2019届高考生物一轮复习第七单元生物的变异、育种和进化第22讲基因突变和基因重组名师制作优质学案

……………………………………………………………名校名师推荐…………………………………………………第22讲　基因突变和基因重组1．基因重组及其意义(Ⅱ)　2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)　基因突变1．实例：镰刀型细胞贫血症(1)病因图解如下(2)病因分析①图示中a、b、c过程分别代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf DNA复制、转录和翻译。基因突变发生在a(填字母)过程中。②患者症状：红细胞呈镰刀状，易破裂，使人患溶血性贫血。③直接原因：多肽链上的一个谷氨酸被一个缬氨酸替换，即血红蛋白结构异常。④根本原因：基因中碱基对由替换为，即发生了基因突变。2．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。3．时间主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。4．原因(1)内因：DNA分子复制时偶尔发生错误。(2)外因[连一连]5．结果：可产生新的基因。(1)发生在配子中：可遗传给后代。(2)发生在体细胞中：一般不能通过有性生殖遗传。　镰刀型细胞贫血症属于基因突变的哪种类型？该症状能遗传给子代吗？提示：属于碱基对的替换；不能。6．特点(1)普遍性①原因：基因突变包括自发突变和诱发突变。②表现：所有生物均可发生。(2)随机性①时间上：生物个体发育的任何时期均可发生。②部位上：任何细胞的任何DNA分子的任何部位。(3)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。(4)低频率性：由于DNA分子具有稳定的双螺旋结构，自然状态下基因突变的频率是很低的。(5)多害少利性：多数基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，对生物有害。少数基因突变，也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间，对生物有利。(必修2P81“学科交叉”改编)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的血红蛋白，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。请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。答案：镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一面。虽然这个突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。　7．意义考向1　基因突变的概念、实质和特点1．(2018·山东烟台模拟)如图为人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(　　)A．①处插入碱基对G—CB．②处碱基对A—T替换为G—CC．③处缺失碱基对A—TD．④处碱基对G—C替换为A—T解析：选B。首先由赖氨酸的密码子分析转录模板基因碱基为TTC，确定赖氨酸的密码子为AAG，①③处插入、缺失碱基对会使其后编码的氨基酸序列发生改变，④处碱基对替换后密码子为AAA还是赖氨酸，②处碱基对替换后密码子为GAG，对应谷氨酸。2．(2018·海南海口调研)下列关于生物体基因突变的叙述中，不正确的是(　　)A．基因突变是生物变异的根本来源B．基因突变可由物理、化学或生物因素诱发C．发生在DNA中的突变一定导致基因结构上的改变D．发生在植物体的基因突变，可通过无性繁殖传递解析：选C。基因是有遗传效应的DNA片段，所以DNA上的片段不一定都是基因，则发生在DNA中的突变不一定导致基因结构上的改变，C错误。分析基因突变的发生机制　考向2　基因突变与生物性状的关系3．用人工诱变 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸—GAU、GAC；丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG)(　　)A．基因突变，性状改变B．基因突变，性状没有改变C．染色体结构缺失，性状没有改变D．染色体数目改变，性状改变解析：选A。对比 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 中该基因的部分序列可知，基因中CTA转变成CGA，mRNA中相应的密码子由GAU转变成GCU，多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此，黄色短杆菌发生了基因突变，性状也发生了改变。由于只是部分碱基的改变，而且细菌无染色体结构所以不会导致染色体结构缺失和数目的变化。4．编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况。下列对这四种状况出现原因的判断，正确的是(　　) 比较指标 ① ② ③ ④ 酶Y活性/酶X活性 100% 50% 10% 150% 酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目 1 1 小于1 大于1A.状况①一定是因为氨基酸序列没有变化B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C．状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D．状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加解析：选C。基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变；状况③氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前；基因突变不会导致tRNA种类改变。(1)基因突变对蛋白质的影响 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)基因突变不一定导致生物性状改变的原因①突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段上。②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。③基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，则不会导致性状的改变。　考向3　基因突变类型的实验 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 5．某野生矮茎豌豆种群中发现了几株高茎豌豆，经基因检测，该突变性状为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，二是隐性突变。请设计最简便的实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 判定基因突变的类型。解析：答案：让突变体自交，若自交后代出现性状分离，该突变为显性突变；若自交后代未出现性状分离，该突变为隐性突变。显性突变和隐性突变的判断方法(1)理论依据(2)判定方法：①选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。a．若后代全为野生型，则突变性状为隐性。b．若后代全为突变型，则突变性状为显性。c．若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性性状。②让突变体自交，观察后代有无性状分离而判断。[变式1](2015·高考江苏卷)经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是(　　)A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异解析：选A。A项，变异具有不定向性，不存在主动适应。B项，X射线可导致生物体发生基因突变或染色体变异。C项，白花植株与原紫花品种杂交，若后代都是紫花植株，则白花植株是隐性突变的结果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，则是显性突变的结果。D项，白花植株的自交后代中若出现白花植株，则是可遗传变异；若全是紫花植株，则是不可遗传变异。[变式2](2018·河北衡水中学模拟)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：选B。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。　基因重组1．概念2．类型 类型 类型1 类型2 类型3 图像示意 (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时期；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。　(1)自然条件下，原核生物能发生基因重组吗？(2)精子与卵细胞随机结合属于基因重组吗？为什么？提示：(1)一般不能。但是特殊情况下可以，如肺炎双球菌的转化。(2)不属于。基因重组的实质是控制不同性状的基因的重新组合，精子和卵细胞随机结合时，由于来自父方和母方的染色体为同源染色体，故精子与卵细胞的随机结合不会导致基因重组，自然条件下基因重组发生的时间是减数第一次分裂前期的四分体时期和减数第一次分裂后期。基因重组发生在精子和卵细胞的形成过程中。3．结果：产生新基因型，导致重组性状出现。4．意义(1)形成生物多样性的重要原因。(2)生物变异的来源之一，有利于生物进化。(必修2P83思考与讨论改编)父母和子女之间、同一父母的兄弟或姐妹之间性状表现上有较大差异，其主要原因是(　　)A．基因突变　　　　　　　B．基因重组C．环境影响D．包括A、B、C三项答案：B　考向1　基因重组的范围、类型及意义1．(2018·武汉模拟)以下有关基因重组的叙述，错误的是(　　)A．基因型Aa的个体自交，因基因重组后代出现AA、Aa、aaB．同源染色体上的基因也可能发生基因重组C．一对表现型正常的夫妇生下了一个既白化又色盲的儿子最有可能是因为基因重组D．同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关解析：选A。基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合，基因型为Aa的个体自交，后代出现性状分离与等位基因分离和雌雄配子之间的随机结合有关，A错误。2．(2018·山东菏泽调研)在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，加热杀死的S型细菌的某种成分能使R型细菌转化为S型细菌，R型细菌转化过程中，遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似(　　)A．用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强B．无子西瓜与无子番茄的培育C．减数第一次分裂四分体时期的交叉互换现象D．低温或秋水仙素诱导染色体加倍解析：选C。用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强，这属于诱变育种，其原理是基因突变，A错误；无子西瓜的培育采用了多倍体育种的方法，其原理是染色体变异，无子番茄的培育利用的是生长素能促进果实发育的原理，B错误；减数第一次分裂四分体时期的交叉互换现象可导致基因重组，C正确；低温或秋水仙素诱导染色体加倍，其原理是染色体变异，D错误。考向2　基因突变与基因重组的判断3．(2018·福建福州八县联考)如图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，根据图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是(　　)A．①基因突变　②基因突变　③基因突变B．①基因突变或基因重组　②基因突变　③基因重组C．①基因突变　②基因突变　③基因突变或基因重组D．①基因突变或基因重组　②基因突变或基因重组　③基因重组解析：选C。图中①②细胞分别处于有丝分裂的中期和后期，A与a所在的DNA分子是由一个DNA分子经过复制而得到的，图中①②的变异只能来自基因突变；③细胞处于减数第二次分裂的后期，A与a的不同可能来自基因突变或减Ⅰ前期的交叉互换(基因重组)。1．姐妹染色单体上等位基因来源的判断(1)根据细胞分裂方式①如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换，如图乙。(2)根据变异前体细胞的基因型①如果亲代基因型为AA或aa，则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变。②如果亲代基因型为Aa，则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变或交叉互换。2．根据变异个体的数量[变式1](高考江苏卷)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BB．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：选D。减数第一次分裂，同源染色体分离，染色单体1或2发生突变可能，但这种可能性很小，不是最合理的；减数第一次分裂时，非姐妹染色单体之间发生交叉互换，基因B移到正常染色体上，后代出现红色性状，这种情况最常见；减数第二次分裂，染色单体无论如何变化，含缺失染色体的花粉都不可育，所以答案为D。[变式2](2018·江西五市八校联考)如图是某基因型为AABb生物(2n＝4)细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(　　)A．图甲正在进行减数第二次分裂B．图甲所示分裂过程中可能发生基因重组C．图乙中①和②上相应位点的基因A、a一定是基因突变造成的D．图乙细胞中染色体、染色单体和核DNA数量之比为1∶1∶2解析：选C。该生物(2n＝4)体细胞含有4条染色体，甲图中细胞每一极均有4条染色体，应为有丝分裂后期，A项错误；有丝分裂过程中不会发生基因重组，B项错误；该生物体细胞中不含有a基因，图乙中姐妹染色单体①和②上相应位点的基因A、a一定是基因突变造成的，C项正确；图乙细胞中染色体、染色单体和核DNA数量之比为1∶2∶2，D项错误。[清一清]易错点1　基因突变≠DNA中碱基对的增添、缺失和替换[点拨]　(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)有些病毒的遗传物质是RNA，RNA中碱基的增添、缺失和替换引起病毒性状变异，广义上也称为基因突变。易错点2　误认为基因突变会使得基因“位置”或“数目”发生改变或错将基因中“碱基对”缺失视作“基因”缺失[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，即基因仍在，只是“以旧换新”，并非“基因缺失”。易错点3　将基因突变的结果“产生新基因”与“产生等位基因”混淆[点拨]　病毒和原核细胞的基因一般是单个存在的，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　误认为基因重组＝交叉互换[点拨]　(1)基因重组有三种类型：同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换、非同源染色体上的非等位基因的重组和DNA重组技术。(2)染色体片段交换发生在同源染色体之间叫基因重组，而发生在非同源染色体之间叫易位，属于染色体结构变异。易错点5　误认为精卵随机结合属于基因重组[点拨]　精子与卵细胞的自由(随机)结合是生殖细胞间随机结合，不是基因重组。易错点6　混淆基因重组与基因突变的意义“说词”[点拨]　关注基因突变和基因重组的常考“说词” 比较项目 基因突变 基因重组 生物变异 生物变异的“根本”来源 生物变异的“重要”来源 生物进化 为生物进化提供原始材料 为生物进化提供“丰富”的材料 生物多样性 形成生物多样性的“根本”原因 形成生物多样性的“重要”原因之一 发生概率 很小(常有“罕见”“稀有”“偶尔”等说法) 非常大(正常发生或往往发生)[判一判](1)由基因B1突变的等位基因B2可能是由于碱基对替换或碱基对插入造成的(　　)(2)基因是具有遗传效应的DNA片段，HIV的遗传物质是RNA，不能发生基因改变(　　)(3)若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变，基因突变的方向是由环境决定的(　　)(4)为了确定在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现的一株红花豌豆是否是基因突变的结果，应检测和比较红花植株与白花植株中花色基因的DNA序列(　　)(5)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Ⅲ，2C)(　　)(6)积聚在甲状腺细胞内的131I可能直接诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代(安徽，4D)(　　)(7)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置(江苏，6C)(　　)(8)有丝分裂和减数分裂过程中非同源染色体之间均可发生自由组合，导致基因重组(　　)(9)纯合子自交因基因重组导致子代性状分离(　　)(10)一对等位基因存在基因重组，一对同源染色体存在基因重组(　　)(11)减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组(　　)(12)非同源染色体自由组合，导致在减数分裂过程中发生基因重组(　　)答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　(10)×　(11)×　(12)√(2016·高考海南卷)依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化是(　　)A．DNA分子发生断裂B．DNA分子发生多个碱基增添C．DNA分子发生碱基替换D．DNA分子发生多个碱基缺失解析：选C。原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，可能的原因是DNA分子发生碱基替换。碱基的增添或缺失均会导致多个氨基酸序列的改变。(2016·高考天津卷)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见表： 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— 能 0 突变型 …—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．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变解析：选A。由表格可知，突变型在含链霉素的培养基中存活率达到100%，说明S12蛋白结构的改变使突变型具有链霉素抗性，A项正确；链霉素通过与核糖体结合，可以抑制其翻译功能，B项错误；野生型与突变型的氨基酸序列中只有一个氨基酸不同，故突变型的产生是碱基对替换的结果，C项错误；本题中链霉素只是起到鉴别作用，能判断野生型和突变型是否对链霉素有抗性，并不能诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变，D项错误。(2015·高考海南卷)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：选B。基因突变具有不定向性，A项正确；物理因素如X射线等可提高突变率，B项错误；基因中碱基对的替换、增添或缺失均可引起基因突变，C项、D项正确。(高考浙江卷)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是(　　)A．突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因B．突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型C．突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型D．抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链解析：选A。A项，突变体若为1条染色体的片段缺失所致，缺失后表现为抗性突变体，则可推测出除草剂敏感型的大豆是杂合子，缺失片段中含有显性基因，缺失后即表现了隐性基因控制的性状。B项，突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则会导致控制该性状的一对基因都丢失，经诱变后不可能使基因从无到有。C项，突变体若为基因突变所致，由于基因突变具有不定向性，所以经诱变仍可能恢复为敏感型。D项，抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，若该碱基对不在基因的前端(对应起始密码)就能编码肽链，肽链的长短变化需要根据突变后对应的密码子是否为终止密码子来判断。(2016·高考全国卷Ⅲ)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)基因突变是指基因中发生的碱基对替换、增添和缺失，属于分子水平的变异，只涉及一个基因中部分碱基对的数目或排列顺序的改变；而染色体变异涉及染色体某一片段的改变或以染色体组形式增减或个别染色体增减，所以往往会改变多个基因的数目和排列顺序，涉及到的碱基对的数目较多。因此基因突变所涉及的碱基对的数目往往比染色体变异的少。(2)染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。所以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，题目中已知在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，所以不论是显性突变还是隐性突变，在子一代中的基因型都有Aa，该基因型个体表现显性性状，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状；该种植物自花受粉，且子一代基因型为Aa，则子二代的基因型有AA、Aa和aa三种，故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；子二代虽然出现了显性突变纯合体(AA)，但与基因型为Aa的杂合体区分不开(都表现显性性状)，需要再自交一代，若后代不发生性状分离，才可证明基因型为AA，故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体(AA)；只有隐性突变纯合体(aa)才表现隐性性状，所以该性状一经出现，即可确定是纯合体，故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。答案：(1)少　(2)染色体　(3)一　二　三　二[课时作业]1．(2018·北京师大附中期中)下列针对基因突变的描述正确的是(　　)A．基因突变丰富了种群的基因库B．基因突变的方向是由环境决定的C．亲代的突变基因一定能传递给子代D．基因突变只发生在生物个体发育的特定时期解析：选A。基因突变产生了新的基因，丰富了种群的基因库，A正确；基因突变是不定向的，B错误；发生在体细胞中的突变，一般是不能传递给后代的，C错误；基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，D错误。2．(2018·吉林长春模拟)若某植物的白花基因发生了碱基对缺失的变异，则下列叙述正确的是(　　)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：选B。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。3．(2018·天津五区模拟)利用X射线处理长翅果蝇，成功地使生殖细胞内的翅长基因(M)中的碱基对A—T变为G—C，经多次繁殖后子代中果蝇的翅长未见异常。下列分析正确的是(　　)A．此次突变为隐性突变B．突变后的基因转录产物发生了改变C．突变后的基因控制合成的蛋白质一定发生了改变D．突变后的基因控制合成的蛋白质一定未发生改变解析：选B。基因中碱基对发生了改变，则基因的转录产物也会发生改变，B正确；密码子具有简并性，基因突变后，密码子发生改变，但对应的氨基酸种类可能不变，所以控制合成的蛋白质不一定发生了改变，即使对应的氨基酸种类发生改变，该蛋白质功能也可能未受影响，所以不影响生物的性状，C、D错误；若该突变为隐性突变，则经过多次繁殖后子代中果蝇的翅长会出现变异，A错误。4．(2018·广东肇庆高三模拟)下列哪种情况能产生新的基因(　　)A．基因突变　　　　　　B．交叉互换C．染色体变异D．基因的自由组合解析：选A。可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，只有基因突变能产生新的基因，A正确。5．(2018·宁夏银川模拟)如图中，a、b、c表示一条染色体上相邻的3个基因，m、n为基因间的间隔序列，下列相关叙述，正确的是(　　)A．该染色体上的三个基因一定控制生物的三种性状B．m、n片段中碱基对发生变化会导致基因突变C．若a中有一个碱基对被替换，其控制合成的肽链可能不变D．a、b、c均可在细胞核中复制及表达解析：选C。该染色体上的三个基因可能控制生物的三种性状，A错误；m、n为基因间的间隔序列，m、n片段中碱基对发生变化不会导致基因突变，B错误；由于密码子具有简并性的特点，若a中有一个碱基对被替换，其控制合成的肽链可能不变，C正确；基因的表达包括转录和翻译两个阶段，a、b、c均可在细胞核中复制及转录，但翻译过程在细胞质中的核糖体上完成，D错误。6．化学诱变剂EMS能使基因中的G烷基化后与T配对，CLH2基因控制合成叶绿素水解酶。研究人员利用EMS处理野生型大白菜(叶片浅绿色)种子，获得CLH2基因突变的植株甲(叶片深绿色)和乙(叶片黄色)。下列叙述正确的是(　　)A．植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶失去活性B．获得植株甲和乙，说明EMS可决定CLH2基因突变的方向C．若植株甲自交获得叶片浅绿色的植株，说明浅绿色为隐性性状D．EMS处理后，CLH2基因复制一次可出现G—C替换为A—T的现象解析：选C。植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶活性更高；EMS只可提高基因突变率，不能决定基因突变的方向；EMS处理后，复制一次时，只能出现基因中烷基化后的G与T配对，只有在第二次复制时，才可能出现G—C替换为A—T的现象。7．(2018·长沙模拟)突变基因杂合细胞进行有丝分裂时，出现了如图所示的染色体片段交换，这种染色体片段交换的细胞继续完成有丝分裂后，可能产生的子细胞是(　　)①正常基因纯合细胞　②突变基因杂合细胞③突变基因纯合细胞A．①②　　　　　　　　　B．①③C．②③D．①②③答案：D8．(2018·宁夏银川一中模拟)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：选A。细胞癌变是多个基因突变累积的结果，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。9．(2018·厦门模拟)下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于(　　)A．基因重组，不可遗传变异B．基因重组，基因突变C．基因突变，不可遗传变异D．基因突变，基因重组答案：D10．用亚硝基化合物处理萌发的种子，发现某基因上一个腺嘌呤(A)经脱氨基变成了次黄嘌呤(I)，I不能再与T配对，但能与C配对。下列相关叙述错误的是(　　)A．这种基因突变属于人工诱变，碱基对被替换B．连续复制两次后，含原基因的DNA分子占1/4C．突变产生的新基因与原基因互为等位基因D．突变性状对该生物的生存是否有害，取决于能否适应环境解析：选B。基因突变包括自发突变和人工诱变，用亚硝基化合物处理属于人工诱变。A变为I后，I不能与T配对，故突变后的DNA分子中A—T碱基对被替换，A正确；DNA复制为半保留复制，一条链上一个碱基发生改变，突变后的DNA分子连续两次复制得到的4个DNA分子中，有1/2的DNA分子仍含原基因，B错误；基因突变产生等位基因，突变性状有害还是有利是相对的，取决于环境条件，C、D正确。11．(2018·山东德州模拟)研究发现某野生型二倍体植株3号染色体上有一个基因发生突变，且突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传。回答下列问题：(1)据此判断该突变为________(填“显性”或“隐性”)突变。(2)若正常基因与突变基因编码的蛋白质分别表示为Ⅰ、Ⅱ，其氨基酸序列如图所示：据图推测，产生Ⅱ的原因是基因中发生了__________，进一步研究发现，Ⅱ的相对分子质量明显大于Ⅰ，出现此现象的原因可能是________________________________________________________________________。解析：(1)题干中指出突变性状一旦在子代中出现即可稳定遗传，由此判断该突变为隐性突变，突变个体为隐性纯合子。(2)分析突变基因编码的蛋白质Ⅱ可知，从突变位点之后氨基酸的种类全部改变，这说明基因中发生了碱基对的增添或缺失，若mRNA上终止密码子位置后移，则会导致翻译终止延后，使合成的蛋白质相对分子质量增大。答案：(1)隐性　(2)碱基对的增添或缺失　终止密码子位置后移，导致翻译(或蛋白质合成)终止延后12．某农场种植的数十亩矮秆小麦中，出现了若干株高秆小麦。生物兴趣小组对该变异性状进行遗传学分析。回答下列问题：(1)判断该变异性状是否能够遗传，最为简便的方法是________________________________________________________________________。(2)该性状最可能是基因突变产生的，题中所述体现了基因突变________的特点。该变异性状对小麦本身是________(填“有利”或“不利”)的，对农业生产来说是________(填“有利”或“不利”)的，由此说明的基因突变的特点是________________________________________________________________________。(3)已知该性状是通过基因突变产生的，若要判断该突变性状的显隐性，应选择的实验方案是________________________________________________________________________________________。①若____________________，说明突变性状为显性；②若____________________，说明突变性状为隐性。解析：(1)小麦属于自花传粉植物，判断变异性状是否可以遗传，最简便的方法是让具有变异性状的小麦自交，观察后代是否出现变异性状。(2)数十亩矮秆小麦中出现若干株高秆小麦，体现了基因突变的低频性(稀有性)。高秆性状可以让小麦更多地得到光照，对小麦本身有利，但高秆小麦易倒伏，对小麦增产不利，这体现了基因突变有害(有利)的相对性。(3)判断高秆性状的显隐性，应让高秆小麦与矮秆小麦杂交，由于矮秆小麦为纯合子，若后代全为矮秆，则说明高秆为隐性性状；若后代出现高秆，则说明高秆为显性性状。答案：(1)让高秆小麦自交，观察后代是否出现高秆性状(2)低频性(稀有性)　有利　不利　有利(有害)的相对性(3)让该高秆小麦与矮秆小麦杂交　①后代出现高秆小麦　②后代全为矮秆小麦13．(2018·福建漳州模拟)如图为某哺乳动物体内细胞分裂的示意图。下列有关叙述错误的是(　　)A．该细胞中含有两个染色体组B．该细胞所处时期出现在受精作用开始后C．该细胞产生的卵细胞基因型为AB或aBD．该细胞形成过程中可能发生了基因突变解析：选C。题图为减Ⅱ后期的次级卵母细胞，该细胞中含有两个染色体组，A正确；次级卵母细胞的减Ⅱ后期出现在受精作用开始后，B正确；次级卵母细胞分裂时细胞质不均等分裂，所含细胞质较多的部分将是卵细胞，基因型应是aB，C错误；由同一染色体复制来的姐妹染色单体形成的子染色体相同位置的基因应该相同，图中A和a不同，则该细胞形成过程中可能发生了基因突变，D正确。14．(2018·河北武邑中学质检)下表为部分基因与细胞癌变的关系。下列相关叙述正确的是(　　) 基因种类 基因状态 结果 抑癌基因APC 失活 细胞突变 原癌基因K­ran 活化 细胞快速增殖 抑癌基因DCC 失活 癌细胞形变 抑癌基因p53 失活 肿瘤扩大 其他基因 异常 癌细胞转移A.表格中与癌变有关的基因都是由正常基因突变而来的B．原癌基因的失活和抑癌基因的活化都是细胞癌变的内因C．癌细胞的转移与“其他基因”正常表达有关D．细胞的癌变受多种基因和环境条件的共同影响解析：选D。原癌基因和抑癌基因在正常细胞中存在，不是由正常基因突变而来的，A错误；根据表格信息知原癌基因的活化和抑癌基因的失活是细胞癌变的内因，B错误；癌细胞的转移与“其他基因”异常表达有关，C错误；细胞的癌变受多种基因和环境条件的共同影响，D正确。15．下图为具有两对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种AABB)的一个A基因和乙植株(纯种AABB)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)，请分析该过程，回答下列问题：(1)上述两个基因的突变发生在________的过程中，是由________________引起的。(2)如图为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为________，表现型是________，请在右图中标明基因与染色体的关系。乙植株发生了基因突变后的基因型为________。(3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现出突变性状，因为该突变均为________，且基因突变均发生在甲和乙的________中，不能通过有性生殖传递给子代。让其后代表现出突变性状的方法是：取发生基因突变部位的组织细胞，先利用________技术对其进行繁殖得到试管苗后，让其________(填“自交”“杂交”或“测交”)，其子代即可表现突变性状。解析：(1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基对的替换，基因突变发生在间期DNA复制时。(2)因为A基因和B基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以细胞的基因型应该是AaBB，表现型是扁茎缺刻叶。乙植株(纯种)的一个B基因发生突变，突变后的基因型为AABb。(3)植株虽已突变但由于A对a的显性作用，B对b的显性作用，在甲、乙植株上并不能表现出突变性状。由于突变发生在体细胞中，突变基因不能通过有性生殖传给子代，故甲、乙植株的子一代均不能表现突变性状。要想让子代表现出突变性状，可对突变部位的组织细胞进行组织培养，然后让其自交，后代中即可出现突变性状。答案：(1)DNA复制　一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB　扁茎缺刻叶　如图所示(提示：表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可)　AABb(3)隐性突变　体细胞　组织培养　自交PAGE1