（江苏专版）2019版高考生物一轮复习 第二部分 遗传与进化 第三单元 生物变异、育种和进化学案

第三单元 生物变异、育种和进化第一讲基因突变和基因重组(一)生物可遗传变异的类型之一基因突变1.回答与基因突变有关的问题(1)据图分析镰刀型细胞贫血症的患病原因：图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。突变发生在a(填字母)过程中。患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由TA替换为AT。(2)判断正误：A基因可突变为a基因，a基因也能再突变为A基因()人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因突变()基因突变通常发生在DNARNA的过程中()基因是具有遗传效应的DNA片段，HIV的遗传物质是RNA，不能发生基因突变()病毒、大肠杆菌及动植物都可能发生基因突变()基因突变产生的新基因不一定传递给后代()(3)连线基因突变的特点：1.从六个方面掌握基因突变2.明确基因突变的原因及与进化的关系(二)生物可遗传变异的类型之二基因重组2.回答与基因重组有关的问题(1)下图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，据图回答：a图发生基因重组的原因是：等位基因随同源染色体的非姐妹染色单体交换，发生的时期是减数第一次分裂前期。b图发生基因重组的原因是：非等位基因随非同源染色体自由组合，发生的时期是减数第一次分裂后期。(2)判断正误：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()非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组()一对同源染色体的非姐妹染色单体能发生基因重组()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()减数分裂过程中，非同源染色体的染色单体间发生片段交换不属于基因重组()3.“表格法”对比基因突变与基因重组基因突变基因重组区别变异本质基因分子结构发生改变原有基因的重新组合发生时间通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前期和后期适用范围所有生物(包括病毒)有性生殖的真核生物和基因工程的原核生物产生结果产生新基因(等位基因)产生新基因型应用人工诱变育种杂交育种鉴定方法不能用显微镜检测出，可通过分子杂交检测或后代性状推测不能用显微镜检测出，可根据是否产生重组类型的性状来确定联系都使生物产生可遗传的变异；在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；二者均可以产生新的基因型。4.谨记基因重组的三点提醒(1)多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。(2)杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。(3)“肺炎双球菌的转化实验”、转基因技术等属于广义的基因重组。 基因突变及其与性状的关系命题点1基因突变的概念和特点1(2018高邮统考)下列关于基因突变的说法，错误的是()A没有外界因素诱导也可能发生基因突变B有丝分裂间期最易发生基因突变C基因突变不一定会引起性状改变D体细胞中的突变基因都不能遗传给后代解析：选D基因突变可以自然发生，也可以在外界因素如紫外线、X射线、射线的诱导下发生；间期进行DNA复制，最容易发生基因突变；由于密码子的简并性，一种氨基酸对应多种密码子或基因型AA突变成Aa等情况下，基因突变不一定会引起性状改变；体细胞中的突变基因可以通过无性生殖遗传给子代。2(2018海安中学月考)下列关于基因突变的说法，错误的是( )A基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期B基因突变具有多方向性，增加了生物的多样性C在自然界是经常发生的，通常隐性突变易被很早发现D般地说，X连锁隐性突变比常染色体隐性突变较易研究解析：选C基因突变具有随机性，可以发生在生物个体发育的任何时期，A正确；基因突变具有多方向性，可形成新的等位基因，能增加生物的多样性，B正确；隐性突变性状不一定表现出来，通常显性突变易被很早发现，C错误；X连锁隐性突变出现的性状往往与性别有关，因此比常染色体隐性突变较易研究，D正确。迷点误点 辨析基因突变的“一定”和“不一定”(1)基因突变一定会引起基因结构的改变。即基因中碱基排列顺序的改变。(2)DNA中碱基对的增添、缺失和替换不一定是基因突变。因为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，但不属于基因突变。(3)基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因如下：突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段中。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。基因突变若为隐性突变，如AAAa，不会导致性状的改变。(4)基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞不存在等位基因，因此，原核生物和病毒基因突变产生的是新基因。(5)基因突变不一定都能遗传给后代。基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传给后代，但有些植物可能通过无性生殖遗传给后代。如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子遗传给后代。命题点2基因突变的实质和类型3(2015海南高考)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BX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GC被碱基对AT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，等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因；X射线的照射会影响基因B和基因b的突变率；基因B中的碱基对GC被碱基对AT替换可导致基因突变；在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变。4(2016天津高考)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：枯草杆菌核糖体S12蛋白第5558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PKP能0突变型PKP不能100注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸。下列叙述正确的是()AS12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根据表中信息可知，链霉素通过与野生型枯草杆菌的核糖体的结合，抑制翻译过程，进而起到杀菌作用，突变型枯草杆菌中核糖体S12蛋白氨基酸序列改变，使链霉素不能与核糖体结合，从而对链霉素产生抗性；突变型与野生型相比只是一个氨基酸的不同，因此是碱基对的替换造成的，而非缺失；基因突变具有不定向性，链霉素只是对突变体起筛选作用。5如图是某DNA片段的碱基序列，该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“甲硫氨酸亮氨酸谷氨酸丙氨酸天冬氨酸酪氨酸”(甲硫氨酸的密码子是AUG，亮氨酸的密码子是UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，终止密码子是UAA、UAG、UGA)。下列有关说法正确的是()A该片段编码蛋白质时以a链为模板合成信使RNAB若1处的碱基对CG替换成TA，编码的氨基酸序列不变C若2处的碱基对CG替换成AT，编码的氨基酸数目不变D发生一个碱基对的缺失对氨基酸序列的影响总是大于发生三个碱基对的缺失解析：选B根据起始密码子为AUG，b链左侧的TAC能与AUG配对，这说明转录的模板链是b链；若1处的碱基对CG替换成TA，则相应的密码子由原来的CUA变化为UUA，CUA和UUA都决定亮氨酸，故编码的氨基酸序列不变；若2处的碱基对CG替换成AT，则相应的密码子由原来的UAC变化为UAA，UAA是终止密码子，则编码的氨基酸数目减少；如果一个碱基对的缺失发生在基因的末端，则对氨基酸序列的影响可能小于发生三个碱基对的缺失。方法规律1明确基因突变对蛋白质影响的三种情况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掌握基因突变类型的“二确定”确定突变的形式若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失确定替换的碱基对一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断，若只相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基基因重组命题点1基因重组的类型及意义1(2018南通模拟)下列关于基因重组的说法，错误的是( )A基因重组不一定发生在生殖过程中B基因重组可产生新基因型，但不一定出现新性状组合C发生基因重组的非等位基因不一定位于非同源染色体上 D有丝分裂中细胞内非同源染色体之间交叉互换可实现基因重组解析：选DR型肺炎双球菌的转化也属于基因重组，A正确；基因重组可产生新基因型，但不一定出现新性状组合，B正确；同源染色体上的非等位基因可通过四分体时期非姐妹染色单体之间的交叉互换实现基因重组，C正确；非同源染色体之间的交叉互换引起的变异属于染色体结构变异(易位)，D错误。2下列有关基因重组的说法，正确的是()A基因重组可以产生多对等位基因B发生在生物体内的基因重组都能遗传给后代C基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型D基因重组会改变基因中的遗传信息解析：选C基因重组属于基因的重新组合，不会改变基因内部的碱基序列，不可能产生新的基因，基因中的遗传信息也不会改变。生物体内经过基因重组所产生的配子不一定能够形成合子，所以不一定能够传递给后代。基因重组能产生新基因型的配子，不同的配子形成合子的表现型可能与原有个体的表现型相同。命题点2基因突变与基因重组的关系3下列有关基因重组和基因突变的叙述，正确的是()基因突变包括自然突变和诱发突变在DNA复制中，碱基排列顺序发生差异，可改变遗传信息，产生基因突变基因突变一般对生物是有害的，但也有有利的基因自由组合使生物产生新基因ABC D解析：选B只有基因突变才能产生新基因，错误。4下列选项除哪一项外，其余都属于同一种变异类型()A黄色圆粒豌豆自交产生绿色皱粒豌豆B摩尔根红眼果蝇种群中出现的白眼雄果蝇C在加入S型菌DNA的培养基中，一些R型菌转化为S型菌D用普通棉转入苏云金杆菌毒性肽基因培育抗虫棉解析：选B黄色圆粒豌豆自交产生绿色皱粒豌豆的原理是基因重组；摩尔根红眼果蝇种群中出现白眼雄果蝇的原因是基因突变；在加入S型菌DNA的培养基中，一些R型菌转化为S型菌属于基因重组；用普通棉转入苏云金杆菌毒性肽基因培育抗虫棉的原理是基因重组。 难点专攻之(七)姐妹染色单体上等位基因来源的判断要点指津1据亲子代基因型判断(1)如果亲代基因型为BB或bb，则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因是基因突变。(2)如果亲代基因型为Bb，则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。2据细胞分裂方式判断(1)如果是有丝分裂中染色单体上基因不同，则为基因突变的结果。(2)如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换。3据细胞分裂图判断(1)如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。(2)如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(同白或同黑，无互换的痕迹)上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图乙。(3)如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(颜色不一致，有互换的痕迹)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙。演练冲关1某动物的初级卵母细胞中，由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因一定不是()A发生基因突变B发生过交叉互换C染色体结构变异 D发生了自由组合解析：选D两条姐妹染色单体所携带的基因不完全相同的原因有三种可能：间期发生了基因突变、四分体时期发生过交叉互换或发生过染色体结构变异。自由组合只发生在非同源染色体间。2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基因突变基因突变基因突变B基因突变或基因重组基因突变基因重组C基因突变基因突变基因突变或基因重组D基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因重组解析：选C图中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，图中的变异只能来自基因突变；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前期的交叉互换(基因重组)。3下面甲、乙两图为某二倍体高等生物某细胞分裂过程中不同时期模式图。相关叙述正确的是()A在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换B甲、乙两图说明该细胞分裂过程中发生了染色体变异C甲细胞中有两个染色体组，8条姐妹染色单体D若图乙表示卵细胞，则图甲表示次级卵母细胞解析：选A图甲细胞中没有同源染色体，可判定为处于减数第二次分裂中期。比较图甲和图乙中第3条(从左到右数)染色体颜色与形态，可知在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换，而非染色体变异；甲细胞中只有一个染色体组，8条姐妹染色单体；若图乙表示卵细胞，根据甲和乙中对应染色体的颜色，可知图甲表示第一极体而非次级卵母细胞。高考真题集中研究找规律1(2016江苏高考，多选)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化有()A植酸酶氨基酸序列改变B植酸酶mRNA序列改变C编码植酸酶的DNA热稳定性降低D配对的反密码子为UCU解析：选BCD由题意可知，CGG和AGA都是编码精氨酸的密码子；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，密码子由CGG变成AGA，说明植酸酶mRNA序列改变；密码子由CGG变成AGA，说明编码植酸酶的DNA中CG碱基对的比例降低，氢键数目减少，使DNA热稳定性降低；与AGA配对的反密码子为UCU。2(2015江苏高考)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BX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变异具有不定向性，不存在主动适应。X射线可导致生物体发生基因突变或染色体变异。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。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。3(2012江苏高考)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(见图)。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由于“缺失染色体的花粉不育”，所以以该植株为父本，理论上测交后代应该全部表现为白色性状。后代中出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小，故A项不是最合理的；也有可能是减数第一次分裂的四分体时期非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，B基因转移到染色单体1或2上，这种情况最为常见，D项解释最合理。4(2014浙江高考)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假设敏感和抗性由基因A、a控制，若突变体为1条染色体的片段缺失所致，则原敏感型大豆基因型为Aa，缺失了A基因所在染色体片段导致抗性突变体出现，则抗性基因一定是隐性基因；突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则该个体没有控制这对性状的基因，再经诱变也不可能恢复为敏感型；基因突变是可逆的，再经诱变可能恢复为敏感型；抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则此情况属于基因突变，抗性基因可能编码肽链，也可能不编码肽链。调研试题重点研究明趋势一、选择题1(2017泰州一模)人的精原细胞进行DNA复制时，细胞中不可能发生()A. 基因重组B. DNA解旋C. 基因突变 D. 蛋白质合成解析：选A基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期；DNA复制是边解旋边复制，细胞中一定有DNA解旋；DNA复制时，DNA分子结构不稳定，容易发生基因突变；精原细胞进行DNA复制发生在间期，还进行有关蛋白质的合成。2(2017南通一模)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。图中的亚硝基化合物处理是人为施加的，所以属于人工诱变。因为A变为I后，I不能与T配对，故突变后的DNA分子中AT碱基对被替换，因为只有DNA中一条链上的一个碱基发生改变，所以无论DNA分子复制多少次，都有1/2的DNA分子含原基因；基因突变产生等位基因；突变的性状有害还是有利是相对的，取决于环境条件。3下列关于基因重组的说法，错误的是()A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属于基因重组B减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组C减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能解析：选B基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非同源染色体上的非等位基因重新组合；减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组；减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组；一般情况下，基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中，水稻花药内精原细胞减数分裂形成配子的过程中可发生基因重组，但根尖细胞只能进行有丝分裂，不会发生基因重组。4(2017盐城二模)镰刀型细胞贫血症的病因是：正常血红蛋白的两条链上的第6位谷氨酸被缬氨酸所替代，杂合子(Aa)的一对等位基因都能表达，在非洲疟疾流行的地区，该基因型的个体很多，频率也很稳定。下列有关叙述错误的是()A镰刀型细胞贫血症可通过光学显微镜检测出来B基因型为Aa个体的血红蛋白均有一条链不正常C基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物的性状DAa频率稳定的原因可能是显性纯合子比杂合子更易感染疟疾解析：选B镰刀型细胞贫血症形成的根本原因是基因突变，基因突变通过光学显微镜不能观察到，但可通过光学显微镜观察红细胞的形态来检测，A正确；杂合子(Aa)的一对等位基因都能表达，因此基因型为Aa个体的血红蛋白有的两条链都正常，有的两条链都异常，B错误；镰刀型细胞贫血症的病因是正常血红蛋白的两条链上的第6位谷氨酸被缬氨酸所替代，这说明基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物的性状，C正确；根据题干信息“在非洲疟疾流行的地区，该基因型的个体很多，频率也很稳定”可知，Aa频率稳定的原因可能是显性纯合子比杂合子更易感染疟疾，D正确。5(2018东台模拟)某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是()A该突变可能是碱基对替换或碱基对增添造成的B基因B1和B2编码的蛋白质一定不同，导致生物的性状不同C基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码D基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中但不能出现在同一个配子中解析：选B基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换，A正确；由于密码子的简并性等原因，基因突变后不一定会引起氨基酸序列的改变，因此基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同，B错误；自然界中所有生物共用一套遗传密码，C正确；减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，因此基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中，但不会存在于同一个配子中，D正确。6(2018如皋期初)基因突变和基因重组的共性是()A都可以发生在有丝分裂过程中B都可用显微镜检测出C都产生新的基因D都产生新的表现型解析：选D基因重组主要发生在减数分裂过程中，A错误；基因突变和基因重组都不能用显微镜检测出来，B错误；基因突变可以产生新的基因，而基因重组不可以，C错误；基因突变和基因重组都可以产生新的性状(表现型)，D正确。7(2017株洲一模)如图为基因型为aaBbCc的某动物细胞分裂示意图，据此可确认该细胞()A发生过基因突变B将形成四种配子C是次级精母细胞D没有同源染色体解析：选D图示细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂前期。根据该细胞不能判断该动物的性别，因此该细胞可能是次级精母细胞，也可能是次级卵母细胞。图示细胞中出现C、c和B、b基因，可能发生过基因突变，也可能发生过交叉互换；图示细胞属于次级性母细胞，只能分裂形成两个子细胞，最多能形成两种配子。8(2018射阳质量监测)在正常生物体内，碱基对的错配可引起DNA的损伤，对损伤部位的切除修复过程如图所示，据图判断下列叙述错误的是()A核酸内切酶和DNA酶作用的化学键相同B若无切除修复功能可能会导致癌变Ca过程所用的酶可能是DNA聚合酶D损伤的切除与修复属于基因突变解析：选D从图中分析，核酸内切酶作用于损伤的部位断开的是磷酸二酯键，DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸，断开的也是磷酸二酯键；据题意，损伤部位若不修复，以损伤部位所在链作为模板链进行DNA复制时，可导致DNA结构发生改变，从而导致基因突变，如果是原癌基因和抑癌基因发生突变，则可导致癌变；a过程为根据碱基互补配对合成损伤部位单链的过程，所需的酶可能为DNA聚合酶；损伤部位切除和修复后，基因恢复正常，不属于基因突变。9(2018徐州八校联考)用人工诱变的方法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：CCGCTAACGCCGCGAACG，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染色体结构改变，性状没有改变D染色体数目改变，性状改变解析：选A由题意可知，基因模板链中CTA转变成CGA，则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。10下图表示的是控制正常酶的基因突变后引起的氨基酸序列的改变。、两种基因突变分别是()A碱基对的替换、碱基对的缺失B碱基对的缺失、碱基对的增添C碱基对的替换、碱基对的增添或缺失D碱基对的增添或缺失、碱基对的替换解析：选C从图中可以看出，突变只引起一个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的替换。突变引起多个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的增添或缺失。11(多选)M基因编码含63个氨基酸的肽链，该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。下列有关叙述错误的是()AM基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加B在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接C突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同D在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与解析：选ABD由于DNA分子中嘌呤碱基总是和嘧啶碱基配对，所以DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数，两者占的比例均为50%。转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，相邻的核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连。突变后的mRNA增加了一个三碱基序列AAG，插入情况有以下几种：插入原密码子的第一个碱基之后，XAAGXX XXX，此时将改变两个氨基酸；插入原密码子的第二个碱基之后，XXAAGX XXX，此时也将改变两个氨基酸；插入原密码子的第三个碱基之后，XXX AAG XXX，此时与原肽链只相差一个氨基酸，所以突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同。由于密码子有64个，其中3个终止密码子不决定氨基酸，所以参与转运氨基酸的tRNA不超过61种。12(2018海安期中，多选)下列有关生物体内基因突变和基因重组的叙述中，正确的是( )A豌豆植株在有性生殖时，一对等位基因不会发生基因重组B有性生殖过程中，一对同源染色体上的基因也可能发生基因重组C减数分裂过程中，控制一对性状的基因不能发生基因重组D由碱基对改变引起的DNA分子结构的改变就是基因突变解析：选AB豌豆进行有性生殖时，一对等位基因即使发生了同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换，子细胞还是一样的，而一对等位基因也不会发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，A正确。在有性生殖过程中，一对同源染色体上含有多个基因，发生同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换属于基因重组，B正确。减数分裂过程中，控制一对性状的基因可能是多个等位基因，可以发生基因重组，C错误。碱基对改变而引起的基因分子结构的改变才是基因突变，DNA上没有遗传效应的碱基对的改变不属于基因突变，D错误。二、非选择题13由于基因突变，蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据题中所示的图、表回答问题：第一个字母第二个字母第三个字母UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAG(1)图中过程发生的场所是_，过程叫_。(2)除赖氨酸外，对照表中的密码子，X表示哪一种氨基酸的可能性最小？_。原因是_。(3)若图中X是甲硫氨酸，且链与链只有一个碱基不同，那么链上不同于链上的那个碱基是_。(4)从表中可看出密码子具有_，它对生物体生存和发展的意义是_。解析：图中为翻译过程，在核糖体上进行，为转录过程。赖氨酸的密码子是AAA和AAG，丝氨酸的密码子是AGU和AGC，这两种氨基酸的密码子之间有2个碱基不同，差别最大。甲硫氨酸的密码子是AUG，与赖氨酸的密码子AAG相比，只是A换成了U，故DNA模板链上的碱基由T变为A。答案：(1)核糖体转录(2)丝氨酸要同时突变两个碱基(3)A(4)简并性增强了密码容错性，保证了翻译的速度14下图为具有2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)右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扁茎缺刻叶图示如右(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15(2018衡水模拟)果蝇的棒眼基因(B)和正常眼基因(b)，只位于X染色体上。研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XsBXb，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因s，且该基因与棒眼基因B始终连锁在一起(如图甲所示)，s在纯合(XsBXsB、XsBY)时能使胚胎致死。图乙是某雄果蝇细胞分裂某一时期的图像。(1)果蝇体细胞中共有8条染色体，研究果蝇基因组应测定_条染色体上的DNA序列。(2)图乙细胞的名称是_，其染色体与核DNA数目的比值为_。正常情况下，此果蝇体细胞中含有X染色体数目最多为_条。(3)如果图乙中3上的基因是XB,4上基因是Xb，其原因是发生了_，B与b基因不同的本质是它们的_不同。基因B是基因b中一个碱基对发生替换产生的，突变导致合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是_。答案：(1)5(2)次级精母细胞1/2或122(3)基因突变碱基对(脱氧核苷酸)排列顺序AT被GC替换第二讲染色体变异与生物育种(一)染色体变异类型之一染色体结构变异1.据图回答有关染色体结构变异的问题(1)已知的染色体为“”。变异后的染色体如下列图所示：判断变异类型：A.缺失，B.重复，C.倒位，D.基因突变。可在显微镜下观察到的是A、B、C。(填图编号)基因数目和排列顺序均未变化的是D。(填图编号)(2)辨析染色体的易位与交叉互换：图1是易位，图2是交叉互换。发生对象：图1发生于非同源染色体之间，图2发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间。变异类型：图1属于染色体结构变异，图2属于基因重组。1.图解染色体结构变异的类型和结果2.多角度区分三种变异(1)关于“互换”问题。同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。(4)关于变异的“质”和“量”问题。基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。(二)染色体变异类型之二染色体数目变异2.据图回答有关染色体组的问题(1)如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：、X或、Y。(2)组成特点：形态上：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。功能上：共同控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体。3.判断有关说法的正误(1)由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体()(2)含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组()(3)未经受精的卵细胞发育成的植株，一定是单倍体()(4)含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体()(5)生物的精子或卵细胞一定都是单倍体()(6)基因型是aaaBBBCcc的植株一定是单倍体()3.判断染色体组的三种方法(1)根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是：a为3个，b为2个，c为1个。(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组，每个染色体组内不含等位或相同基因。下图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a为4个，b为2个，c为3个，d为1个。(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组，如玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有2个染色体组。4.“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体(三)生物变异的应用生物育种4.连线生物育种的原理及方法5.识别育种程序图(1)亲本新品种为杂交育种。(2)亲本新品种为单倍体育种，其优点是明显缩短育种年限。(3)种子或幼苗新品种为诱变育种。(4)种子或幼苗新品种为多倍体育种。5.“表格法”比较生物育种的类型、原理及优缺点名称原理优点缺点杂交育种基因重组使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”育种时间长局限于同一种或亲缘关系较近的个体诱变育种基因突变提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状有利变异少，需处理大量实验材料(有很大盲目性)单倍体育种染色体数目变异明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程技术复杂且需与杂交育种配合多倍体育种染色体数目变异操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物基因工程育种基因重组能定向地改变生物遗传性状；目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多 染色体变异命题点1染色体组与单倍体、二倍体和多倍体1观察图中ah所示的细胞图，关于它们所含的染色体组数的叙述，正确的是()A细胞中含有一个染色体组的是h图B细胞中含有二个染色体组的是e、g图C细胞中含有三个染色体组的是a、b图D细胞中含有四个染色体组的是c、f图解析：选C图中所示细胞中有一个染色体组的是d、g，有两个染色体组的是c、h，有三个染色体组的是a、b，有四个染色体组的是e、f。2下图所示细胞中所含的染色体，有关叙述正确的是()A图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体C如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体解析：选C图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b有同源染色体，含有3个染色体组；如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体；图c中有同源染色体，含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体；图d中只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。方法规律 细胞分裂图像中染色体组数的判断方法以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目中所给图像中的染色体组数。如下图所示：(1)图a为减数第一次分裂的前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。(2)图b为减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有1个染色体组，染色体组中有2条染色体。(3)图c为减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。(4)图d为有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有4个染色体组，每个染色体组有2条染色体。命题点2染色体变异类型的判断3(2018南通四校联考)图中、分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是( )A图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B图中的变异属于染色体结构变异中的缺失C图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D图中4种变异能够遗传的是解析：选C图的交叉互换发生在同源染色体间，发生在减数分裂四分体时期，属于基因重组，图的交换发生在非同源染色体间，属于染色体结构变异中的易位，A错误；图的碱基对发生缺失，属于基因突变，B错误；图中弯曲的部位表示在其同源染色体上没有配对的片段，上面的一条染色体比下面的长，可能是上面的染色体重复了一段，或下面的染色体缺失了一段，C正确；基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传的变异，所以图中4种变异都能够遗传，D错误。4如图所示，关于甲、乙、丙、丁的叙述，正确的是()A甲属于基因突变，乙属于染色体畸变B丙出现的变异只能出现在有丝分裂中C丁细胞含有两个染色体组D甲、乙、丙、丁均属于染色体变异解析：选C染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。甲中基因没有改变，只是b和d的位置发生了交换，属于染色体结构变异的倒位，乙中基因gh重复出现，属于染色体畸变；丙是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，所以出现的变异不只出现在有丝分裂中，在四倍体水稻减数分裂过程中也可能出现；丁细胞中染色体大小相同，含有一对等位基因，所以含有两个染色体组；甲、乙、丙、丁中，只有甲、乙、丙均属于染色体变异。拓展归纳三种可遗传变异的比较类型基因突变基因重组染色体变异实质基因结构的改变(碱基对的增添、缺失或替换)基因的重新组合，产生多种多样的基因型染色体结构或数目变化引起基因数量或排序改变类型自发突变、人工诱变基因自由组合、交叉互换、转基因染色体结构、数目变异时间细胞分裂间期减数第一次分裂前期或后期细胞分裂过程中适用范围任何生物均可发生真核生物进行有性生殖产生配子时真核生物均可发生显微镜下不可见(镰刀型细胞贫血症可通过观察红细胞观察)不可见可见产生结果产生新的基因(等位基因)，但基因数目和位置未变只改变基因型，未发生基因的改变可引起基因数量或排列顺序上的变化意义生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义对生物进化有一定意义育种应用诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种实例青霉菌高产菌株的培育豌豆、小麦的杂交三倍体无子西瓜及八倍体小黑麦的培育共同点基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，都是可遗传变异，但不一定遗传给后代生物育种命题点1生物育种过程分析及应用1(2018南京9月调研，多选)假设a、B为玉米的优良基因，位于非同源染色体上。现有AABB、aabb两个品种，实验小组用不同方法进行了育种实验，如图所示。下列说法正确的是( )A属于诱变育种，优点是提高突变率，加速育种进程B属于杂交育种，能将不同品种的优良性状集中于一体C使用的试剂一般为秋水仙素，使细胞中染色体结构发生改变D属于单倍体育种，其原理是染色体变异，优点是明显缩短育种年限解析：选ABD图示用射线处理表示诱变育种，该育种方法的优点是提高突变率，加速育种进程，A正确；是典型的杂交育种，原理是基因重组，该育种方法能将不同品种的优良性状集中于一体，B正确；使用的试剂一般为秋水仙素，使细胞中染色体数目发生改变，但染色体结构没有改变，C错误；属于单倍体育种，其原理是染色体变异，由于后代都是纯合子，自交后代不会发生性状分离，因此其优点是明显缩短育种年限，D正确。2(2018无锡四校联考)野生猕猴桃是一种多年生富含Vc的二倍体(2n58)小野果。下图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无籽新品种的过程，分析正确的是()A该培育过程中不可使用花药离体培养B过程必须使用秋水仙素C的亲本不是同一物种D过程得到的个体是四倍体解析：选C图中过程中可用花药离体培养，再诱导染色体加倍获得基因型为AA的个体；秋水仙素或低温诱导均可导致染色体数加倍；的亲本中，AA为二倍体，AAAA为四倍体，不是同一物种；过程为基因工程导入抗虫基因，获得的仍是三倍体。拓展归纳 单倍体育种与杂交育种的关系命题点2生物育种方法的选择与设计3(2017南通三模)下列关于生物育种的叙述，正确的是( )A多倍体育种不能产生新物种B单倍体育种会产生定向变异C杂交育种的子代间会产生生殖隔离D诱变育种可改变种群基因频率解析：选D多倍体育种能产生新物种，且获得的新物种在进化过程中省略了地理隔离，A错误；单倍体育种过程中用一定浓度的秋水仙素对单倍体幼苗进行诱导处理，只使染色体数目加倍，不会产生定向变异，B错误；杂交育种的目的是获得同时具有两个或多个优良性状的新品种，其子代仍属于同一物种，之间不会产生生殖隔离，C错误；诱变育种的原理是基因突变，能产生前所未有的新基因，创造变异新类型，因而可改变种群基因频率，D正确。4萝卜和甘蓝都是人们喜欢的蔬菜，并且萝卜和甘蓝都属于十字花科植物且都是二倍体生物，体细胞染色体数都是18。萝卜的染色体组成和染色体数可以表示为：2nAA18，甘蓝的染色体组成和染色体数可以表示为：2nBB18。如图是利用萝卜和甘蓝培育作物品种的过程示意图，请回答下列问题：(1)图中秋水仙素的作用是_，作用的时期是_；与用秋水仙素处理可以达到同样效果的一种措施是_。(2)以上育种方法的原理是_；甲、乙、丙、丁4种植株中，可育的有_，其染色体组的组成和染色体数分别为_。植株丁根尖分生区的一个细胞中最多含染色体_条。(3)基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝杂交，后代基因型有_种；请设计一个利用基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝，获得基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种的培育步骤(写出一种即可)。解析：(1)秋水仙素的作用是抑制纺锤体形成，作用的时期是有丝分裂前期。与用秋水仙素处理可以达到同样效果的是低温处理，低温处理同样可以诱导多倍体产生。(2)植株甲获取的原理是染色体组加倍，为同源四倍体，可育；植株乙是通过杂交获得的异源二倍体，不可育；植株丙获取的原理是染色体组加倍，为异源四倍体，可育；植株丁是通过杂交获得的异源三倍体，不可育。甲的染色体组组成和染色体数为：4nAAAA36；乙的染色体组组成和染色体数为：2nAB18；丙的染色体组组成和染色体数为：4nAABB36；丁的染色体组组成和染色体数为：3nAAB27。植株丁根尖分生区的一个细胞中最多含染色体为27254条。(3)基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝各产生4种互不相同的配子，随机组合可产生4416种基因型的后代。获取基因型为aaaabbbbdde