（全國版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第22講 基因突變和基因重組培優(yōu)學(xué)案

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1、 第22講　基因突變和基因重組 [考綱明細(xì)]　1.基因突變的特征和原因(Ⅱ)　2.基因重組及其意義(Ⅱ) 板塊一　知識·自主梳理 一、可遺傳變異和不可遺傳變異 基因突變和染色體變異均屬于突變。其中在光學(xué)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、基因重組，只在減數(shù)分裂過程發(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。 二、基因突變 1．實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥 (1)病因圖解如下 (2)實例要點歸納 ①圖示中b、c過程分別代表轉(zhuǎn)錄和翻譯。突變發(fā)生在a(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

2、因突變，堿基對由突變成。 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。 3．時間：主要發(fā)生于有絲分裂間期或減Ⅰ分裂前的間期。 4．結(jié)果：產(chǎn)生等位基因。 5．基因突變的原因、特點和意義 三、基因重組 1．概念：在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。 2．類型 3．結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。 4．意義 (1)是生物變異的來源之一。 (2)為生物進(jìn)化提供材料。 (3)是形成生物多樣性的重要原因之一。 ◆　深入思考 DNA分子復(fù)制時為什么易發(fā)生基因突變？ 提示　DNA分子復(fù)制過程中，DNA雙鏈

3、解旋，此時結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易導(dǎo)致堿基對的數(shù)量或排列順序的改變，從而使遺傳信息改變。 ◆　自查診斷 1．由基因B1突變得到的等位基因B2可能是由于堿基對替換或堿基對插入造成的。(　　) 答案　√ 2．觀察細(xì)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。(　　) 答案　× 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(dǎo)致基因重組。(　　) 答案　× 4．在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，基因突變和基因重組不會同時發(fā)生。(　　) 答案　√ 5．基因突變的方向是由環(huán)境決定的。(　　) 答案　× 板塊二　考點·題型突破 考點1 基因突變 [2015

4、·海南高考]關(guān)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(dǎo)致基因突變 D．在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變 [解析]　基因突變具有不定向性，等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因，A正確；X射線的照射會影響基因B和基因b的突變率，B錯誤；基因B中的堿基對G－C被堿基對A－T替換可導(dǎo)致基因突變，C正確；在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變，D正確。 [答案]　B 題型一　基因突變特點及結(jié)

5、果分析 1．在含有某一種藥物的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌時，往往可以得到對于這一藥物具有抗性的極少數(shù)細(xì)菌。據(jù)此不能得出的結(jié)論是(　　) A．基因突變具有普遍性 B．基因突變發(fā)生的頻率很低 C．基因突變是定向的 D．對于這一藥物具有抗性說明細(xì)菌發(fā)生了對本身有利的基因突變 答案　C 解析　基因突變具有不定向性，C錯誤。 2．下列關(guān)于基因突變的敘述，錯誤的是(　　) A．基因突變可以發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期 B．等位基因的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果 C．基因突變一定產(chǎn)生等位基因 D．DNA中堿基對替換不一定發(fā)生基因突變 答案　C 解析　基因突變指DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換引

6、起的基因結(jié)構(gòu)的改變。基因突變是隨機的，可以發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期，A正確；等位基因的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果，B正確；等位基因位于同源染色體上，原核生物沒有染色體，即使發(fā)生基因突變也不會產(chǎn)生等位基因，C錯誤；DNA中非基因片段的堿基對替換不會引起基因突變，D正確。 知識拓展 　關(guān)于基因突變的“一定”和“不一定”問題 (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的改變。 (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)胞的基因結(jié)構(gòu)簡單，基因數(shù)目少，而且一般是單個存在的，不存在等位基因。因此原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個新基因

7、。 (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，但有些植物可能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。 題型二　判斷基因突變類型 3．[2017·山東煙臺市模擬]下圖為人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)生一種突變，導(dǎo)致1169位賴氨酸變?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　根據(jù)圖中1168位的甘氨酸的密碼子G

8、GG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的，那么1169位的賴氨酸的密碼子是AAG，根據(jù)題意，只是1169位的氨基酸發(fā)生了改變，所以該基因發(fā)生的突變是②處堿基對A－T替換為G－C。 4．編碼酶X的基因中某個堿基被替換時，表達(dá)產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。如表顯示了與酶X相比，酶Y可能出現(xiàn)的四種狀況，對這四種狀況出現(xiàn)的原因判斷正確的是(　　) 比較指標(biāo) ① ② ③ ④ 酶Y活性/酶X活性 100% 50% 10% 150% 酶Y氨基酸數(shù)目/ 酶X氨基酸數(shù)目 1 1 小于1 大于1 A．狀況①一定是因為氨基酸序列沒有變化 B．狀況②

9、一定是因為氨基酸間的肽鍵數(shù)減少了50% C．狀況③可能是因為突變導(dǎo)致了終止密碼位置變化 D．狀況④可能是因為突變導(dǎo)致tRNA的種類增加 答案　C 解析　基因突變引起氨基酸種類替換后，蛋白質(zhì)的功能不一定發(fā)生變化，A錯誤；蛋白質(zhì)功能取決于氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，狀況②中酶Y與酶X的氨基酸數(shù)目相同，所以肽鍵數(shù)不變，B錯誤；狀況③氨基酸數(shù)目減少，最可能的原因是突變導(dǎo)致了終止密碼位置提前，C正確；基因突變不會導(dǎo)致tRNA種類改變，D錯誤。 技法提升 　基因突變類型的“二確定” (1)確定突變的形式：若只是一個氨基酸發(fā)生改變，則一般為堿基對的替換；若氨基酸序列發(fā)生大的

10、變化，則一般為堿基對的增添或缺失。 (2)確定替換的堿基對：一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄成mRNA的堿基序列判斷，若只有一個堿基不同，則該堿基所對應(yīng)的基因中的堿基即為替換堿基。 題型三　變異類型的判斷 5．[2015·江蘇高考]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(yīng)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的性狀，可確定是否是可遺傳變異 答案　A 解析　白花植株的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，是不定向的

11、，環(huán)境起選擇作用，不是對環(huán)境主動適應(yīng)的結(jié)果，A錯誤；X射線可能引起基因突變，也可能引起染色體變異，B正確；通過雜交實驗可知該突變是顯性突變還是隱性突變，若子代表現(xiàn)為突變性狀，則為顯性突變，若子代表現(xiàn)為正常性狀，則為隱性突變，C正確；若白花植株自交后代出現(xiàn)突變性狀，則為可遺傳變異，若后代無突變性狀，則為不可遺傳變異，D正確。 6．一只突變型的雌果蠅與一只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(xué)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

12、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(dǎo)致突變型，且缺失會導(dǎo)致雌配子致死 答案　B 解析　如果該突變基因為X染色體顯性突變，且含該突變基因的雌雄配子致死，假設(shè)突變基因為D，則雜交組合為XDXd×XdY，由于XD配子致死，子代為1XdXd(野生)∶1XdY(野生)，A錯誤；如果該突變基因為X染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死，假設(shè)突變基因為D，則雜交組合為XDXd×XdY，子代為1XDXd(突變)∶1XdXd(野生)∶1XDY(突變)∶1XdY(野生)，由于XDY致死，因此F1中野生型與突變型之比為2∶1，且雌雄個體

13、之比也為2∶1，B正確；如果該突變基因為X染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個體致死，假設(shè)突變基因為d，則雜交組合為XdXd×XDY，由于含該突變基因的雄性個體致死，則子代全為XDXd(野生)，C錯誤；如果X染色體片段發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型，且缺失會導(dǎo)致雌配子致死，假設(shè)發(fā)生缺失X染色體為X－，則雜交組合為XX－×XY，雌配子X－致死，故子代為1XX(野生)∶1XY(野生)，D錯誤。 技法提升 1.可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷 判定方法 2．顯性突變和隱性突變的判定 (1)類型 (2)判定方法 ①選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。 ②讓突變體自交，觀察子

14、代有無性狀分離而判斷。 題型四　基因突變與生物性狀關(guān)系 7．枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表。下列敘述正確的是(　　) 注：P：脯氨酸；K：賴氨酸；R：精氨酸。 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(yīng)的抗性突變 答案　A 解析　根據(jù)表格信息可知，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(dǎo)致的，突變型能在含鏈霉素的培養(yǎng)基中存活，說明突變型具有鏈霉素抗性，A正確；翻譯是在核糖體上進(jìn)行的，所以鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯功能，B錯誤；

15、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(dǎo)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錯誤；枯草桿菌對鏈霉素的抗性突變不是鏈霉素誘發(fā)的，鏈霉素只能作為環(huán)境因素起選擇作用，D錯誤。 8．?dāng)M南芥細(xì)胞中某個基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個堿基對，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．若在插入位點再缺失3個堿基對，對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小 答案　C 解析　根尖成熟區(qū)細(xì)胞屬于高度分化的細(xì)胞，

16、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)生題述過程，A錯誤；擬南芥細(xì)胞中某個基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個堿基對，說明發(fā)生了基因突變，導(dǎo)致遺傳信息發(fā)生改變，如果該細(xì)胞進(jìn)行增殖，突變的基因可能會隨DNA分子進(jìn)入子細(xì)胞，B錯誤；若該變異發(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；若在插入位點再缺失3個堿基對，會使該基因轉(zhuǎn)錄的密碼子從插入位點后全部改變，導(dǎo)致其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與原來差異很大，D錯誤。 技法提升 　基因突變與生物性狀的關(guān)系 (1)基因突變對生物性狀改變的影響 堿基對 影響范圍 對氨基酸序列的影響 替換

17、 小 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)基因突變可改變生物性狀的4大成因 ①基因突變可能引發(fā)肽鏈不能合成； ②肽鏈延長(終止密碼子推后出現(xiàn))； ③肽鏈縮短(終止密碼子提前出現(xiàn))； ④肽鏈中氨基酸種類改變； 以上改變會引發(fā)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能改變，進(jìn)而引發(fā)生物性狀的改變。 (3)基因突變未引起生物性狀改變的4大原因 ①突變部位：基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。 ②密碼子簡并性：若基因突變發(fā)生后，引起了mRNA上的密碼子改變，但由于一種氨基酸可對應(yīng)

18、多個密碼子，若新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對應(yīng)的是同一種氨基酸，此時突變基因控制的性狀不改變。 ③隱性突變：若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個A→a，此時性狀也不改變。 ④有些突變改變了蛋白質(zhì)中個別氨基酸的位置，但該蛋白質(zhì)的功能不變。 題型五　突變基因位置判斷 9．某生物興趣小組偶然發(fā)現(xiàn)一突變植株，其突變性狀是由其一條染色體上的某個基因突變產(chǎn)生的[假設(shè)突變性狀和野生性狀由一對等位基因(A、a)控制]，為了進(jìn)一步了解突變基因的顯隱性和在染色體中的位置，設(shè)計了如下雜交實驗方案：該株突變雄株與多株野生純合雌株雜交；觀察記錄子代中雌雄植株中野生性狀和突變性狀的數(shù)量，如表所示。 性別

19、野生 性狀 突變 性狀 突變性狀/ (野生性狀＋突變性狀) 雄株 M1 M2 Q＝M2/(M1＋M2) 雌株 N1 N2 P＝N2/(N1＋N2) 下列有關(guān)實驗結(jié)果和結(jié)論的說法不正確的是(　　) A．如果突變基因位于Y染色體上且為顯性，則Q和P值分別為1、0 B．如果突變基因位于X染色體上且為顯性，則Q和P值分別為0、1 C．如果突變基因位于X和Y的同源區(qū)段，且為顯性，則該株突變個體的基因型為XAYa、XaYA或XAYA D．如果突變基因位于常染色體上且為顯性，則Q和P值分別為、 答案　C 解析　若突變基因位于Y染色體上，由于雌株不含Y染色體，所有的

20、雄株均含有Y染色體，故Q和P值分別為1、0，A正確；若突變基因位于X染色體上且為顯性，子代雄株的X染色體來自野生純合雌株，表現(xiàn)為非突變性狀，而子代的雌株均為突變株，故Q和P值分別為0、1，B正確；若突變基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段，且為顯性，則該突變雄株的基因型為XaYA或XAYa，C錯誤；如果突變基因位于常染色體上，則后代的表現(xiàn)無性別之分，若突變基因為顯性，則Q和P值相等，均為，D正確。 10．小白鼠體細(xì)胞內(nèi)的6號染色體上有P基因和Q基因，它們編碼各自蛋白質(zhì)的前3個氨基酸的DNA序列如下圖，起始密碼子均為AUG。下列敘述正確的是(　　) A．若箭頭處的堿基突變?yōu)門，則對應(yīng)反密碼子變

21、為UAG B．基因P和基因Q轉(zhuǎn)錄時都以b鏈為模板合成mRNA C．若基因P缺失，則該小白鼠發(fā)生了基因突變 D．基因P在該動物神經(jīng)細(xì)胞中數(shù)目最多時可有4個 答案　A 解析　起始密碼子均為AUG，對應(yīng)DNA模板鏈堿基為TAC，故基因P以b鏈為模板鏈，基因Q以a鏈為模板鏈，B錯誤；基因Q對應(yīng)密碼子為AUG、GUC、UCC，箭頭處的堿基突變?yōu)門，對應(yīng)密碼子突變?yōu)锳UC，則反密碼子變?yōu)閁AG，A正確；若基因P缺失，則該小白鼠發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異(缺失)，C錯誤；動物神經(jīng)細(xì)胞不能再分裂，基因不再復(fù)制，故最多有2個基因P位于1對同源染色體上，D錯誤。 考點2 基因重組 [江蘇高考]某

22、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(見右圖)。如以該植株為父本，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 [解析]　從題中信息可知，獲得缺失染色體的花粉不育，則正常情況下，突變植株為父本，通過減數(shù)分裂只產(chǎn)生含b的可育花粉，測交后代表現(xiàn)型應(yīng)都為白色性狀，而題中已知測交后代中部分為紅色性狀，推知父本

23、減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生了含B基因的正常染色體的可育花粉，而產(chǎn)生這種花粉最可能的原因是減數(shù)第一次分裂同源染色體聯(lián)會時非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，D符合題意?；蛲蛔冾l率很低，與題中出現(xiàn)部分紅色性狀不符，減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體分開與此題出現(xiàn)的現(xiàn)象無關(guān)，減Ⅱ時沒有非姐妹染色單體的自由組合，故A、B、C三項均不符合題意。 [答案]　D 題型一　基因重組范圍、類型及意義 1．下列關(guān)于基因重組的敘述錯誤的是(　　) A．基因重組通常發(fā)生在有性生殖過程中 B．基因重組產(chǎn)生的變異能為生物進(jìn)化提供原材料 C．同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組 D．非同源染色體上的非等位基因不可以發(fā)生重

24、組 答案　D 解析　同源染色體上的非等位基因可以通過交叉互換發(fā)生重組，非同源染色體上的非等位基因可以通過非同源染色體自由組合發(fā)生重組。 2．下列關(guān)于基因重組的說法，不正確的是(　　) 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)分裂過程中，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，水稻雄蕊內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖中則不能 答案　B 解析　減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間局部交換可導(dǎo)致基因重組，姐妹染色單體上含有相同基因不會導(dǎo)

25、致基因重組。一般情況下，減數(shù)分裂過程中存在基因重組，而根尖細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂，所以不會發(fā)生基因重組。 技法提升 基因重組只是“原有基因間的重新組合”，它既未改變基因的“質(zhì)”(未產(chǎn)生“新基因”)也未改變基因的“量”，只是產(chǎn)生了“新基因型”，其所產(chǎn)生的性狀應(yīng)稱作“重組性狀”而不是“新性狀”。 題型二　細(xì)胞分裂圖中基因突變和基因重組的判斷 3．[2017·福建福州八縣聯(lián)考]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(xì)胞發(fā)生的變異類型，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?、诨?/p>

26、突變?、刍蛲蛔兓蚧蛑亟M D．①基因突變或基因重組?、诨蛲蛔兓蚧蛑亟M?、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(fù)制而得到的，圖中①②的變異只能來自基因突變；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)，C正確。 4．圖為基因型為AaBb的某雄性動物細(xì)胞進(jìn)行分裂的某一時期圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該時期發(fā)生在體細(xì)胞增殖過程中 B．該分裂過程中一定發(fā)生過基因突變 C．該分裂過程中一個精原細(xì)胞可能產(chǎn)生三種或四種精子 D．該分裂過程中沒有基因重組

27、答案　C 解析　由圖可知，該圖為減數(shù)第二次分裂前期圖。該時期發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過程中，A錯誤；該分裂過程中有可能發(fā)生過基因突變，也可能在四分體時期發(fā)生了交叉互換，B錯誤；該分裂過程中一個精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可能產(chǎn)生三種或四種精子，C正確；該分裂過程中有基因重組，D錯誤。 技法提升 　判斷基因重組和基因突變的方法 (1)根據(jù)細(xì)胞分裂方式判斷 ①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。 ②如果是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，可能是基因突變或交叉互換。 (2)根據(jù)染色體圖示判斷 板塊三　方向·真題體驗 1．[2016·海南高考]依據(jù)中心法則，若原核生物中

28、的DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，則該DNA序列的變化是(　　) A．DNA分子發(fā)生斷裂 B．DNA分子發(fā)生多個堿基增添 C．DNA分子發(fā)生堿基替換 D．DNA分子發(fā)生多個堿基缺失 答案　C 解析　DNA編碼序列發(fā)生變化后，相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變，可能是由于DNA編碼序列中發(fā)生了堿基對的替換，替換后的DNA編碼序列轉(zhuǎn)錄成的mRNA上的密碼子與原密碼子編碼的是同種氨基酸，C正確。 2．[2015·四川高考]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(dá)的肽鏈含64個氨基酸。以下說法正確的是(　　) A．M基

29、因突變后，參與基因復(fù)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(dá)過程中，最多需要64種tRNA參與 答案　C 解析　由DNA分子的結(jié)構(gòu)特點可知，DNA分子中嘌呤核苷酸的數(shù)目與嘧啶核苷酸的數(shù)目始終相等，故嘌呤核苷酸比例始終不變，A錯誤；M基因轉(zhuǎn)錄時，核糖核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，B錯誤；增加的三堿基序列AAG，如果插入點在某兩個密碼子之間則一個氨基酸不同，如果插入點在某個密碼子內(nèi)部，則最多有兩個氨基酸不同，C正確；在基因表達(dá)過程中，最多需要61種tRNA參與，D錯誤。 3．[20

30、16·全國卷Ⅲ]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?；卮鹣铝袉栴}： (1)基因突變和染色體變異所涉及的堿基對的數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者_(dá)_______。 (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

31、子________代中能分離得到顯性突變純合體；最早在子________代中能分離得到隱性突變純合體。 答案　(1)少　(2)染色體　(3)一　二　三　二 解析　(1)基因突變涉及某一基因中堿基對的增添、缺失和替換，而染色體變異往往涉及許多基因中堿基對的缺失、重復(fù)或排列順序的改變，故基因突變所涉及的堿基對的數(shù)目比染色體變異少。 (2)染色體數(shù)目變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)個別染色體的增加或減少。 (3)根據(jù)題干信息“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”可知，AA和aa植株突變后的基

32、因型都為Aa。若AA植株發(fā)生隱性突變，F(xiàn)1(Aa)自交，子二代的基因型為AA、Aa、aa，則最早在子二代中能觀察到該隱性突變的性狀，且最早在子二代中能分離得到隱性突變的純合體。若aa植株發(fā)生顯性突變，則最早在子一代中可觀察到該顯性突變的性狀，F(xiàn)1(Aa)自交，子二代(F2)的基因型為AA、Aa、aa，由于基因型為AA和Aa的個體都表現(xiàn)為顯性性狀，故欲分離出顯性突變純合體，需讓F2自交，基因型為AA的個體的后代(F3)不發(fā)生性狀分離，則最早在子三代中能分離得到顯性突變的純合體。 限時規(guī)范特訓(xùn) 一、選擇題 1．[2017·大慶模擬]經(jīng)檢測某生物發(fā)生了基因突變，但其性狀并沒有發(fā)生變化，其原因是

33、(　　) A．遺傳信息沒有改變 B．遺傳基因沒有改變 C．遺傳密碼沒有改變 D．控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列沒有改變 答案　D 解析　基因突變會導(dǎo)致遺傳信息改變，A不符合題意；基因突變后遺傳基因發(fā)生改變，相應(yīng)的遺傳密碼也會發(fā)生改變，B、C不符合題意；由于密碼子的簡并性，基因突變后，其控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列沒有改變，因此其性狀不會發(fā)生改變，D符合題意。 2．[2017·河北武邑中學(xué)檢測]下列關(guān)于基因突變的敘述，不正確的是(　　) A．基因中個別堿基對的替換可能不影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 B．基因突變是普遍存在的，隨機發(fā)生的，也是不定向的 C．基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，

34、但自然條件下基因突變的頻率很低 D．有性生殖產(chǎn)生的后代之間的差異主要是由基因突變引起的 答案　D 解析　由于一個氨基酸可以由多個密碼子決定，基因中發(fā)生個別堿基對的替換后，可能翻譯形成相同的氨基酸，則可能不影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，A正確；基因突變是普遍存在的，隨機發(fā)生的，也是不定向的，B正確；基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，但自然條件下基因突變的頻率很低，C正確；有性生殖產(chǎn)生的后代之間的差異主要是由基因重組引起的，D錯誤。 3．[2017·重慶一中月考]下列關(guān)于基因重組的敘述，正確的是(　　) A．雜交后代出現(xiàn)3∶1的分離比，不可能是基因重組導(dǎo)致的 B．聯(lián)會時的交叉互換實現(xiàn)了同源染色體上

35、等位基因的重新組合 C．“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”中R型菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型菌的原理是基因重組 D．基因重組導(dǎo)致生物性狀多樣性，為生物進(jìn)化提供了最基本的原材料 答案　C 解析　如果一對相對性狀是由非同源染色體上的兩對基因共同控制，則雜交后代出現(xiàn)3∶1的分離比，可能是基因重組導(dǎo)致的，A錯誤；聯(lián)會時的交叉互換實現(xiàn)了同源染色體上非等位基因的重新組合，B錯誤；基因重組導(dǎo)致生物性狀多樣性，是生物變異的重要來源，生物變異的根本來源是基因突變，基因突變?yōu)樯镒儺愄峁┝俗钤嫉牟牧希珼錯誤。 4．[2017·河北石家莊二中期末]基因突變是指DNA分子中發(fā)生的堿基對的替換、增添或缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，關(guān)于這

36、種改變的說法正確的是(　　) ①若發(fā)生在配子形成過程中，可以通過有性生殖遺傳給后代?、谌舭l(fā)生在體細(xì)胞中，一定不能遺傳?、廴舭l(fā)生在人的體細(xì)胞中有可能發(fā)展為癌細(xì)胞?、芏际峭鈦硪蛩赜绊懸鸬? A．①②③④ B．①③④ C．①③ D．①②③ 答案　C 解析　基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子形成過程中，可以通過有性生殖遺傳給后代，①正確；基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳給后代，但植物可通過無性繁殖將突變基因傳遞給后代，②錯誤；正常細(xì)胞中原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變，可能導(dǎo)致正常細(xì)胞發(fā)生癌變，③正確；引起基因突變的因素既有外界因素，也有生物個體的內(nèi)部因素，④錯誤。 5．下圖為某植物細(xì)胞一個

37、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(yīng)的序列。有關(guān)敘述正確的是(　　) A．基因a、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(xì)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　基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變，體現(xiàn)了基因突變的隨機性，而不是普遍性，A錯誤；Ⅰ、Ⅱ也可能發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換，但是Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應(yīng)的DNA片段，故不屬于基因突變，B正確；一個細(xì)胞周期中，間期基因突變頻率較

38、高，主要原因是基因突變主要發(fā)生在DNA復(fù)制過程中，C錯誤；在減數(shù)分裂的四分體時期，同源染色體上的非姐妹染色單體間會發(fā)生交叉互換，b、c是同一條染色體上的基因，不能發(fā)生交叉互換，D錯誤。 6．[2017·江西豐城中學(xué)檢測]由于基因突變，細(xì)胞中有一種蛋白質(zhì)在賴氨酸殘基(位置)上發(fā)生了變化。已知賴氨酸的密碼子為AAA或AAG；天冬氨酸的密碼子為GAU或GAC；甲硫氨酸的密碼子為AUG。根據(jù)已知條件，你認(rèn)為基因模板鏈上突變后的脫氧核苷酸和替代賴氨酸的氨基酸分別是(　　) 答案　D 解析　基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，根據(jù)題意，只有賴氨酸(密碼子為

39、AAG)變成甲硫氨酸(密碼子為AUG)能符合此規(guī)律。即在模板鏈上，賴氨酸對應(yīng)的TTC中的T突變?yōu)锳，成為TAC，指導(dǎo)生成甲硫氨酸(密碼子為AUG)。 7．圖甲表示果蠅卵原細(xì)胞中的一對同源染色體，圖乙表示該卵原細(xì)胞形成的一個卵細(xì)胞中的一條染色體，兩圖中的字母均表示對應(yīng)位置上的基因。下列相關(guān)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(xì)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標(biāo)出了三對等位基因，但也有可能存在其他

40、的等位基因，A錯誤；圖乙中的卵細(xì)胞在形成過程中發(fā)生了交叉互換，所以B、C錯誤；D、d屬于等位基因，其本質(zhì)區(qū)別是堿基對的排列順序不同，D正確。 8．[2016·山西大學(xué)附中測試]下列過程中發(fā)生基因重組的是(　　) A．雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖 B．雌雄配子隨機結(jié)合產(chǎn)生與親本基因型相同的子代個體 C．雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)綠色皺粒 D．紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，子一代雌雄均為紅眼 答案　C 解析　雜合高莖豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖屬于一對基因分離導(dǎo)致的性狀分離，A錯誤；基因重組通常發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，即形成配子的過程中，雌雄配子結(jié)合過程中不會發(fā)生基因重組，B錯誤；雜合黃色圓粒

41、豌豆自交出現(xiàn)綠色皺粒，是基因重組引起的性狀重組，C正確；果蠅的紅眼與白眼由一對基因控制，不發(fā)生基因重組，D錯誤。 9．[2016·合肥二檢]如圖是某DNA片段的堿基序列，該片段所編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列為“…甲硫氨酸—亮氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—酪氨酸…”(甲硫氨酸的密碼子是AUG，亮氨酸的密碼子是UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，終止密碼子是UAA、UAG、UGA)。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．該片段編碼蛋白質(zhì)時以a鏈為模板合成信使RNA B．若1處的堿基對C∥G替換成T∥A，編碼的氨基酸序列不變 C．若2處的堿基對C∥G替換成A∥T，編碼的氨基酸數(shù)目不變

42、 D．發(fā)生一個堿基對的缺失對氨基酸序列的影響總是大于發(fā)生三個堿基對的缺失 答案　B 解析　根據(jù)起始密碼子為AUG，b鏈左側(cè)的TAC能與AUG配對，這說明轉(zhuǎn)錄的模板鏈?zhǔn)莃鏈，A錯誤；若1處的堿基對C∥G替換成T∥A，則相應(yīng)的密碼子由原來的CUA變化為UUA，CUA和UUA都決定亮氨酸，故編碼的氨基酸序列不變，B正確；若2處的堿基對C∥G替換成A∥T，則相應(yīng)的密碼子由原來的UAC變化為UAA，UAA是終止密碼子，則編碼的氨基酸數(shù)目減少，C錯誤；如果一個堿基對的缺失發(fā)生在基因的末端，則對氨基酸序列的影響可能小于發(fā)生三個堿基對的缺失，D錯誤。 10．[2017·河北衡水中學(xué)模擬]某動物的初級卵

43、母細(xì)胞中，由一個著絲點相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，其原因一定不是(　　) A．發(fā)生基因突變 B．發(fā)生過交叉互換 C．染色體結(jié)構(gòu)變異 D．發(fā)生了自由組合 答案　D 解析　兩條姐妹染色單體所攜帶的基因不完全相同的原因有三種可能：間期發(fā)生了基因突變、四分體時期發(fā)生過交叉互換或發(fā)生過染色體結(jié)構(gòu)變異，A、B、C不符合題意；自由組合只發(fā)生在非同源染色體間，D符合題意。 11．下表是莧菜抗“莠去凈”(一種除草劑)突變品系和敏感品系的部分DNA堿基和氨基酸所在的位置。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．基因中堿基的改變，一定能引起蛋白質(zhì)中氨基酸的改變 B．其抗性的產(chǎn)生是由

44、于基因上的密碼子發(fā)生了改變 C．其抗性產(chǎn)生的根本原因是DNA模板鏈上決定第228位氨基酸的有關(guān)堿基中的A被G代替 D．抗性品系不能再突變?yōu)槊舾衅废? 答案　C 解析　基因中堿基的改變，不一定能引起蛋白質(zhì)中氨基酸的改變，因一種氨基酸可能有多種密碼子，A錯誤；莧菜的抗性是由基因上的堿基對改變最終引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變而產(chǎn)生的，密碼子位于mRNA上，B錯誤；基因突變是不定向的，抗性品系也可能突變?yōu)槊舾衅废?，D錯誤。 12．[2017·合肥模擬]如圖是某個二倍體(AABb)動物的幾個細(xì)胞分裂示意圖，據(jù)圖判斷不正確的是(　　) A．甲細(xì)胞表明該動物發(fā)生了基因突變 B．乙細(xì)胞表明該動物在減數(shù)

45、第一次分裂前的間期發(fā)生基因突變 C．丙細(xì)胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂時發(fā)生交叉互換 D．甲、乙、丙所產(chǎn)生的變異均可遺傳給后代 答案　D 解析　據(jù)題干中甲、乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細(xì)胞分裂圖分析可知，該動物沒有a基因。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，A正確；乙圖表示減數(shù)第二次分裂后期，其染色體上基因A與a不同，是基因突變的結(jié)果，B正確；丙圖也表示減數(shù)第二次分裂后期，基因B與b所在的染色體顏色不一致，則染色體上基因B與b不同是交叉互換造成的，C正確；甲細(xì)胞分裂產(chǎn)生體細(xì)胞，產(chǎn)生的變異一般不遺傳給后代，D錯誤。 二、非選擇題 13．[2017·江蘇鎮(zhèn)江

46、模擬]圖甲為動物免疫細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙表示其細(xì)胞中某正?；蚱慰刂坪铣啥嚯牡倪^程。請據(jù)圖回答：[可能用到的密碼子：天冬氨酸(GAU、GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，酪氨酸(UAU、UAC)]。 (1)若圖乙表示抗體形成過程，則Ⅰ、Ⅱ分別發(fā)生在圖甲的________(用圖中標(biāo)號表示)，肽鏈形成后需經(jīng)________(用圖中標(biāo)號表示)加工分泌到細(xì)胞外。 (2)圖乙中第三對堿基由T/A變?yōu)镃/G，該突變對性狀________(填“有”或“無”)影響，其意義是________________。 (3)若圖乙合成的肽鏈中氨基酸序列變?yōu)椋禾於彼帷野彼帷拾彼?/p>

47、，則該基因片段發(fā)生的突變是_________________________。 答案　(1)③⑥?、堍荨?2)無　有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定　(3)第三對堿基T/A或第四對堿基C/G丟失 解析　(1)抗體是分泌蛋白，其合成過程包含轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，Ⅰ轉(zhuǎn)錄在③細(xì)胞核，Ⅱ翻譯在⑥核糖體。肽鏈合成后，需要經(jīng)過④內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和⑤高爾基體加工才能分泌到細(xì)胞外。 (2)圖乙中第三對堿基由T/A變?yōu)镃/G，對應(yīng)的密碼子由GAU變?yōu)镚AC，對應(yīng)的氨基酸都是天冬氨酸，所以對性狀沒有影響，其意義是有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定。 (3)第三對堿基T/A或第四對堿基C/G丟失都會造成氨基酸序列變?yōu)椋禾於?/p>

48、氨酸—酪氨酸—甘氨酸。 14．將果蠅進(jìn)行誘變處理后，其染色體上可發(fā)生隱性突變、隱性致死突變或不發(fā)生突變等情況，遺傳學(xué)家想設(shè)計一個實驗檢測上述三種情況。 檢測X染色體上的突變情況：實驗時，將經(jīng)誘變處理的紅眼雄果蠅與野生型純合紅眼雌果蠅篩選交配(B表示紅眼基因)得F1，使F1單對篩選交配，分別飼養(yǎng)，觀察F2的分離情況。 預(yù)期結(jié)果和結(jié)論： (1)若F2中表現(xiàn)型為3∶1，且雄性中有隱性突變體，則說明__________________________________________________。 (2)若F2中表現(xiàn)型均為紅眼，且雄性中無隱性突變體，則說明_______________

49、___________________________________。 (3)若F2中♀∶♂＝2∶1，則說明________________________。 答案　(1)發(fā)生了隱性突變　(2)沒有發(fā)生突變 (3)發(fā)生了隱性致死突變 解析　圖解中給出了F2的四種基因型，若X染色體上發(fā)生隱性突變，則F2中表現(xiàn)型為3∶1，且雄性中有隱性突變體；若X染色體上沒發(fā)生突變，則F2中表現(xiàn)型均為紅眼，且雄性中無隱性突變體；若X染色體上發(fā)生隱性致死突變，則F2中♀∶♂＝2∶1。 15．[2016·山東德州期中]研究發(fā)現(xiàn)某野生型二倍體植株3號染色體上有一個基因發(fā)生突變，且突變性狀一旦在子代中出現(xiàn)即可

50、穩(wěn)定遺傳。 (1)據(jù)此判斷該突變?yōu)開_______(填“顯性”或“隱性”)突變。 (2)若正?；蚺c突變基因編碼的蛋白質(zhì)分別表示為Ⅰ、Ⅱ，其氨基酸序列如下圖所示： 據(jù)圖推測，產(chǎn)生Ⅱ的原因是基因中發(fā)生了________，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Ⅱ的相對分子質(zhì)量明顯大于Ⅰ，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是_________________________________________________________。 答案　(1)隱性　(2)堿基對的增添或缺失　終止密碼子位置后移，導(dǎo)致翻譯(或蛋白質(zhì)合成)終止延后 解析　(1)題干中指出突變性狀一旦在子代中出現(xiàn)即可穩(wěn)定遺傳，由此判斷該突變?yōu)殡[性突變，突變個體為隱性純合子。 (2)分析突變基因編碼的蛋白質(zhì)Ⅱ可知，從突變位點之后氨基酸的種類全部改變，這說明基因中發(fā)生了堿基對的增添或缺失，若mRNA上終止密碼子位置后移，則會導(dǎo)致翻譯終止延后，使合成的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量增大。 21