍体西瓜体细胞的基因组成 B.②可以表示果蝇体细胞的基因组成 C.③可以表示21三体综合征患者体细胞的基因组成 D.④可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成 解析　秋水仙素可诱导细胞中染色体数目加倍,其上的基因也应加倍,AA变为AAAA,Aa变为AAaa,不会出现一个a的情况,A项错误;②可以表示果蝇体细胞的基因组成,B项正确;③可以表示21三体综合征患者体细胞内21号染色体的基因组成,C项正确;雄性蜜蜂由卵细胞直接发育而来,④可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成,D项正确。‎ 答案　A 例6　下图为来自某二倍体生物的染色体模式图,字母表示基因。下列有关判断错误的是(　　)。‎ A.1号染色体和3号染色体为同源染色体,4号染色体和5号染色体为非同源染色体 B.4号染色体和5号染色体发生了染色体结构变异 C.1~4号染色体不可能同时出现在一个细胞中 D.2号染色体和4号染色体在减数第一次分裂前期可以联会 解析　1号染色体含有的基因是f、g、h、j,3号染色体含有的基因是F、G、H、J,两者的基因互为等位基因,说明1号染色体和3号染色体为同源染色体。4号染色体含有的基因是F、G、H、K,5号染色体含有的基因是J、m、n、O,4号染色体和5号染色体都发生了染色体变异,且为非同源染色体,A、B两项正确;1~4号染色体可能同时出现在一个有丝分裂后期的细胞中,其中1、2号染色体为分开的姐妹染色单体,3、4号染色体也是分开的姐妹染色单体,C项错误;根据以上分析可知,2、4号染色体有同源区段,在减数第一次分裂前期可能会发生联会,D项正确。‎ 答案　C ‎　　1.真核生物基因突变产生它的等位基因,但病毒、原核生物的基因一般单个存在,不存在等位基因,基因突变后产生的是新基因。‎ ‎2.基因突变如果发生在减数分裂过程中,则可以通过配子传递给子代;如果发生在有丝分裂过程中,一般不遗传,但植物可以通过嫁接、组织培养等无性繁殖方式将突变基因传递给子代。‎ ‎1.(2018年全国Ⅰ卷)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是(　　)。‎ A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的 C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X D.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移 解析　突变体M须在添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长,说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失,从而不能自身合成氨基酸甲,而导致必须在添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长,A项正确;大肠杆菌属于原核生物,突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的,B项正确;突变体M和N的混合培养,致使两者间发生了DNA的转移,即发生了基因重组,因此突变体M与突变体N混合培养能得到X是由于细菌间DNA的转移实现的,C项错误,D项正确。‎ 答案　C ‎2.(2016年天津高考)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:‎ 枯草 杆菌 核糖体S12蛋白第55~‎ ‎58位的氨基酸序列 链霉素与核 糖体的结合 在含链霉素培养基 中的存活率(%)‎ 野生型 ‎…-P-K-K-P-…‎ 能 ‎0‎ 突变型 ‎…-P-R-K-P-…‎ 不能 ‎100‎ 注 P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸 下列叙述正确的是(　　)。‎ A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 C.突变型的产生是由碱基对的缺失所致 D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 解析　本题以表格为信息载体,以基因突变为切入点,考查基因中碱基对的缺失、替换对性状的影响,综合考查学生获取信息能力。根据表格信息可知,枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是S12蛋白结构改变导致的,突变型能在含链霉素的培养基中存活,说明突变型具有链霉素抗性;翻译是在核糖体上进行的,所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能;野生型和突变型的S12蛋白中只有一个氨基酸(第56位氨基酸)有差异,而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变,所以突变型的产生是碱基对的替换所致;根据题意可知,突变型枯草杆菌已存在对链霉素的抗性突变,不是链霉素诱发的,链霉素只能作为环境因素起到选择作用。‎ 答案　A ‎3.(2015年北京高考)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。‎ ‎(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对　　　　性状,其中长刚毛是　　　　性性状。图中①②基因型(相关基因用A和a表示)依次为　　　　。 ‎ ‎(2)实验2结果显示:与野生型不同的表现型有　　　　种。③基因型为　　　　,在实验2后代中该基因型的比例是　　　　。 ‎ ‎(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化为　。 ‎ ‎(5)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的。做出这一判断的理由是:虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状,但　　　　　　　　　　　　　　　　　,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。 ‎ 解析　(1)由实验2两个长刚毛个体的后代中出现了短刚毛个体,可以判断长刚毛和短刚毛是一对相对性状,其中短刚毛为隐性性状,则长刚毛为显性性状;实验1为类似测交实验,两亲本的基因型分别为Aa和aa。(2)在实验2的后代中共有三种表现型,其中腹部有长刚毛(两种)与野生型的表现型不同,根据后代性状分离比可以判断出③个体腹部有长刚毛且胸部无刚毛的基因型为AA。(3)由实验1、2的综合分析可以得到:AA个体为腹部有长刚毛且胸部无刚毛,Aa个体为腹部有长刚毛,可以得出腹部有长刚毛与A基因有关,但当有两个A基因时,则又会导致胸部无刚毛。(4)根据突变基因转录出来的mRNA相对分子质量比野生型的小,由此可以判断突变基因的相对分子长度也应缩短,所以其基因应发生了碱基对的缺失现象。(5)由于实验2‎ 中后代性状分离比和基因型比例相同,所以,如果胸部无刚毛是由新的突变基因控制的,则其后代中的新性状胸部无刚毛的个体不可能是占后代比例1/4的纯合子。‎ 答案　(1)相对　显　Aa、aa　(2)两　AA　1/4　(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应　(4)核苷酸数量减少/缺失　(5)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例为25%的该基因纯合子 见《高效训练》P53‎ ‎1.(2018年东营一模)下列关于基因突变的说法正确的是(　　)。‎ A.如果显性基因A发生突变,只能产生等位基因a B.通过人工诱变的方法,人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌 C.基因突变都可以通过有性生殖传递给后代 D.基因突变是生物变异的根本来源,有的变异对生物是有利的 解析　基因突变具有不定向性,A项错误;生产人胰岛素的大肠杆菌不能通过基因突变获得,B项错误;发生在体细胞中的基因突变不能通过有性生殖传递给后代,C项错误;基因突变是生物变异的根本来源,有的变异对生物是有利的,D项正确。‎ 答案　D ‎2.某生物小组种植了纯种高茎豌豆,自然状态下却出现了矮茎后代。小组成员有的认为是基因突变的结果,有的认为是环境引起的。为检验是何种原因导致矮茎豌豆的出现,该小组成员设计了如下几种实验方案,其中最简便的方案是(　　)。‎ A.分析种子中的基因序列 B.将矮茎种子在良好的环境条件下种植(让它们自交),再观察后代的性状表现 C.将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交,观察后代的性状表现 D.以上方案都不合理 解析　对于植物基因型的鉴定最简单的方法是自交,如果在良好环境条件下,自交后代中有矮茎的出现说明是基因突变引起的,如果后代全是高茎说明是环境引起的不可遗传的变异,故选B项。‎ 答案　B ‎3.下图表示基因突变的一种情况,其中a、b是核酸链,c是肽链。下列说法正确的是(　　)。‎ A.a→b→c表示基因的复制和转录 B.图中由于氨基酸没有改变,所以没有发生基因突变 C.图中氨基酸没有改变的原因是密码子具有简并性 D.除图示情况外,基因突变还包括染色体片段的缺失和增添 解析　由图可知,a→b→c表示基因的转录和翻译,A项错误;只要DNA中碱基对发生改变,该基因就发生了基因突变,B项错误;图中氨基酸没有发生改变,是由于密码子具有简并性,C项正确;染色体片段的缺失和增添属于染色体结构的变异,D项错误。‎ 答案　C ‎4.下图为细胞分裂过程示意图,有关说法正确的是(　　)。‎ A.图甲中细胞只发生了减数分裂,该过程一定发生了基因突变 B.图乙中若其中一条染色体上有一个基因a,则另一极对应的染色体上可以是基因A或a C.上述三图所示的过程中,只会发生基因突变和基因重组 D.图丙中若发生了同源染色体的交叉互换,则该变异属于倒位 解析　图甲中,细胞发生了一次有丝分裂和一次减数分裂,该过程可能发生基因突变、基因重组和染色体变异;图乙中,一条染色体上有一个基因a,如果发生了基因突变,则另一极对应的染色体上可以是基因A,如果不发生基因突变,则是基因a;图丙中,减数第一次分裂前期,若同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换,则该变异为基因重组。‎ 答案　B ‎5.下表是关于DNA片段增添导致的变异类型,据表判断正确的组合是(　　)。‎ 片段来源 插入位置 导致遗传效应 变异类型 ‎①‎ 外来无效应片段 原基因内部,原基因结构被破坏 原基因不表达 基因突变 ‎②‎ 外来有效应片段 原基因内部,原基因结构被破坏 原基因不表达,插入基因表达 基因突变 ‎③‎ 外来有效应片段 原基因内部,原基因无影响 原基因表达,插入基因表达 基因重组 A.①②　　　B.①③　　　C.②③　　　D.①②③‎ 解析　①外来无效应片段插入原基因内部,导致原基因结构被破坏,原基因不表达,这属于基因突变,①正确;②外来有效应片段插入原基因内部,导致基因结构被破坏,原基因不表达,但插入基因表达,这属于基因重组,②错误;③外来有效应片段插入原基因内部,但对原基因无影响,原基因表达,插入基因也表达,这属于基因重组,③正确,选B项。‎ 答案　B ‎6.正常果蝇(二倍体)体细胞中含8条染色体。一只雌果蝇的一个卵原细胞中X染色体、Ⅱ号染色体发生如图所示变异。下列分析错误的是(　　)。‎ A.图示变异属于染色体数目变异 B.图示变异属于染色体结构变异 C.该卵原细胞可能产生正常卵细胞 D.该卵原细胞形成的初级卵母细胞中含有6个DNA分子 解析　图中显示一条X染色体移接到一条Ⅱ号染色体上,属于染色体结构变异,变异后染色体数目减少一条,属于染色体数目变异,A、B项正确;该卵原细胞减数分裂时,新染色体同时与X 染色体、Ⅱ号染色体联会,若后期X染色体、Ⅱ号染色体进入次级卵母细胞,则能够产生正常卵细胞,C项正确;该卵原细胞形成的初级卵母细胞中含有14个DNA分子,D项错误。‎ 答案　D ‎7.下列关于染色体组的叙述正确的是(　　)。‎ ‎①一个体细胞中任意两个染色体组之间的染色体形态、数目一定相同　②一个染色体组携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息　③一个染色体组中各个染色体的形态和功能各不相同,互称为非同源染色体　④体细胞含有奇数个染色体组的个体,一般不能产生正常可育的配子　⑤一个高度分化的体细胞中,A、a两个基因不位于一个染色体组 A.②③⑤ B.①②③④‎ C.①③④ D.②③④⑤‎ 解析　本题考查学生对染色体组概念的理解。染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。若某个体的体细胞含有奇数个染色体组,则该细胞在减数分裂过程中,染色体联会时发生紊乱,一般不能形成正常可育的配子。高度分化的体细胞中不存在姐妹染色单体,一个染色体组内不存在等位基因,A、a不能位于一个染色体组内。‎ 答案　D ‎8.(2018年南昌模拟)果蝇中一个位于常染色体上的基因,发生突变导致胚胎畸形且无法存活。以下叙述正确的是(　　)。‎ A.若此突变为隐性,则突变基因携带者均为雌性果蝇 B.若此突变为显性,则在存活的个体中存在突变的纯合果蝇 C.若此突变为显性,则突变雄性果蝇和野生型雌性果蝇杂交子代只有雄性果蝇 D.若此突变为隐性,两个突变基因携带者产生的子代中雌性个体占一半 解析　若此突变为隐性,因基因位于常染色体上,则突变基因携带者为雌性果蝇或雄性果蝇,A项错误;一个位于常染色体上的基因发生突变,若此突变为显性,则在存活的个体中不存在突变的纯合果蝇,B项错误;基因发生突变导致胚胎畸形且无法存活,若此突变为显性,则突变雄性果蝇为杂合子,野生型雌性果蝇为隐性纯合子,二者杂交,子代既有雄性果蝇,也有雌性果蝇,C项错误;若此突变为隐性,两个突变基因携带者产生的子代中,隐性突变纯合子死亡,在存活的个体中,雌雄个体的比值为1∶1,即雌性个体占一半,D项正确。‎ 答案　D ‎9.科研人员围绕培育四倍体草莓进行了研究,实验中,每个实验组选取50株草莓幼苗,用秋水仙素溶液处理它们的幼芽,得到下图所示的结果。下列相关说法错误的是(　　)。‎ A.实验原理是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,进而诱导形成多倍体 B.自变量是秋水仙素浓度和处理时间,所以各组草莓幼苗数量应该相等 C.由实验结果可知,用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗1天最容易成功 D.判断是否培育出四倍体草莓的简便方法是将四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实进行比较 解析　判断是否培育出四倍体草莓,可用显微镜观察其细胞内的染色体数,将四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实进行比较并不能准确判断出结果,因为草莓果实的大小受到外界环境等多种因素的影响。‎ 答案　D ‎10.(2018年齐齐哈尔模拟)下列关于生物变异的叙述,正确的是(　　)。‎ A.染色体上部分基因缺失引起生物性状的改变属于基因突变 B.若某基因缺失了单个碱基对,则该基因编码的肽链长度就会变短 C.突变和基因重组使种群的基因频率发生定向改变,二者共同决定生物进化的方向 D.基因突变、基因重组和染色体变异均可能使其染色体上出现不曾有过的基因 解析　染色体上部分基因缺失属于染色体结构变异中的缺失,A项错误;某基因缺失了单个碱基对,若该碱基对转录后的碱基位于终止密码子中,则该基因编码的肽链长度不会变短,B项错误;突变和基因重组提供进化的原材料,但不能使种群的基因频率发生定向改变,C项错误;基因突变可以产生新基因,转基因技术的原理属于基因重组,可以使染色体上出现不曾有过的基因,易位发生在非同源染色体间,也可以使染色体上出现不曾有过的基因,D项正确。‎ 答案　D ‎11.小鼠是遗传学研究常用的实验材料。下图甲是正常小鼠的基因分布图,乙、丙、丁是种群中的变异类型的基因分布图。已知缺少整条染色体的生殖细胞致死但个体不致死,其他变异类型均不致死。又知Ⅱ号染色体上:黑色(A)对黄色(a)、体重(B)对体轻(b)为显性;Ⅴ号常染色体上:抗病(D)对不抗病(d)为显性。请据图回答:‎ ‎(1)乙、丙、丁发生的变异类型是　　　　　　。 ‎ ‎(2)若只研究两对性状的遗传,自然情况下具有甲基因型的雌雄个体交配,得到的黑色抗病个体中能稳定遗传的个体占　　　　　　　,体轻抗病个体中杂合子占　　　　　　。 ‎ ‎(3)若不考虑交叉互换,乙个体经减数分裂产生的生殖细胞的基因型及比例为　　　　　　　。 ‎ ‎(4)若只研究一对等位基因D、d的遗传,丙个体测交后代的表现型及比例为　　　　　　。 ‎ ‎(5)若研究A、a与D、d的遗传,则丁个体与甲个体交配,子代的表现型及比例为　　　　。 ‎ ‎(6)自然情况下,经过较长时间,预计小鼠种群中D、d基因频率的变化情况是　　　　　　　　　　　,原因是　 ‎ ‎　。 ‎ 答案　(1)染色体变异　(2)1/9　2/3　(3)ABD∶ABd∶aD∶ad=1∶1∶1∶1　(4)抗病∶不抗病=1∶1　(5)黑色抗病∶黄色抗病=3∶1　(6)D基因频率升高,d基因频率降低　自然选择使种群基因频率向有利变异的D基因频率方向改变 ‎12.在栽培某种农作物(2n=42)的过程中,有时会发现单体植株(2n-1),例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体,被称为6号单体植株。若两条6号染色体都缺失,则称为缺体。请回答下列有关问题:‎ ‎(1)6号单体植株的变异类型为　　　　,该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中　　　　　出现不正常分离而形成异常配子。 ‎ ‎(2)6号单体植株在减数第一次分裂时能形成　　　　个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n-1型配子,则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为　　　　。 ‎ ‎(3)科研人员利用6号单体植株进行杂交实验,结果如下表所示。‎ 杂交亲本 实验结果 ‎6号单体(♀)×正常二倍体(♂)‎ 子代中单体占75%,正常二倍体占25%‎ ‎6号单体(♂)×正常二倍体(♀)‎ 子代中单体占4%,正常二倍体占96%‎ ‎①单体♀在减数分裂时,形成的n-1型配子　　　　(填“多于”“等于”或“少于”)n型配子,这是因为6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法　　　　而丢失。 ‎ ‎②n-1型配子对外界环境敏感,尤其是其中的　　　　(填“雌”或“雄”)配子育性很低。 ‎ ‎(4)现有该作物的两个品种,甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因R位于6号染色体上),乙品种不抗病但其他性状优良,为获得抗病且其他性状优良的品种,理想的育种方案如下:以乙品种6号单体植株为　　　　(填“父本”或“母本”)与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与　　　　杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后让该单体　　　　,在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。 ‎ 解析　(1)6号单体植株比正常植株缺少一条6号染色体,6号单体植株的变异类型为染色体数目变异,该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体未正常分离。(2)某种农作物为2n=42条染色体,则单体植株为2n-1=41条染色体,6号单体植株在减数第一次分裂时能形成20个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n-1型配子,则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为正常二倍体(2n)∶单体(2n-1)∶缺体(2n-2)=1∶2∶1。(3)①据表格数据可知,单体♀在减数分裂时,形成的n-1型配子多于n型配子,这是因为6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法联会(形成四分体)而丢失。②据表格数据可知,n-1型配子对外界环境敏感,尤其是其中的雄配子育性很低。(4)根据第(3)问中的②可知,n-1型雄配子育性很低,则以乙品种6号单体植株为母本与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与乙品种6号单体杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后让该单体自交,在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。‎ 答案　(1)染色体变异(或染色体数目变异)　6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体　(2)20　正常二倍体(2n)∶单体(2n-1)∶缺体(2n-2)=1∶2∶1　(3)①多于　联会(形成四分体)　②雄　(4)母本　乙品种6号单体　自交