2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第七單元 生物的變異、育種與進化 第一講 基因突變和基因重組學(xué)案 新人教版

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1、第一講基因突變和基因重組考綱展示1基因重組及其意義()2.基因突變的特征和原因()授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第135頁一、基因突變1基因突變的實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥(1)圖示中a、b、c過程分別代表DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。突變發(fā)生在a(填字母)過程中。(2)直接原因：血紅蛋白分子的多肽鏈上發(fā)生了氨基酸的替換。(3)根本原因：控制血紅蛋白合成的DNA分子中的堿基序列由正常的突變?yōu)?，所以轉(zhuǎn)錄后相應(yīng)mRNA中的密碼子由GAA(谷氨酸)變成了GUA(纈氨酸)。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基因突變的原因、特點、時間和意義(1)原因類型舉例引發(fā)突變原因外因物理因

2、素紫外線、X射線損傷細(xì)胞內(nèi)DNA化學(xué)因素亞硝酸、堿基類似物改變核酸堿基生物因素某些病毒影響宿主細(xì)胞DNA內(nèi)因,DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤(2)特點、時間、結(jié)果和意義特點普遍性：在生物界中普遍存在；隨機性：生物個體發(fā)育的任何時期和部位；低頻性：突變頻率很低；不定向性：可以產(chǎn)生一個以上的等位基因；多害少利性：一般是有害的，少數(shù)有利發(fā)生時間一般在DNA復(fù)制時，有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期結(jié)果產(chǎn)生新的等位基因傳遞規(guī)律若發(fā)生在配子中，傳遞給后代，若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳，但植物可通過無性生殖傳遞意義新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；生物進化的原始材料二、基因突變對蛋白質(zhì)與性狀的影響1基

3、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(dǎo)致生物性狀改變原因：(1)突變可能發(fā)生在沒有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(2)基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。(3)基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AAAa，不會導(dǎo)致性狀的改變。三、基因重組1概念 2類型類型發(fā)生時期實質(zhì)自由組合型減后期非同源染色體上的非等位基因自由組合交叉互換型減前期同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體交換而交換3.結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。4

4、特點：兩個體雜合程度越高，遺傳物質(zhì)差別越大，后代重組類型越多，變異越大；最廣泛的應(yīng)用是雜交育種。5途徑：基因重組是通過有性生殖實現(xiàn)的。6意義7基因重組與基因突變的區(qū)別：基因重組不同于基因突變，基因重組是基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型，基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，產(chǎn)生了新的基因，產(chǎn)生出新的遺傳物質(zhì)。1基因突變、基因重組和染色體變異都是可遺傳變異的來源，原因是三者細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)都發(fā)生了變化。2基因突變是由于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基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。4基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性

5、狀的基因的重新組合?；蛑亟M也是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要的意義。5基因重組來源于減數(shù)分裂形成配子時，非同源染色體上的非等位基因的自由組合及同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換。有關(guān)基因突變的2個易混易錯點(1)基因突變發(fā)生時期分析無絲分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA復(fù)制時均可發(fā)生基因突變。基因突變不只發(fā)生在分裂間期。(2)基因突變本質(zhì)分析基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對序列和數(shù)目的改變，基因的數(shù)目和位置并未改變?；蛲蛔僁NA中堿基對的增添、缺失、替換：有些病毒(如SARS病毒)的遺傳物質(zhì)是RNA，RNA中堿基的增添、缺失、替換引起病毒性狀變異，廣義上也稱基因突變

6、。生殖細(xì)胞的突變率一般比體細(xì)胞的突變率高，這是因為生殖細(xì)胞在形成時對外界環(huán)境的變化更加敏感?；蛲蛔円欢〞?dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第136頁考點一基因突變與基因重組的辨析核心考點通關(guān)1基因重組的類型與發(fā)生機制重組類型非同源染色體上非等位基因間的重組同源染色體上非等位基因間的重組人工基因重組(轉(zhuǎn)基因技術(shù))發(fā)生時間減后期減四分體時期目的基因?qū)爰?xì)胞后發(fā)生機制同源染色體分開，等位基因分離，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因間的重新組合同源染色體非姐妹染色單體之間交叉互換，導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合目的基因經(jīng)運載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致目的

7、基因與受體細(xì)胞中的基因發(fā)生重組圖像示意特點只產(chǎn)生新基因型，并未產(chǎn)生新的基因無新蛋白質(zhì)無新性狀(新性狀不同于新性狀組合)發(fā)生于真核生物有性生殖的核遺傳中(DNA重組技術(shù)除外)兩個親本雜合性越高遺傳物質(zhì)相差越大基因重組類型越多后代變異越多易混易錯(1)自然條件下基因重組發(fā)生的時間是減后期和四分體時期，而不是受精作用發(fā)生時。(2)自然條件下基因重組只發(fā)生在真核生物中，病毒和原核生物中不發(fā)生基因重組。2基因突變與基因重組的比較項目基因突變基因重組發(fā)生時期有絲分裂間期減前的間期減后期減前期產(chǎn)生原因物理、化學(xué)、生物因素堿基對的增添、缺失、替換基因結(jié)構(gòu)的改變交叉互換、自由組合基因重新組合意義生物變異的根本來

8、源為進化提供最初原始材料形成生物多樣性的根本原因生物變異的重要來源豐富了進化材料形成生物多樣性的重要原因之一應(yīng)用誘變育種雜交育種聯(lián)系都使生物產(chǎn)生可遺傳的變異在長期進化過程中，通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供了大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)二者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表現(xiàn)型3.姐妹染色單體上等位基因來源的判斷(1)根據(jù)細(xì)胞分裂方式如果是有絲分裂中姐妹染色單體上基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖甲。如果是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，可能發(fā)生了基因突變或交叉互換，如圖乙。(2)根據(jù)變異前體細(xì)胞的基因型如果親代基因型為AA或aa，則引起姐妹染色單體上A與a不同

9、的原因是基因突變。如果親代基因型為Aa，則引起姐妹染色單體上A與a不同的原因是基因突變或交叉互換。易混易錯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，真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個新基因。題組突破演練題組一基因重組與基因突變辨析1下列生物學(xué)現(xiàn)象由基因重組引起的是()A通過植物體細(xì)胞雜交得到雜種植株B高莖豌豆與高莖豌豆雜交得到矮莖豌豆C同源染色體上非姐妹染色單體間的交叉互換導(dǎo)致后代性狀改變D受精作用過程中發(fā)生了基因重組解析：基因重組發(fā)生在有性生殖過程中，通過體細(xì)胞雜交得到的雜種植株不屬

10、于基因重組，A錯誤；基因重組應(yīng)發(fā)生在非等位基因之間，高莖和矮莖是由一對等位基因控制的，B錯誤；受精作用過程中不發(fā)生基因重組，D錯誤。答案：C2研究人員偶然在一片稻田中發(fā)現(xiàn)某基因的突變能促進超級稻增產(chǎn)，這一發(fā)現(xiàn)將有助于研究和培育出更高產(chǎn)的水稻新品種。以下說法不正確的是()A該基因突變可以產(chǎn)生生物進化的原材料B該基因突變說明大多數(shù)基因突變是有利的C該基因突變能使種群基因頻率發(fā)生改變D該突變基因可能會在其他農(nóng)作物增產(chǎn)中發(fā)揮作用解析：基因突變可以產(chǎn)生生物進化的原材料，A正確。大多數(shù)的基因突變會給生物帶來不利的影響，B錯誤?；蛲蛔兡軌蚴狗N群基因頻率發(fā)生改變，C正確。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將該突變基因?qū)肫?/p>

11、他農(nóng)作物中，使其發(fā)揮作用，從而可能使其他農(nóng)作物增產(chǎn)，D正確。答案：B題組二姐妹染色單體上等位基因來源分析判斷3(2017山東日照校際聯(lián)考)如圖表示一對同源染色體及其上的等位基因，下列說法錯誤的是()A非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換BB與b的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂CA與a的分離只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂D基因突變是等位基因A、a和B、b產(chǎn)生的根本原因解析：在兩條非姐妹染色單體上都有黑色和白色兩種片段，說明兩條同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換；在減數(shù)第一次分裂的后期，兩條同源染色體上的等位基因B和b隨著同源染色體的分開而分離；A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期和減數(shù)第二次分裂的后期

12、；等位基因產(chǎn)生的根本原因是基因突變。答案：C4.如圖是某二倍體動物細(xì)胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷()A此細(xì)胞含有4個染色體組，8個DNA分子B此動物體細(xì)胞基因型一定是AaBbCcDdC此細(xì)胞發(fā)生的一定是顯性突變D此細(xì)胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組解析：圖示細(xì)胞有2個染色體組，8個DNA分子；細(xì)胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；其中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因為D和d，其對應(yīng)的同源染色體上含有d、d，但不能確定的是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。答案：D考點二區(qū)分不同變異類型的方法核

13、心考點通關(guān)1可遺傳變異與不可遺傳變異及判斷方法(1)可遺傳變異與不可遺傳變異不可遺傳變異環(huán)境變化，遺傳物質(zhì)未變可遺傳變異(2)判斷方法 2基因突變和基因重組的判斷方法 3顯性突變和隱性突變的判定(1)類型(2)判定方法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。讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷。題組突破演練題組不同變異類型的探究方法5(2017湖北荊州月考)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21，且雌雄個體之比也為21，這個結(jié)果從遺傳學(xué)角度可做出合理解釋的是()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

14、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DX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)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死，相關(guān)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(dǎo)致突變型，且缺失會導(dǎo)致雌配子致死，則子代中會出現(xiàn)一種表現(xiàn)型，且

15、不會引起雌雄個體數(shù)量的差異。答案：B6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)若正常基因與突變基因編碼的蛋白質(zhì)分別表示為、，其氨基酸序列如下圖所示：據(jù)圖推測，產(chǎn)生的原因是基因中發(fā)生了_，進一步研究發(fā)現(xiàn)，的相對分子質(zhì)量明顯大于，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是_。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)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

16、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。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)終止延后授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第138頁練全國高考真題知考查重點1(2016高考天津卷)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表：注：P：脯氨酸；K：賴氨酸；R：精氨酸下列敘述正確的是()AS12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)的抗性突變解析：據(jù)表可知，核糖體S12蛋白結(jié)構(gòu)改變后，突變型枯草桿菌的核糖體不能與鏈霉素結(jié)合，而在含鏈霉素培

17、養(yǎng)基中的存活率為100%，說明突變型枯草桿菌對鏈霉素具有抗性，A項正確；鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯功能，B項錯誤；突變型是因為S12蛋白第56位的賴氨酸替換為精氨酸所致，該基因突變屬于堿基對的替換，C項錯誤；鏈霉素不能誘發(fā)基因突變，只是對枯草桿菌起選擇作用，D項錯誤。答案：A2(2015高考江蘇卷)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BX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解析：白花植

18、株的出現(xiàn)是X射線誘變的結(jié)果，A錯誤；X射線誘變引起的突變可能是基因突變，也可能是染色體變異，B正確；通過雜交實驗，根據(jù)后代是否出現(xiàn)白花及白花的比例可以確定是顯性突變還是隱性突變，C正確；白花植株自交，若后代中出現(xiàn)白花則為可遺傳變異，若無則為不可遺傳變異，D正確。答案：A3(2015高考海南卷)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BX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GC被堿基對AT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，A項正確；物理因素如X射線等可提高突

19、變率，B項錯誤；基因中堿基對的替換、增添或缺失均可引起基因突變，C項、D項正確。答案：B4(2014高考北京卷)擬南芥的A基因位于1號染色體上，影響減數(shù)分裂時染色體交換頻率，a基因無此功能；B基因位于5號染色體上，使來自同一個花粉母細(xì)胞的四個花粉粒分離，b基因無此功能。用植株甲(AaBB)與植株乙(AAbb)作為親本進行雜交實驗，在F2中獲得了所需的植株丙(aabb)。(1)花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時，聯(lián)會形成的_經(jīng)_染色體分離、姐妹染色單體分開，最終復(fù)制后的遺傳物質(zhì)被平均分配到四個花粉粒中。(2)a基因是通過將TDNA插入到A基因中獲得的，用PCR法確定TDNA插入位置時，應(yīng)從圖1中選擇的引物組合

20、是_。(3)就上述兩對等位基因而言，F(xiàn)1中有_種基因型的植株。F2中表現(xiàn)型為花粉粒不分離的植株所占比例應(yīng)為_。(4)雜交前，乙的1號染色體上整合了熒光蛋白基因C、R。兩代后，丙獲得C、R基因(圖2)。帶有C、R基因的花粉粒能分別呈現(xiàn)出藍色、紅色熒光。丙獲得了C、R基因是由于它的親代中的_在減數(shù)分裂形成配子時發(fā)生了染色體交換。丙的花粉母細(xì)胞進行減數(shù)分裂時，若染色體在C和R基因位點間只發(fā)生一次交換，則產(chǎn)生的四個花粉粒呈現(xiàn)出的顏色分別是_。本實驗選用b基因純合突變體是因為：利用花粉粒不分離的性狀，便于判斷染色體在C和R基因位點間_，進而計算出交換頻率。通過比較丙和_的交換頻率，可確定A基因的功能。解

21、析：(1)在花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過程中，通過同源染色體聯(lián)會、分離及著絲點斷裂導(dǎo)致的姐妹染色單體分開，最終復(fù)制后的遺傳物質(zhì)被平均分配到四個花粉粒中。(2)確定TDNA插入位置時，根據(jù)子鏈延伸方向是53，只有用引物、組合擴增該DNA分子，才能得到兩條鏈均作為模板的擴增產(chǎn)物，且產(chǎn)物中同時有A基因片段和TDNA片段，從而用于TDNA插入位置的確定。(3)由植株甲(AaBB)、乙(AAbb)二者雜交，F(xiàn)1代為AaBb、AABb兩種基因型可知F2中花粉粒不分離的bb占1/4。(4)由圖2可以看出，A與C，A與R連鎖在一起，而丙是由a、C連鎖的配子和a、R連鎖的配子結(jié)合形成的，這兩種雌雄配子的產(chǎn)生都是親本在減

22、數(shù)分裂過程中發(fā)生交叉互換的結(jié)果；丙的花粉母細(xì)胞在進行減數(shù)分裂時，若染色體在C和R基因位點間只發(fā)生一次交換，則可產(chǎn)生aC、aR、a、aCR四種花粉粒，呈現(xiàn)出的顏色分別是藍色、紅色、無色、藍和紅疊加色。bb隱性純合突變體使來自同一個花粉母細(xì)胞的四個花粉粒不分離，把每4個不分離的花粉?？醋饕唤M，通過觀察不同花粉母細(xì)胞產(chǎn)生的四個花粉粒是否出現(xiàn)無色或疊加色，以及出現(xiàn)此類花粉粒的組數(shù)，即通過觀察四個花粉粒中是否出現(xiàn)無色、藍和紅疊加色及出現(xiàn)無色、藍和紅疊加色的組數(shù)，可以判斷染色體在C和R基因位點間是否交換和交換次數(shù)，通過比較乙和丙的交換頻率可確定基因A的功能。答案：(1)四分體同源(2)和(3)225%(4

23、)父本和母本藍色、紅色、藍和紅疊加色、無色交換與否和交換次數(shù)乙練各地市模擬知命題熱點5(2017山東濰坊調(diào)研)六倍體的普通小麥體細(xì)胞含42條染色體。用紫外線處理小麥種子后，篩選出一株抗銹病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株，其中抗病植株占50%。下列敘述正確的是()A用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，自交后代無性狀分離B單倍體植株的體細(xì)胞中有三個染色體組，最多時含有42條染色體C植株X連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低D紫外線誘發(fā)的突變，決定小麥向抗病的方向進化解析：用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株是單倍體，高度不育，A錯誤；六倍體小麥細(xì)胞中有6個染色體組，其單倍體中有3個染色體組

24、，有絲分裂后期時染色體數(shù)目最多為42條，B正確；連續(xù)自交，雜合子的概率降低，純合子的概率上升，C錯誤；突變是不定向的，自然選擇決定生物進化的方向，D錯誤。答案：B6(2017河南鄭州質(zhì)量預(yù)測)下列屬于基因重組的是()同源染色體的非姐妹染色單體交換片段染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上DNA堿基對的增添、缺失非同源染色體上非等位基因自由組合大腸桿菌細(xì)胞中導(dǎo)入了外源基因ABC D解析：屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，屬于基因突變，故C正確。答案：C7(2017河北石家莊統(tǒng)考)曲線a表示使用誘變劑前青霉菌菌株數(shù)和產(chǎn)量之間的關(guān)系，曲線b、c、d表示使用誘變劑后青霉菌菌株數(shù)和產(chǎn)量之間的關(guān)系。下列說法

25、正確的是()由a變?yōu)閎、c、d體現(xiàn)了變異的不定向性誘變劑決定了青霉菌的變異方向，加快了變異頻率四種菌株中d是最符合人們生產(chǎn)要求的變異類型青霉菌在誘變劑作用下發(fā)生的變異可能有基因突變和染色體變異A BC D解析：使用誘變劑后菌株由a變?yōu)閎、c、d，說明變異是不定向的；誘變劑可以加快變異頻率，但不能決定變異方向；由題圖可知，四種菌株中d的產(chǎn)量最高，最符合人們的生產(chǎn)要求；青霉菌是原核生物，不會發(fā)生染色體變異。答案：D8(2017云南昆明模擬)香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。水稻香味性狀與抗病性狀獨立遺傳，無香味(A)對香味(a)為顯性，抗病(B)對感病(b)為顯性。(1)為選育抗病香稻新品種，

26、選取無香味感病與無香味抗病植株進行雜交實驗，F(xiàn)1統(tǒng)計結(jié)果如圖所示，則兩個親代的基因型是_。(2)假如共獲得1 600株F1植株，理論上能選取有香味抗病植株_株，有香味抗病植株自交，其后代表現(xiàn)型及比例是_。(3)離體培養(yǎng)F1的花粉能發(fā)育成單倍體植株，這表明花粉具有發(fā)育成完整植株所需要的_。若要獲得二倍體有香味抗病植株，應(yīng)在_時期用秋水仙素進行誘導(dǎo)處理。(4)除草劑敏感型的水稻經(jīng)輻射獲得抗性突變體新品種，該育種技術(shù)稱為_；育種過程中需要大量處理實驗材料，原因是_。解析：(1)由圖可知抗病感病11，說明這對性狀是測交的結(jié)果。而無香味有香味31，說明親本該對基因均是雜合的，故親本是Aabb和AaBb。

27、(2)假如共獲得1 600株F1植株，理論上有香味植株占，即400株。而這400株中有是抗病的，故能選取有香味抗病植株是200株。有香味抗病植株基因型應(yīng)是aaBb，因為抗病是顯性性狀，其自交后代中有香味抗病有香味感病31。(3)花粉離體培養(yǎng)能發(fā)育成完整植株，說明花粉細(xì)胞內(nèi)具有發(fā)育成完整植株所需要的全部遺傳信息。這樣培養(yǎng)得到的是單倍體植株，如果要獲得二倍體需要在單倍體幼苗時用秋水仙素進行誘導(dǎo)，使染色體數(shù)目加倍。(4)經(jīng)輻射得到新品種，運用的是物理因素引起的基因突變。但這種育種方式需要處理大量實驗材料，因為基因突變頻率低并且基因突變是不定向的，需要從大量材料中選出來。答案：(1)Aabb、AaBb

28、(2)200有香味抗病有香味感病31(3)全部遺傳信息幼苗(4)誘變育種基因突變頻率低且是不定向的授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第337頁一、選擇題1下列有關(guān)基因突變和基因重組的描述，正確的是()A基因突變對生物個體是利多于弊B基因突變所產(chǎn)生的基因都可以遺傳給后代C基因重組能產(chǎn)生新的基因D在自然條件下，基因重組是進行有性生殖的生物才具有的一種可遺傳變異方式解析：基因突變具有多害少利的特點，A錯誤；發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變一般不能遺傳給后代，B錯誤；只有基因突變才可以產(chǎn)生新的基因，基因重組可以產(chǎn)生新的基因型，C錯誤；在自然條件下，只有進行有性生殖的生物才會發(fā)生基因重組，D正確。答案：D2(2017河南淮

29、濱測試)下列關(guān)于基因的敘述正確的是()ADNA的復(fù)制只發(fā)生在分裂間期，復(fù)制的場所只能是細(xì)胞核B控制豌豆紅花和白花的基因的根本區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同C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D一個基因轉(zhuǎn)錄時其兩條鏈可同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率解析：DNA的復(fù)制只發(fā)生在分裂間期，復(fù)制的場所主要是細(xì)胞核，細(xì)胞質(zhì)的葉綠體和線粒體也有DNA的復(fù)制；控制豌豆紅花和白花的基因為等位基因，其根本區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同；觀察細(xì)胞有絲分裂分裂中期染色體形態(tài)不能判斷基因突變的位置，基因突變?yōu)榉肿咏Y(jié)構(gòu)變異，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到；基因轉(zhuǎn)錄時只能以其中一條鏈作為模板。答案：B3研究發(fā)現(xiàn)果蠅

30、有一種儲存及利用能量的基因(Indy基因)，該基因變異后，可以對果蠅細(xì)胞級別的能量吸收進行限制，即讓果蠅的細(xì)胞節(jié)食，進而使果蠅的壽命明顯延長。而人類有著和果蠅類似的DNA序列。關(guān)于上述研究成果的敘述，正確的是()AIndy基因變異后，果蠅體內(nèi)細(xì)胞將不再衰老B對Indy基因進行誘變，一定可以使果蠅壽命明顯延長CIndy基因的正常表達能限制果蠅細(xì)胞級別的能量吸收D人類有可能研制出一種既能延長壽命又能控制體重的藥物解析：依據(jù)題干信息可知，該基因突變后，使細(xì)胞節(jié)食，進而延長果蠅壽命，但細(xì)胞仍會衰老，A項錯誤。因基因突變具有不定向性，故不一定誘導(dǎo)形成使果蠅壽命延長的基因，B項錯誤。該基因未變異前即正常表

31、達時會使細(xì)胞正常儲存和利用能量，基因變異后會導(dǎo)致細(xì)胞節(jié)食，C項錯誤。依據(jù)基因變異后延長壽命的原理，人類可研制出延長壽命和控制體重的藥物，D項正確。答案：D4如圖是三種因相應(yīng)結(jié)構(gòu)發(fā)生替換而產(chǎn)生變異的示意圖，下列相關(guān)判斷錯誤的是()A鐮刀型細(xì)胞貧血癥的變異類型類似于過程B過程的變異類型為基因重組，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期C過程能在光學(xué)顯微鏡下觀察到D雜交育種的原理是過程解析：鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患病原因是基因突變，與過程類似，A正確；過程表示的是同源染色體中非姐妹染色單體之間的交叉互換，變異類型屬于基因重組，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，B正確；過程表示染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上而引起的

32、變異，即易位，這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，在光學(xué)顯微鏡下能夠觀察到，C正確；雜交育種的原理是基因重組()，D錯誤。答案：D5(2017陜西安康調(diào)研)甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤變成7乙基鳥嘌呤，后者不與胞嘧啶配對而與胸腺嘧啶配對。為獲得更多的水稻變異類型，育種專家常用適宜濃度的EMS溶液浸泡種子后再進行大田種植。下列敘述不正確的是()A使用EMS浸泡種子可以提高基因突變的頻率BEMS的處理可使DNA序列中GC轉(zhuǎn)換成ATC獲得的變異植株細(xì)胞核DNA中的嘌呤含量高于嘧啶D經(jīng)EMS處理后，水稻體細(xì)胞中的染色體數(shù)目保持不變解析：人工使用EMS浸泡種子能使鳥嘌呤變成7乙基鳥嘌呤，DNA序列中的GC轉(zhuǎn)換成AT

33、，能提高基因突變的頻率，A、B正確；獲得的變異植株細(xì)胞核的DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格遵循堿基互補配對原則，嘌呤堿基與嘧啶堿基配對，二者含量相等，C錯誤；EMS只是使鳥嘌呤變成7乙基鳥嘌呤，即堿基對的替換，屬于基因突變，沒有改變?nèi)旧w數(shù)目，D正確。答案：C6下列關(guān)于遺傳變異的說法正確的是()A任何生物在遺傳過程中都可以發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異B花藥離體培養(yǎng)過程中發(fā)生的變異有基因重組和染色體變異C基因突變可發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同DNA分子上體現(xiàn)了其隨機性D基因重組和染色體變異都可導(dǎo)致基因在染色體上的排列順序發(fā)生改變解析：有的生物不含染色體；花藥離體培養(yǎng)成單倍體幼苗過程中發(fā)生的是有絲分裂，該過

34、程可以發(fā)生基因突變和染色體變異，但不發(fā)生基因重組；細(xì)胞的不同DNA分子上的基因都可能發(fā)生突變體現(xiàn)了基因突變的隨機性；基因重組不會導(dǎo)致染色體上基因的排列順序發(fā)生改變。答案：C7人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病。但大劑量的131I對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接()A插入DNA分子引起插入點后的堿基序列改變B替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變C造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異D誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代解析：131I不能插入DNA分子中，也不能替換DNA分子中的堿基，故A、B錯誤。

35、大劑量的放射性同位素131I會導(dǎo)致基因突變或染色體結(jié)構(gòu)的變異。上皮細(xì)胞屬于體細(xì)胞，發(fā)生基因突變后不會遺傳給下一代，故C正確、D錯誤。答案：C8甲、乙為兩種果蠅(2n)，下圖為這兩種果蠅的各一個染色體組，下列敘述正確的是()A甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常B甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙C甲、乙1號染色體上的基因排列順序相同D圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進化提供原材料解析：因甲、乙是兩種果蠅，故甲、乙雜交產(chǎn)生的F1雖然含2個染色體組，但不能正常進行減數(shù)分裂；甲的1號染色體發(fā)生倒位形成了乙；染色體中某一片段發(fā)生倒位會改變基因的排列順序；可遺傳的變異如基因突變、基因重組和染色體變異都能為生物進化提供

36、原材料。答案：D9如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因，相關(guān)敘述中不正確的是()A染色體上含紅寶石眼基因的片段缺失，說明發(fā)生了基因突變B觀察圖示可知，基因在染色體上呈線性排列C圖示各基因間不會發(fā)生自由組合D基因中有一個堿基對的替換，不一定會引起生物性狀的改變解析：染色體上含紅寶石眼基因的片段缺失，說明發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，A項錯誤；圖示顯示，基因在染色體上呈線性排列，B項正確；位于非同源染色體上的非等位基因在減數(shù)第一次分裂的后期才能發(fā)生自由組合，而圖示各基因位于同一條染色體上，所以它們之間不會發(fā)生自由組合，C項正確；基因中有一個堿基對的替換，說明發(fā)生了基因突變，由于密碼子的簡并性(幾個密碼子決

37、定相同的氨基酸)等原因，與突變前相比，突變后的基因所控制的性狀不一定發(fā)生改變，D項正確。答案：A10下列過程可能存在基因重組的是()A BC D解析：基因重組是指控制不同性狀的基因的重新組合，發(fā)生在產(chǎn)生配子的過程中，中發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，存在基因重組；是發(fā)生在非同源染色體間的易位，沒有基因重組；過程有等位基因的分離，沒有基因重組；發(fā)生非同源染色體上非等位基因的自由組合；是雌雄配子結(jié)合，沒有基因重組。答案：C二、非選擇題11粗糙脈孢菌是一種真菌，約10天完成一個生活周期(如圖)，合子分裂產(chǎn)生的孢子是按分裂形成的順序排列的。請分析回答：(1)從合子到8個孢子的過程中，細(xì)胞核內(nèi)的

38、DNA發(fā)生了_次復(fù)制。圖中8個子代菌絲體都是_(填“單倍體”或“二倍體”)。(2)順序排列的8個孢子中，如果第一個與第二個性狀不同，原因可能是有絲分裂過程中發(fā)生了_(填選項前的字母)；如果第二個與第三個性狀不同，原因可能是合子減數(shù)分裂過程中發(fā)生了_(填選項前的字母)。a基因突變B基因重組c染色體變異(3)野生型脈胞菌能在只含水、無機鹽、蔗糖和維生素的基本培養(yǎng)基中生長。研究人員用X射線照射野生型脈孢菌孢子，經(jīng)選擇培養(yǎng)，獲得了三種營養(yǎng)缺陷型突變菌株(如圖)。如果培養(yǎng)C突變型脈胞菌，需要在基本培養(yǎng)基中加入_。欲證明A突變型菌株的酶缺陷是一個基因決定的，應(yīng)讓該突變型菌株與_雜交，根據(jù)_定律，預(yù)期其后代

39、的8個孢子的表現(xiàn)型是_，若實驗結(jié)果與預(yù)期一致，則說明A突變型菌株的酶缺陷是一個基因決定的。解析：(1)從合子到8個孢子的過程中，經(jīng)過一次減數(shù)分裂和一次有絲分裂，細(xì)胞核內(nèi)的DNA發(fā)生了兩次復(fù)制。經(jīng)過一次減數(shù)分裂和有絲分裂得到8個孢子，由8個孢子直接發(fā)育成的8個子代菌絲體均為單倍體。(2)順序排列的8個孢子中，第一個和第二個是通過有絲分裂形成的，性狀不同的原因可能是有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變或染色體變異；第二個與第三個來自同一個次級性母細(xì)胞，性狀不同的原因可能是基因突變或染色體變異，也可能是減數(shù)第一次分裂聯(lián)會四分體時期發(fā)生了交叉互換，即基因重組。(3)C突變型脈胞菌由于基因突變導(dǎo)致不能合成酶3，

40、不能將瓜氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫彼幔绻囵B(yǎng)C突變型脈胞菌，則需要在培養(yǎng)基中加入精氨酸。若A突變型菌株的酶缺陷是一個基因決定的，讓該突變型菌株與野生型雜交，獲得雜合子，雜合子進行減數(shù)分裂，形成兩種孢子，再經(jīng)有絲分裂形成的后代中8個孢子有兩種表現(xiàn)型：4個野生型、4個突變型。答案：(1)兩單倍體(2)a、ca、b、c(3)精氨酸野生型菌株基因分離4個野生型、4個突變型12人類有一種肥厚性心肌病(HMC)，主要癥狀有勞力性呼吸困難，嚴(yán)重者呈端坐呼吸或陣發(fā)性夜間呼吸困難。一般在30歲以上發(fā)病，常有家族史。在某個連續(xù)傳遞三代的該心臟病家族中(遺傳系譜圖如圖1所示)，第1代發(fā)病情況不詳，第24代共有7人發(fā)病，男女發(fā)

41、病機會均等。請分析回答：(1)依據(jù)遺傳系譜圖推斷，肥厚性心肌病最可能的遺傳方式為_。(2)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，此病患者的原肌凝蛋白(Tm)結(jié)構(gòu)異常，提取1和2的DNA，測序結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2的Tm基因序列僅有T1(圖2)一種，而1的Tm基因序列有T1和T2(圖3)兩種。根據(jù)T1基因和T2基因堿基序列推斷，1的原肌凝蛋白結(jié)構(gòu)變異的根本原因是_，T1基因與T2基因的關(guān)系為_。依據(jù)遺傳系譜圖和基因測序結(jié)果_(填“可以”或“不可以”)確定HMC的遺傳方式，5和6生育一個終生正常孩子的概率為_。(3)研究發(fā)現(xiàn)，Tm基因序列有多種變異，體現(xiàn)了基因突變是_(填“定向”或“不定向”)的，Tm基因的突變_(填“一定”或“不一

42、定”)會導(dǎo)致原肌凝蛋白結(jié)構(gòu)變異，原因是_，該機制的意義是降低突變的多害性。(4)1和2在30歲前的心臟狀況最可能為_。該實例說明表現(xiàn)型是由_決定的。解析：(1)根據(jù)遺傳系譜圖，該家族第24代中每代都有患者，男女發(fā)病機會均等，該病最可能為常染色體顯性遺傳病。(2)對照T1基因和T2基因堿基序列，可發(fā)現(xiàn)T2基因的一對堿基(CG)與T1基因不同，發(fā)生了堿基對替換，屬于基因突變?；蛲蛔儺a(chǎn)生新基因，為原基因的等位基因。根據(jù)基因測序結(jié)果，1的Tm基因序列有T1和T2(圖3)兩種，可知1為雜合子，表現(xiàn)為肥厚性心肌病，說明該病為顯性病，1為男患者，其母為正常，該病為常染色體顯性病。5為隱性純合子，6為雜合子

43、，所生子代正常的概率為1/2。(3)Tm基因序列有多種變異，證明基因突變是不定向的，具有多方向性；基因突變不一定導(dǎo)致其控制合成的蛋白質(zhì)變異，因為一種氨基酸可以有多個密碼子。(4)據(jù)題意知，人肥厚性心肌病一般在30歲以上發(fā)病，故1和2在30歲前的心臟狀況應(yīng)表現(xiàn)為正常，說明表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果。答案：(1)常染色體顯性遺傳(2)基因突變(堿基對的替換/改變)等位基因可以1/2(3)不定向不一定一種氨基酸對應(yīng)多種密碼子(密碼子的簡并性)(4)正?；蛐团c環(huán)境共同13(2017廣東六校聯(lián)考)AS綜合征是一種由于患兒腦細(xì)胞中UBE3A蛋白含量缺乏導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育性疾病。UBE3A蛋白由位

44、于15號染色體上的UBE3A基因控制合成，該基因在人腦細(xì)胞中的表達與其來源有關(guān)：來自母方的UBE3A基因可正常表達，來自父方的UBE3A基因由于鄰近的SNRPN基因產(chǎn)生的反義RNA干擾而無法表達(如圖所示)。請分析回答以下問題：(1)UBE3A蛋白是泛素蛋白酶體的核心組分之一，后者可特異性“標(biāo)記”P53蛋白并使其降解。由此可知AS綜合征患兒腦細(xì)胞中P53蛋白積累量較_。檢測P53蛋白的方法是_。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的另一途徑是通過_(細(xì)胞器)來完成的。(2)對絕大多數(shù)AS綜合征患兒和正常人的UBE3A基因進行測序，相應(yīng)部分堿基序列如圖所示。患者：TCAAGCAACGGAAA正常人：TCAAGCAG

45、CGGAAA由此判斷絕大多數(shù)AS綜合征的致病機理是：來自_方的UBE3A基因發(fā)生_，從而導(dǎo)致基因突變發(fā)生。(3)研究表明，人體非神經(jīng)組織中的來自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表達，只有在神經(jīng)組織中才會發(fā)生UBE3A基因被抑制的現(xiàn)象，說明該基因的表達具有_性。(4)動物體細(xì)胞中某對同源染色體多出一條的個體稱為“三體”?，F(xiàn)產(chǎn)前診斷出一個15號染色體為“三體”的受精卵是由正常卵細(xì)胞與異常精子受精形成的，其UBE3A基因全部正常。該受精卵可隨機丟失一條15號染色體而完成胚胎發(fā)育，則發(fā)育成AS綜合征患者的概率是_(不考慮基因突變，請用分?jǐn)?shù)表示)。(5)丙種球蛋白缺乏癥(XLA)是一種伴X染色體隱性

46、遺傳病，某家族中的XLA男性患者在未接受有效治療的前提下，一部分幼年夭折，一部分能活到四五十歲。請分析出現(xiàn)這種情況可能的兩點原因：_。解析：(1)UBE3A蛋白是泛素蛋白酶體的核心組分之一，泛素蛋白酶體可特異性標(biāo)記P53蛋白并使其降解，AS綜合征患兒腦細(xì)胞中UBE3A蛋白含量缺乏，則泛素蛋白酶體含量少，導(dǎo)致P53蛋白降解少，患兒腦細(xì)胞中P53蛋白積累量較多?？梢允褂每乖贵w雜交方法檢測某種蛋白質(zhì)。溶酶體含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌，故細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的另一途徑與溶酶體有關(guān)。(2)根據(jù)題干和圖示信息可以看出，AS綜合征的致病機理是來自母方的UBE3A基

47、因發(fā)生堿基對的替換，從而導(dǎo)致基因突變，造成體內(nèi)無法正常合成UBE3A蛋白。(3)由于只有在神經(jīng)組織中才會發(fā)生UBE3A基因被抑制的現(xiàn)象，因此可說明該基因的表達具有組織特異性。(4)三體的染色體組成為1條15號染色體來自母方，2條15號染色體來自父方。只有丟失掉母方15號染色體的受精卵可發(fā)育成AS綜合征患者，因此發(fā)育成AS綜合征患者的概率是1/3。(5)根據(jù)題干中的信息可知，XLA男性患者的基因型相同，但存活時間有區(qū)別，說明該致病基因的表達可能受到環(huán)境因素的影響，或者其他基因的表達與該致病基因的表達相關(guān)。答案：(1)多(高)抗原抗體雜交(或答“分子檢測”)溶酶體(2)母堿基(對)的替換(3)組織特異(或答“組織選擇”，“細(xì)胞特異”，“細(xì)胞選擇”)(4)1/3(5)該致病基因的表達受到環(huán)境因素的影響；其他基因的表達與該致病基因的表達相關(guān)(或其他合理答案)- 22 -