第21講基因突變和基因重組

第21講基因突變和基因重組最新考綱高頻考點(diǎn)核心素養(yǎng)1.基因重組及其意義(Ⅱ)2．基因突變的特性和因素(Ⅱ)基因突變與基因重組的本質(zhì)與類型1.科學(xué)思維——比較與綜合：基因突變、基因重組類型，育種辦法比較；批判性思維：理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)2．生命觀念——構(gòu)造與功效觀：基因突變、基因重組會(huì)影響生物性狀考點(diǎn)1基因突變一、可遺傳變異和不可遺傳變異可遺傳變異不可遺傳變異遺傳物質(zhì)與否變化發(fā)生變化不發(fā)生變化遺傳狀況能夠遺傳給后裔變異性狀僅限于當(dāng)代體現(xiàn)來源基因突變、基因重組、染色體變異環(huán)境條件變化聯(lián)系在光學(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．基因突變的實(shí)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)患者貧血的直接因素是血紅蛋白異常，根本因素是發(fā)生了基因突變，堿基對由eq\o(=,\s\up15(A),\s\do15(T))突變成eq\o(=,\s\up15(T),\s\do15(A))。2．基因突變的概念DNA分子中發(fā)生堿基對的替代、增添和缺失，而引發(fā)的基因構(gòu)造的變化。3．發(fā)生時(shí)間重要發(fā)生于有絲分裂間期或減Ⅰ分裂前的間期。4．誘發(fā)基因突變的因素(連線)eq\x(類型)eq\x(舉例)eq\x(引發(fā)突變因素)①物理因素a．亞硝酸、堿基類似物Ⅰ.影響宿主細(xì)胞DNA②化學(xué)因素b．某些病毒的遺傳物質(zhì)Ⅱ.損傷細(xì)胞內(nèi)DNA③生物因素c．紫外線、X射線Ⅲ.變化核酸堿基答案：5．基因突變的特點(diǎn)(1)普遍性：一切生物都能夠發(fā)生。(2)隨機(jī)性：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位。(3)低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。(4)不定向性：一種基因能夠向不同的方向發(fā)生突變。(5)多害少利性：大多數(shù)基因突變對生物體是有害的，但有些基因突變，可使生物獲得新性狀，適應(yīng)變化的環(huán)境。6．基因突變的成果產(chǎn)生一種以上的等位基因。7．意義(1)新基因產(chǎn)生的途徑；(2)生物變異的根原來源；(3)提供生物進(jìn)化的原始材料。判斷正誤(對的的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．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。(×)2．有絲分裂前期不會(huì)發(fā)生基因突變。(×)提示：基因突變不只發(fā)生在分裂間期。引發(fā)基因突變的因素分為外部因素和內(nèi)部因素，外部因素對DNA的損傷不僅發(fā)生在間期，而是在各個(gè)時(shí)期都有；另外，外部因素還可直接損傷DNA分子或變化堿基序列，并不是通過DNA的復(fù)制來變化堿基對，因此基因突變不只發(fā)生在間期。3．基因突變不一定會(huì)引發(fā)生物性狀的變化。(√)4．基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因。(√)提示：病毒和原核細(xì)胞的基因組構(gòu)造簡樸，基因數(shù)目少，并且普通是單個(gè)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)生的是一種新基因。5．基因突變不一定都能遺傳給后裔。(√)提示：基因突變?nèi)绻l(fā)生在有絲分裂過程中，普通不遺傳，但有些植物可能通過無性生殖傳遞給后裔。如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，能夠通過配子傳遞給后裔。6．由基因B1突變的等位基因B2可能是由于堿基對替代或堿基對插入造成的。(√)7．若沒有外界因素的影響，基因就不會(huì)發(fā)生突變，基因突變的方向是由環(huán)境決定的。(×)8．用紫外線等解決青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株與用甲基綠和吡羅紅對細(xì)胞染色觀察核酸分布所用核心技術(shù)相似。(×)9．積聚在甲狀腺細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代。(×)1．(必修2P81“學(xué)科交叉”改編)含有一種鐮刀型細(xì)胞貧血癥突變基因的個(gè)體(即雜合子)并不體現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的癥狀，由于該個(gè)體能同時(shí)合成正常和異常的血紅蛋白，并對瘧疾含有較強(qiáng)的抵抗力，鐮刀型細(xì)胞貧血癥重要流行于非洲瘧疾猖獗的地區(qū)。請根據(jù)這一事實(shí)探討突變基因?qū)Ρ镜厝松娴挠绊?。提示：鐮刀型?xì)胞貧血癥患者對瘧疾含有較強(qiáng)的抵抗力，這闡明在易患瘧疾的地區(qū)，鐮刀型細(xì)胞的突變含有有助于本地人生存的一面。即使該突變體的純合子對生存不利，但其雜合子卻有助于本地人的生存。2．(必修2P82“批判性思維”改編)基因突變頻率很低，并且大多數(shù)突變對生物體是有害的，但為什么它仍可為生物進(jìn)化提供原材料？提示：對于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率很低。但是，一種物種往往是由許多個(gè)體構(gòu)成的，就整個(gè)物種來看，在漫長的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是諸多的，其中有不少突變是有利突變，對生物的進(jìn)化有重要意義。因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料。3．(必修2P84拓展題T2改編)含有一種鐮刀型細(xì)胞貧血癥突變基因的個(gè)體(即雜合子)并不體現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的癥狀，由于該個(gè)體能同時(shí)合成正常和異常血紅蛋白，對瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力。鐮刀型細(xì)胞貧血癥重要流行于非洲瘧疾猖獗的地區(qū)。對此現(xiàn)象的解釋，對的的是(C)A．基因突變是有利的B．基因突變是有害的C．基因突變的有害性是相對的D．不含有鐮刀型細(xì)胞貧血癥突變基因的個(gè)體對瘧疾的抵抗力要強(qiáng)下圖為基因突變的機(jī)理，據(jù)圖分析下列問題：(1)圖中①②③表達(dá)引發(fā)基因突變的因素分別是物理、生物、化學(xué)。(2)圖中④⑤⑥分別表達(dá)基因突變的類型是增添、替代、缺失。(3)在細(xì)胞分裂間期易發(fā)生基因突變的因素是細(xì)胞分裂的間期進(jìn)行DNA復(fù)制，DNA復(fù)制時(shí)需要解旋成單鏈，單鏈DNA容易受到內(nèi)、外因素的影響而發(fā)生堿基的變化。(4)基因突變不一定(填“一定”或“不一定”)能遺傳給有性生殖的后裔，由于基因突變發(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過程中時(shí)，可通過無性生殖傳給后裔，但不會(huì)通過有性生殖傳給后裔；基因突變發(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過程中時(shí)，可通過有性生殖傳給后裔。(5)基因突變不一定(填“一定”或“不一定”)能產(chǎn)生等位基因，由于真核生物基因突變普通可產(chǎn)生它的等位基因，而病毒和原核細(xì)胞中不存在等位基因，其基因突變產(chǎn)生的是一種新基因?！窨枷蛲黄?基因突變概念、因素及特點(diǎn)1．(·長春質(zhì)監(jiān))下列敘述中，不能體現(xiàn)基因突變含有隨機(jī)特點(diǎn)的是(A)A．基因突變能夠發(fā)生在自然界中的任何生物體中B．基因突變能夠發(fā)生在生物個(gè)體生長發(fā)育的任何時(shí)期C．基因突變能夠發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子中D．基因突變能夠發(fā)生在同一DNA分子的不同部位解析：基因突變能夠發(fā)生在自然界中的任何生物體中，體現(xiàn)了基因突變含有普遍性的特點(diǎn)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變的隨機(jī)性涉及基因突變能夠發(fā)生在生物個(gè)體生長發(fā)育的任何時(shí)期，能夠發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上，也可發(fā)生在同一DNA分子的不同部位，B、C、D三項(xiàng)均對的。2．(·山東壽光當(dāng)代中學(xué)開學(xué)考試)如果細(xì)菌控制產(chǎn)生某種“毒蛋白”的基因發(fā)生了突變，突變造成的成果使其決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸變化以下：基因突變前：甘氨酸谷氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸基因突變后：甘氨酸谷氨酸天冬氨酸亮氨酸賴氨酸根據(jù)上述氨基酸序列擬定突變基因的變化最可能是(D)A．突變基由于一種堿基腺嘌呤替代為鳥嘌呤B．突變基由于一種堿基胞嘧啶替代為胸腺嘧啶C．突變基由于一種堿基鳥嘌呤替代為腺嘌呤D．突變基由于一種堿基的增減解析：由題意知基因突變前后，前兩個(gè)氨基酸不變，后三個(gè)氨基酸序列發(fā)生變化，闡明第二個(gè)密碼子之后的序列發(fā)生了變化，由于堿基的替代只能變化被替代的密碼子，不會(huì)影響背面的密碼子，故該突變基因最可能是因一種堿基的增減造成的。歸納總結(jié)eq\o(\s\up7(),\s\do15())基因突變的易錯(cuò)點(diǎn)(1)基因突變一定會(huì)引發(fā)基因構(gòu)造的變化，即基因中堿基排列次序(遺傳信息)的變化。(2)DNA中堿基對的增添、缺失和替代不一定是基因突變。由于基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不含有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可發(fā)生堿基對的變化，但不屬于基因突變。(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)生的是新基因。(4)基因突變不一定都能遺傳給后裔。①基因突變?nèi)绻l(fā)生在有絲分裂過程中，普通不遺傳給后裔，但有些植物可能通過無性生殖遺傳給后裔。②如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，能夠通過配子遺傳給后裔。●考向突破2基因突變與生物性狀的關(guān)系3．(·江西新余模擬)周期性共濟(jì)失調(diào)是一種編碼細(xì)胞膜上的鈣離子通道蛋白的基因發(fā)生突變造成的遺傳病，該突變基因?qū)?yīng)的mRNA的長度不變，但合成的肽鏈縮短使通道蛋白構(gòu)造異常而造成的遺傳病。下列有關(guān)該病的敘述對的的是(D)A．翻譯的肽鏈縮短闡明編碼的基因一定發(fā)生了堿基對的缺失B．突變造成基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基互補(bǔ)配對原則發(fā)生變化C．該病例闡明了基因能通過控制酶的合成來控制生物的性狀D．該病可能是由于堿基對的替代而造成終止密碼提前出現(xiàn)解析：翻譯的肽鏈縮短可能是發(fā)生了堿基對的缺失，也可能是編碼的基因發(fā)生了堿基對的替代或增添，造成mRNA中提前出現(xiàn)終止密碼，A錯(cuò)誤，D對的；突變不會(huì)造成基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基互補(bǔ)配對原則變化，B錯(cuò)誤；細(xì)胞膜上鈣離子通道蛋白是一種構(gòu)造蛋白，該病例闡明了基因能通過控制蛋白質(zhì)的構(gòu)造直接控制生物的性狀，C錯(cuò)誤。4．(·黑龍江大慶鐵人中學(xué)高三模擬)下表為部分基因與細(xì)胞癌變的關(guān)系。下列有關(guān)敘述對的的是(D)基因種類基因狀態(tài)成果抑癌基因APC失活細(xì)胞突變原癌基因K－ran活化細(xì)胞快速增殖抑癌基因DCC失活癌細(xì)胞形變抑癌基因p53失活腫瘤擴(kuò)大其它基因異常癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移A.表格中與癌變有關(guān)的基因都是由正?；蛲蛔兌鴣淼腂．原癌基因的失活和抑癌基因的活化都是細(xì)胞癌變的內(nèi)因C．癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與“其它基因”正常體現(xiàn)有關(guān)D．細(xì)胞的癌變受多個(gè)基因和環(huán)境條件的共同影響解析：原癌基因和抑癌基因在正常細(xì)胞中存在，不是由正?；蛲蛔兌鴣淼模珹錯(cuò)誤；根據(jù)表格信息知原癌基因的活化和抑癌基因的失活是細(xì)胞癌變的內(nèi)因，B錯(cuò)誤；癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與“其它基因”異常體現(xiàn)有關(guān)，C錯(cuò)誤；細(xì)胞的癌變受多個(gè)基因和環(huán)境條件的共同影響，D對的。整合提高eq\o(\s\up7(),\s\do15())基因突變與生物性狀的關(guān)系(1)基因突變對生物性狀變化的影響堿基對影響范疇對氨基酸序列的影響替代小只變化1個(gè)氨基酸或不變化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)基因突變可變化生物性狀的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肽鏈中氨基酸種類變化；以上變化會(huì)引發(fā)蛋白質(zhì)的構(gòu)造和功效變化，進(jìn)而引發(fā)生物性狀的變化。3基因突變未引發(fā)生物性狀變化的4大因素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，引發(fā)了mRNA上的密碼子變化，但由于一種氨基酸可對應(yīng)多個(gè)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(shí)突變基因控制的性狀不變化。③隱性突變：若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一種A→a，此時(shí)性狀也不變化。④有些突變變化了蛋白質(zhì)中個(gè)別位置的氨基酸，但該蛋白質(zhì)的功效不變?！窨枷蛲黄?變異類型的判斷5．(·河南南陽一中考試)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(gè)體之比也為21，這個(gè)成果從遺傳學(xué)角度可作出合理解釋的是(B)A．該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雌配子致死B．該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)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(gè)體致死D．X染色體片段發(fā)生缺失可造成突變型，且缺失會(huì)造成雌配子致死解析：突變型雌果蠅的后裔中雄性有1/2死亡，闡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(huì)出現(xiàn)一種體現(xiàn)型，且不會(huì)引發(fā)雌雄個(gè)體數(shù)量的差別；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(gè)體致死，有關(guān)基因用D、d表達(dá)，則子代為1XDXd(突變型♀)1XdXd(野生型♀)1XDY(死亡)1XdY(野生型♂)；若X染色體片段發(fā)生缺失可造成突變型，且缺失會(huì)造成雌配子致死，則子代中會(huì)出現(xiàn)一種體現(xiàn)型，且不會(huì)引發(fā)雌雄個(gè)體數(shù)量的差別。6．(·巢湖質(zhì)檢)如圖是某二倍體動(dòng)物細(xì)胞分裂示意圖，其中字母表達(dá)基因。據(jù)圖判斷對的的是(D)A．此細(xì)胞含有4個(gè)染色體組，8個(gè)DNA分子B．此動(dòng)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(gè)染色體組，8個(gè)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；圖中一條染色體的姐妹染色單體相似位置的基由于D和d，其對應(yīng)的同源染色體上含有d、d，但不能擬定是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。整合提高eq\o(\s\up7(),\s\do15())1.可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷鑒定辦法2．顯性突變和隱性突變的鑒定(1)類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性突變：aa→Aa當(dāng)代體現(xiàn),隱性突變：AA→Aa當(dāng)代不體現(xiàn)，一旦體現(xiàn),即為純合子))(2)鑒定辦法①選用突變體與其它已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀體現(xiàn)判斷。②讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷?？键c(diǎn)2基因重組1．概念2．類型類型發(fā)生時(shí)期實(shí)質(zhì)圖像自由組合型減Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基因自由組合交叉交換型減Ⅰ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.成果產(chǎn)生新的基因型，造成重組性狀出現(xiàn)。4．應(yīng)用雜交育種。5．意義(1)是生物變異的來源之一；(2)對生物的進(jìn)化也含有重要的意義。判斷正誤(對的的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．受精過程中可進(jìn)行基因重組。(×)提示：多個(gè)精子和多個(gè)卵細(xì)胞之間有多個(gè)結(jié)合方式，造成后裔性狀多個(gè)多樣，但不屬于基因重組。2．親子代之間的差別重要是由基因重組造成的。(√)3．減數(shù)分裂四分體時(shí)期，姐妹染色單體的局部交換可造成基因重組。(×)4．Aa自交，因基因重組造成子代發(fā)生性狀分離。(×)提示：含有一對相對性狀的雜合子自交，后裔發(fā)生性狀分離，根本因素是等位基因的分離，而不是基因重組。5．有絲分裂和減數(shù)分裂過程中非同源染色體之間均可發(fā)生自由組合，造成基因重組。(×)6．純合子自交因基因重組造成子代性狀分離。(×)7．一對等位基因存在基因重組，一對同源染色體不存在基因重組。(×)8．非同源染色體自由組合，造成在減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因重組。(√)(必修2P83“思考與討論”改編)父母和兒女之間、同一父母的兄弟或姐妹之間性狀體現(xiàn)上有較大差別，其重要因素是(B)A．基因突變 B．基因重組C．環(huán)境影響 D．涉及A、B、C三項(xiàng)解析：進(jìn)行有性生殖的生物，親子代之間性狀的差別重要源自基因重組。如圖a、b為某二倍體生物細(xì)胞分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像，據(jù)圖分析下列問題：(1)圖a細(xì)胞處在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，細(xì)胞中的1、2號染色體因交叉交換發(fā)生了基因重組。(2)圖b細(xì)胞處在減數(shù)第一次分裂后期，該細(xì)胞的名稱為初級精母細(xì)胞，該時(shí)期細(xì)胞可發(fā)生非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組?！窨枷蛲黄?基因重組的范疇、類型和意義1．(·湖南師大附中摸底)下面有關(guān)基因重組的說法，不對的的是(B)A．基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，是生物變異的重要來源B．基因重組產(chǎn)生原來沒有的新基因，從而變化基因中的遺傳信息C．基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會(huì)體現(xiàn)為新的體現(xiàn)型D．基因重組能產(chǎn)生原來沒有的新性狀組合解析：基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合，是生物變異的重要來源；基因重組不能產(chǎn)生新基因，但可產(chǎn)生新的基因型，基因突變變化基因中的遺傳信息，進(jìn)而產(chǎn)生原來沒有的新基因；由于性狀的顯隱性關(guān)系，基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會(huì)體現(xiàn)為新的體現(xiàn)型；由于控制不同性狀的基因的重新組合，進(jìn)而可產(chǎn)生原來沒有的新性狀組合。2．(·山東壽光當(dāng)代中學(xué)開學(xué)考試)基因重組是生物變異的重要來源之一，下列有關(guān)基因重組的敘述中，對的的是(A)A．加熱殺死后的S型菌和R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，可分離出活S型菌的因素是R型菌發(fā)生了基因重組B．基因型為Aa的個(gè)體自交，因基因重組而造成子代性狀分離C．造成同卵雙生姐妹間性狀上差別的重要因素是基因重組D．非同源染色體之間的片段交換可能造成基因重組解析：加熱殺死后的S型菌和R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，分離出活S型菌是由于R型菌發(fā)生了基因重組；基因型為Aa的個(gè)體自交，因等位基因分離而造成子代性狀分離；造成同卵雙生姐妹間性狀上差別的重要因素是突變、環(huán)境等因素；非同源染色體之間的片段交換造成染色體變異(易位)。易錯(cuò)提示1交叉交換≠基因重組。如果交叉交換發(fā)生在同源染色體之間叫基因重組；如果發(fā)生在非同源染色體之間叫易位，屬于染色體構(gòu)造變異。2精卵結(jié)合并沒有發(fā)生基因重組。來自父方、母方的染色體為同源染色體，每一對同源染色體上都有控制同一性狀的基因。3基因重組在人工操作下也能夠?qū)崿F(xiàn)，如基因工程、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化中都發(fā)生了基因重組?！窨枷蛲黄?細(xì)胞分裂圖中基因突變和基因重組的判斷3．(·福建漳州模擬)如圖為某哺乳動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞分裂的示意圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)A．該細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組B．該細(xì)胞所處時(shí)期出現(xiàn)在受精作用開始后C．該細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為AB或aBD．該細(xì)胞形成過程中可能發(fā)生了基因突變解析：題圖為減Ⅱ后期的次級卵母細(xì)胞，該細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，A對的；次級卵母細(xì)胞的減Ⅱ后期出現(xiàn)在受精作用開始后，B對的；次級卵母細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，所含細(xì)胞質(zhì)較多的部分將是卵細(xì)胞，基因型應(yīng)是aB，C錯(cuò)誤；由同一染色體復(fù)制來的姐妹染色單體形成的子染色體相似位置的基因應(yīng)當(dāng)相似，圖中A和a不同，則該細(xì)胞形成過程中可能發(fā)生了基因突變，D對的。4．(·河北冀州中學(xué)月考)如圖表達(dá)雄果蠅(2N＝8)進(jìn)行某種細(xì)胞分裂時(shí)，處在不同階段細(xì)胞(Ⅰ～Ⅳ)中遺傳物質(zhì)或其載體(①～③)的數(shù)量。下列敘述對的的是(C)A．能發(fā)生Ⅰ→Ⅱ或Ⅲ→Ⅳ的變化，期間易發(fā)生基因突變B．在Ⅱ階段的細(xì)胞內(nèi)，有2對同源染色體C．在Ⅳ階段的細(xì)胞內(nèi)，可能發(fā)生基因重組D．在Ⅱ、Ⅳ階段的細(xì)胞內(nèi)，都可能含有兩條Y染色體解析：Ⅲ→Ⅳ能夠表達(dá)減數(shù)第一次分裂前的間期或有絲分裂間期，因此易發(fā)生基因突變，但正常狀況下沒有Ⅰ→Ⅱ的變化，A錯(cuò)誤；在Ⅱ階段的細(xì)胞內(nèi)，沒有同源染色體，B錯(cuò)誤；在Ⅳ階段的細(xì)胞內(nèi)，同源染色體的非姐妹染色單體交叉交換，非同源染色體上的非等位基因自由組合，都可能發(fā)生基因重組，C對的；在Ⅱ階段的細(xì)胞內(nèi)，由于同源染色體的分離，可能含有一條Y染色體，也可能沒有；而在Ⅳ階段的細(xì)胞內(nèi)，只含有一條Y染色體，D錯(cuò)誤。技巧點(diǎn)撥eq\o(\s\up7(),\s\do15())基因重組和基因突變判斷辦法(1)根據(jù)親代基因型判斷：①如果親代基因型為BB或bb，而后裔中出現(xiàn)b或B的因素是基因突變。②如果親代細(xì)胞的基因型為Bb，而子代細(xì)胞中出現(xiàn)BB或bb的因素是基因突變或交叉交換。(2)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交換。(3)根據(jù)染色體圖示判斷：①如果是有絲分裂中期圖中，兩條姐妹染色單體上的兩基因不同，則為基因突變的成果。(如圖甲)②如果是減數(shù)第一次分裂中期圖中，兩條姐妹染色單體上的兩基因(同白或同黑)不同，則為基因突變的成果。(如圖甲)③如果是減數(shù)第二次分裂中期圖中，兩條姐妹染色單體上的兩基因(顏色不一致)不同，則為交叉交換(基因重組)的成果。(如圖乙)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，因素是三者細(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)生堿基對的替代、增添和缺失，而引發(fā)的基因構(gòu)造的變化。3．基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根原來源，是生物進(jìn)化的原始材料。4．基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合?；蛑亟M也是生物變異的來源之一，對生物的進(jìn)化也含有重要的意義。5．基因重組來源于減數(shù)分裂形成配子時(shí)，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交換。誘變因素不能決定基因突變的方向：誘變因素可提高基因突變的頻率，但不會(huì)決定基因突變的方向，基因突變含有不定向性的特點(diǎn)。基因突變時(shí)堿基對的變化可多可少：基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的變化，只要是基因分子構(gòu)造內(nèi)的變化，1個(gè)堿基對的變化叫基因突變，多個(gè)堿基對的變化也叫基因突變。基因突變不會(huì)變化DNA上基因的數(shù)目和位置：基因突變發(fā)生在基因內(nèi)部，只是產(chǎn)生了新的等位基因，并沒有變化DNA上基因的數(shù)目和位置?；蛲蛔兊睦c害取決于環(huán)境或研究對象的不同，如小麥的高稈對小麥本身有利，但對增產(chǎn)不利。如果是有絲分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，則為基因突變的成果。如果是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，則是基因突變或交叉交換的成果。自然條件下，原核生物普通不能進(jìn)行基因重組。但是特殊狀況下能夠，如肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化?；蛑亟M只產(chǎn)生新的性狀組合，不產(chǎn)生新性狀。1．(·江蘇卷)人鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因突變造成的，血紅蛋白β鏈第6個(gè)氨基酸的密碼子由GAG變?yōu)镚UG，造成編碼的谷氨酸被置換為纈氨酸。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(A)A．該突變變化了DNA堿基對內(nèi)的氫鍵數(shù)B．該突變引發(fā)了血紅蛋白β鏈構(gòu)造的變化C．在缺氧狀況下患者的紅細(xì)胞易破裂D．該病不屬于染色體異常遺傳病解析：人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病的根本因素是基因突變，由于血紅蛋白基因中堿基對替代造成的蛋白質(zhì)構(gòu)造異常，患者的紅細(xì)胞呈鐮刀型，容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成死亡。鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于血紅蛋白基因中T—A堿基對被替代成A—T，A—T堿基對和C—G堿基對的數(shù)目均不變，故氫鍵數(shù)目不變，A錯(cuò)誤；血紅蛋白基因中堿基對的替代造成基因構(gòu)造變化，進(jìn)而造成血紅蛋白構(gòu)造異常，B對的；患者的紅細(xì)胞呈鐮刀型，容易破裂，使人患溶血性貧血，C對的；鐮刀型貧血癥屬于單基因遺傳病，不屬于染色體異常遺傳病，D對的。故選A。2．(·全國卷Ⅰ)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長，其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長，但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長，N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長。將M和N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后，再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷，下列說法不合理的是(C)A．突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B．突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來的C．突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD．突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移解析：大腸桿菌屬于原核生物，其突變只有基因突變一種類型，突變體M在基本培養(yǎng)基上不能生長，但可在添加氨基酸甲的培養(yǎng)基上生長，闡明突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失，A、B對的；將M與N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間后，形成了另一種大腸桿菌X，闡明突變體M與N共同培養(yǎng)時(shí)，兩者之間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移(基因重組)，形成了大腸桿菌X，突變體M與N之間的基因重組發(fā)生在DNA水平，RNA不能與DNA發(fā)生重組，C錯(cuò)誤，D對的。3．(·江蘇卷)下列過程不涉及基因突變的是(C)A．經(jīng)紫外線照射后，獲得紅色素產(chǎn)量更高的紅酵母B．運(yùn)用CRISPR/Cas9技術(shù)替代某個(gè)基因中的特定堿基C．黃瓜開花階段用2,4－D誘導(dǎo)產(chǎn)生更多雌花，提高產(chǎn)量D．香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替代，增加患癌風(fēng)險(xiǎn)解析：本題考察基因突變的有關(guān)知識(shí)。經(jīng)紫外線照射可誘導(dǎo)基因發(fā)生突變，從而獲得紅色素產(chǎn)量高的紅酵母，A不符合題意；運(yùn)用CRISPR/Cas9技術(shù)替代某個(gè)基因中的特定堿基屬于基因突變，B不符合題意；黃瓜開花階段用2,4－D誘導(dǎo)產(chǎn)生更多雌花的機(jī)理是影響細(xì)胞的分化，不涉及基因突變，C符合題意；香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替代，屬于基因突變，D不符合題意。4．(·天津卷)基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內(nèi)某精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)同源染色體變化示意圖以下。下列敘述對的的是(B)A．三對等位基因的分離均發(fā)生在次級精母細(xì)胞中B．該細(xì)胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子C．B(b)與D(d)間發(fā)生重組，遵照基因自由組合定律D．非姐妹染色單體發(fā)生交換造成了染色體構(gòu)造變異解析：由圖可知，基因b所在的片段發(fā)生了交叉交換，因此等位基因B和b的分離發(fā)生在初級精母細(xì)胞和次級精母細(xì)胞中，而等位基因A、a和D、d的分離只發(fā)生在初級精母細(xì)胞中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若不發(fā)生交叉交換，該細(xì)胞將產(chǎn)生AbD和aBd兩種精子，但由于基因b所在的片段發(fā)生了交叉交換，因此該細(xì)胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子，B項(xiàng)對的；基因B(b)與D(d)位于同一對同源染色體上，它們之間的遺傳不遵照基因自由組合定律，C項(xiàng)錯(cuò)誤；同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交換造成了基因重組，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(·天津卷)枯草桿菌野生型與某一突變型的差別見下表：枯草桿菌核糖體S12蛋白第55－58位的氨基酸序列鏈霉素與核糖體的結(jié)合在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率(%)野生型…—P—eq\x(K)—K—P—…能0突變型…—P—eq\x(R)—K—P—…不能100下列敘述對的的是(A)A．S12蛋白構(gòu)造變化使突變型含有鏈霉素抗性B．鏈霉素通過與核糖體結(jié)合克制其轉(zhuǎn)錄功效C．突變型的產(chǎn)生是由于堿基對的缺失所致D．鏈霉素能夠誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生對應(yīng)的抗性突變解析：枯草桿菌野生型與某一突變型的差別是S12蛋白構(gòu)造變化造成的，突變型能在含鏈霉素的培養(yǎng)基中100%存活，闡明突變型含有鏈霉素抗