第七單元 生物的變異與進(jìn)化

第七單元eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(生物的變異與進(jìn)化))第一講基因突變和基因重組知識(shí)點(diǎn)一基因突變[系統(tǒng)主干知識(shí)]1．變異類型概述(1)不可遺傳的變異eq\o(→,\s\up7(原因))環(huán)境變化，遺傳物質(zhì)未變。eq\a\vs4\al(2,)2．基因突變(1)基因突變的實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥①患者貧血的直接原因是血紅蛋白異常，根本原因是發(fā)生了基因突變，堿基對(duì)由eq\o(=,\s\up7(A),\s\do5(T))替換成eq\o(=,\s\up7(T),\s\do5(A))。②用光學(xué)顯微鏡能否觀察到紅細(xì)胞形狀的變化？能(填“能”或“不能”)。(2)概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失→基因結(jié)構(gòu)的改變。(3)時(shí)間：主要發(fā)生于有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。(4)誘發(fā)基因突變的因素(連線)(5)基因突變的特點(diǎn)3．基因突變的意義[聚焦關(guān)鍵微點(diǎn)]一、澄清概念——所用教材的關(guān)鍵語(yǔ)句要理解透1．基因突變是DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。(1)基因突變會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變。(√)(2)基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因。(√)(3)基因突變不一定都能遺傳給后代。(√)(4)高等生物中基因突變只發(fā)生在生殖細(xì)胞中。(×)(5)基因突變必然引起個(gè)體表現(xiàn)型發(fā)生改變。(×)2．基因突變?cè)谏锝缡瞧毡榇嬖诘?，隨機(jī)發(fā)生的、不定向的，在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。(1)基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在一個(gè)基因可突變成多個(gè)等位基因。(×)(2)在沒有外界不良因素的影響下，生物不會(huì)發(fā)生基因突變。(×)(3)新型冠狀病毒也會(huì)發(fā)生基因突變。(√)(4)誘變因素可以提高突變頻率并決定基因突變的方向。(×)二、科學(xué)思維——新版教材的教考導(dǎo)向需領(lǐng)悟好(新人教版必修2P82“思考·討論”)結(jié)腸癌是一種常見的消化道惡性腫瘤。下圖是解釋結(jié)腸癌發(fā)生的簡(jiǎn)化模型，請(qǐng)觀察并回答問題。(1)從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么？提示：從基因角度分析，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是相關(guān)基因(包括抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)發(fā)生了突變。(2)健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎？提示：健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因。(3)根據(jù)圖示推測(cè)，癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，具有哪些明顯的特點(diǎn)？提示：據(jù)圖示可以推測(cè)，與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞所具有的特點(diǎn)是呈球形、增殖快、容易發(fā)生轉(zhuǎn)移等。[深化拓展提能]1．歸納基因突變的原因及與進(jìn)化的關(guān)系2．概括基因突變對(duì)蛋白質(zhì)與性狀的影響(1)基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的替換、增添、缺失對(duì)氨基酸序列的影響大小類型影響范圍對(duì)氨基酸序列的影響替換小可改變1個(gè)氨基酸或不改變，也可能使翻譯提前終止增添大插入位置前不影響，影響插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列增添或缺失3個(gè)堿基小增添或缺失位置增加或缺失一個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)的序列(2)基因突變未引起生物性狀改變的三大原因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(jiǎn)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(duì)應(yīng)多種密碼子，若新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對(duì)應(yīng)的是同一種氨基酸，此時(shí)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(gè)A→a，此時(shí)性狀也不改變。[題點(diǎn)全訓(xùn)過關(guān)]題點(diǎn)(一)基因突變的原理和特點(diǎn)[典例1](2021·濟(jì)南歷下區(qū)模擬)人類β-地中海貧血癥是一種由β-珠蛋白基因突變引起的單基因遺傳病，該基因存在多種突變類型。甲患者珠蛋白β鏈第17、18位氨基酸缺失；乙患者β珠蛋白基因中發(fā)生了一個(gè)堿基對(duì)的替換，導(dǎo)致β鏈縮短。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．甲、乙患者的致病基因位于染色體的相同位置B．甲患者珠蛋白β鏈氨基酸的缺失是基因中堿基對(duì)連續(xù)的缺失所致C．乙患者基因突變位點(diǎn)之后的堿基序列都發(fā)生了改變D．通過染色體檢查不能診斷該病攜帶者和患者[解析]在真核細(xì)胞中，由于基因突變形成的都是等位基因，控制甲、乙患者貧血癥的基因均為β珠蛋白基因，位于同源染色體的相同位置上，A正確；甲患者的珠蛋白β鏈第17、18位氨基酸缺失，說明甲患者珠蛋白β鏈氨基酸的缺失是基因中堿基對(duì)連續(xù)的缺失所致，B正確；乙患者β-珠蛋白基因中發(fā)生了一個(gè)堿基對(duì)的替換，導(dǎo)致β鏈縮短，說明其發(fā)生基因突變后導(dǎo)致翻譯過程中提前出現(xiàn)終止密碼，而發(fā)生突變位點(diǎn)之后的堿基序列未發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；人類β-地中海貧血癥是一種單基因遺傳病，因此不能通過染色體檢查來確診該病的攜帶者和患者，D正確。[答案]C[易錯(cuò)提醒]辨析基因突變的一個(gè)“一定”和三個(gè)“不一定”項(xiàng)目?jī)?nèi)容解讀一個(gè)“一定”基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變基因突變使基因中堿基排列順序發(fā)生改變?nèi)齻€(gè)“不一定”DNA中堿基對(duì)的增添、缺失和替換不一定是基因突變基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可發(fā)生堿基對(duì)的改變，但不屬于基因突變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，一般不遺傳給后代，但有些植物可能通過無性生殖遺傳給后代。②如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子遺傳給后代[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1．下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是()A．高等生物中基因突變只發(fā)生在生殖細(xì)胞中B．基因突變必然引起個(gè)體表現(xiàn)型發(fā)生改變C．環(huán)境中的某些物理因素可引起基因突變D．根細(xì)胞的基因突變是通過有性生殖傳遞的解析：選C高等生物中基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞或生殖細(xì)胞中，A錯(cuò)誤。由于密碼子的簡(jiǎn)并性，基因突變不一定引起個(gè)體表現(xiàn)型發(fā)生改變；顯性純合子中只有一個(gè)基因發(fā)生隱性突變，表現(xiàn)型也不發(fā)生改變，B錯(cuò)誤。環(huán)境中的某些物理因素如射線可引起基因突變，C正確。根細(xì)胞不是生殖細(xì)胞，其基因突變只能通過無性生殖傳遞，D錯(cuò)誤。2．(2021·天水模擬)下列關(guān)于基因突變的說法，錯(cuò)誤的是()A．基因突變一定會(huì)導(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B．基因突變會(huì)產(chǎn)生新的基因，基因種類增加，但基因的數(shù)目和位置并未改變C．基因突變只發(fā)生在分裂過程中，高度分化的細(xì)胞不會(huì)發(fā)生基因突變D．RNA病毒中突變指RNA中堿基的改變、增添和缺失，其突變率遠(yuǎn)大于DNA的突變率解析：選C基因突變一定會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，由于密碼子的簡(jiǎn)并性等原因，基因突變不一定引起生物性狀的改變，A正確；基因突變是基因內(nèi)部堿基序列的改變，基因數(shù)目和位置不變，B正確；基因突變普遍存在，可以發(fā)生在分裂的細(xì)胞中，也可以發(fā)生在高度分化的細(xì)胞中，C錯(cuò)誤；RNA病毒的遺傳物質(zhì)是單鏈RNA，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，其突變率遠(yuǎn)大于DNA的突變率，D正確。題點(diǎn)(二)基因突變與生物性狀的關(guān)系[典例2]豌豆的高莖對(duì)矮莖為顯性，受一對(duì)等位基因M/m控制。M基因控制合成的酶能促進(jìn)赤霉素的合成，與此酶相比，m基因控制合成的酶只在第229位由丙氨酸(GCU、GCC、GCA、GCG)變?yōu)樘K氨酸(ACU、ACC、ACA、ACG)，失去了原有的酶活性。下列敘述正確的是()A．M基因突變?yōu)閙基因是因?yàn)镚—C替換為A—TB．M基因突變?yōu)閙基因后導(dǎo)致三個(gè)密碼子發(fā)生改變C．赤霉素是M基因的表達(dá)產(chǎn)物，能促進(jìn)豌豆莖的生長(zhǎng)D．在雜合體Mm中，M基因表達(dá)，m基因不表達(dá)[解析]根據(jù)第“229位由丙氨酸(GCU、GCC、GCA、GCG)變?yōu)樘K氨酸(ACU、ACC、ACA、ACG)”，說明M基因突變?yōu)閙基因是因?yàn)镚—C替換為A—T，A正確；由A項(xiàng)分析可知，M基因突變?yōu)閙基因后導(dǎo)致一個(gè)密碼子發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；M基因控制合成的酶能促進(jìn)赤霉素的合成，故赤霉素不是M基因的表達(dá)產(chǎn)物，C錯(cuò)誤；在雜合體Mm中，M基因表達(dá)，m基因也表達(dá)，只是表達(dá)的酶失去了原有的酶活性，D錯(cuò)誤。[答案]Aeq\a\vs4\al([規(guī)律方法])基因突變機(jī)理的“二確定”(1)確定突變的形式：若只是一個(gè)氨基酸發(fā)生改變，則一般為堿基對(duì)的替換；若氨基酸序列發(fā)生大的變化，則一般為堿基對(duì)的增添或缺失。(2)確定替換的堿基對(duì)：一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄成的mRNA的堿基序列判斷。若只有一個(gè)堿基不同，則該堿基所對(duì)應(yīng)的基因中的堿基即為替換堿基。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]3．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·遼寧卷)吖啶橙是一種誘變劑，能夠使DNA分子的某一位置上增加或減少一對(duì)或幾對(duì)堿基。若使用吖啶橙誘變基因，不可能產(chǎn)生的結(jié)果是()A．突變基因表達(dá)的肽鏈延長(zhǎng)B．突變基因表達(dá)的肽鏈縮短C．突變基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA堿基序列發(fā)生改變D．突變基因所在染色體上增加或減少了一個(gè)染色體片段解析：選D基因突變時(shí)，堿基對(duì)的增添、缺失和替換都有可能導(dǎo)致終止密碼提前或者滯后出現(xiàn)，從而導(dǎo)致肽鏈縮短或延長(zhǎng)；轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，突變基因堿基序列的改變會(huì)導(dǎo)致mRNA堿基序列發(fā)生改變；基因突變會(huì)產(chǎn)生新基因，但不會(huì)改變?nèi)旧w上基因的位置和數(shù)量，染色體上不會(huì)增加或減少染色體片段。4．(2020·三明模擬)TaySachs病是一種基因病，可能是由于基因突變從而產(chǎn)生異常酶引起的。下表為正常酶和異常酶的部分氨基酸序列。根據(jù)相關(guān)信息，推斷異常酶的mRNA不同于正常酶的mRNA的原因是()酶的種類密碼子位置正常酶4567蘇氨酸(ACU)絲氨酸(UCU)纈氨酸(GUU)谷氨酰胺(CAG)異常酶蘇氨酸(ACU)酪氨酸(UAC)絲氨酸(UCU)纈氨酸(GUU)A．第5個(gè)密碼子中插入堿基AB．第6個(gè)密碼子前UCU被刪除C．第7個(gè)密碼子中的C被G替代D．第5個(gè)密碼子前插入U(xiǎn)AC解析：選D分析表格可知，正常酶的第4～7個(gè)密碼子依次為ACU、UCU、GUU、CAG，而異常酶的第4～7個(gè)密碼子依次為ACU、UAC、UCU、GUU，比較正常酶和異常酶的密碼子可知，最可能是第5個(gè)密碼子前插入了UAC，致使該位點(diǎn)后的密碼子都向后移了一個(gè)位點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)二基因重組[系統(tǒng)主干知識(shí)]1．概念2．類型(1)交叉互換：同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換(發(fā)生在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期)。(2)自由組合：位于非同源染色體上非等位基因自由組合(發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期)。3．結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。4．意義及應(yīng)用[聚焦關(guān)鍵微點(diǎn)]一、澄清概念——所用教材的關(guān)鍵語(yǔ)句要理解透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重新組合。(1)基因重組只能產(chǎn)生新基因型和重組性狀，不能產(chǎn)生新基因和新性狀。(√)(2)原核生物不存在基因重組，而真核生物的受精過程中可進(jìn)行基因重組。(×)(3)親代Aa自交，因基因重組導(dǎo)致子代發(fā)生性狀分離。(×)(4)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。(×)(5)一對(duì)等位基因不存在基因重組，一對(duì)同源染色體也不存在基因重組。(×)二、科學(xué)思維——新版教材的教考導(dǎo)向需領(lǐng)悟好(新人教版必修2P84“思維訓(xùn)練”)某研究團(tuán)隊(duì)調(diào)查了4家醫(yī)院2006～2013年確診的肺癌患者1303人，其中吸煙的有823人，占患者總數(shù)的63.16%；同時(shí)，他們調(diào)查健康人作為對(duì)照，在1303名健康人中，吸煙的有509人，占39.06%。基于該調(diào)查結(jié)果，甲乙兩人得出了不同結(jié)論。甲認(rèn)為吸煙與肺癌患病率之間存在因果關(guān)系，吸煙會(huì)使肺癌患病率升高。乙認(rèn)為上述調(diào)查不足以說明吸煙與肺癌患病率之間有因果關(guān)系，只能說明二者之間具有較高的相關(guān)性。乙在同甲辯論時(shí)說：“吸煙的人平時(shí)都攜帶打火機(jī)，你能說帶打火機(jī)與患肺癌之間有因果關(guān)系嗎？”1．你認(rèn)為能否從該調(diào)查中得出吸煙會(huì)導(dǎo)致肺癌患病率升高的結(jié)論？如果能，對(duì)不吸煙人群中仍有少數(shù)人患肺癌如何解釋？如果不能，對(duì)吸煙與肺癌患病率的高相關(guān)性該如何解釋？提示：只依靠材料中的兩個(gè)調(diào)查，無法得出吸煙會(huì)導(dǎo)致肺癌患病率升高的結(jié)論，但能得出吸煙與肺癌之間存在很高的相關(guān)性。細(xì)胞的癌變是多個(gè)基因突變的共同結(jié)果，吸煙提高了基因突變的頻率，就增加了患肺癌的概率；但不能說吸煙一定會(huì)導(dǎo)致患肺癌。2．基于上面的討論，結(jié)合其他例子，談?wù)勀銓?duì)生物學(xué)中因果關(guān)系的復(fù)雜性和概率性的認(rèn)識(shí)。提示：因果關(guān)系包括一因多果、多因一果和多因多果等，比如：導(dǎo)致癌癥發(fā)生的因素很多，吸煙與癌癥之間是多因一果，因此吸煙可能會(huì)導(dǎo)致癌癥發(fā)生概率提高。[深化拓展提能]列表對(duì)比基因突變與基因重組項(xiàng)目基因突變基因重組發(fā)生時(shí)期主要發(fā)生在：①有絲分裂間期②MⅠ分裂前的間期①M(fèi)Ⅰ分裂后期②MⅠ分裂前期產(chǎn)生原因物理、化學(xué)、生物因素引起↓堿基對(duì)的增添、缺失、替換↓導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變交叉互換、自由組合↓基因重新組合應(yīng)用誘變育種雜交育種聯(lián)系①都使生物產(chǎn)生可遺傳的變異②在長(zhǎng)期進(jìn)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)③二者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表現(xiàn)型[題點(diǎn)全訓(xùn)過關(guān)]題點(diǎn)(一)基因重組的概念、特點(diǎn)和意義[典例1](2020·天津二模)如圖表示三種類型的基因重組，下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲、乙兩種類型的基因重組是孟德爾自由組合定律的基礎(chǔ)B．控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因是不會(huì)發(fā)生基因重組的，但可能發(fā)生基因突變C．R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌中的基因重組與丙中的基因重組相似D．甲、乙兩種類型的基因重組在減數(shù)分裂的同一個(gè)時(shí)期發(fā)生，并且甲和乙中的基因重組都發(fā)生于同源染色體之間[解析]圖甲表示交叉互換，圖乙表示基因的自由組合，所以只有乙類型的基因重組是孟德爾自由組合定律的基礎(chǔ)，A錯(cuò)誤。若分別位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因共同控制一對(duì)相對(duì)性狀，則減數(shù)分裂過程中，控制該對(duì)相對(duì)性狀的基因能發(fā)生基因重組，B錯(cuò)誤。S型細(xì)菌的DNA將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，類似于基因工程，原理是基因重組，C正確。圖甲表示交叉互換，形成時(shí)間是減數(shù)第一次分裂的前期發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間；圖乙表示基因的自由組合，形成時(shí)間是減數(shù)第一次分裂的后期，發(fā)生在非同源染色體之間，D錯(cuò)誤。[答案]Ceq\a\vs4\al([易錯(cuò)提醒])對(duì)基因重組認(rèn)識(shí)的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)分析(1)基因重組只是原有基因間的重新組合。(2)自然條件下基因重組發(fā)生在配子形成過程中，而不是受精作用發(fā)生時(shí)。(3)基因重組一般發(fā)生于有性生殖產(chǎn)生配子的過程中，無性生殖的生物不發(fā)生，有性生殖的個(gè)體體細(xì)胞增殖時(shí)也不會(huì)發(fā)生。(4)雜合子(Aa)自交產(chǎn)生的子代出現(xiàn)性狀分離，不屬于基因重組的原因是A、a控制的性狀是同一性狀中的不同表現(xiàn)型，而非不同性狀。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1．(2021·鄂州期末)下列有關(guān)基因重組的敘述，錯(cuò)誤的是()A．非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組B．兩條非同源染色體之間互換片段也屬于基因重組C．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)可以證明細(xì)菌之間也可以發(fā)生基因重組D．同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換可引起基因重組解析：選B非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致其上的非等位基因自由組合，即導(dǎo)致基因重組，A正確；兩條非同源染色體之間互換片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(易位)，B錯(cuò)誤；肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)可以證明細(xì)菌之間也可以發(fā)生基因重組，C正確；同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換可引起基因重組，D正確。2．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·江蘇卷)交換是基因重組的基礎(chǔ)，A、B兩基因交換的3種模式圖如下。下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲和乙的交換都會(huì)產(chǎn)生新的重組類型配子AbB．乙和丙的交換都會(huì)產(chǎn)生新的重組類型配子aBC．甲、乙和丙的交換都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期D．甲、乙和丙的交換都能導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生解析：選C甲的交換產(chǎn)生的新的重組配子有Ab、aB，乙的交換不會(huì)產(chǎn)生新的配子，丙的交換產(chǎn)生的新的重組配子有aB、Ab，A、B錯(cuò)誤；甲、乙和丙的交換都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，C正確；甲、乙和丙的交換可以產(chǎn)生新的基因型，并不會(huì)出現(xiàn)生殖隔離，也不會(huì)導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。題點(diǎn)(二)基因重組與基因突變的比較[典例2](2021·昆明模擬)下列有關(guān)基因突變與基因重組的敘述，正確的是()A．基因突變的不定向性是指基因突變可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期B．基因重組是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料C．基因突變是廣泛存在的，且對(duì)生物自身大多是有害的D．同源染色體上的非等位基因自由組合可實(shí)現(xiàn)基因重組[解析]基因突變的不定向性表現(xiàn)為一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因，A錯(cuò)誤；基因突變是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料，B錯(cuò)誤；基因突變是廣泛存在的，且對(duì)生物自身大多是有害的，C正確；非同源染色體上的非等位基因自由組合可實(shí)現(xiàn)基因重組，同源染色體上的非等位基因不能發(fā)生自由組合，D錯(cuò)誤。[答案]C[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]3．(2021·郴州一模)下列有關(guān)生物體內(nèi)基因重組和基因突變的敘述，正確的是()A．小麥植株在有性生殖時(shí)，一對(duì)等位基因一定不會(huì)發(fā)生基因重組B．由堿基對(duì)改變引起的DNA分子結(jié)構(gòu)的改變就是基因突變C．減數(shù)分裂過程中，控制一對(duì)性狀的基因不能發(fā)生基因重組D．淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA堿基序列不屬于基因突變解析：選A小麥植株在有性生殖時(shí)，一對(duì)等位基因一定不會(huì)發(fā)生基因重組，A正確；由堿基對(duì)改變引起的DNA分子結(jié)構(gòu)的改變不一定是基因突變，如DNA中不具有遺傳效應(yīng)的片段中發(fā)生堿基對(duì)的改變，不會(huì)導(dǎo)致基因突變，B錯(cuò)誤；一對(duì)性狀可能由非同源染色體上多對(duì)等位基因控制，因此減數(shù)分裂過程中，控制一對(duì)性狀的基因可能會(huì)發(fā)生基因重組，C錯(cuò)誤；淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA堿基序列屬于基因突變，D錯(cuò)誤。4．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(jī)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：選C原核生物和病毒不含染色體，不會(huì)發(fā)生染色體變異，基因重組一般發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中；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，該過程可以發(fā)生基因突變和染色體變異，但不會(huì)發(fā)生基因重組；細(xì)胞中不同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(jī)性；基因重組和染色體數(shù)目變異不會(huì)導(dǎo)致染色體上基因的排列順序發(fā)生改變。一、科學(xué)思維——姐妹染色單體上等位基因來源的判斷方法[典例](2021·濟(jì)南調(diào)研)如圖為某雄性動(dòng)物個(gè)體(基因型為AaBb，兩對(duì)等位基因位于不同對(duì)常染色體上)細(xì)胞分裂某一時(shí)期示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A．與該細(xì)胞活動(dòng)關(guān)系最密切的激素是雄性激素B．3和4上對(duì)應(yīng)位置基因不同是因?yàn)樵摷?xì)胞在間期發(fā)生了基因突變C．若該細(xì)胞以后正常進(jìn)行減數(shù)分裂，可產(chǎn)生3種或4種不同基因型的配子(3與4未發(fā)生交換)D．1上a的出現(xiàn)可能是發(fā)生了交叉互換，也可能是發(fā)生了基因突變[解析]由于該動(dòng)物個(gè)體為雄性，且性激素能促進(jìn)生殖細(xì)胞的形成，所以與該細(xì)胞活動(dòng)關(guān)系最密切的激素是雄性激素，A正確；由于該雄性動(dòng)物的基因型為AaBb，據(jù)圖可知B、b可位于3和4這對(duì)同源染色體上，因此這兩條染色體的相同位置上的基因?yàn)榈任换?，B錯(cuò)誤；如果是發(fā)生基因突變，則該細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生3種不同基因型的配子，如果是發(fā)生交叉互換，則會(huì)產(chǎn)生4種不同基因型的配子，C正確；1上a的出現(xiàn)可能是同源染色體上發(fā)生了交叉互換，也可能是間期時(shí)發(fā)生了基因突變，D正確。[答案]B[內(nèi)化于心]“三看法”判斷基因突變與基因重組[外化于用]1．某動(dòng)物的初級(jí)卵母細(xì)胞中，由一個(gè)著絲點(diǎn)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)生了自由組合解析：選D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(shí)期發(fā)生過交叉互換或染色體結(jié)構(gòu)變異。自由組合只發(fā)生在非同源染色體間。2．下圖是基因型為Aa的個(gè)體不同分裂時(shí)期的圖像，根據(jù)圖像判定每個(gè)細(xì)胞發(fā)生的變異類型，正確的是()A．①基因突變②基因突變③基因突變B．①基因突變或基因重組②基因突變③基因重組C．①基因突變②基因突變③基因突變或基因重組D．①基因突變或基因重組②基因突變或基因重組③基因重組解析：選C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(gè)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MⅡ后期，A與a的不同可能來自基因突變或MⅠ前期的交叉互換(基因重組)。3．(2021·重慶聯(lián)考)基因型為AaBB的某二倍體動(dòng)物細(xì)胞分裂示意圖如下，下列分析錯(cuò)誤的是()A．甲、乙細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因突變B．丙細(xì)胞表明該動(dòng)物可能在減數(shù)第一次分裂時(shí)發(fā)生過交叉互換C．丙細(xì)胞的名稱是次級(jí)精母細(xì)胞或第一極體D．甲、乙、丙產(chǎn)生的變異均屬于可遺傳的變異解析：選C甲細(xì)胞中剛分離的一對(duì)子染色體和乙細(xì)胞中一對(duì)姐妹染色單體上都出現(xiàn)了B和b這對(duì)等位基因，根據(jù)個(gè)體的基因型(AaBB)可知，b基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，A正確；觀察丙細(xì)胞可知，帶有A基因的子染色體上有其同源染色體的部分片段，再根據(jù)個(gè)體的基因型(AaBB)可知，產(chǎn)生丙的細(xì)胞發(fā)生過交叉互換，B正確；乙細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂后期，由其細(xì)胞質(zhì)均等分裂可判斷該動(dòng)物為雄性，因此丙細(xì)胞不可能為第一極體，只能是次級(jí)精母細(xì)胞，C錯(cuò)誤；甲、乙、丙三個(gè)細(xì)胞依次發(fā)生基因突變、基因突變、基因重組，均為可遺傳變異，D正確。4．圖甲為基因型為AABb的二倍體動(dòng)物某細(xì)胞進(jìn)行分裂的示意圖(染色體1、2為常染色體)，圖乙為該動(dòng)物體內(nèi)正在分裂的某細(xì)胞中染色體、核DNA和染色單體的數(shù)量關(guān)系圖。不考慮交叉互換，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．圖甲細(xì)胞中a基因的出現(xiàn)一定是基因突變的結(jié)果B．圖甲細(xì)胞內(nèi)染色體、核DNA和染色單體的數(shù)量關(guān)系可用圖乙表示C．該動(dòng)物只產(chǎn)生基因型為AB和aB兩種比例相等的配子D．圖乙表示的不同時(shí)期的細(xì)胞中染色體數(shù)目可能不同解析：選C該動(dòng)物的基因型為AABb，圖甲細(xì)胞中a基因的出現(xiàn)一定是基因突變的結(jié)果，A正確；圖甲細(xì)胞內(nèi)染色體、核DNA和染色單體的數(shù)量關(guān)系可用圖乙表示，即染色體數(shù)∶核DNA數(shù)∶染色單體數(shù)＝1∶2∶2，B正確；該動(dòng)物能產(chǎn)生基因型為AB、aB、Ab的三種配子，C錯(cuò)誤；圖乙表示的不同時(shí)期的細(xì)胞中染色體數(shù)目可能不同，如同一細(xì)胞減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂前期、中期細(xì)胞中染色體數(shù)∶核DNA數(shù)∶染色單體數(shù)均為1∶2∶2，但染色體數(shù)目不同，D正確。二、科學(xué)探究——顯性突變與隱性突變的實(shí)驗(yàn)探究[內(nèi)化于心]1．兩種突變的比較2．判定方法設(shè)計(jì)[典例](2020·焦作三模)豌豆的花色有紅色和白色兩種。某野生型豌豆品種的植株均只開紅花，野生型紅花品系中出現(xiàn)了兩株開白花的植株A和B，欲探究白花是如何產(chǎn)生的，某科研小組進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)白花的出現(xiàn)是只受環(huán)境的影響還是基因突變的結(jié)果，可通過__________________的方法，觀察后代中____________________進(jìn)行判斷。(2)若白花的出現(xiàn)是基因突變?cè)斐傻模瑢⒅仓闍和B分別與野生型豌豆植株雜交，F(xiàn)1植株均開紅花，F(xiàn)1自交得到的F2中紅花植株和白花植株的數(shù)量比均為3∶1，據(jù)此推測(cè)白花性狀的出現(xiàn)是__________(填“顯性”或“隱性”)突變。(3)為探究?jī)芍仓甑陌谆ㄍ蛔兪怯赏粚?duì)等位基因突變?cè)斐傻模€是由非同源染色體上的兩對(duì)非等位基因突變?cè)斐傻?，研究人員在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：將植株A、B進(jìn)行雜交，觀察、記錄并統(tǒng)計(jì)F1及F2的表現(xiàn)型及比例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論(不考慮交叉互換)：①若F1、F2均開白花，則可確定植株A、B的白花突變是由________________突變?cè)斐傻摹＂谌鬎1均開__________，F(xiàn)2中__________________，則可確定植株A、B的白花突變是由________________________________________________突變?cè)斐傻?。[解析](1)白花的出現(xiàn)是只受環(huán)境的影響還是基因突變的結(jié)果，可通過A和B分別自交的方法，觀察后代中是否再次出現(xiàn)白花進(jìn)行判斷。(2)若白花的出現(xiàn)是基因突變?cè)斐傻?，將植株A和B分別與野生型豌豆植株雜交，F(xiàn)1植株均開紅花，F(xiàn)1自交得到的F2中紅花植株和白花植株的數(shù)量比均為3∶1，據(jù)此推測(cè)白花性狀的出現(xiàn)是隱性突變。(3)①若F1、F2均開白花，則可確定植株A、B的白花突變是由同一對(duì)等位基因突變?cè)斐傻?。②若F1均開紅花，F(xiàn)2中紅花∶白花＝9∶7，則可確定植株A、B的白花突變是由位于非同源染色體上的兩對(duì)非等位基因突變?cè)斐傻?。[答案](1)A和B分別自交是否再次出現(xiàn)白花(2)隱性(3)①同一對(duì)等位基因②紅花紅花∶白花＝9∶7位于非同源染色體上的兩對(duì)非等位基因[外化于用]1．(2021·福州一中質(zhì)檢)一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變，使野生型(一般均為純合子)變?yōu)橥蛔冃汀Ｗ屧摯剖笈c野生型雄鼠雜交，F(xiàn)1的雌、雄鼠中均有野生型和突變型。由此可以推斷，該雌鼠的突變?yōu)?)A．顯性突變 B．隱性突變C．Y染色體上的基因突變 D．X染色體上的基因突變解析：選A由于這只野生型雄鼠為純合子，而突變型雌鼠有一條染色體上的基因發(fā)生突變，F(xiàn)1的雌、雄鼠中出現(xiàn)兩種性狀，所以該突變基因?yàn)轱@性基因，即該突變?yōu)轱@性突變，突變基因可能在常染色體上，也可能在X染色體上。2．果蠅的某個(gè)基因若發(fā)生突變，會(huì)出現(xiàn)純合致死效應(yīng)(胚胎致死)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．如果是常染色體上的隱性突變，與多對(duì)野生型果蠅雜交，后代不會(huì)出現(xiàn)突變型個(gè)體B．如果是常染色體上的顯性突變，一對(duì)突變型果蠅雜交得到的后代性狀分離比為2∶1C．如果是X染色體上的隱性突變，為了探究一只雄果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，可選野生型雌果蠅與之雜交，通過后代雌雄比來推測(cè)D．如果是X染色體上的隱性突變，為了探究一只雌果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，可選野生型雄果蠅與之雜交，通過后代雌雄比來推測(cè)解析：選C如果是常染色體上的隱性突變(相應(yīng)的基因用a表示)，與多對(duì)野生型果蠅雜交(Aa×AA)，后代不會(huì)出現(xiàn)突變型個(gè)體(aa)，A正確。如果是常染色體上的顯性突變(相應(yīng)的基因用A表示)，一對(duì)突變型果蠅雜交(Aa×Aa)，后代基因型及比例為AA(胚胎致死)∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此后代性狀分離比為2∶1，B正確。如果是X染色體上的隱性突變(相應(yīng)的基因用a表示)，為了探究一只雄果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，若選野生型雌果蠅(XAXA)與之雜交，無論該雄果蠅是否發(fā)生基因突變，后代雌雄比均為1∶1，因此不能通過后代雌雄比來推測(cè)，C錯(cuò)誤。如果是X染色體上的隱性突變(相應(yīng)的基因用a表示)，為了探究一只雌果蠅在受到致變因素后是否發(fā)生該突變，可選野生型雄果蠅(XAY)與之雜交，若該雌果蠅未發(fā)生基因突變，即XAXA×XAY，則后代雌雄比為1∶1；若該雌果蠅發(fā)生基因突變，即XAXa×XAY，則后代雌雄比為2∶1，因此可通過后代雌雄比來推測(cè)，D正確。3．一對(duì)毛色正常鼠交配，產(chǎn)下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色異常。分析認(rèn)為，鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種：一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色基因的顯隱性未知，突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對(duì)等位基因中的一個(gè)基因)；二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對(duì)等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長(zhǎng)發(fā)育，并具有生殖能力，后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因，用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配，得到多窩子代。請(qǐng)預(yù)測(cè)結(jié)果并作出分析。(1)如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為________，則可推測(cè)毛色異常是____性基因突變?yōu)開___性基因的直接結(jié)果，因?yàn)開_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情況，一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為________，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為________，則可推測(cè)毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果。解析：(1)如果毛色異常雄鼠是基因突變的結(jié)果(由于基因突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對(duì)等位基因中的一個(gè)基因)，則毛色正常鼠是隱性純合子，毛色異常雄鼠是雜合子。將毛色異常雄鼠與其同窩的多只雌鼠交配(相當(dāng)于測(cè)交)，每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1∶1。(2)如果毛色異常雄鼠是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果，則毛色異常鼠是隱性純合子，與其同窩的毛色正常雌鼠有一部分是雜合子，有一部分是顯性純合子，將毛色異常雄鼠與其同窩的多只雌鼠交配有兩種情況：一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為1∶1，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為毛色正常。答案：(1)1∶1隱顯只有兩個(gè)隱性純合親本中一個(gè)親本的一個(gè)隱性基因突變?yōu)轱@性基因時(shí)，才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1∶1的結(jié)果(2)1∶1毛色正常一、立足主干知識(shí)，注重基礎(chǔ)性和綜合性1．(2020·江蘇高考)某膜蛋白基因在其編碼區(qū)的5′端含有重復(fù)序列CTCTTCTCTTCTCTT，下列敘述正確的是()A．CTCTT重復(fù)次數(shù)改變不會(huì)引起基因突變B．CTCTT重復(fù)次數(shù)增加提高了該基因中嘧啶堿基的比例C．若CTCTT重復(fù)6次，則重復(fù)序列之后編碼的氨基酸序列不變D．CTCTT重復(fù)次數(shù)越多，該基因編碼的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量越大解析：選C由題意可知，該膜蛋白基因含有重復(fù)序列，若CTCTT重復(fù)次數(shù)改變，由于堿基對(duì)的增添或缺失，使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即會(huì)發(fā)生基因突變，A錯(cuò)誤；CTCTT重復(fù)次數(shù)增加，該基因中嘌呤堿基數(shù)目始終等于嘧啶堿基數(shù)目，所以嘧啶堿基的比例不變，B錯(cuò)誤；CTCTT重復(fù)6次，堿基對(duì)增加數(shù)量是3的整數(shù)倍，重復(fù)序列之后的密碼子沒有變化，所以編碼的氨基酸序列不變，C正確；CTCTT重復(fù)次數(shù)增多，可能會(huì)影響該基因的功能，該基因編碼的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量可能變大，也可能變小，D錯(cuò)誤。2．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，四種基因控制著秀麗隱桿線蟲細(xì)胞凋亡的啟動(dòng)，四種基因的表達(dá)產(chǎn)物EGL1、CED9、CED4、CED3之間的關(guān)系如圖。以下相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．調(diào)控秀麗隱桿線蟲細(xì)胞凋亡全過程的基因應(yīng)該多于四種B．正常情況下，發(fā)生凋亡的細(xì)胞內(nèi)EGL1、CED3的含量增加C．若CED9基因發(fā)生突變而不能表達(dá)，會(huì)引起細(xì)胞癌變D．若CED4基因發(fā)生突變而不能表達(dá)，細(xì)胞凋亡過程會(huì)受很大影響解析：選C圖示四種基因控制著秀麗隱桿線蟲細(xì)胞凋亡的啟動(dòng)，所以調(diào)控秀麗隱桿線蟲細(xì)胞凋亡全過程的基因應(yīng)該多于四種，A正確；EGL1能解除抑制，CED3起促進(jìn)作用，所以正常情況下發(fā)生凋亡的細(xì)胞內(nèi)EGL1、CED3的含量增加，B正確；CED9起抑制作用，故CED9基因發(fā)生突變而不能表達(dá)時(shí)，會(huì)引起細(xì)胞凋亡，C錯(cuò)誤；CED4起促進(jìn)作用，故CED4基因發(fā)生突變而不能表達(dá)，細(xì)胞凋亡過程會(huì)受很大影響，D正確。3．(2021·長(zhǎng)治一模)TATA框是多數(shù)真核生物基因的一段DNA序列，位于基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游，其堿基序列為TATAATAAT。在轉(zhuǎn)錄mRNA前，先由轉(zhuǎn)錄因子TFIID蛋白和TATA框結(jié)合，形成穩(wěn)定的復(fù)合物，然后由RNA聚合酶依據(jù)模板鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。相關(guān)敘述正確的是()A．TATA框中共含有2種核糖核苷酸和8個(gè)氫鍵B．若在TATA框中發(fā)生某堿基對(duì)的替換時(shí)，就會(huì)引起基因突變C．TATA框經(jīng)RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄形成的片段中含有起始密碼子D．轉(zhuǎn)錄開始時(shí)，TFIID蛋白首先與TATA框結(jié)合打開堿基對(duì)之間的氫鍵解析：選B堿基對(duì)A—T之間形成2個(gè)氫鍵，故TATA框的DNA片段中共含有18個(gè)氫鍵，A錯(cuò)誤；TATA框是多數(shù)真核生物基因的一段DNA序列，因此TATA框中發(fā)生某堿基對(duì)的替換時(shí)，就會(huì)引起基因突變，B正確；TATA框片段本身不進(jìn)行轉(zhuǎn)錄形成RNA，C錯(cuò)誤；RNA聚合酶與TATA框結(jié)合后催化氫鍵解開，形成單鏈開始轉(zhuǎn)錄，D錯(cuò)誤。4．如圖為果蠅眼部細(xì)胞中某條染色體上的基因的分布，有基因A時(shí)果蠅表現(xiàn)為正常翅，某群體中存在其突變類型缺刻翅，這一變異有某些致死效應(yīng)，在果蠅的群體中沒有發(fā)現(xiàn)過缺刻翅的雄性果蠅，b、C為控制其他性狀的基因。下面有關(guān)其分析正確的是()A．染色體上的b、C基因都可以發(fā)生突變，體現(xiàn)了基因突變的普遍性B．該細(xì)胞可以通過基因突變或基因重組使b基因變化為B基因C．該條染色體最可能是果蠅的X染色體D．缺刻翅性狀的出現(xiàn)是A基因發(fā)生基因突變的結(jié)果解析：選C染色體上的b、C基因都可以發(fā)生突變，體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性，A錯(cuò)誤；該細(xì)胞可以通過基因突變使b基因變化為B基因，而基因重組發(fā)生在生殖細(xì)胞的形成過程中，B錯(cuò)誤；由于突變類型缺刻翅有某些致死效應(yīng)，且在果蠅的群體中沒有發(fā)現(xiàn)過缺刻翅的雄性果蠅，說明該條染色體最可能是果蠅的X染色體，C正確；有基因A時(shí)果蠅表現(xiàn)為正常翅，缺刻翅性狀的出現(xiàn)是A基因是染色體變異的結(jié)果，D錯(cuò)誤。5．堿基類似物5溴尿嘧啶(5Bu)既能與堿基A配對(duì)，又可以與堿基G配對(duì)。在含有5Bu、A、G、C、T五種物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，得到突變體大腸桿菌。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．突變體大腸桿菌體內(nèi)可能發(fā)生了多個(gè)基因的突變B．很多位點(diǎn)發(fā)生T—A到C—G的替換后，DNA分子中氫鍵數(shù)目增多C．該培養(yǎng)基中大腸桿菌的基因突變頻率明顯提高D．在此培養(yǎng)基上繁殖2代，可實(shí)現(xiàn)DNA分子某位點(diǎn)堿基對(duì)從T—A到G—C的替換解析：選D根據(jù)題干信息“堿基類似物5溴尿嘧啶(5Bu)既能與堿基A配對(duì)，又可以與堿基G配”可知，突變體大腸桿菌體內(nèi)可能發(fā)生了多個(gè)基因的突變，A正確；A—T之間有2個(gè)氫鍵，C—G之間有3個(gè)氫鍵，則很多位點(diǎn)發(fā)生T—A到C—G的替換后，DNA分子中氫鍵數(shù)目增加，B正確；根據(jù)以上分析可知，DNA復(fù)制時(shí)，5Bu可與堿基A互補(bǔ)配對(duì)，也可與堿基G互補(bǔ)配對(duì)，則該培養(yǎng)基中大腸桿菌的基因突變頻率明顯提高，C正確；5Bu可以與A配對(duì)，又可以和C配對(duì)，T—A復(fù)制一次時(shí)有A—5Bu，復(fù)制第二次時(shí)有5Bu—G，復(fù)制第三次時(shí)出現(xiàn)G—C，所以需要經(jīng)過3次復(fù)制后，才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中某DNA分子某位點(diǎn)上堿基對(duì)從T—A到G—C的替換，D錯(cuò)誤。6．(2021·惠州一模)某男性X染色體長(zhǎng)臂末端有一脆性部位(該部位染色體直徑明顯細(xì)小)，其產(chǎn)生的根本原因是FMR1基因突變，突變FMR1基因中存在異常多的CGG重復(fù)序列。下列敘述不合理的是()A．可通過光學(xué)顯微鏡檢測(cè)脆性部位B．患者X染色體基因數(shù)量未改變C．男患者的子女都遺傳這種變異D．該突變是由堿基對(duì)增添引起的解析：選CX染色體長(zhǎng)臂末端有一脆性部位，該部位染色體直徑明顯細(xì)小，可用顯微鏡觀察；基因突變的結(jié)果是形成等位基因，而患者X染色體基因數(shù)量不變；女兒獲得父親的X染色體，兒子獲得父親的Y染色體，則男患者的女兒都遺傳這種變異；根據(jù)題干分析“存在異常多的CGG重復(fù)序列”可知，該突變是由堿基對(duì)增添引起的。7．眼皮膚白化病(OCA)是一種與黑色素(合成時(shí)需要酪氨酸酶)合成有關(guān)的疾病，虹膜、毛發(fā)及皮膚呈現(xiàn)白色癥狀。該病的兩種類型OCA1(Ⅰ型)與OCA2(Ⅱ型)均是隱性突變?cè)斐傻?，有關(guān)該病的介紹如表。有一對(duì)患病的夫婦生下了兩個(gè)正常的孩子。下列說法錯(cuò)誤的是()類型染色體原因結(jié)果性狀Ⅰ型11號(hào)酪氨酸酶基因突變酪氨酸酶含量較低毛發(fā)均呈白色Ⅱ型15號(hào)P基因突變黑色素細(xì)胞中pH異常，酪氨酸酶含量正常患者癥狀較輕A．OCA兩種突變類型體現(xiàn)基因突變具有可逆性和不定向性的特點(diǎn)B．Ⅱ型患病原因可能是黑色素細(xì)胞中pH異常導(dǎo)致酪氨酸酶活性低C．這對(duì)夫婦的基因型可能是純合的，但他們的兩個(gè)孩子都是雜合子D．題中涉及的兩對(duì)基因在遺傳過程中遵循基因的自由組合定律解析：選AOCA兩種突變類型體現(xiàn)基因突變具有隨機(jī)性和不定向性的特點(diǎn)，A錯(cuò)誤；Ⅱ型患病原因是P基因突變，使得黑色素細(xì)胞中pH異常，雖然酪氨酸酶含量正常，但酪氨酸酶活性低，B正確；由題干信息“一對(duì)患病的夫婦生下了兩個(gè)正常的孩子”可知，這一對(duì)夫婦應(yīng)該分別患OCA1與OCA2，根據(jù)題意分析，其基因型是aaP_、A_pp，但他們的兩個(gè)孩子都是雜合子，C正確；OCA1是由位于11號(hào)染色體的酪氨酸酶基因突變所致，OCA2是由位于15號(hào)染色體的基因突變所致，故這兩對(duì)基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，D正確。8．(2021·樂山一模)科研小組用某種昆蟲的野生型雌性(XAXa)和雄性(XAY)個(gè)體雜交，子代中偶然出現(xiàn)一只雌性的突變型個(gè)體，若該突變個(gè)體的出現(xiàn)有三種可能性(基因突變、染色體結(jié)構(gòu)變異或染色體數(shù)目變異)，不同變異類型相關(guān)基因在染色體上的分布情況如圖。下列說法正確的是()A．若是情況乙，則是母本的減數(shù)第二次分裂異常導(dǎo)致的B．若甲情況的出現(xiàn)是由基因突變引起的，則基因突變發(fā)生于母本的減數(shù)分裂過程C．甲、乙、丙三種可能性中，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是丙，是由于染色體片段重復(fù)引起的D．突變具有低頻性、不定向性、隨機(jī)性、多害少利性等特點(diǎn)解析：選A若是情況乙(XaXaY)，是由含XaXa的卵細(xì)胞與含Y的精子結(jié)合形成受精卵發(fā)育而來，則變異是母本的減數(shù)第二次分裂異常導(dǎo)致的，A正確；若甲情況的出現(xiàn)是由基因突變引起的，是由含Xa的卵細(xì)胞與含Xa的精子結(jié)合形成受精卵發(fā)育而來，則基因突變發(fā)生于父本的減數(shù)分裂過程，B錯(cuò)誤；甲、乙、丙三種可能性中，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是丙，是由于染色體片段缺失引起的，C錯(cuò)誤；突變包括基因突變和染色體變異，其中基因突變具有低頻性、不定向性、隨機(jī)性、多害少利性等特點(diǎn)，D錯(cuò)誤。9．在一個(gè)鼠(2N)的種群中，鼠的毛色有野生型黃色(A)、突變型灰色(a1)和突變型黑色(a2)三種表現(xiàn)型，基因A對(duì)a1和a2為顯性，a1對(duì)a2為顯性，三種基因的形成關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)由圖可以看出DNA分子中堿基對(duì)的____________能導(dǎo)致基因突變。(2)基因a2控制的蛋白質(zhì)肽鏈長(zhǎng)度明顯變短，這是由于基因突變導(dǎo)致__________________，在細(xì)胞質(zhì)中參與該蛋白質(zhì)合成的核酸有________________________________________________________________________。(3)雜合灰色鼠精巢中的一個(gè)細(xì)胞含有2個(gè)a2基因，原因最可能是______________________，此時(shí)該細(xì)胞可能含有________個(gè)染色體組。(4)有些雜合黃色小鼠的皮毛上出現(xiàn)灰色斑點(diǎn)，請(qǐng)從可遺傳變異的角度對(duì)這一現(xiàn)象作出合理解釋。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)分析圖示可知，a1基因的產(chǎn)生是由于A基因中的堿基對(duì)C∥G被T∥A替換，a2基因的產(chǎn)生是由于A基因中的堿基對(duì)T∥A的缺失，因此DNA分子中堿基對(duì)的缺失、替換能導(dǎo)致基因突變。(2)基因a2控制的蛋白質(zhì)肽鏈長(zhǎng)度明顯變短，這是由于基因突變導(dǎo)致翻譯提前終止；在細(xì)胞質(zhì)中參與該蛋白質(zhì)合成的核酸種類有tRNA、mRNA、rRNA。(3)雜合灰色鼠精巢中的一個(gè)細(xì)胞含有2個(gè)a2基因，其原因最可能是DNA發(fā)生了復(fù)制(染色體復(fù)制)。若該細(xì)胞為處于減數(shù)第二次分裂前期或中期的次級(jí)精母細(xì)胞，則含有1個(gè)染色體組；若該細(xì)胞為處于有絲分裂前期或中期的精原細(xì)胞，或者是處于減數(shù)第二次分裂后期的次級(jí)精母細(xì)胞，則含有2個(gè)染色體組；若該細(xì)胞為處于有絲分裂后期的精原細(xì)胞，則含有4個(gè)染色體組。綜合以上分析，該細(xì)胞可能含有1或2或4個(gè)染色體組。(4)基因A控制黃色，基因a1控制灰色，且A對(duì)a1為顯性。有些雜合黃色小鼠的皮毛上出現(xiàn)灰色斑點(diǎn)，說明這些雜合黃色小鼠的基因型為Aa1，灰色斑點(diǎn)的出現(xiàn)是由于部分細(xì)胞中基因A突變成了a1，表現(xiàn)為灰色(或部分細(xì)胞帶有A基因的染色體片段缺失，使a1基因表達(dá)的性狀表現(xiàn)了出來)。答案：(1)缺失、替換(2)翻譯提前終止tRNA、mRNA、rRNA(3)DNA發(fā)生了復(fù)制(染色體復(fù)制)1或2或4(4)部分細(xì)胞A基因突變成了a1，表現(xiàn)為灰色(或部分細(xì)胞帶有A基因的染色體片段缺失，使a1基因表達(dá)的性狀表現(xiàn)了出來)10．科研人員利用化學(xué)誘變劑EMS誘發(fā)水稻D11基因突變，選育出一種純合矮稈水稻突變植株(甲)。將該矮稈水稻與正常水稻雜交，F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為正常植株∶矮稈植株＝3∶1。D11基因的作用如下圖所示。請(qǐng)分析并回答問題：(1)BR與BR受體結(jié)合后，可促進(jìn)水稻細(xì)胞伸長(zhǎng)，這體現(xiàn)了細(xì)胞膜的____________功能。(2)EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生______(填“顯性”或“隱性”)突變，從而________(填“促進(jìn)”或“抑制”)CYP724B1酶的合成，水稻植株內(nèi)BR含量________，導(dǎo)致產(chǎn)生矮稈性狀。(3)科研人員利用EMS又選育出若干株純合矮稈水稻突變植株(乙)?，F(xiàn)將甲、乙水稻植株雜交，以判斷乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同(僅由D11基因突變引起的)，還是僅由D61基因發(fā)生顯性或隱性突變引起的(其他情況不考慮)。①若雜交子代皆表現(xiàn)為正常植株，則表明乙水稻矮稈性狀是由D61基因發(fā)生________(填“顯性”或“隱性”)突變引起的。②若雜交子代出現(xiàn)矮稈植株，尚不能確定乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因。請(qǐng)進(jìn)一步設(shè)計(jì)操作較簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。實(shí)驗(yàn)方案：雜交子代矮稈植株苗期噴施BR，分析統(tǒng)計(jì)植株的表現(xiàn)型及比例。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若植株全為________植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同；若植株全為________植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生是僅由D61基因發(fā)生顯性突變引起的。解析：(1)BR與BR受體結(jié)合后，可促進(jìn)水稻細(xì)胞伸長(zhǎng)，這體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流功能。(2)F2表現(xiàn)型及比例為正常植株∶矮稈植株＝3∶1，說明正常相對(duì)于矮稈為顯性，由此可見EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生了隱性突變；D11基因能控制合成CYP724B1酶，EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生基因突變后會(huì)抑制CYP724B1酶的合成，使水稻植株內(nèi)BR含量減少，進(jìn)而產(chǎn)生矮稈性狀。(3)純合矮稈水稻突變植株(甲)是D11基因發(fā)生隱性突變形成的，現(xiàn)將甲、乙水稻植株雜交，以判斷乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同(僅由D11基因突變引起的)，還是僅由D61基因發(fā)生顯性或隱性突變引起的。①若雜交子代皆表現(xiàn)為正常植株，說明D11基因能控制合成CYP724B1酶，進(jìn)而形成BR，且BR的受體正常，這表明乙水稻矮稈性狀是由D61基因發(fā)生隱性突變引起的。②若雜交子代皆表現(xiàn)為矮稈，乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因可能是與甲水稻相同(僅由D11基因突變引起的)，也可能是僅由D61基因發(fā)生顯性突變引起的，需要進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)來探究。若乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同(僅由D11基因突變引起的)，則其矮稈性狀形成的原因是不能合成CYP724B1酶，導(dǎo)致BR不能形成所致，這可通過給雜交子代矮稈植株苗期噴施BR，分析統(tǒng)計(jì)植株的表現(xiàn)型及比例來判斷，若植株全為正常植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因與甲水稻相同。答案：(1)信息交流(或信息傳遞)(2)隱性抑制減少(3)①隱性②正常矮稈二、強(qiáng)化遷移能力，突出創(chuàng)新性和應(yīng)用性11．(2021·柳州質(zhì)檢)T4噬菌體有野生型和甲、乙、丙三種突變型，甲、乙、丙獨(dú)立感染大腸桿菌時(shí)，均無法增殖。不同的突變型噬菌體成對(duì)組合同時(shí)感染大腸桿菌時(shí)，兩種噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可以共用；兩個(gè)噬菌體的DNA會(huì)有類似真核生物有性生殖中遺傳物質(zhì)交叉互換的過程(如圖)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，甲與乙同時(shí)感染大腸桿菌產(chǎn)生了子代噬菌體，甲與丙同時(shí)感染大腸桿菌大多數(shù)情況下不能產(chǎn)生子代噬菌體，但偶爾也會(huì)產(chǎn)生子代噬菌體?；谏鲜鍪聦?shí)作出的推斷不合理的是()A．甲、乙突變體是由不同基因突變形成的B．甲、丙突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不能相互彌補(bǔ)缺陷C．甲、丙的相應(yīng)突變基因是由不同基因突變而來D．甲、丙突變體的DNA之間偶爾發(fā)生片段的交換解析：選C甲與乙同時(shí)感染大腸桿菌，產(chǎn)生了子代噬菌體，表明甲、乙中的相應(yīng)突變基因之間的關(guān)系為不同基因，因?yàn)樗鼈儽磉_(dá)的蛋白質(zhì)可以相互彌補(bǔ)缺陷，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生子代的能力；甲與丙同時(shí)感染大腸桿菌，大多數(shù)情況下不能產(chǎn)生子代噬菌體，表明兩突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不能相互彌補(bǔ)缺陷；甲與丙同時(shí)感染大腸桿菌，大多數(shù)情況下不能產(chǎn)生子代噬菌體，表明甲、丙的相應(yīng)突變基因是由同一基因突變來的；甲與丙同時(shí)感染大腸桿菌偶爾會(huì)產(chǎn)生子代噬菌體，并且甲、丙的相應(yīng)突變基因是由同一基因突變而來的，表明甲、丙突變體的DNA之間偶爾發(fā)生片段的交換。12．(2021·衡水一中模擬)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異如表，下列敘述錯(cuò)誤的是()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(注：P：脯氨酸；K：賴氨酸；R：精氨酸)A．突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的替換所致B．鏈霉素誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的基因突變C．鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯D．S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使其突變型具有鏈霉素抗性解析：選B根據(jù)表格可知，核糖體S12蛋白的氨基酸序列改變，氨基酸的個(gè)數(shù)沒有變，只是賴氨酸變?yōu)榫彼幔酝蛔冃偷漠a(chǎn)生是由于堿基對(duì)的替換所致，A正確；基因突變是不定向的，鏈霉素不能誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的定向抗性突變，鏈霉素僅僅起到選擇作用，B錯(cuò)誤；分析表格，鏈霉素能夠和野生型的枯草桿菌的核糖體結(jié)合，不能和突變型的枯草桿菌結(jié)合，說明鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯功能，C正確；分析表格可知，突變型在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率為100%，說明S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性，D正確。13．(2021·廣安月考)目前已發(fā)現(xiàn)T4噬菌體有數(shù)千種突變型，這些突變來自同一個(gè)基因的突變或者不同基因的突變?？茖W(xué)家利用T4噬菌體的兩種突變型A和B進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(突變型A和B分別與野生型相比，基因組成上只有一處差異)，有關(guān)敘述正確的是()實(shí)驗(yàn)1：用突變型A侵染大腸桿菌，噬菌體不增殖實(shí)驗(yàn)2：用突變型B侵染大腸桿菌，噬菌體不增殖實(shí)驗(yàn)3：突變型A、突變型B同時(shí)侵染同一個(gè)大腸桿菌，噬菌體增殖(A、B型組成)(注：噬菌體不發(fā)生新的突變和基因重組)A．T4噬菌體DNA復(fù)制所需原料和酶來自宿主細(xì)胞B．基因突變中的堿基對(duì)缺失導(dǎo)致基因數(shù)目減少C．突變型A和突變型B的突變發(fā)生在相同基因內(nèi)D．噬菌體的增殖一定由突變型A與突變型B的突變基因共同決定解析：選AT4噬菌體DNA復(fù)制所需原料和酶均來自宿主細(xì)胞，A正確；基因突變中的堿基對(duì)缺失會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)改變，不會(huì)導(dǎo)致基因數(shù)目減少，B錯(cuò)誤；突變型A和突變型B的突變最可能發(fā)生在不同的基因內(nèi)，C錯(cuò)誤；由實(shí)驗(yàn)可知，突變型A與突變型B的突變基因功能喪失，二者未突變基因共同決定了其增殖過程，D錯(cuò)誤。14．水稻是我國(guó)主要的糧食作物之一，它是自花傳粉的植物。提高水稻產(chǎn)量的一個(gè)重要途徑是利用雜交種(F1)的雜種優(yōu)勢(shì)，即F1的性狀優(yōu)于雙親的現(xiàn)象。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：(1)雜交種雖然具有雜種優(yōu)勢(shì)，卻只能種植一代，其原因是____________________________，進(jìn)而影響產(chǎn)量。為了獲得雜交種，需要對(duì)__________去雄，操作極為繁瑣。(2)雄性不育水稻突變體S表現(xiàn)為花粉敗育。在制種過程中，利用不育水稻可以省略去雄操作，極大地簡(jiǎn)化了制種程序。①將突變體S與普通水稻雜交，獲得的F1表現(xiàn)為可育，F(xiàn)2中可育與不育的植株數(shù)量比約為3∶1，說明水稻的育性由__________等位基因控制，不育性狀為__________性狀。②研究人員發(fā)現(xiàn)了控制水稻光敏感核不育的基因pms3，該基因并不編碼蛋白質(zhì)。為研究突變體S的pms3基因表達(dá)量和花粉育性的關(guān)系，得到如下結(jié)果(用花粉可染率代表花粉的可育性)。表不同光溫條件下突變體S的花粉可染率/%短日低溫短日高溫長(zhǎng)日低溫長(zhǎng)日高溫41.930.25.10該基因的表達(dá)量指的是__________的合成量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，pms3基因的表達(dá)量和花粉育性關(guān)系是______________________________________________。突變體S的育性是可以轉(zhuǎn)換的，在__________條件下不育，在______________條件下育性最高，這說明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)結(jié)合以上材料，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)培育水稻雜交種并保存突變體S的簡(jiǎn)要流程：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)雜交種雖然具有雜種優(yōu)勢(shì)，卻只能種植一代，其原因是F1自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離現(xiàn)象，進(jìn)而影響產(chǎn)量。為了獲得雜交種，需要對(duì)母本去雄，避免自交。(2)①突變體S與普通水稻雜交，獲得的F1表現(xiàn)為可育，F(xiàn)2中可育與不育的植株數(shù)量比約為3∶1，說明水稻的育性由1對(duì)等位基因控制，不育性狀為隱性性狀。②由題干可知，pms3基因并不偏碼蛋白質(zhì)，因此pms3基因的表達(dá)量指的是RNA的合成量。觀察表格數(shù)據(jù)得出：花粉育性變化與pms3基因的表達(dá)量呈現(xiàn)正相關(guān)；由表格數(shù)據(jù)也可看出，突變體S的育性是可以轉(zhuǎn)換的，在長(zhǎng)日高溫條件下不育，在短日低溫條件下又變得可育，這種現(xiàn)象充分說明表現(xiàn)型是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。(3)結(jié)合題目給出的材料，設(shè)計(jì)培育水稻雜交種并保存突變體S的簡(jiǎn)要流程：在長(zhǎng)日高溫條件下，以突變體S為母本，與普通水稻雜交，收獲S植株上所結(jié)的種子即為生產(chǎn)中所用的雜交種。在短日低溫條件下，使突變體S自交，收獲種子，以備來年使用。答案：(1)F1自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離現(xiàn)象母本(2)①1對(duì)隱性②RNA花粉育性變化與pms3基因的表達(dá)量呈現(xiàn)正相關(guān)(pms3基因的表達(dá)量越高，花粉育性越高)長(zhǎng)日高溫短日低溫表現(xiàn)型是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果(3)在長(zhǎng)日高溫條件下，以突變體S為母本，與普通水稻雜交，收獲S植株上所結(jié)的種子即為生產(chǎn)中所用的雜交種。在短日低溫條件下，使突變體S自交，收獲種子，以備來年使用第二講染色體變異與生物育種知識(shí)點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異[系統(tǒng)主干知識(shí)]1．染色體結(jié)構(gòu)的變異(1)類型及實(shí)例(2)結(jié)果和影響①結(jié)果：使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。②影響：大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致死亡。2．染色體數(shù)目變異(1)類型及實(shí)例(2)染色體組分析(根據(jù)果蠅染色體組成圖歸納)①?gòu)娜旧w來源看，一個(gè)染色體組中不含同源染色體。②從形態(tài)、大小和功能看，一個(gè)染色體組中所含的染色體各不相同。③從所含的基因看，一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。3．單倍體、二倍體和多倍體[聚焦關(guān)鍵微點(diǎn)]一、澄清概念——所用教材的關(guān)鍵語(yǔ)句要理解透1．染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，而導(dǎo)致性狀的變異。(1)人類貓叫綜合征是由特定的染色體片段缺失造成的。(√)(2)染色體易位或倒位不改變基因數(shù)量，對(duì)個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響。(×)(3)染色體缺失有利于隱性基因表達(dá)，可提高個(gè)體的生存能力。(×)(4)DNA分子中發(fā)生三個(gè)堿基對(duì)的缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異。(×)2．染色體數(shù)目的變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類是細(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。(1)三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來。(×)(2)體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體是二倍體，含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體是多倍體。(×)(3)單倍體體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組。(√)(4)由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。(√)二、科學(xué)思維——新版教材的教考導(dǎo)向需領(lǐng)悟好1．(新人教版必修2P89“探究·實(shí)踐”)秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，這兩種方法在原理上有什么相似之處？提示：兩者都是通過抑制分裂細(xì)胞內(nèi)紡錘體的形成，使染色體不能移向兩極而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。2．(新人教版必修2P91“拓展應(yīng)用”1題)在二倍體的高等植物中，偶然會(huì)長(zhǎng)出一些植株弱小的單倍體，這些單倍體一般不能通過有性生殖繁殖后代。單倍體是如何形成的？為什么不能繁殖后代？提示：可能的原因是二倍體植株經(jīng)減數(shù)分裂形成配子后，一些配子可以在離體條件下發(fā)育成單倍體植株。這些單倍體植株一般不能通過有性生殖繁殖后代，是因?yàn)樗鼈兊捏w細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組，減數(shù)分裂時(shí)沒有同源染色體的聯(lián)會(huì)，就會(huì)造成染色體分別移向細(xì)胞兩極的紊亂，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。[深化拓展提能]1．染色體結(jié)構(gòu)變異、基因突變和基因重組的比較(1)染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別(2)易位與交叉互換的區(qū)別項(xiàng)目染色體易位交叉互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組觀察可在光學(xué)顯微鏡下觀察到在光學(xué)顯微鏡下觀察不到2．“三法”判定染色體組(1)根據(jù)染色體形態(tài)判定細(xì)胞內(nèi)形態(tài)、大小相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。(2)根據(jù)基因型判定在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。(3)根據(jù)染色體數(shù)和染色體的形態(tài)數(shù)推算染色體組數(shù)＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2。[題點(diǎn)全訓(xùn)過關(guān)]題點(diǎn)(一)染色體結(jié)構(gòu)變異類型的判斷[典例1]生物的某些變異可通過細(xì)胞分裂某一時(shí)期染色體的行為來識(shí)別，甲、乙兩模式圖分別表示細(xì)胞分裂過程中出現(xiàn)的“環(huán)形圈”“十字形結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因，丙圖是細(xì)胞分裂過程中染色體在某一時(shí)期所呈現(xiàn)的形態(tài)。下列有關(guān)敘述正確的是()A．甲、乙兩種變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異B．甲圖是由于部分基因的增添或缺失，導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目改變的結(jié)果C．乙圖是由于四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換的結(jié)果D．甲、乙、丙三圖均發(fā)生在減數(shù)分裂過程中[解析]甲是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)，乙是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，都是染色體結(jié)構(gòu)變異，A正確；個(gè)別堿基對(duì)的增添或缺失屬于基因突變，甲圖中部分基因發(fā)生了增添或缺失，導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目改變，B正確；四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，屬于基因重組，而乙圖的易位現(xiàn)象，發(fā)生在非同源染色體之間，C錯(cuò)誤；甲和乙都發(fā)生聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，丙圖表示的是同源染色體的非姐妹染色單體之間進(jìn)行了交叉互換，也發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前期，D正確。[答案]Ceq\a\vs4\al([歸納拓展])利用四個(gè)“關(guān)于”區(qū)分三種變異(1)關(guān)于“互換”：同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)關(guān)于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重復(fù)(增加)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失、增添(增加)，屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平：基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細(xì)胞水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”：基因突變改變基因的“質(zhì)”，不改變基因的“量”；基因重組不改變基因的“質(zhì)”，一般也不改變基因的“量”，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的“量”；染色體變異不改變基因的“質(zhì)”，但會(huì)改變基因的“量”或改變基因的排列順序。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1．雜合體雌果蠅在形成配子時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單體間的相應(yīng)片段發(fā)生對(duì)等交換，導(dǎo)致新的配子類型出現(xiàn)，其原因是在配子形成過程中發(fā)生了()A．基因重組 B．染色體重復(fù)C．染色體易位 D．染色體倒位解析：選A生物體在形成配子時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單體間的相應(yīng)片段發(fā)生對(duì)等交換，導(dǎo)致位于非姐妹染色單體上的等位基因進(jìn)行了重組，該變異屬于基因重組。2．家蠶是二倍體生物，ZZ為雄性，ZW為雌性。幼蠶體色中的有斑紋和無斑紋性狀分別由Ⅱ號(hào)染色體上的A和a基因控制?？茖W(xué)家采用如圖所示的方法培育出了吐絲多、絲的質(zhì)量好的家蠶。據(jù)圖判斷，家蠶發(fā)生了染色體()A．交換 B．重復(fù)C．易位 D．倒位解析：選C分析題圖可知，Ⅱ號(hào)染色體上的一個(gè)A基因片段轉(zhuǎn)移到W染色體上，發(fā)生了染色體的易位。題點(diǎn)(二)染色體數(shù)目變異與染色體組[典例2]下列是對(duì)a～h所示的生物體細(xì)胞圖中各含有幾個(gè)染色體組的敘述，正確的是()A．細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖，該個(gè)體是單倍體B．細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是g、e圖，該個(gè)體是二倍體C．細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是a、b圖，但該個(gè)體未必是三倍體D．細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是f、c圖，該個(gè)體一定是四倍體[解析]形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個(gè)染色體組。由此可知：a、b圖含有三個(gè)染色體組，c、h圖含有兩個(gè)染色體組，d、g圖含有一個(gè)染色體組，e、f圖含四個(gè)染色體組。確認(rèn)單倍體、二倍體、多倍體必須先看發(fā)育起點(diǎn)，若由配子發(fā)育而來，無論含幾個(gè)染色體組均屬單倍體；若由受精卵發(fā)育而來，有幾個(gè)染色體組即為幾倍體。[答案]C[規(guī)律方法]“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]3．(2021·永安模擬)下列圖示為細(xì)胞中所含染色體分布情況，有關(guān)敘述正確的是()A．圖a所示細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，圖b所示細(xì)胞含有3個(gè)染色體組B．如果圖b表示體細(xì)胞，則圖b代表的生物一定是三倍體C．如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體D．圖d代表的生物一定是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的，是單倍體解析：選C圖a為處于有絲分裂后期的細(xì)胞，含有4個(gè)染色體組，圖b所示細(xì)胞有同源染色體，含有3個(gè)染色體組。如果圖b代表的生物是由配子發(fā)育而成的，則該生物是單倍體；如果圖b代表的生物是由受精卵發(fā)育而成的，則該生物是三倍體。圖c所示細(xì)胞中有同源染色體，含有2個(gè)染色體組，若是由受精卵發(fā)育而成的，則該細(xì)胞所代表的生物一定是二倍體。圖d所示細(xì)胞中只含1個(gè)染色體組，該細(xì)胞所代表的生物一定是單倍體，可能是由雄配子或雌配子發(fā)育而成的。4．我國(guó)科學(xué)家以興國(guó)紅鯉(2N＝100)為母本、草魚(2N＝48)為父本進(jìn)行雜交，雜種子一代染色體自動(dòng)加倍發(fā)育為異源四倍體魚。該異源四倍體與草魚進(jìn)行正反交，子代均為三倍體。據(jù)此分析細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目及組成，下列說法錯(cuò)誤的是()A．興國(guó)紅鯉的初級(jí)卵母細(xì)胞可有200條姐妹染色單體B．三倍體魚產(chǎn)生的精子或卵細(xì)胞均含有49條染色體C．三倍體魚的三個(gè)染色體組中兩個(gè)來自草魚、一個(gè)來自紅鯉D．異源四倍體產(chǎn)生的卵細(xì)胞、精子均含有74條染色體解析：選B興國(guó)紅鯉的染色體數(shù)目為100條，因此其初級(jí)卵母細(xì)胞可有200條姐妹染色單體，A正確；三倍體魚由于聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的精子和卵細(xì)胞，B錯(cuò)誤；異源四倍體魚的染色體組可以表示為AABB，草魚的染色體組可以表示為BB，因此雜交產(chǎn)生的三倍體魚(ABB)的三個(gè)染色體組中兩個(gè)來自草魚、一個(gè)來自紅鯉，C正確；異源四倍體的染色體數(shù)＝(50＋24)×2＝148(條)，因此產(chǎn)生的卵細(xì)胞、精子均含有74條染色體，D正確。

知識(shí)點(diǎn)二變異在育種中的應(yīng)用[系統(tǒng)主干知識(shí)]1．單倍體育種(1)原理：染色體(數(shù)目)變異。(2)過程eq\x(\a\al(花,藥))eq\o(→,\s\up7(離體),\s\do5(培養(yǎng)))eq\x(\a\al(單倍體,幼苗))eq\o(→,\s\up7(人工誘導(dǎo)),\s\do5(用秋水仙素處理))eq\x(\a\al(染色體數(shù)目加倍，,得到正常純合子))(3)優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，所得個(gè)體均為純合子。(4)缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜。2．多倍體育種(1)原理：染色體數(shù)目變異。(2)方法：用秋水仙素或低溫處理。(3)處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗。(4)過程(5)實(shí)例：三倍體無子西瓜①兩次傳粉eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(第一次傳粉：雜交獲得三倍體種子,第二次傳粉：刺激子房發(fā)育成果實(shí)))②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂、分化產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未經(jīng)處理部分(如根部細(xì)胞)的染色體數(shù)不變。③三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。3．雜交育種(1)原理：基因重組。(2)過程①培育雜合子品種選取符合要求的純種雙親雜交(♀×♂)→F1(即為所需品種)。②培育隱性純合子品種選取符合要求的雙親雜交(♀×♂)→F1eq\o(③培育顯性純合子品種a．植物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型，自交至不發(fā)生性狀分離為止。b．動(dòng)物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1雌雄個(gè)體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型與隱性類型測(cè)交，選擇后代不發(fā)生性狀分離的F2個(gè)體。(3)優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，可以把多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中在一起。(4)缺點(diǎn)：獲得新品種的周期長(zhǎng)。4．誘變育種(1)原理：基因突變。(2)過程eq\a\vs4\al(物理因素)eq\a\vs4\al(X射線、紫外線等)eq\a\vs4\al(化學(xué)因素)eq\a\vs4\al(亞硝酸、硫酸二乙酯等)eq\a\vs4\al(萌發(fā)的種子或幼苗)(3)優(yōu)點(diǎn)①可以提高突變頻率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。②大幅度地改良某些性狀。(4)缺點(diǎn)：有利變異個(gè)體往往不多，需要處理大量材料。[聚焦關(guān)鍵微點(diǎn)]一、澄清概念——所用教材的關(guān)鍵語(yǔ)句要理解透1．雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。(1)抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組可獲得抗蟲矮稈小麥。(√)(2)抗病植株連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低。(×)(3)利用高產(chǎn)、感病小麥與高產(chǎn)、晚熟小麥品種間雜交篩選可獲得高產(chǎn)、抗病小麥的品種。(×)2．誘變育種是利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。(1)誘變育種和雜交育種均可形成新基因。(×)(2)通過花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種。(×)(3)單倍體育種中，通過花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體。(×)(4)誘變育種可通過改變基因的結(jié)構(gòu)達(dá)到育種目的。(√)二、科學(xué)思維——新版教材的教考導(dǎo)向需領(lǐng)悟好(新人教版必修2P16“復(fù)習(xí)與提高”2題)現(xiàn)有某作物的兩個(gè)純合品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)，抗病對(duì)感病為顯性，高稈對(duì)矮稈為顯性。如果要利用這兩個(gè)品種進(jìn)行雜交育種，獲得具有抗病矮稈優(yōu)良性狀的新品種，獲得的F2中是否有抗病矮稈品種？應(yīng)該進(jìn)行怎樣的處理才能獲得純合抗病矮稈品種？提示：F2中有抗病矮稈品種。將抗病矮稈植株連續(xù)自交，淘汰發(fā)生性狀分離的個(gè)體，直至不發(fā)生性狀分離為止。[深化拓展提能]1．單倍體育種與雜交育種的關(guān)系2.根據(jù)不同育種目標(biāo)選擇最佳育種方案[題點(diǎn)全訓(xùn)過關(guān)]題點(diǎn)(一)生物育種原理和過程分析[典例1](2021·鎮(zhèn)江一模)玉米(2N＝20)是重要的糧食作物之一。已知玉米的高稈易倒伏(D)對(duì)矮稈抗倒伏(d)為顯性，抗病(R)對(duì)易感病(r)為顯性，控制上述兩對(duì)性狀的基因分別位于一對(duì)同源染色體上。為獲得純合矮稈抗病玉米植株，研究人員采用了如圖所示的方法。根據(jù)材料分析，下列敘述正確的是()A．過程①產(chǎn)生的F2若在無人工選擇條件下自由交配2代，得到的F4中純合矮稈抗病植株占1/64B．經(jīng)過程②的育種方法在染色體加倍階段，常用秋水仙素或低溫處理其種子或幼苗C．過程③得到的轉(zhuǎn)基因植株自交，后代中有1/4的個(gè)體是符合要求的玉米植株D．過程④發(fā)生的變異類型可能是基因突變或基因重組或染色體變異[解析]過程①產(chǎn)生的F2若在無人工選擇條件下自由交配2代，那么基因頻率不變，在F2時(shí)DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，則d基因頻率為1/2，RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，則R基因頻率為1/2，故產(chǎn)生的F4中矮稈植株dd比例為1/4，純合抗病植株RR占1/4，則F4中純合矮稈抗病植株占1/16，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖分析可知，過程②為單倍體育種，常用秋水仙素處理幼苗，秋水仙素發(fā)揮作用的時(shí)間在有絲分裂前期，能夠抑制紡錘體的形成，B錯(cuò)誤；過程③得到的轉(zhuǎn)基因植株是雜合子(ddROrr)，自交后代符合要求的玉米植株是純合子(ddRRrr)，占1/4，C正確；過程④“航天育種”方法中主要