1、第七單元 生物變異、育種和進(jìn)化學(xué)案29 基因突變和基因重組考綱要求1.基因重組及其意義 2.基因突變的特征和原因 復(fù)習(xí)要求：1.基因突變的原因、特點、意義2.基因重組在雜交育種和基因治療上的應(yīng)用基礎(chǔ)自查一、變異的概念二、變異的類型1.可遺傳的變異：不遺傳的變異：三.基因突變1.概念：2.實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥3.原因(1)外因：內(nèi)因：4.誘變因素5.特點：6.意義：四、基因重組1.概念：2.類型實現(xiàn)途徑：4.意義課堂深化探究一.試總結(jié)生物界中各生物類群的可遺傳的變異二.基因突變和基因重組（一）觀察圖解理解引起基因突變的因素及其作用機(jī)理回答問題：1.基因突變對生物的影響堿基對影響范圍對氨基酸的影

2、響替換 增 添 缺 失 2.類型3.基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀改變的原因 4.基因突變多害少利特別提醒1.基因突變可發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時間，但對于細(xì)胞分裂過程來說，一般發(fā)生在細(xì)胞分裂(無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂、原核生物的二分裂)的DNA分子復(fù)制的過程中。同樣，病毒DNA復(fù)制時均可突變。2.基因突變引起基因“質(zhì)”的改變，產(chǎn)生原基因的等位基因，改變了基因的表現(xiàn)形式，但并未改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和位置?；蛲蛔兪巧镒儺惖母緛碓?。3.以RNA為遺傳物質(zhì)的生物，其RNA上核糖核苷酸序列發(fā)生變化，也稱為基因突變，且RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，在傳遞過程中更易發(fā)生突變。4.基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)

3、量，只改變基因的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生新基因。（二）三種基因重組機(jī)制比較重組類型同源染色體上非等位基因的重組非同源染色體上非等位基因間的重組DNA分子重組技術(shù)發(fā)生時間 發(fā)生機(jī)制 圖像示意特別提醒基因重組是真核生物有性生殖過程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來源，是形成生物多樣性的重要原因?；蛑亟M未產(chǎn)生新基因，只是原有基因的重新組合，只是產(chǎn)生了新的表現(xiàn)型(或新品種)。自然狀況下，原核生物中不會發(fā)生基因重組。（三）基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)系項 目基因突變基因重組區(qū)別本 質(zhì) 原 因 時 期 條 件 意 義 應(yīng) 用通過誘變育種培養(yǎng)新品種通過雜交育種，使性狀重組，可培育優(yōu)良品種發(fā)生的可能性可能性很小，突變頻率低非常普

4、遍，產(chǎn)生的變異類型多適用范圍 聯(lián) 系 （注：基因突變是生物變異的根本原因；基因重組是親代與子代及子代個體之間差異的主要原因。廣義的基因重組還包括DNA重組技術(shù)。進(jìn)行有性生殖的生物產(chǎn)生變異的主要來源是基因重組?；蛑亟M不產(chǎn)生新的基因，只產(chǎn)生新的基因型）對應(yīng)訓(xùn)練1.下面描述的生物變異屬于可遺傳的變異且生物界各種生物都有可能產(chǎn)生的是()。長在邊際的玉米比田中心的玉米粗壯產(chǎn)量高流感病毒有幾百個變種，且新亞種不斷產(chǎn)生“R型活菌加熱殺死的S型菌”后代產(chǎn)生S型活菌果蠅的白眼豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒人類的紅綠色盲人類的鐮刀型細(xì)胞貧血癥貓叫綜合征高山草甸多倍體植物居多A. B.C. D.2下面關(guān)于基因突變的敘述

5、中，正確的是()A.親代的突變基因一定能傳遞給子代B.子代獲得突變基因一定能改變性狀C.突變基因一定由物理、化學(xué)或生物因素誘發(fā)D.突變基因一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變 3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重新組合屬于基因重組B.減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，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，水稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能4以下有關(guān)基因重組的敘述，錯誤的是()A.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組B.非姐妹染色單體的交換可引起基因重組C.純合體自交因

6、基因重組導(dǎo)致子代性狀分離D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)5某正常人無致病基因，甲、乙、丙三人均表現(xiàn)正常。該四人7號和12號染色體上相關(guān)基因?qū)?yīng)部分的堿基排列順序如表所示。請分析回答下面的問題。正常人甲乙丙7號染色體CTTCATCTTCAT12號染色體ATTATTGTTATT(1)表中所示甲的7號染色體上，該部位堿基排列順序變?yōu)镃AT的根本原因是_的結(jié)果。(2)甲、乙、丙三人表現(xiàn)正常的原因可能有(至少寫出兩點)：_。(3)若表中標(biāo)明堿基的那條鏈為非模板鏈，請寫出乙個體第12號染色體上該基因片段轉(zhuǎn)錄成的密碼子為_。(4)如果某人7號染色體上的部分基因轉(zhuǎn)移到了12號染色體上，則這種變異類型

7、最可能是_。 實驗探究玉米子粒種皮有黃色和白色之分，植株有高莖、矮莖之分。請回答下列問題：(1)種皮的顏色是由細(xì)胞中的色素決定的，已知該色素不是蛋白質(zhì)，那么基因控制種皮的顏色是通過控制 來實現(xiàn)的。(2)矮莖玉米幼苗經(jīng)適宜濃度的生長素類似物處理，可以長成高莖植株。為了探究該變異性狀是否能穩(wěn)定遺傳，生物科技小組設(shè)計實驗方案如下。請你寫出實驗預(yù)期及相關(guān)結(jié)論，并回答問題。實驗步驟：a.在這株變異的高莖玉米雌花、雄花成熟之前，分別用紙袋將雌穗、雄穗套住，防止異株之間傳粉。b.雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。c.雌穗上種子成熟后，收藏保管，第二年播種觀察。實驗預(yù)期及相關(guān)結(jié)論：a. 。b. 。問題：a

8、.預(yù)期最可能的結(jié)果： 。b.對上述預(yù)期結(jié)果的解釋： 限時訓(xùn)練題組一基因突變1.下列細(xì)胞或生物中可以發(fā)生基因突變的是()洋蔥根尖生長點細(xì)胞洋蔥表皮細(xì)胞硝化細(xì)菌T2噬菌體人的神經(jīng)細(xì)胞人的骨髓細(xì)胞藍(lán)藻人的精原細(xì)胞A.B.C. D.2.棉花某基因上的一個脫氧核苷酸對發(fā)生了改變，不會出現(xiàn)的情況是()A.該基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA上的部分密碼子的排列順序發(fā)生了改變B.該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變C.該細(xì)胞中tRNA的種類發(fā)生了改變D.該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變3.(2012寶雞模擬)某生物基因型為AaBb，經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生四種數(shù)量相等的配子，如圖為其體內(nèi)的某個細(xì)胞，則()A.若圖中基因

9、位點1的基因為A，而位點2和4為B與b，則該細(xì)胞有可能發(fā)生了交叉互換B.該圖表示時期有4個染色體組C.該狀態(tài)下的細(xì)胞發(fā)生了基因重組D.該細(xì)胞中位點2與4所在染色體為同源染色體，位點2與4上的基因遵循分離定律4.(2011淮安質(zhì)檢)如果細(xì)菌控制產(chǎn)生某種“毒蛋白”的基因發(fā)生了突變，突變造成的結(jié)果使其決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸變化如下：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)上述氨基酸序列確定突變基因DNA分子的改變是()A.突變基因為一個堿基腺嘌呤替換為鳥嘌呤B.突變基因為一個堿基胞嘧啶替換為胸腺嘧啶C.突變基因為一個堿基鳥嘌呤替換

10、為腺嘌呤D.突變基因為一個堿基的增減5.某嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子中有一個氨基酸發(fā)生了改變，導(dǎo)致乳糖酶失活，其根本原因是()A.缺乏吸收某種氨基酸的能力B.不能攝取足夠的乳糖酶C.乳糖酶基因至少有一個堿基對改變了D.乳糖酶基因有一個堿基對缺失了6.如圖為高等動物的細(xì)胞分裂示意圖。圖中可能反映的是(多選)()A.可能發(fā)生了基因突變B.發(fā)生了非姐妹染色單體間的片段互換C.該細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞D.該細(xì)胞可能為次級精母細(xì)胞題組二基因重組7.(2012山西省太原市模擬)下列變異的原理屬于基因重組的是()A.將四倍體植株與正常二倍體植株雜交，產(chǎn)生三倍體植株 B.一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生了

11、一個既白化又色盲的兒子C.組成血紅蛋白的氨基酸排列順序改變，導(dǎo)致血紅蛋白異常的疾病D.某人的第5號染色體丟失一個片段，導(dǎo)致患某種遺傳病 8.下列變異的原理一般認(rèn)為屬于基因重組的是()A.將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交，生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚苗B.血紅蛋白氨基酸排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致某些血紅蛋白病C.一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生下了一個既白化又色盲的兒子D.高產(chǎn)青霉素的菌株、太空椒等的培育9.控制不同性狀的基因之間進(jìn)行重新組合，稱為基因重組。下列各選項中能夠體現(xiàn)基因重組的是()A.利用人工誘導(dǎo)的方法獲得青霉素高產(chǎn)菌株B.利用基因工程手段培育能生產(chǎn)干擾素的大腸桿菌C.在海棠枝條上嫁接蘋果的芽，

12、海棠與蘋果之間實現(xiàn)基因重組D.用一定濃度的生長素溶液涂抹未受粉的雌蕊柱頭，以獲得無子番茄題組三應(yīng)用提升10.甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤(G)的N位置上帶有乙基而成為7乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶(C)配對而與胸腺嘧啶(T)配對，從而使DNA序列中GC對轉(zhuǎn)換成 AT對。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通?？色@得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請回答下列問題。(1)經(jīng)過處理后發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，說明這種變異為_突變。(2)用EMS浸泡種子是為了提高_(dá)，某一性狀出現(xiàn)多種變異類型，說明變異具有_。(3

13、)EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，而染色體的_不變。(4)經(jīng)EMS誘變處理后表現(xiàn)型優(yōu)良的水稻植株也可能攜帶有害基因，為了確定是否攜帶有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有_、_。(5)誘變選育出的變異水稻植株還可通過PCR方法進(jìn)行檢測，通常該植株根、莖和葉都可作為檢測材料，這是因為_。11.刺毛鼠(2n16)背上有硬棘毛，體淺灰色或沙色，張教授在一封閉飼養(yǎng)的刺毛鼠繁殖群中，偶然發(fā)現(xiàn)一只無刺雄鼠(淺灰色)，全身無棘毛，并終身保留無刺狀態(tài)。張教授為了研究無刺小鼠的遺傳特性，讓這只無刺雄鼠與雌性刺毛鼠交配，結(jié)果F1全是刺毛鼠；再讓F1刺毛鼠雌雄交配，產(chǎn)出8只無刺小鼠和25只有刺小鼠，其中無刺

14、小鼠全為雄性。(1)張教授初步判斷：該雄鼠無刺的原因是種群中基因突變造成的，而不是營養(yǎng)不良或其他環(huán)境因素造成的?？刂茻o刺性狀的基因位于性染色體上。寫出張教授作出上述兩項判斷的理由：判斷的理由_。判斷的理由_。(2)若該淺灰色無刺雄鼠基因型為BbXaY(基因獨立遺傳)，為驗證基因的自由組合定律，則可用來與該鼠進(jìn)行交配的個體基因型分別為_。(3)若該淺灰色無刺雄鼠的某精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個BbbXa的精子，則同時產(chǎn)生的另外三個精子的基因型分別為_、Y、Y，這四個精子中染色體數(shù)目依次為_，這些精子與卵細(xì)胞結(jié)合后，會引起后代發(fā)生變異，這種變異屬于_。高考真題體驗1.（2012浙江）玉米的抗病和不

15、抗?。ɑ驗?、）、高桿和矮桿（基因為、）是兩對獨立遺傳的相對性狀。現(xiàn)有不抗病矮桿玉米種子（甲），研究人員欲培育抗病高桿玉米，進(jìn)行以下實驗： 取適量的甲，用合適劑量的射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗4株、抗病矮桿1株（乙）和不抗病高桿1株（丙）。將乙與丙雜交，中出現(xiàn)抗病高桿、抗病矮桿、不抗病高桿、不抗病矮桿。選1中的抗病高桿植株上的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后選出純合二倍體的抗病高桿植株（?。?。另一實驗表明，以甲和丁為親本進(jìn)行雜交，子一代均為抗病高桿。請回答：（1）對上述1株白化苗的研究發(fā)現(xiàn)，控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，因此該基因不能正常，功能喪失，無法合成葉綠素，

16、表明該白化苗的變異具有的特點，該變異類型屬于。（2）上述培育抗病高桿玉米的實驗運用了、單倍體育種和雜交育種技術(shù)，其中雜交育種技術(shù)依據(jù)的原理是?；ㄋ庪x體培養(yǎng)中，可通過誘導(dǎo)愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株，也可通過誘導(dǎo)分化成獲得再生植株。（3）從基因組成看，乙與丙植株雜交的中抗病高桿植株能產(chǎn)生種配子。（4）請用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到1的過程。 2.（2012廣東）子葉黃色（Y，野生型）和綠色（y，突變型）是孟德爾研究的豌豆相對性狀之一。野生型豌豆成熟后，子葉由綠色變?yōu)辄S色。在黑暗條件下，野生型和突變型豌豆的葉片總?cè)~綠素含量的變化見圖10。其中，反映突變型豌豆葉片總?cè)~綠素含量變化的曲線是_。

17、（2）Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列見圖11。據(jù)圖11推測，Y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生了堿基對的_和_。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進(jìn)入葉綠體?？赏茰y，位點_的突變導(dǎo)致了該蛋白的功能異常，從而使該蛋白調(diào)控葉綠素降解的能力減弱，最終使突變型豌豆子葉和葉片維持“常綠”。（3）水稻Y基因發(fā)生突變，也出現(xiàn)了類似的“常綠”突變植株y2，其葉片衰老后仍為綠色。為驗證水稻Y基因的功能，設(shè)計了以下實驗，請完善。（一）培育轉(zhuǎn)基因植株：.植株甲：用含有空載體的農(nóng)桿菌感染_的細(xì)胞，培育并獲得純合植株。.植株乙：_，培育并獲得含有目的基因的純合植株。（

18、二）預(yù)測轉(zhuǎn)基因植株的表現(xiàn)型：植株甲：_維持“常綠”；植株乙：_。（三）推測結(jié)論：_。3(2011江蘇卷)在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中均可產(chǎn)生的變異是(多選)()。A.DNA復(fù)制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變B.非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組C.非同源染色體之間變換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異D.著絲點分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異4(2011北京理綜，31)TDNA可隨機(jī)插入植物基因組內(nèi)，導(dǎo)致被插入基因發(fā)生突變。用此方法誘導(dǎo)擬南芥產(chǎn)生突變體的過程如下：種植野生型擬南芥，待植株形成花蕾時，將地上部分浸入農(nóng)桿菌(其中的TDNA上帶有抗除草劑基因)

19、懸浮液中以實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。在適宜條件下培養(yǎng)，收獲種子(稱為T1代)。(1)為促進(jìn)植株側(cè)枝發(fā)育以形成更多的花蕾，需要去除_，因為后者產(chǎn)生的_會抑制側(cè)芽的生長。(2)為篩選出已轉(zhuǎn)化的個體，需將T1代播種在含_的培養(yǎng)基上生長，成熟后自交，收獲種子(稱為T2代)。(3)為篩選出具有抗鹽性狀的突變體，需將T2代播種在含_的培養(yǎng)基上，獲得所需個體。(4)經(jīng)過多代種植獲得能穩(wěn)定遺傳的抗鹽突變體。為確定抗鹽性狀是否由單基因突變引起，需將該突變體與_植株進(jìn)行雜交，再自交_代后統(tǒng)計性狀分離比。A、B、C、D表示能與相應(yīng)TDNA鏈互補(bǔ)、長度相等的單鏈DNA片段；箭頭指示DNA合成方向。(5)若上述TDNA的插入造成了基因

20、功能喪失，從該突變體的表現(xiàn)型可以推測野生型基因的存在導(dǎo)致植物的抗鹽性_。(6)根據(jù)TDNA的已知序列，利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增出被插入的基因片段。其過程是：提取_植株的DNA，用限制酶處理后，再用_將獲得的DNA片段連接成環(huán)(如右圖)，以此為模板，從圖中A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取_作為引物進(jìn)行擴(kuò)增，得到的片段將用于獲取該基因的全序列信息。5.(2010新課標(biāo))在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確，應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株中()。A.花色基因的堿基組成 B.花色基因的DNA序列C.細(xì)胞的DNA含

21、量 D.細(xì)胞的RNA含量6.(2011安徽卷)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)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7.(2011廣東卷)最近，可以抵抗多數(shù)抗生素的“超級細(xì)菌”引人關(guān)注，這類細(xì)菌含有超強(qiáng)耐藥性基因NDM1，該基因編碼金屬內(nèi)酰胺酶，此菌耐藥性產(chǎn)生的原因是(多選)()。A.定向突變B.抗生素濫用C.

22、金屬內(nèi)酰胺酶使許多抗菌藥物失活D.通過染色體交換從其他細(xì)菌獲得耐藥基因8.(2010福建卷)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.處插入堿基對GCB.處堿基對AT替換為GCC.處缺失堿基對ATD.處堿基對GC替換為AT9.(2008寧夏理綜，5)以下有關(guān)基因重組的敘述，錯誤的是()。A.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組B.非姐妹染色體的交換可引起基因重組C .純合體自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)學(xué)案29 基因突變和基因重組答案與

23、解析基礎(chǔ)自查一、指生物體子代與親代之間以及子代不同個體之間出現(xiàn)性狀差異的現(xiàn)象。二、1.由于生殖細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)改變而引起的變異，來源為基因突變、基因重組和染色體變異。2.僅僅是由于環(huán)境因素的影響而引起的變異，不涉及遺傳物質(zhì)的改變。三.基因突變1.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.(1)某些外界環(huán)境條件(如溫度驟變、各種射線、污染等)。生物體內(nèi)部因素(如異常代謝產(chǎn)物)等作用。(2)DNA復(fù)制過程中，基因內(nèi)部脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部的改變，從而改變了遺傳信息。4.(1)物理因素：例如，紫外線、X射線、射線、激光等。(2)化學(xué)因素：例如，亞硝酸、

24、堿基類似物、秋水仙素等。(3)生物因素：例如，某些病毒和細(xì)菌等。5.(1)普遍性；(2)隨機(jī)性；(3)低頻性；(4)多害少利性；(5)不定向性。6.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(jìn)化的原始材料。四、基因重組1.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。2.(1)自由組合(非同源染色體上的非等位基因自由組合)。(2)交叉互換(同源染色體非姐妹染色單體交叉互換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組)。3.有性生殖(減數(shù)分裂)。4.基因重組是生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。課堂深化探究一所有生物都可通過基因突變產(chǎn)生新基因，使本物種基因庫增加

25、“原始材料”，促進(jìn)生物進(jìn)化發(fā)展；基因重組和染色體變異是真核生物特有的。二.基因突變和基因重組（一）1.基因突變對生物的影響堿基對影響范圍對氨基酸的影響替 換小只改變1個氨基酸或不改變增 添大不影響插入位置前的序列，只影響插入位置后的序列缺 失大不影響缺失位置前的序列，只影響缺失位置后的序列2.類型顯性突變：aaAa(當(dāng)代表現(xiàn))隱性突變：AAAa(當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn)即為純合體)3.(1)突變部位可能在非編碼部位(內(nèi)含子和非編碼區(qū))。(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，也不會導(dǎo)致性狀的改變。4.基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)

26、關(guān)系，所以一般有害；但有少數(shù)基因突變也可能使生物產(chǎn)生新的性狀，適應(yīng)改變的環(huán)境，獲得新的生存空間。（二）三種基因重組機(jī)制比較重組類型同源染色體上非等位基因的重組非同源染色體上非等位基因間的重組DNA分子重組技術(shù)發(fā)生時間減數(shù)第一次分裂四分體時期減數(shù)第一次分裂后期發(fā)生機(jī)制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目的基因經(jīng)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因重組圖像示意（三）基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)系項 目基因突變基因重組區(qū)別本 質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，改變基因的“質(zhì)”

27、，出現(xiàn)了新性狀，但未改變基因的“量”原有基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型，使性狀重新組合。但未改變基因的“質(zhì)”和“量”原 因在一定的外界或內(nèi)部因素作用下，由于基因復(fù)制時堿基種類、數(shù)目、排列順序發(fā)生改變，使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變減數(shù)分裂過程中，同源染色體非姐妹染色單體間交叉互換或非同源染色體之間的自由組合時 期有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂的四分體時期和減數(shù)第一次分裂后期條 件外界條件劇變和內(nèi)部因素的相互作用不同個體之間的雜交，有性生殖過程中的減數(shù)分裂和受精作用意 義是新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來源，也是生物進(jìn)化的原材料是生物產(chǎn)生變異的來源之一，是生物進(jìn)化的重要因素之一應(yīng) 用通過

28、誘變育種培養(yǎng)新品種通過雜交育種，使性狀重組，可培育優(yōu)良品種發(fā)生的可能性可能性很小，突變頻率低非常普遍，產(chǎn)生的變異類型多適用范圍所有生物均可發(fā)生(包括病毒)，具有普遍性只適用于真核生物的有性生殖，是細(xì)胞核遺傳聯(lián) 系（1）都使生物產(chǎn)生可遺傳的變異（2）在長期進(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)型對應(yīng)訓(xùn)練1解析是光照、CO2供應(yīng)等差異引起不可遺傳的變異；、的成因為基因突變；類似于轉(zhuǎn)基因技術(shù)，是廣義的基因重組；是基因重組；、依次是染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異，根據(jù)題干要求，只有基因突變屬于生物界各種

29、生物都可以發(fā)生的可遺傳的變異。答案C2D基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞中則一般不傳遞給子代。由于不同密碼子可能決定相同氨基酸，所以子代獲得突變基因不一定能改變性狀?；蛲蛔兛梢宰园l(fā)產(chǎn)生，也可以誘發(fā)產(chǎn)生。基因突變是由于DNA分子中堿基對發(fā)生替換、增添或缺失，所以一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變。3B真核生物的基因重組有兩種類型，一種是位于非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合，另一種是發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，這兩種基因重組都發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。同源染色體的姐妹單體上的基因相同，局部交換不屬于基因重組。4C基因重組是指非等位基因間的重新組合，能產(chǎn)生大量的變異類型，但

30、只產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因?；蛑亟M的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是性原細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂，同源染色體彼此分離時，非同源染色體之間的自由組合和四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換。5答案(1)基因突變(2)突變后的基因為隱性基因；突變后的基因控制合成的蛋白質(zhì)不變；突變發(fā)生在該基因的非編碼區(qū)；突變發(fā)生在該基因編碼區(qū)的內(nèi)含子(至少寫出兩點)(3)GUU(4)染色體變異(或染色體結(jié)構(gòu)的變異、染色體易位)實驗探究【解析】基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑，一是通過控制蛋白質(zhì)的合成來直接控制生物性狀；另外一條途徑是通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而間接控制生物性狀。因為色素不是蛋白質(zhì)，顯然基因不能直接控制

31、，只能通過酶間接控制。如果高莖變異是環(huán)境引起的變異，遺傳物質(zhì)沒有改變，則自交后代的植株都是矮莖；如果遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，則自交后代仍然會出現(xiàn)高莖。(1) 有關(guān)酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制性狀 。(2) a.子代玉米苗有高莖植株，說明生長素類似物引起的變異能夠遺傳。b.子代玉米苗全部是矮莖植株，說明生長素類似物引起的變異不能遺傳。 a.子代玉米植株全是矮莖。b.適宜濃度的生長素類似物能促進(jìn)細(xì)胞的伸長生長，但不能改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì)限時訓(xùn)練題組一基因突變1.答案：B2.答案：C3.解析：由題干信息可判斷該生物為二倍體，圖示細(xì)胞處于有絲分裂后期。位點2和4所在的染色體是姐妹染色單體分開后形成的，正

32、常情況下其基因組成是相同的，其上的基因不遵循分離定律。位點2和4為B與b，最可能的原因是發(fā)生了基因突變。一般認(rèn)為有絲分裂過程中不發(fā)生交叉互換、基因重組。答案：B4.D 基因突變前與基因突變后的氨基酸序列從第三個開始，其后的氨基酸序列都發(fā)生變化。若發(fā)生一個堿基的替換，最多只可能使一個氨基酸改變，不可能使后面的多個氨基酸序列都發(fā)生變化。 5.C 乳糖酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，由乳糖酶基因控制合成，故導(dǎo)致乳糖酶失活的根本原因是乳糖酶基因發(fā)生突變，排除A、B兩選項。又因乳糖酶分子中只是一個氨基酸發(fā)生了改變，其他氨基酸的數(shù)目和順序都未變，故不可能是乳糖酶基因有一個堿基對缺失，因為若缺失一個堿基對，則從此部分往后

33、的氨基酸都會發(fā)生改變，排除D選項。 6.ABD 題中所給圖因無同源染色體，為減數(shù)分裂第二次分裂的后期圖；又因為細(xì)胞質(zhì)均等分裂，故此細(xì)胞為次級精母細(xì)胞或極體。姐妹染色單體形成的兩條染色體上的基因若不相同，只有兩種可能，一是基因突變，二是染色體片斷的互換。 題組二基因重組 7答案：B8.C A項屬于染色體變異，B項屬于基因突變，D項屬于基因突變。C項是非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而重組。 拓展提升辨析基因突變與基因重組通過基因突變會產(chǎn)生新的基因和基因型?；蛑亟M只能產(chǎn)生新的基因型而不能產(chǎn)生新的基因，要增加基因重組的內(nèi)涵只有通過基因突變，所以基因突變是生物變異的根本來源。但是由

34、于基因突變的多害性和低頻性，所以生物變異的主要來源是基因重組，而非基因突變。9.B 廣義的基因重組除了減數(shù)分裂過程中的交叉互換與非同源染色體上的非等位基因自由組合外，還包括不同生物之間的基因的重新組合。 題組三應(yīng)用提升10.(1)顯性(2)基因突變頻率不定向性(3)結(jié)構(gòu)和數(shù)目(4)自交花藥離體培養(yǎng)形成單倍體、秋水仙素誘導(dǎo)加倍形成二倍體(5)該水稻植株體細(xì)胞基因型相同解析(1)該題主要涉及自交后代表現(xiàn)型的類型判斷，如果后代只有一種表現(xiàn)型，則為隱性突變，否則為顯性突變。(2)用EMS溶液浸泡種子，屬于人工誘變育種，可以提高種子的基因突變頻率；當(dāng)有多種類型出現(xiàn)時，說明EMS誘導(dǎo)出了多種性狀，說明基因

35、突變的不定向性。(3)由題意可知EMS主要與堿基發(fā)生改變有關(guān)，而與染色體變異所涉及的結(jié)構(gòu)與數(shù)目無關(guān)。(4)該題主要涉及生物學(xué)技術(shù)，將有害基因通過表現(xiàn)型表達(dá)出來，從而進(jìn)行判斷。(5)一株植物體上全部體細(xì)胞的基因型幾乎是相同的，從而進(jìn)行判斷。11.(1)因為無刺的性狀可遺傳給后代，是可遺傳的變異，種群中常見種為刺毛鼠，出現(xiàn)無刺性狀最可能是基因突變的結(jié)果因為F1刺毛鼠雌雄交配后代無刺性狀和性別相關(guān)聯(lián)，故該基因位于性染色體上(2)bbXaXa、BbXAXa、bbXAXa、BbXaXa(3)BXa10、8、7、7染色體變異解析(1)可遺傳的變異與不可遺傳的變異的區(qū)別在于這種變異是否能夠遺傳。若性狀與性別

36、無關(guān)，則該性狀是常染色體基因控制的。若性狀與性別相關(guān)聯(lián)，則該性狀由性染色體基因控制。(2)驗證基因自由組合定律可以用基因型相同的雙雜合個體交配，也可以通過測交或者選擇一對親本滿足一對基因為雜合子自交型，另一對基因為測交型的個體間交配，如：BbXaYbbXAXa、BbXaYBbXaXa。(3)精子中不存在等位基因或相同的基因，由精子BbbXa可知：在該精子形成過程中減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂均不正常。減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的兩個次級精母細(xì)胞基因型為BbXa和Y，次級精母細(xì)胞BbXa在減數(shù)第二次分裂時，因bb基因未分開，故得到的兩個精子為BbbXa和BXa。這些精子與卵細(xì)胞結(jié)合所形成的受精卵的染色

37、體數(shù)均不正常，這屬于染色體數(shù)目變異。高考真題體驗1【解析】（1）葉綠素是相關(guān)基因表達(dá)的結(jié)果，白化苗是由于其葉綠素相關(guān)基因發(fā)生缺失所引起的，說明該植株的葉綠素相關(guān)基因無法正常表達(dá)。植物缺乏葉綠素，無法進(jìn)行光合作用，所以這種變異屬于有害的變異。由于基因的部分發(fā)生缺失而產(chǎn)生的變異屬于基因突變。（2）這里的育種運用了射線，導(dǎo)致植株的基因型發(fā)生改變，這種育種方式為誘變育種；后面的花藥離體培養(yǎng)，秋水仙素加倍，屬于單倍體育種；利用不同表現(xiàn)型的植株雜交得到優(yōu)良性狀的后代為雜交育種。雜交育種是利用在形成配子的過程中基因發(fā)生重組，所以其原理為基因重組?；ㄋ庪x體培養(yǎng)所利用的技術(shù)手段是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，這種技術(shù)手段的

38、途徑有二：通過愈傷組織分化出芽和根，形成再生植株；通過誘導(dǎo)分化成胚狀體，獲得再生植株。（3）乙和丙雜交得到F1，F(xiàn)1的基因型有AaBb，Aabb，aaBb，aabb。其中抗病高桿個體的基因型有AaBb，這種基因型個體能夠產(chǎn)生4種類型的配子。（4）如圖（注意親代，子一代，配子，基因型和表現(xiàn)型，比例等）【答案】（1）表達(dá) 有害性 基因突變（2）誘變育種 基因重組 胚狀體（3）4 （4）2【解析】（1）根據(jù)題干所給信息“野生型豌豆成熟后，子葉由綠色變?yōu)辄S色”，可推測出野生型豌豆成熟后，子葉發(fā)育成的葉片中葉綠素含量降低。分析圖10，B從第六天開始總?cè)~綠素含量明顯下降，因此B代表野生型豌豆，A為突變型豌

39、豆。（2）根據(jù)圖11可以看出，突變型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3處變異，處氨基酸由T變成S，處氨基酸由N變成K，可以確定是基因相應(yīng)的堿基對發(fā)生了替換，處多了一個氨基酸，所以可以確定是發(fā)生了堿基對的增添；從圖11中可以看出SGRY蛋白的第12和38個氨基酸所在的區(qū)域的功能是引導(dǎo)該蛋白進(jìn)入葉綠體，根據(jù)題意，SGRy和SGRY都能進(jìn)入葉綠體，說明、處的變異沒有改變其功能；所以突變型的SGRy蛋白功能的改變就是由處變異引起的?！皾h水丑生的生物同行”超級群公益作品（漢水丑生2012-7-13標(biāo)記）（3）本實驗通過具體情境考查對照實驗設(shè)計能力。欲通過轉(zhuǎn)基因?qū)嶒烌炞CY基因“能使子葉由綠色變?yōu)辄S色”的功能，首先應(yīng)培育純合的常綠突變植株y2，然后用含有Y基因的農(nóng)桿菌感染純合的常綠突變植株y2，培育出含有