【生物】2019届一轮复习中图版基因突变与基因重组教案

【生物】2019届一轮复习中图版基因突变与基因重组教案

第18讲　基因突变与基因重组 ‎[最新考纲]　1.基因重组及其意义(Ⅱ)。2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。‎ 考点一　基因突变(5年14考)‎ ‎1.基因突变的实例　镰刀型细胞贫血症 ‎(1)图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。突变发生在a(填字母)过程中。‎ ‎(2)患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由替换成。‎ ‎2.基因突变的概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失→基因结构的改变。‎ ‎3.发生时间 主要发生于有丝分裂间期或减Ⅰ分裂前的间期。‎ ‎4.诱发基因突变的因素(连线)‎ 答案　(1)—C—Ⅱ　(2)—A—Ⅲ　(3)—B—Ⅰ ‎5.基因突变的特点 ‎(1)普遍性：一切生物都可以发生。‎ ‎(2)随机性：生物个体发育的任何时期和部位。‎ ‎(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。‎ ‎(4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变。‎ ‎(5)多害少利性：有些基因突变，可使生物获得新性状，适应改变的环境。‎ ‎6.基因突变的结果 产生一个以上的等位基因。‎ ‎7.意义 ‎(1)新基因产生的途径；(2)生物变异的根本来源；(3)提供生物进化的原始材料。‎ 教材高考 ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1)用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株与用甲基绿和吡罗红对细胞染色观察核酸分布所用核心技术相同。(2016·全国卷Ⅲ，2C)(×)‎ ‎(2)基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要。(2012·海南卷，23A)(√)‎ ‎(3)大肠杆菌经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株。(2012·海南卷，5B)(×)‎ ‎(4)某二倍体植物染色体上的等位基因B1突变为B2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的。(2013·海南，22A改编)(√)‎ 以上内容主要源自教材必修二 P76～78基因突变相关知识。全面把握基因突变内涵、特点、发生范围及其在育种上的应用是解题关键。‎ ‎2.基因突变频率很低，而且大多数基因对生物体是有害的，但为何它仍可为生物进化提供原材料？‎ 提示　对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。‎ ‎3.假如在DNA复制过程中，发生了碱基序列的改变则遗传信息是否发生改变？此时生物性状如何改变？这对生物体会产生怎样的影响？是否一定有害？‎ 提示　DNA分子携带的遗传信息将发生改变。但由于密码子具简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。改变的性状对生物体的生存可能有害，可能有利，也有可能既无害也无利。‎ ‎　基因突变的特点及意义 ‎1.(2015·海南卷，19)关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是(　　)‎ A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因 B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C.基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变 D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变 解析　根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，A正确；X射线属于物理诱变因子，可以提高基因突变率，B错误；基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况，C选项属于替换，D选项属于增添，C、D正确。‎ 答案　B ‎2.(2017·广东广州检测)下列有关基因突变的叙述，错误的是(　　)‎ A.只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变 B.基因突变可发生于生物体发育的任何时期 C.基因突变是生物进化的重要因素之一 D.基因碱基序列改变不一定导致性状改变 解析　基因突变是指DNA分子的碱基对的增添、缺失和改变，进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变，A错误。‎ 答案　A 基因突变与生物性状的关系 ‎(1)基因突变引起生物性状的改变 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列 增添 大 不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列 缺失 大 不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列 ‎(2)基因突变可改变生物性状的4大成因 ‎①基因突变可能引发肽链不能合成；‎ ‎②肽链延长(终止密码子推后出现)；‎ ‎③肽链缩短(终止密码子提前出现)；‎ ‎④肽链中氨基酸种类改变；‎ 以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变，进而引发生物性状的改变。　　　‎ ‎(3)基因突变未引起生物性状改变的4大原因 ‎①突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。‎ ‎②密码子简并性：若基因突变发生后，引起了mRNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多个密码子，若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。‎ ‎③隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。‎ ‎④有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的位置，但该蛋白质的功能不变。‎ ‎　基因突变的机制 ‎1.(新课标卷)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中(　　)‎ A.花色基因的碱基组成 B.花色基因的DNA序列 C.细胞的DNA含量 D.细胞的RNA含量 解析　如果要检测是否是基因突变，那么就应该检测DNA的碱基序列是否发生了增添、缺失或者替换，从而导致基因结构的改变。‎ 答案　B ‎2.科研人员研究小鼠癌变与基因突变的关系。如图为小鼠结肠癌发生过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化关系，以下叙述正确的是(　　)‎ A.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 B.图示中与结肠癌有关的多个基因互为等位基因 C.癌细胞的形态结构发生了变化但其遗传物质未改变 D.小鼠细胞中与癌变有关的基因是突变才产生的新基因 解析　细胞癌变是多个基因突变积累的结果，A正确；据题图可知，发生突变的基因没有位于同源染色体的同一位置上，因此不是等位基因，B错误；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，C错误；小鼠细胞中与癌变有关的基因在癌变前已经存在，D错误。‎ 答案　A ‎1.分析基因突变的发生机制 ‎2.不同诱因诱发基因突变的原理 类型 举例 引发突变原理 外因 物理因素 紫外线、X射线 损伤细胞内DNA 化学因素 亚硝酸、碱基类似物 改变核酸碱基 生物因素 某些病毒 影响宿主细胞DNA 内因 DNA分子复制偶尔发生错误 ‎　基因突变类型的判断 ‎1.(2016·全国课标卷Ⅲ，32)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：‎ ‎(1)基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者　　　　。‎ ‎(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以　‎ ‎　　　为单位的变异。‎ ‎(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子　　　　代中能观察到该显性突变的性状；最早在子　　　　代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子　　　　代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子　　　　代中能分离得到隐性突变纯合体。‎ 解析　(1)基因突变是指DNA分子中发生的碱基对替换、增添或缺失，而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所以与基因突变相比，后者所涉及的碱基对数目会更多。(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以个别染色体为单位的变异。(3)AA植株发生隐性突变后基因型变为Aa，而aa植株发生显性突变后基因型也可变为Aa，该种植物自花受粉，所以不论是显性突变还是隐性突变，子一代为Aa时在子二代中的基因型都有AA、Aa和aa三种，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状(A_)；最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；显性纯合子和隐性纯合子均出现于子二代，且隐性纯合子一旦出现，即可确认为纯合，从而可直接分离出来，而显性纯合子的分离，却需再令其自交一代至子三代，若不发生性状分离方可认定为纯合子，进而分离出来。‎ 答案　(1)少　(2)染色体　(3)一　二　三　二 ‎2.一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，这个结果从遗传学角度可作出合理解释的是(　　)‎ A.该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌雄配子致死 B.该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死 C.该突变为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死 D.X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死 解析　突变型雌果蝇的后代中雄性有1/2死亡，说明该雌性果蝇为杂合子，该突变可能为X染色体显性突变，若含突变基因的雌配子致死，则子代中会出现一种表现型，且不会引起雌雄个体数量的差异；如果该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，相关基因用D、d表示，则子代为1XDXd(突变型♀)∶1XdXd(野生型♀)∶1XDY(死亡)∶1XdY(野生型)，B项符合题意。若X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，则子代中会出现一种表现型，且不会引起雌雄个体数量的差异。‎ 答案　B ‎1.显性突变和隐性突变的判断 ‎(1)类型 ‎(2)判定方法 ‎①选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交，据子代性状表现判断。‎ ‎②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。‎ ‎2.突变基因具体位置的判断 ‎(1)利用野生型的个体与缺失不同基因的突变体比较，根据有无特定酶的活性判断编码该酶的基因对应的位置。‎ ‎(2)将一缺失未知基因片段的突变株与已知的缺失不同基因片段的突变株分别培养，根据是否转化为野生型个体判断未知个体的缺失基因对应的位置。　　　 ‎1.概念 ‎2.类型 类型 发生时期 实质 自由组合型 减Ⅰ后期 非同源染色体上的非等位基因自由组合 交叉互换型 减Ⅰ前期 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体交换而交换 ‎3.结果 产生新的基因型，导致重组性状出现。‎ ‎4.应用 杂交育种。‎ ‎5.意义 ‎(1)是生物变异的来源之一；(2)为生物进化提供材料；(3)是形成生物多样性的重要原因之一。‎ 基因重组的类型解读 类型 类型1‎ 类型2‎ 类型3‎ 图像示意 ‎(1)上述1～3依次代表哪类基因重组类型？‎ ‎(2)请指出三类基因重组类型发生于何时期。‎ 提示　(1)类型1—交叉互换型、类型2——自由组合型、‎ 类型3——基因工程。‎ ‎(2)类型1—减Ⅰ前期、类型2—减Ⅰ后期、类型3—基因工程操作成功即可实现外源基因与受体细胞基因的重组。‎ ‎　基因重组特点、意义及应用 ‎1.以下有关基因重组的叙述，错误的是(　　)‎ A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.同源染色体的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 C.纯合子自交因基因重组导致子代性状分离 D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关 解析　非同源染色体的自由组合能导致位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，属于基因重组的一种，A正确；四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，能导致位于同源染色体上的非等位基因重新组合，也属于基因重组，B正确；纯合子自交后代不会发生性状分离，C错误；同胞兄妹的遗传差异源于双亲产生配子时发生基因重组，导致配子的多样性，从而导致后代的基因型的多样性，D正确。‎ 答案　C ‎2.(2017·重庆质检，34)下列关于基因重组的叙述，正确的是(　　)‎ A.杂交后代出现3∶1的分离比，不可能是基因重组导致的 B.联会时的交叉互换实现了同源染色体上等位基因的重新组合 C.“肺炎双球菌转化实验”中R型菌转变为S型菌的原理是基因重组 D.基因重组导致生物性状多样性为生物进化提供了最基本的原材料 解析　如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共同控制，则杂交后代出现3∶1的分离比，可能是基因重组导致的，A错误；联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合，B错误；突变和基因重组为生物的进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，D错误。‎ 答案　C 基因重组只是“原有基因间的重新组合”，它既未改变基因的“质”(未产生“新基因”)也未改变基因的“量”，只是产生了“新基因型”，其所产生的性状应称作“重组性状”而不是“新性状”。　　　‎ ‎　判断基因重组与基因突变 ‎1.(经典高考题)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是(　　)‎ A.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B B.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离 C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合 D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换 解析　根据题意可知，染色体缺失花粉不育，则正常情况下，该植物作父本只产生含b的配子，测交后代不可能出现红色性状。既然测交后代中有部分个体表现为红色性状，说明父本产生的配子中有部分含有B。若发生基因突变，则后代个体只有个别表现为红色；若是减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间发生交叉互换，因为交叉互换有一定的交换率，故父本产生的配子中可能有一部分含有B，测交后代可能会出现部分(不是个别)红色性状，D项正确。‎ 答案　D ‎2.(2017·湖南省长沙市高三模考)在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。下图为一突变基因杂合的细胞在分裂时出现了交叉互换，下列相关叙述错误的是(　　)‎ A.若发生在减数分裂过程中，产生含正常基因和突变基因的精子比例为1∶1‎ B.若发生在有丝分裂过程中，可能产生同时含有正常基因和突变基因的子细胞 C.若发生在有丝分裂过程中，可能产生正常基因纯合和突变基因纯合的子细胞 D.交叉互换发生在有丝分裂中为染色体结构变异，在减数分裂中为基因重组 解析　交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间为基因重组，发生在非同源染色体之间为染色体变异(易位)，D错误。‎ 答案　D ‎“三看法”判断基因突变与基因重组 ‎ 1.一看亲子代基因型 ‎(1)如果亲代基因型为BB或bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变。‎ ‎(2)如果亲代基因型为Bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。‎ ‎2.二看细胞分裂方式 ‎(1)如果是有丝分裂中染色单体上基因不同，则为基因突变的结果。‎ ‎(2)如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换。‎ ‎3.三看细胞分裂图 ‎ ‎(1)如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。‎ ‎(2)如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图乙。‎ ‎(3)如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙(其B处颜色为“灰色”)。　　　‎ 易错·防范清零 ‎[易错清零]‎ 易错点1　误认为“DNA中碱基对的增添、缺失、改变”就是“基因突变”‎ 点拨　DNA中碱基对的增添、缺失、改变≠基因突变 ‎①基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。‎ ‎②有些病毒(如SARS病毒)的遗传物质是RNA，RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异，广义上也称基因突变。‎ 易错点2　误认为基因突变只发生在分裂“间期”‎ 点拨　引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期——细胞不分裂时也可发生基因突变。‎ 易错点3　误认为基因突变都产生等位基因 点拨　不同生物的基因组组成不同，病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。‎ 易错点4　误认为基因突变都能遗传给后代 点拨　基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不能遗传给后代，但有些植物该突变可通过无性繁殖或“组织培养”遗传给后代。‎ 易错点5　误认为基因突变会使得基因“位置”或“数目”发生改变 点拨　基因突变仅改变了基因内部结构，产生了新基因，并未改变基因位置，也未改变基因数量——基因中碱基对缺失，只是成为了新基因，即基因犹在，只是“以旧换新”，并非“基因缺失”。‎ ‎［纠错小练]‎ ‎1.(2017·安徽六安检测)如图所示为人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG。据图分析正确的是(　　)‎ A.①过程发生了基因结构的改变，增加了基因的种类 B.②过程为转录，是以脱氧核苷酸为原料，在有关酶的催化下完成的 C.转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基是CAT D.控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症 解析　①过程表示DNA的复制，该过程中发生了基因突变，导致基因结构改变，产生了新基因，增加了基因的种类，A正确；②过程为转录，是以核糖核苷酸为原料，在有关酶的催化下完成的，B错误；转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基是CAU，C错误；由于密码子具有简并性等原因，基因突变不一定会改变生物体的性状，D错误。‎ 答案　A ‎2.下列关于基因突变的说法，正确的是(　　)‎ A.基因突变一定能产生等位基因 B.没有外界因素的诱导也可能发生基因突变 C.体细胞中的突变基因都不能遗传给后代 D.随机性是指任何生物体都可能发生基因突变 解析　原核生物没有同源染色体，这些生物的基因突变不产生等位基因，A错误；基因突变可以自然发生(内因)，也可以在物理、化学或生物等外界因素诱导下发生，B正确；体细胞中的突变基因不能通过有性生殖的方式遗传给后代，但可以通过无性生殖的方式遗传给后代，C错误；任何生物都可能发生基因突变属于基因突变的普遍性，随机性是指生物个体发育的任何时期、任何部位的基因都有可能发生基因突变，D错误。‎ 答案　B ‎3.如图表示雄果蝇(2N＝8)进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述中，正确的是(　　)‎ A.在Ⅰ→Ⅱ期间最易发生基因突变 B.在Ⅱ阶段的细胞内，有2对同源染色体 C.在Ⅳ阶段的细胞内，能发生基因重组 D.在Ⅱ、Ⅳ阶段的细胞内，都可能含有两个Y染色体 解析　Ⅱ→Ⅰ为减数第二次分裂，而基因突变最易发生在分裂间期，A错误；Ⅱ中染色体数目减半，且存在染色体单体，细胞处于减数第二次分裂，没有同源染色体，B错误；由图分析可知Ⅳ所处阶段可以代表减数第一次分裂的前期、中期和后期，而基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，C正确；能含有两个Y染色体的时期是减数第二次分裂后期，所以只能在Ⅲ阶段的细胞内，D错误。‎ 答案　C 随堂·真题&预测 ‎1.(2017·天津卷，4)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下。叙述正确的是(　　)‎ A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C.B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律 D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 解析　由图可知，基因b所在的片段发生了交叉互换，因此等位基因B和b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，而等位基因A、a和D、d的分离只发生在初级精母细胞中，A错误；若不发生交叉互换，该细胞将产生AbD和aBd两种精子，但由于基因b所在的片段发生了交叉互换，因此该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子，B正确；基因B(b)与D(d)位于一对同源染色体上，它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体发生交换只是导致基因重组，染色体结构并没有发生改变，D错误。‎ 答案　B ‎2.(2015·四川卷，6)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是(　　)‎ A.M基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加 B.在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接 C.突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同 D.在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与 答案　C ‎3.(2019·高考预测)研究发现双链DNA具有自我修复机制，双链DNA的一条链发生损伤(碱基错配或碱基丢失)后，另一条链可以当作模板并对损伤链进行修复。下列叙述错误的是(　　)‎ A.DNA分子的修复过程需要DNA聚合酶的作用 B.DNA的损伤和修复过程发生在分裂间期的细胞核中 C.DNA在自我修复前后，分子中的碱基比例可能会改变 D.若损伤的DNA不能被正常修复，则可能引起基因突变 解析　本题考查新情景材料的分析，主要考查获取信息的能力和理解能力。在修复的过程中需要DNA聚合酶把正确碱基结合在对应的位置，A正确；DNA主要分布在细胞核，细胞质中也有。DNA发生损伤和修复可发生在细胞核，也可发生在细胞质，可以发生在细胞一生的任何一个时期，B错误；修复前后，DNA分子中的碱基比例可能会改变，C正确；若损伤的DNA不能被正常修复，则DNA的结构改变，改变的部位若位于基因区段，会引起基因突变，D正确。‎ 答案　B ‎4.(2019·高考预测)下列有关可遗传变异的说法，错误的是(　　)‎ A.肺炎双球菌由R型转化为S型属于基因重组 B.杂交育种的主要遗传学原理是基因自由组合 C.XYY个体的产生，一般与父方减数第二次分裂异常有关 D.染色体变异与基因突变都属于突变，都可以产生新的基因 解析　肺炎双球菌由R型转化为S型属于基因重组，A正确；杂交育种的遗传学原理是基因重组，主要是基因的自由组合，B正确；XYY个体的产生，一般与父方减数第二次分裂异常有关，C正确；只有基因突变能产生新的基因，D错误。‎ 答案　D ‎(时间：30分钟　满分：100分)‎ ‎1.(2017·山东滕州期中)某雄性动物的基因型为AaBb。下图是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像。相关叙述正确的是(　　)‎ A.图甲细胞处于减数第一次分裂，称为初级精母细胞 B.由图甲可知，该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变 C.由图乙可知，另三个精细胞的基因型分别为ab、AB、AB D.在减数第一次分裂后期，移向细胞同一极的基因可能是A、a、b、b 解析　图甲细胞中没有同源染色体，处于减数第二次分裂前期，为次级精母细胞；由图甲可知，四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，由此引起的变异属于基因重组；该细胞经减数分裂形成的四个精子，可能发生过交叉互换，如果发生交叉互换，则其基因型分别为AB、aB、Ab、ab；根据图中细胞中的基因及染色体颜色可知，该细胞在减数第一次分裂前期发生过交叉互换，在减数第一次分裂后期，移向细胞同一极的基因可能是A、a、b、b。‎ 答案　D ‎2.(2018·中原名校第一次质量考评，15)基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变的说法正确的是(　　)‎ A.基因突变是生物变异的主要来源，基因突变对生物而言非利即害 B.只要DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，就会引起基因突变 C.如果显性基因A发生突变，可能产生其等位隐性基因a等 D.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 解析　基因突变对生物而言多数情况下是有害的，少数是有利的，但有些基因突变既无害也无益(即中性突变)，A错误；基因突变是指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，如果上述变化发生在基因间区，则不属于基因突变，B错误；基因突变具有不定向性，显性基因A发生突变，可能产生多种等位基因，C正确；人工培育生产人胰岛素的大肠杆菌利用的是转基因技术，运用的可遗传变异原理是基因重组，D错误。‎ 答案　C ‎3.(2017·湖南师大附中)H2O2能将鸟嘌呤氧化损伤为8－氧－7－氢脱氧鸟嘌呤(8－oxodG)，8－oxodG与腺嘌呤互补配对。若下图所示DNA片段中有两个鸟嘌呤发生上述氧化损伤后，正常复制多次形成大量的子代DNA，下列相关叙述错误的是(　　)‎ A.子代DNA分子都有可能发生碱基序列的改变 B.部分子代DNA中嘧啶碱基的比例可能会增加 C.子代DNA控制合成的蛋白质可能不发生改变 D.氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变 解析　DNA复制是以碱基互补配对的方式进行的，嘧啶数＝嘌呤数，子代DNA中嘧啶碱基的比例不会增加，B错误。‎ 答案　B ‎4.(2017·山东潍坊三检，15)玉米抗锈病基因R和不抗锈病基因r是一对等位基因，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.基因R和基因r不可能出现在处于减数第二次分裂细胞的两极 B.基因R可以突变成基因r，基因r也可以突变成基因R C.基因突变属于可遗传变异，故细胞中突变形成的基因r都能通过有性生殖遗传给后代 D.一株处于开花期的杂合玉米个体中：含基因R的精子数＝含基因r的精子数＝含基因R的卵细胞数＝含基因r的卵细胞数 解析　若发生基因突变或在四分体时期发生交叉互换，在减数第二次分裂时基因R和基因r可出现在细胞两极，A错误；基因突变具有不定向性，二者可能相互突变，B正确；体细胞中的基因突变，不能通过有性生殖遗传给后代，C错误；开花期卵细胞的数量远远小于精子的数量，D错误。‎ 答案　B ‎5.(2017·河南安阳调研)某二倍体植物染色体上的基因E2发生了基因突变，形成了它的等位基因E1，导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换，下列叙述正确的是(　　)‎ A.基因E2形成E1时，该基因在染色体上的位置和其上的遗传信息会发生改变 B.基因E2突变形成E1，该变化是由基因中碱基对的替换、增添和缺失导致的 C.基因E2形成E1时，定会使代谢加快，细胞中含糖量增加，采摘的果实更加香甜 D.在自然选择作用下，该种群基因库中基因E2的基因频率会发生改变 解析　基因E2突变形成E1‎ 时，其上的遗传信息会发生改变，在染色体上的位置不变，A错误；蛋白质中只有一个氨基酸被替换，说明该基因突变是由基因中碱基对的替换造成的，碱基对的增添和缺失会造成氨基酸数目和种类的改变，B错误；基因突变具有不定向性，基因E2突变形成E1后，植株代谢不一定加快，含糖量不一定增加，C错误。‎ 答案　D ‎6.(2017·湖北沙市三检，2)减数分裂与生物变异具有密切的联系。下列相关叙述中正确的是(　　)‎ A.减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生 B.如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开 C.基因重组只能发生于同源染色体之间 D.发生生物变异后，细胞核中的基因的遗传不再遵循遗传规律 解析　减数第一次分裂前的间期DNA复制时可能发生基因突变，分裂期发生基因重组和可能发生染色体变异，A正确；减数第一次分裂同源染色体分离导致B、b分离到2个次级精母细胞，形成BB和bb两个次级精母细胞，减数第二次分裂bb次级精母细胞的染色单体分离到同一个精细胞，形成bb精子，B错误；四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，以及减数第一次分裂后期非同源染色体的非等位基因自由组合，二者都是基因重组，C错误；遗传定律适用于真核生物有性生殖，发生生物变异后，细胞核中的基因的遗传仍然遵循遗传规律，D错误。‎ 答案　A ‎7.若某植物的白花基因发生了碱基对缺失的变异，则(　　)‎ A.该植物一定不出现变异性状 B.该基因的结构一定发生改变 C.该变异可用光学显微镜观察 D.该基因中嘌呤数与嘧啶数的比值改变 解析　基因突变是基因中碱基对增添、缺失、替换而引起的基因结构的改变，某植物的白花基因发生碱基对缺失的变异，属于基因突变，B正确；由于密码子的简并性，基因突变后植物性状不一定发生改变，A错误；基因突变在光学显微镜下是观察不到的，C错误；根据碱基互补配对原则，基因突变后嘌呤数与嘧啶数的比值不变，D错误。‎ 答案　B ‎8.(2017·广东揭阳一模，4)具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。对此现象的解释，正确的是(　　)‎ A.基因突变是有利的 B.基因突变是有害的 C.基因突变的有害性是相对的 D.镰刀型细胞贫血症突变基因编码的异常蛋白质是无活性的 解析　具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在疟疾猖獗的地区，正常血红蛋白基因的突变具有有利于当地人生存的一方面。这说明了基因突变的有利与有害是相对的，C正确。‎ 答案　C ‎9.(2017·江西赣州联考，6)某二倍体植株染色体上控制花色的基因A2是由其等位基因A1突变产生的，且基因A1、A2均能通过控制合成特定的蛋白质来控制花色。下列叙述正确的是(　　)‎ A.基因A2是基因A1中碱基对的增添或缺失造成的 B.基因A1、A2是同时存在于同一个配子中的 C.基因A1、A2不能同时存在于同一个体细胞中 D.基因A1、A2合成蛋白质时共用一套遗传密码 解析　基因突变包括碱基对的增添、缺失或替换，A错误；基因A1、A2是一对等位基因，可以同时存在于同一个体细胞中，C错误；正常情况下，在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，A1、A2不可能同时存在于同一个配子中，B错误；生物界共用一套遗传密码，D正确。‎ 答案　D ‎10.(2016·黑龙江大庆一模，3)下列有关生物学知识的叙述，正确的是(　　)‎ A.原癌基因或抑癌基因发生基因突变不一定会引起癌变 B.哺乳动物成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达 C.非同源染色体之间染色体片段的交叉互换属于基因重组 D.生物的共同进化都是通过无机环境对生物的不断选择完成的 解析　哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，也不存在基因；非同源染色体之间染色体片段的交叉互换属于染色体结构变异中的易位，C错误；生物的共同进化是指不同生物之间及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，D错误。‎ 答案　A ‎11.(2017·河北保定调研)某二倍体植物细胞基因型为AA，某细胞中一个基因A突变为基因a，A基因编码138个氨基酸的多肽，a基因使相应mRNA增加一个相连的三碱基序列，编码含有139个氨基酸的多肽。相关说法正确的是(　　)‎ A.突变的a基因在该二倍体植物细胞中数目最多时可有4个 B.A基因与a基因在减数第二次分裂后期随姐妹染色单体的分开而分离 C.突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同 D.如果得到了基因型为Aa的子一代，则最早在子三代中能分离得到基因型为aa的纯合子 解析　若该二倍体植物细胞中基因A突变为基因a，则该细胞中DNA复制后最多有2个a基因，A错误；等位基因A和a分别位于同源染色体的两条染色体上，若不发生交叉互换，在减数第一次分裂后期，会随同源染色体分开而分离，B错误；突变后的a基因使相应的mRNA增加一个相连的三碱基序列，表明基因中插入了三个相连的碱基对，突变后编码的肽链会有1个或2个氨基酸与原来不同，C正确；子一代Aa自交后，在子二代中就能够分离得到基因型为aa的纯合子，D错误。‎ 答案　C ‎12.(2017·安徽省江淮十校联考)某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图是该动物体某个细胞在减数分裂的某个环节的示意图，据此可以判断)(　　)‎ A.三对基因的遗传遵循自由组合定律 B.图示细胞中，a基因来自于基因突变或基因重组 C.图示细胞若为第一极体，则该卵原细胞产生的卵细胞基因型为AbE D.图示细胞若为次级精母细胞，则该精原细胞产生的精子基因型有4种 解析　三对基因只位于两对同源染色体上，所以三对基因中AAEe和BbEe的遗传遵循自由组合定律，而AABb的遗传遵循连锁与互换定律，A错误；由于该哺乳动物的基因型为AABbEe，所以图示细胞中，a基因只来自于基因突变，B错误；图示细胞若为第一极体，则次级卵母细胞的基因组成为AAbbEE，所以该卵原细胞产生的卵细胞基因型为AbE，C正确；一个精原细胞正常情况下只能产生2种4个精子细胞。但由于细胞在间期发生了基因突变，所以该精原细胞产生的精子细胞基因型有ABe、aBe、AbE 3种，D错误。‎ 答案　C ‎13.(2018·湖南长沙模拟)葫芦科一种被称为喷瓜的性别不是由异形的性染色体决定，而是由3个复等位基因aD、a＋、ad决定的，每株植物中只存在其中的两个基因。它们的性别表现与基因型如下表所示：‎ 性别类型 基因型 雄性植株 aDa＋、aDad 两性植株(雌雄同株)‎ a＋a＋、a＋ad 雌性植株 adad 请根据上述信息，回答下列问题：‎ ‎(1)3个复等位基因aD、a＋、ad的存在说明基因突变具有　　　　。 ‎ ‎(2)决定雄性、两性、雌性植株的基因依次是　　　　。 ‎ ‎(3)aD、a＋、ad这三个基因的显隐性关系是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)在雄性植株中为什么不可能存在纯合体？_______________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。 ‎ ‎(5)雄株Ⅰ与雌株杂交，后代中有雄株也有雌株，且比例为1∶1，则雄株Ⅰ的基因型为　　　　。‎ 解析　(1)3个复等位基因aD、a＋、ad的存在说明基因突变具有不定向性。(2)表中信息显示：只要有aD基因存在就表现为雄株，在没有aD的前提下，只要有a＋基因存在就表现为两性植株，在没有aD、a＋的前提下，只要有ad基因存在就表现为雌株，所以决定雄性、两性、雌性植株的基因依次是aD、a＋、ad。(3)结合对 ‎(2)的分析可知，aD对a＋、ad为显性，a＋对ad为显性。(4)由于雌株基因型只有adad一种，两性植株的基因型为a＋a＋、a＋ad，不能产生含aD的卵细胞，因此自然界中没有喷瓜的雄性纯合植株。(5)雄株Ⅰ(aD_)与雌株(adad)杂交，后代中的雄株(aD_)∶雌株(adad)＝1∶1，说明雄株Ⅰ的基因型为aDad。‎ 答案　(1)不定向性　(2)aD、a＋、ad　(3)aD对a＋、ad为显性，a＋对ad为显性　‎ ‎(4)因为它的两个亲本不能同时提供aD基因，否则两个亲本都是雄性　(5)aDad ‎14.(2017·江西百校联盟)某野生型的果蝇经射线处理后突变出若干只亮红眼果蝇，经检测发现亮红眼果蝇出现的原因是常染色体上或X染色体上的某个基因发生了隐性突变(假设相关基因A和a位于常染色体上，B和b位于X染色体上)，让野生型雄性果蝇和亮红眼雌性果蝇杂交产生F1，F1雌性均为野生型，雄性均为亮红眼，F1自由交配产生F2，F2代雌性野生型∶雄性野生型∶雌性亮红眼∶雄性亮红眼＝3∶3∶5∶5。请回答下列问题：‎ ‎(1)根据题意分析，A、a和B、b这两对等位基因的遗传遵循　　　　　　　　定律，亲本的基因型组合为　　　　　　　　，F2代的雌性果蝇中纯合子所占的比例为　　　　。‎ ‎(2)现有某杂合的野生型雄性果蝇经X射线处理突变为亮红眼果蝇，已知其突变的原因可能是A基因突变为a，也可能是B基因突变为b基因，现有纯合的雌性亮红眼果蝇若干，欲通过一次杂交检测其突变的原因，应让该突变的雄蝇和基因型为　　　　的雌果蝇杂交，若后代　　　　，则是A基因突变为a基因所致；若后代　　　　，则是B基因突变为b基因。‎ 答案　(1)自由组合　AAXBY和aaXbXb　1/4‎ ‎(2)答案一：AAXbXb　出现野生型　全为亮红眼 答案二：aaXBXB　全为亮红眼　出现野生型 ‎15.(2017·广东省惠州市高三调研)通过60Co诱变水稻种子，得到一黄绿叶突变体。经测序发现，编码叶绿素a氧化酶的基因(OsCAO1)中从箭头所指的碱基开始连续5个碱基发生缺失(如图所示)，导致该基因编码的多肽链异常。(已知终止密码子为：UAA，UAG，UGA)‎ ‎(1)该OsCAO1基因转录时，在　　　　的催化下，以　　　　‎ 为原料合成mRNA分子；翻译时，当核糖体移动到mRNA的　　　　处时，多肽合成结束。‎ ‎(2)从基因表达水平分析，该突变体的产生是由于___________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(3)同一水稻植株的叶肉细胞与根尖细胞的遗传信息基本相同但其胞内蛋白质、细胞结构与功能却差异较大，根本原因是__________________________________。‎ 解析　(1)该OsCAO1基因转录时，在RNA聚合酶的催化下，以四种游离的核糖核苷酸为原料合成mRNA分子；翻译时，当核糖体移动到mRNA的终止密码子处时，多肽合成结束。(2)从基因表达水平分析，该突变体的产生是由于碱基缺失后，终止密码提前出现，使翻译提前终止，形成异常蛋白。(3)同一水稻植株的叶肉细胞与根尖细胞的遗传信息基本相同但其胞内蛋白质、细胞结构与功能却差异较大，根本原因是不同组织细胞的基因进行选择性表达。‎ 答案　(1)RNA聚合酶　四种游离的核糖核苷酸　终止密码子　(2)碱基缺失后，终止密码提前出现，使翻译提前终止，形成异常蛋白　(3)不同组织细胞的基因进行选择(差异)性表达(或答不同组织细胞在分化之初遗传信息表达的不同)‎