2019年高考生物熱點題型和提分秘籍 專題21 基因突變和基因重組教學案.doc

專題21 基因突變和基因重組1.基因重組及其意義()。2.基因突變的特征和原因()。熱點題型一 基因突變 例1、（2018天津卷，4）果蠅的生物鐘基因位于X染色體上，有節(jié)律（XB）對無節(jié)律（Xb）為顯性；體色基因位于常染色體上，灰身（A）對黑身（a）為顯性。在基因型為AaXBY的雄蠅減數(shù)分裂過程中，若出現(xiàn)一個AAXBXb類型的變異組胞，有關(guān)分析正確的是（）A該細胞是初級精母細胞B該細胞的核DNA數(shù)是體細胞的一半C形成該細胞過程中，A和a隨姐妹染色單體分開發(fā)生了分離D形成該細胞過程中，有節(jié)律基因發(fā)生了突變【答案】D【變式探究】下圖為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化。下列表述正確的是 ()A圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因B結(jié)腸癌的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果C圖中染色體上的基因變化說明基因突變是隨機和定向的D上述基因突變一定可以傳給子代個體 【答案】B【提分秘籍】由基因突變可聯(lián)系的知識(1)聯(lián)系細胞分裂：在細胞分裂間期，DNA復制時，DNA分子雙鏈打開，脫氧核苷酸鏈極其不穩(wěn)定，容易發(fā)生堿基對的變化。(2)聯(lián)系細胞癌變：癌細胞就是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變所致。(3)聯(lián)系生物育種：誘變育種就是利用基因突變的原理進行的。(4)聯(lián)系生物進化：基因突變?yōu)樯镞M化提供原始材料?！痉椒记伞坷斫饣蛲蛔兊乃膫€易錯點 (1)誘變因素可以提高突變頻率，但不能決定基因突變的方向。(2)基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的改變，基因的數(shù)目和位置并未改變。(3)基因突變一定會導致基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。(4)基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件。例如，昆蟲突變產(chǎn)生的殘翅性狀，若在陸地上則為不利變異，而在多風的島嶼上則為有利變異?！九e一反三】 如果一個基因的中部缺失了1個核苷酸對，不可能的后果是 ()A沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物B翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止 C控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸D翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化【答案】A【解析】對于基因中能編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列，若在其中部缺失一個核苷酸對，經(jīng)轉(zhuǎn)錄后，在信使RNA上可能提前形成終止密碼子，使翻譯過程在基因缺失位置終止，使相應控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸?；蛘咭蚧虻闹胁咳笔?個核苷酸對，使相應信使RNA上從缺失部分開始向后的密碼子都發(fā)生改變，從而使合成的蛋白質(zhì)中，在缺失部位以后的氨基酸序列都發(fā)生變化。 熱點題型二 基因重組 例2、（2018海南卷，14）雜合體雌果蠅在形成配子時，同源染色體的非姐妹染色單體間的相應片段發(fā)生對等交換，導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C染色體易位D染色體倒位【答案】A【變式探究】列育種或生理過程中，沒有發(fā)生基因重組的是 ()【答案】B 【解析】B項中單倍體育種是將離體的花藥通過植物組織培養(yǎng)形成單倍體幼苗，然后再用秋水仙素處理單倍體幼苗，使染色體加倍，整個過程中沒有發(fā)生基因重組。 【提分秘籍】 (1)交叉互換基因重組。如果交叉互換發(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，屬于染色體結(jié)構(gòu)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可以實現(xiàn)，如基因工程、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化中都發(fā)生了基因重組?！痉椒记伞炕蛲蛔兣袛喾椒?(1)判斷變異是否屬于基因突變的方法基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化是基因突變?；驍?shù)目發(fā)生變化不是基因突變?；蛭恢冒l(fā)生改變不是基因突變。光學顯微鏡可觀察到不是基因突變。產(chǎn)生新基因是基因突變?！九e一反三】 某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(見右圖)。如以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是 ()A減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽B減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離C減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合D減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換【答案】D 1（2018浙江卷，19）下列關(guān)于基因和染色體的敘述，錯誤的是（）A體細胞中成對的等位基因或同源染色體在雜交過程中保持獨立性B受精卵中成對的等位基因或同源染色體一半來自母方，另一半來自父方C減數(shù)分裂時，成對的等位基因或同源染色體彼此分離分別進入不同配子D雌雄配子結(jié)合形成合子時，非同源染色體上的非等位基因自由組合【答案】D2（2018江蘇卷，25）下圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖，下列敘述正確的是（）A朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl為一對等位基因B在有絲分裂中期，X染色體和常染色體的著絲點都排列在赤道板上C在有絲分裂后期，基因cn、cl、v、w會出現(xiàn)在細胞的同一極 D在減數(shù)第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出現(xiàn)在細胞的同一極【答案】BCD【解析】據(jù)圖分析，朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一條常染色體上，辰砂眼基因v和白眼基因w都位于X染色體上。根據(jù)以上分析已知，朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一條常染色體上，而等位基因應該位于同源染色體上，A錯誤；在有絲分裂中期，所有染色體的著絲點都排列在赤道板上，B正確；在有絲分裂后期，著絲點分裂、姐妹染色單體分離，分別移向細胞的兩極，兩極都含有與親本相同的遺傳物質(zhì)，因此兩極都含有基因cn、cl、v、w，C正確；在減數(shù)第二次分裂后期， X染色體與常染色體可以同時出現(xiàn)在細胞的同一極，因此基因cn、cl、v、w可出現(xiàn)在細胞的同一極，D正確。3（2018天津卷，4）果蠅的生物鐘基因位于X染色體上，有節(jié)律（XB）對無節(jié)律（Xb）為顯性；體色基因位于常染色體上，灰身（A）對黑身（a）為顯性。在基因型為AaXBY的雄蠅減數(shù)分裂過程中，若出現(xiàn)一個AAXBXb類型的變異組胞，有關(guān)分析正確的是（）A該細胞是初級精母細胞B該細胞的核DNA數(shù)是體細胞的一半C形成該細胞過程中，A和a隨姐妹染色單體分開發(fā)生了分離D形成該細胞過程中，有節(jié)律基因發(fā)生了突變【答案】D4（2018海南卷，14）雜合體雌果蠅在形成配子時，同源染色體的非姐妹染色單體間的相應片段發(fā)生對等交換，導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C染色體易位D染色體倒位【答案】A【解析】生物體在形成配子時，同源染色體的非姐妹染色單體間的相應片段發(fā)生對等交換，導致位于非姐妹染色單體上的非等位基因進行了重組，其變異屬于基因重組，A正確。5（2018全國卷，6）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在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后，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（）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【答案】C【解析】突變體M需添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上才能生長，可以說明突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能喪失，從而不能自身合成氨基酸甲，而導致必須添加氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上才能生長，A正確；大腸桿菌屬于原核生物，突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來，B正確；M和N的混合培養(yǎng)，致使兩者間發(fā)生了DNA的轉(zhuǎn)移，即發(fā)生了基因重組，因此突變體M與突變體N混合培養(yǎng)能得到X是由于細菌間DNA的轉(zhuǎn)移實現(xiàn)的，而不是突變體M的RNA，C錯誤，D正確。1（2017年江蘇卷，27）研究人員在柑橘中發(fā)現(xiàn)一棵具有明顯早熟特性的變異株，決定以此為基礎培育早熟柑橘新品種。 請回答下列問題: （1）要判斷該變異株的育種價值，首先要確定它的_物質(zhì)是否發(fā)生了變化。 （2）在選擇育種方法時，需要判斷該變異株的變異類型。如果變異株是個別基因的突變體，則可采用育種方法，使早熟基因逐漸_，培育成新品種1。為了加快這一進程，還可以采集變異株的_進行處理，獲得高度純合的后代，選育成新品種2，這種方法稱為_育種。（3）如果該早熟植株屬于染色體組變異株，可以推測該變異株減數(shù)分裂中染色體有多種聯(lián)會方式，由此造成不規(guī)則的_，產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力很低的_，因而得不到足量的種子。即使得到少量后代，早熟性狀也很難穩(wěn)定遺傳。這種情況下，可考慮選擇育種方法，其不足之處是需要不斷制備_，成本較高。 （4）新品種1與新品種3均具有早熟性狀，但其他性狀有差異，這是因為新品種1選育過程中基因發(fā)生了多次_，產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分在選育過程中保留下來。【答案】（1）遺傳（2）純合花藥單倍體（3）染色體分離配子組培苗（4）重組【解析】（1）具有育種價值的變異屬于可遺傳變異，需先確定遺傳物質(zhì)是否發(fā)生了變化。（2）變異株是個別基因的突變體，則利用雜交育種，通過連續(xù)自交、選育，使早熟基因逐漸純合，培育成新品種。加快育種進程，縮短育種年限，則采用單倍體育種，即采集變異株的花藥進行處理，獲得單倍體，然后用秋水仙素處理單倍體幼苗，誘導染色體數(shù)目加倍，獲得純合子。（3）染色體組變異株中染色體組發(fā)生了變化，則減數(shù)分裂中染色體有多種聯(lián)會方式，染色體分離時不規(guī)則，就會形成染色體數(shù)目不等、生活力很低的配子，結(jié)果不能完成受精作用，得不到足量的種子。育種是植物組織培養(yǎng)，需不斷制備組培苗，成本較高。（4）新品種1的形成是通過雜交育種培育形成，屬于有性生殖，是基因重組的結(jié)果，新品種3是植物組織培養(yǎng)的結(jié)果，屬于無性繁殖，基因沒有重組，所以前者產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分保留下來，后者全部保留下來。1.（2016江蘇卷.1）下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實驗的相關(guān)敘述，正確的是A.格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果B.格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)C.赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的D.赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)【答案】D2.（2016天津卷.5）枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表：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（%）野生型能0突變型不能100注P:脯氨酸；K賴氨酸；R精氨酸下列敘述正確的是A.S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性 B.鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能C.突變型的產(chǎn)生是由于堿基對的缺失所致 D.鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應的抗性突變【答案】A【解析】根據(jù)表格信息可知，枯草桿菌野生型與某一突變型的差異是由S12蛋白結(jié)構(gòu)改變導致的，突變型能在含鏈霉素的培養(yǎng)基中存活，說明突變型具有鏈霉素抗性，故A項正確；翻譯是在核糖體上進行的，所以鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯功能，B項錯誤；野生型和突變型的S12蛋白中只有一個氨基酸（56位氨基酸）有差異，而堿基對的缺失會導致缺失位置后的氨基酸序列均改變，所以突變型的產(chǎn)生是由于堿基對的替換導致的，C項錯誤；枯草桿菌對鏈霉素的抗性突變不是鏈霉素誘發(fā)的，鏈霉素只能作為環(huán)境因素起選擇作用，D項錯誤。1.（2015海南卷.19）關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯誤的是（ ）A等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因BX射線的照射不會影響基因B和基因b的突變率C基因B中的堿基對GC被堿基對AT替換可導致基因突變D在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導致基因b的突變【答案】B（2014上海卷）10圖2為果蠅X染色體的部分基因圖，下列對此X染色體的敘述錯誤的是A若來自雄性，則經(jīng)減數(shù)分裂不能產(chǎn)生重組型配子 B若來自雌性，則經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生重組型配子 C若發(fā)生交換，則發(fā)生在X和Y的非姐妹染色單體之間 D若發(fā)生交換，圖所示四個基因中，f與w基因間交換頻率最高【答案】C【解析】若此X染色體來自雄性，由于XY染色體大小形態(tài)不相同，減數(shù)分裂時不能產(chǎn)生重組型配子，故A正確；若來自雌性，由于雌性有兩條X染色體，同源染色體的非姐妹染色單體之間可以產(chǎn)生重組型配子，故B正確；若發(fā)生交換，應發(fā)生在兩條X染色體之間，X與Y雖是同源染色體，但其中有同源區(qū)與非同源區(qū)之分，非源區(qū)的片段不能交叉互換。不能發(fā)生在X和Y的非姐妹染色單體之間，故C錯誤；若發(fā)生交換，距離越遠的基因交換的頻率越高，f與w兩基因間的距離最遠，發(fā)生交換頻率所以最高。故D正確。C項是說法不準確。（2014上海卷）13將雜合的二倍體植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素處理，使其能正常開花結(jié)果。該幼苗發(fā)育成的植株具有的特征是A能穩(wěn)定遺傳 B單倍體C有雜種優(yōu)勢 D含四個染色體組【答案】A（2014上海卷）16圖4顯示了染色體及其部分基因，對和過程最恰當?shù)谋硎龇謩e是A交換、缺失 B倒位、缺失C倒位、易位 D交換、易位【答案】C【解析】過程中F與m位置相反，表示是染色體的倒位，過程只有F,沒有m，但多出了一段原來沒有過的染色體片段，表示是染色體的易位，故C正確。（2014浙江卷）6.除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是一對等位基因。下列敘述正確的是A.突變體若為1條染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因B.突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則再經(jīng)誘變可恢復為敏感型C.突變體若為基因突變所致，則再經(jīng)誘變不可能恢復為敏感型D.抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈【答案】A【解析】 若除草劑敏感型大豆為Aa，1條染色體上A所在片段缺失，即表現(xiàn)出a的性狀，即抗性基因為隱性基因，故A項正確。染色體片段缺失不能在恢復為敏感型，而基因突變由于不定向性，可以回復突變?yōu)槊舾行?，故B項和C項錯誤；抗性基因由于敏感基因中的單個堿基對替換所致的，則該基因表達的可能性較大，故D項錯誤。（2014四川卷）5. 油菜物種甲（2n=20）與乙（2n=16）通過人工授粉雜交，獲得的幼胚經(jīng)離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是A秋水仙素通過促進著絲點分裂，使染色體數(shù)目加倍B幼苗丁細胞分裂后期，可觀察到36或72條染色體C丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進化的方向D形成戊的過程未經(jīng)過地理隔離，因而戊不是新物種【答案】B