2019年高考生物提分秘籍：专题21《基因突变和基因重组》教学案（含答案）

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1、1.基因重组及其意义()。2.基因突变的特征和原因()。热点题型一 基因突变 例 1、 （2018 天津卷，4）果蝇的生物钟基因位于 X 染色体上，有节律（X B）对无节律（X b）为显性；体色基因位于常染色体上，灰身（A ）对黑身（a）为显性。在基因型为 AaXBY 的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个 AAXBXb 类型的变异组胞，有关分析正确的是（ ）A该细胞是初级精母细胞 B该细胞的核 DNA 数是体细胞的一半C形成该细胞过程中，A 和 a 随姐妹染色单体分开发生了分离D形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变【答案】D 【变式探究】下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下

2、列表述正确的是 ( )A图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的D上述基因突变一定可以传给子代个体 【答案】B【提分秘籍】由基因突变可联系的知识 (1)联系细胞分裂：在细胞分裂间期，DNA 复制时，DNA 分子双链打开，脱氧核苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变化。(2)联系细胞癌变：癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致。(3)联系生物育种：诱变育种就是利用基因突变的原理进行的。(4)联系生物进化：基因突变为生物进化提供原始材料。【方法技巧】理解基因突变的四个易错点 (1)诱变因素可以提高突变频率，但不

3、能决定基因突变的方向。(2)基因突变是 DNA 分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。(3)基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。(4)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。例如，昆虫突变产生的残翅性状，若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。【举一反三】 如果一个基因的中部缺失了 1 个核苷酸对，不可能的后果是 ( )A没有蛋白质产物B翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化【答案】A【解析】对于基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列，若在其中部缺失一

4、个核苷酸对，经转录后，在信使RNA 上可能提前形成终止密码子，使翻译过程在基因缺失位置终止，使相应控制合成的蛋白质减少多个氨基酸。或者因基因的中部缺失 1 个核苷酸对，使相应信使 RNA 上从缺失部分开始向后的密码子都发生改变，从而使合成的蛋白质中，在缺失部位以后的氨基酸序列都发生变化。 热点题型二 基因重组 例 2、 （2018 海南卷，14）杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了（ ）A基因重组 B染色体重复 C染色体易位 D染色体倒位【答案】A【变式探究】列育种或生理过程中，没有发生基因重组的是

5、( )【答案】B 【解析】B 项中单倍体育种是将离体的花药通过植物组织培养形成单倍体幼苗，然后再用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体加倍，整个过程中没有发生基因重组。 【提分秘籍】 (1)交叉互换基因重组。如果交叉互换发生在同源染色体之间叫基因重组；如果发生在非同源染色体之间叫易位，属于染色体结构变异。(2)精卵结合并没有发生基因重组。来自父方、母方的染色体为同源染色体，每一对同源染色体上都有控制同一性状的基因。(3)基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重组。【方法技巧】基因突变判断方法 (1)判断变异是否属于基因突变的方法基因内部结构发生变化是基因突变 。基

6、因数目发生变化不 是基因突 变。基因位置发生改变不是基因突变。光学显微镜可观察到不是基因突变。产生新基因是基因突变。【举一反三】 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(见右图) 。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【答案】D 1 （2018 浙江卷，19）下列关于基因和染

7、色体的叙述，错误的是（ ）A体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性B受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方，另一半来自父方C减数分裂时，成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子D雌雄配子结合形成合子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合【答案】D2 （2018 江苏卷，25）下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是（ ）A朱红眼基因 cn、暗栗色眼基因 cl 为一对等位基因B在有丝分裂中期，X 染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上C在有丝分裂后期，基因 cn、cl、v、w 会出现在细胞的同一极 D在减数第二次分裂后期，基因 cn、c

8、l、v、w 可出现在细胞的同一极【答案】BCD【解析】据图分析，朱红眼基因 cn、暗栗色眼基因 cl 位于同一条常染色体上，辰砂眼基因 v 和白眼基因w 都位于 X 染色体上。根据以上分析已知，朱红眼基因 cn、暗栗色眼基因 cl 位于同一条常染色体上，而等位基因应该位于同源染色体上，A 错误；在有丝分裂中期，所有染色体的着丝点都排列在赤道板上，B正确；在有丝分裂后期，着丝点分裂、姐妹染色单体分离，分别移向细胞的两极，两极都含有与亲本相同的遗传物质，因此两极都含有基因 cn、cl、v 、w，C 正确；在减数第二次分裂后期， X 染色体与常染色体可以同时出现在细胞的同一极，因此基因 cn、cl、

9、v 、w 可出现在细胞的同一极，D 正确。3 （2018 天津卷，4）果蝇的生物钟基因位于 X 染色体上，有节律（X B）对无节律（X b）为显性；体色基因位于常染色体上，灰身（A ）对黑身（a）为显性。在基因型为 AaXBY 的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个 AAXBXb 类型的变异组胞，有关分析正确的是（ ）A该细胞是初级精母细胞B该细胞的核 DNA 数是体细胞的一半C形成该细胞过程中，A 和 a 随姐妹染色单体分开发生了分离D形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变【答案】D4 （2018 海南卷，14）杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的

10、配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了（ ）A基因重组 B染色体重复 C染色体易位 D染色体倒位【答案】A【解析】生物体在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致位于非姐妹染色单体上的非等位基因进行了重组，其变异属于基因重组，A 正确。5 （2018 全国卷，6）某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体 M 和 N 均不能在基本培养基上生长，但 M 可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N 可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将 M 和 N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。

11、据此判断，下列说法不合理的是（ ）A突变体 M 催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B突变体 M 和 N 都是由于基因发生突变而得来的C突变体 M 的 RNA 与突变体 N 混合培养能得到 XD突 变体 M 和 N 在混合培养期间发生了 DNA 转移【答案】C【解析】突变体 M 需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长，可以说明突变体 M 催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，而导致必须添加氨基酸甲的基本培养基上才能 生长，A 正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体 M 和 N 都是由于基因发生突变而得来，B 正确；M 和 N 的混合培养，致使两者间发生了 DNA 的转移，即

12、发生了基因重组，因此突变体 M 与突变体 N 混合培养能得到X 是由于细菌间 DNA 的转移实现的，而不是突变体 M 的 RNA，C 错误，D 正确。1 （ 2017 年江苏卷，27）研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。 请回答下列问题:（1 ）要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_物质是否发生了变化。 （2 ）在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法，使早熟基因逐渐_，培育成新品种 1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的_进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种 2，这种方法称为_育种

13、。（3 ）如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_，产生染色体数目不等、生活力很低的 _，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法，其不足之处是需要不断制备_，成本较高。 （4 ）新品种 1 与新品种 3 均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种 1 选育过程中基因发生了多次_，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。【答案】 （1）遗传（2 ）纯合 花药 单倍体（3 ）染色体分离 配子 组培苗（4 ）重组【解析】 （1）具有育种价值的变异属于可遗传 变异，需先确

14、定遗传物质是否发生了变化。 （2）变异株是个别基因的突变体，则利用杂交育种，通过连续自交、选育，使早熟基因逐渐纯合，培育成新品种。加快育种进程，缩短育种年限，则采用单倍体育种，即采集变异株的花药进行处理，获 得单倍体，然后用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体数目加倍，获得纯合子。 （3）染色体组变异株中染色体组发生了变化，则减数分裂中染色体有多种联会方式，染色体分离时不规则，就会形成染色体数目不等、生活力很低的配子，结果不能完成受精作用，得不到足量的种子。育种是植物组织培养，需不断制备组培苗，成本较高。（4）新品种 1 的形成是通过杂交育种培育形成，属于有性生殖，是基因重组的结果，新品种 3

15、是植物组织培养的结果，属于无性繁殖，基因没有重组，所以前者产生的多种基因型中只有一部分保留下来，后者全部保留下来。1.（2016 江苏卷.1）下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的相关叙述，正确的是A.格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中 T2噬菌体的 DNA 是用 32P 直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2噬菌体的遗传物质【答案】D2.（2016天津卷.5）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55-58位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链

16、霉素培养基中的存活率（%）野生型 能 0突变型 不能 100注P:脯氨酸；K赖氨酸；R精氨酸下列叙述正确的是A.S12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【答案】A【解析】根据表格信息可知，枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是由 S12 蛋白结构改变导致的，突变型能在含链霉素的培养基中存活，说明突变型具有链霉素抗性，故 A 项正确；翻译是在核糖体上进行的，所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，B 项错误；野生型和突变型的 S12 蛋白中只有一个氨基酸（56 位氨基酸）

17、有差异，而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变，所以突变型的产生是由于碱基对的替换导致的，C 项错误；枯草杆菌对链霉素的抗性突 变不是链霉素诱发的，链霉素只能作为环境因素起选择作用，D 项错误。1.（2015海南卷.19）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【答案】B（2014上海卷）1 0图 2 为果蝇 X 染色体的部分基

18、因图，下列对此 X 染色体的叙述错误的是A若来自雄性，则经减数分裂不能产生重组型配子B若来自雌性，则经减数分裂能产生重组型配子C若发生交换，则发生在 X 和 Y 的非姐妹染色单体之间D若发生交换，图所示四个基因中， f 与 w 基因间交换频率最高【答案】C【解析】若此 X 染色 体来自雄性，由于 XY 染色体大小形态不相同，减数分裂时不能产生重组型配子，故A 正确；若来自雌性，由于雌性有两条 X 染色体，同源染色体的非姐妹染色单体之间可以产生重组型配子，故 B 正确；若发生交换，应发生在两条 X 染色体之间，X 与 Y 虽是同源染色体，但其中有同源区与非同源区之分，非源区的片段不能交叉互换。不

19、能发生在 X 和 Y 的非姐妹染色单体之间，故 C 错误；若发生交换，距离越远的基因交换的频率越高，f 与 w 两基因间的距离最远，发生交换频率所以最高。故 D 正确。C 项是说法不准确。 （2014上海卷）13将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理，使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是A能稳定遗传 B单倍体C 有杂种优势 D含四个染色体组【答案】A（2014上海卷）16图 4 显示了染色体及其部分基因，对和过程最恰当的表述分别是A交换、缺失 B倒位、缺失C倒位、易位 D交换、易位【答案】C【解析】过程中 F 与 m 位置相反，表示是染色体的倒位， 过程只有

20、F,没有 m，但多出了一段原来没有过的染色体片段，表示是染 色体的易位，故 C 正确。（2014浙江卷）6.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一对等位基因。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【答案】A【解析】 若除草剂敏感型大豆为 Aa，1 条染色体上 A 所在片段缺失，即表现出 a 的性状，即抗性基因为隐

21、性基因，故 A 项正确。染色体片段缺失不能在恢复为敏感型，而基因突变由于不定向性，可以回复突变为敏感型，故 B 项和 C 项错误；抗性基因由于敏感基因中的单个碱基对替换所致的，则该基因表达的可能性较大，故 D 项错误。（2014四川卷）5. 油菜物种甲（ 2n=20）与乙（2n=16）通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是A秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍B幼苗丁细胞分裂后期，可观察到 36 或 72 条染色体C丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向D形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种【答案】B