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固基礎(chǔ)自我診斷,破疑難深化探究,沖關(guān)練兩級集訓(xùn),第三單元 生物變異、育種和進化 第1講 基因突變和基因重組 [考綱定位] 1.基因重組及其意義(Ⅱ) 2.基因突變的特征和原因(Ⅱ),課后限時自測,提能力專項培優(yōu),一、基因突變 1．實例：鐮刀型細胞貧血癥,2．類型：堿基對的_____、缺失和_____。,增添,替換,3．誘發(fā)基因突變的因素如下，請嘗試連線 ①物理因素 a．亞硝酸、堿基類似物等 ②化學(xué)因素 b．某些病毒的遺傳物質(zhì) ③生物因素 c．紫外線、X射線及其他輻射 【提示】 ①－c ②－a ③－b,4．上面圖示體現(xiàn)了基因突變的一個特點為________；基因突變的其他特點為_______、_______、_______和 __________。 5．基因突變的意義在于 (1)_______產(chǎn)生的途徑。 (2)生物變異的_________。 (3)生物進化的_________。,不定向性,普遍性,隨機性,低頻性,多害少利性,新基因,根本來源,原始材料,二、基因重組 如圖1、2為某雄性動物精原細胞分裂的圖像，均發(fā)生了基因重組,1．發(fā)生時間 寫出相應(yīng)細胞所處的時期：圖[1]__________，圖[2]減數(shù)_______________。 2．類型 圖[1]：同源染色體上_______________之間交叉互換。 圖[2]：非同源染色體上的____________之間自由組合。 若基因重組發(fā)生在不同生物之間，此類型可稱為__________________________。,四分體時期,第一次分裂后期,非姐妹染色單體,非等位基因,DNA重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù),3．意義 (1)形成___________的重要原因。 (2)生物變異的來源之一，有利于________。,生物多樣性,生物進化,一、思考判斷 1．(2013海南高考改編)由B1突變的等位基因B2可能是由于堿基對替換或堿基對插入造成的。( ) 2．(2012北京高考改編)突變基因序列模板鏈的1個G突變?yōu)锳，推測密碼子發(fā)生的變化可以是由CGA突變?yōu)閁GA。( ),√,√,3．(2011安徽高考)積聚在甲狀腺細胞內(nèi)的131I可能直接誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代。( ) 【提示】 此突變發(fā)生于體細胞而不是生殖細胞，一般不能遺傳給下一代。 4．(2011江蘇高考)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。( ),,√,5．(2013江蘇高考改編) 圖示細胞發(fā)生了基因重組。( ) 6．(2013福建高考) 圖示的變異為基因重組。( ) 【提示】 圖示變化為染色體變異。,√,,7．(2012江蘇高考)減數(shù)第二次分裂時，非姐妹染色單體之間自由組合。( ) 【提示】 減數(shù)第二次分裂時不發(fā)生基因重組。,,二、圖示識讀 (1)根據(jù)A、B圖中的細胞分裂圖來確定變異的類型,有絲分裂,基因突變,減數(shù)分裂,基因突變或基因重組,(2)下圖為某二倍體(AABb)動物的幾個細胞分裂示意圖，據(jù)圖填充有關(guān)內(nèi)容：,①甲細胞表明該動物發(fā)生了_________。 ②乙細胞表明該動物在________________________(填發(fā)生時期)發(fā)生基因突變。 ③丙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂時發(fā)生 _________。,基因突變,減數(shù)第一次分裂前的間期,交叉互換,考點1 基因突變及與性狀的關(guān)系 1．基因突變與其影響 (1)基因突變的結(jié)果：產(chǎn)生_______(等位基因)，可能引起性狀改變。,新基因,(2)基因突變引起生物性狀的改變：,小,大,大,2.基因突變未引起生物性狀改變的原因 (1)突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)域。 (2)根據(jù)密碼子的簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。 (3)由純合子的顯性基因突變成雜合子中的隱性基因。,3．基因突變對后代性狀的影響 (1)若基因突變發(fā)生在體細胞_________過程中，突變可通過無性生殖傳給后代，但不會通過有性生殖傳給后代。 (2)若基因突變發(fā)生在精子或卵細胞形成的_________過程中，突變可能通過有性生殖傳給后代。 (3)生殖細胞的突變率一般比體細胞的突變率高，這是因為生殖細胞在進行減數(shù)分裂時對外界環(huán)境變化更加敏感。,有絲分裂,減數(shù)分裂,與基因突變有關(guān)的6個易錯點 (1)無絲分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA復(fù)制時均可發(fā)生基因突變。 (2)基因突變一定會導(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。 (3)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。,(4)基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件。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(fēng)的島嶼上則為有利變異。 (5)基因突變≠DNA中堿基對的增添、缺失、替換。 (6)基因突變不只發(fā)生在分裂間期。,角度1 基因突變與其他可遺傳變異的綜合考查 1.(2014浙江高考)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1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(fù)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(fù)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 【思路點撥】 解答此題應(yīng)關(guān)注以下兩點： ①攜帶敏感基因的染色體片段缺失后獲得抗性突變體，表明除草劑敏感型大豆為雜合子； ②依據(jù)密碼子的簡異性，則該抗性基因可能編碼肽鏈。,[解析] A項，突變體若為1條染色體的片段缺失所致，缺失后表現(xiàn)為抗性突變體，則可推測出除草劑敏感型的大豆是雜合子，缺失片段中含有顯性基因，缺失后即表現(xiàn)了隱性基因控制的性狀。 B項，突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則會導(dǎo)致控制該性狀的一對基因都丟失，經(jīng)誘變后不可能使基因從無到有。,C項，突變體若為基因突變所致，由于基因突變具有不定向性，所以經(jīng)誘變?nèi)钥赡芑謴?fù)為敏感型。 D項，抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，若該堿基對不在基因的前端(對應(yīng)起始密碼子)就能編碼肽鏈，肽鏈的長短變化需要根據(jù)突變后對應(yīng)的密碼子是否為終止密碼子來判斷。 [答案] A,2．(2014安徽省合肥市高三二模)在某基因型為AA的二倍體水稻根尖中，發(fā)現(xiàn)一個如下圖所示的細胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細胞中部分染色體，其它染色體均正常)，以下分析合理的是( ),A．a(chǎn)基因產(chǎn)生的原因可能是其親代產(chǎn)生配子時發(fā)生了基因突變 B．該細胞一定發(fā)生了染色體變異，一定沒有發(fā)生基因自由組合 C．該細胞產(chǎn)生的各項變異均可在光學(xué)顯微鏡下直接進行觀察 D．該細胞的變異均為可遺傳變異，都可通過有性生殖傳給后代,[解析] 水稻根尖細胞進行有絲分裂，可能是該過程中發(fā)生了基因突變， A錯誤；細胞中Ⅲ號染色體是3條，一定發(fā)生了染色體變異，基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B正確；基因突變不能用光學(xué)顯微鏡直接進行觀察，C錯誤；水稻根尖細胞是體細胞，發(fā)生的變異不能通過有性生殖傳給后代，D錯誤。 [答案] B,角度2 結(jié)合細胞分裂考查基因突變 3．(2015河北衡水中學(xué)模擬)如圖是某生物(2n＝4)的細胞分裂示意圖，下列敘述正確的是( ),A．由于不存在同源染色體，圖甲正在進行減數(shù)第二次分裂 B．圖乙中①和②上相應(yīng)位點的基因A、a一定是基因突變產(chǎn)生的 C．圖乙細胞中染色體、染色單體、DNA數(shù)量分別為2、4、4 D．圖甲中有兩個染色體組，圖乙中有一個染色體組,[解析] 根據(jù)圖乙中Y染色體可知，該細胞處于減數(shù)第二次分裂中期，染色體、染色單體、DNA數(shù)量分別為2、4、4，含有一個染色體組；由于這兩個細胞來自同一個個體，圖甲中2、6為Y染色體，3、7為X染色體，1、4(或5、8)為同源染色體，圖甲為有絲分裂后期，含有4個染色體組；圖乙經(jīng)過了減數(shù)第一次分裂，圖乙中①和②上相應(yīng)位點的基因A、a可能來自基因突變，但也可能來自四分體時期的非姐妹染色單體的交叉互換。 [答案] C,4．(2014山東省青島市高三一模)下圖左圖為某二倍體動物精原細胞分裂過程中細胞內(nèi)的同源染色體對數(shù)的變化曲線，右圖表示該動物的一個細胞分裂示意圖。下列敘述錯誤的是( ),A．CD段含有4個染色體組，12個DNA分子 B．FG段可發(fā)生基因重組 C．若染色體②上有基因B，⑤的相同位點上有基因b，則其原因是在AB段發(fā)生了基因突變 D．右圖中細胞是次級精母細胞，處于曲線圖的HI段 [解析] 曲線圖表示的是二倍體動物精原細胞分裂過程中細胞內(nèi)同源染色體對數(shù)的變化，CD段表示的是有絲分裂后期，此時著絲點分裂，姐妹染色單體分開，染色體數(shù)量加倍，染色體組有4個，由分裂示意圖可以看出，,此動物體細胞中含有6條染色體，每條染色體上都有一個DNA分子，染色體數(shù)加倍，DNA分子數(shù)也加倍，為12個；FG段表示減數(shù)第一次分裂，此過程中可以發(fā)生基因重組；若染色體②上有基因B，⑤的相同位點上有基因b，則其原因可能是發(fā)生了基因突變，也可能是由于染色體片段的交叉互換造成的；右圖表示減數(shù)第二次分裂，此時的細胞是次級精母細胞。 [答案] C,基因突變類問題的解題方法 (1)確定突變的形式：若只是一個氨基酸發(fā)生改變，則一般為堿基對的替換；若氨基酸序列發(fā)生大的變化，則一般為堿基對的增添或缺失。 (2)確定替換的堿基對：一般根據(jù)突變前后所合成mRNA的堿基序列，若只相差一個堿基，則該堿基所對應(yīng)的基因中的堿基即為替換堿基。,考點2 基因重組及其與基因突變的比較 1．三種基因重組方式的比較,四分體,后期,,非姐妹染色單體,非同源染色體,2.基因突變和基因重組的比較,基因分子,基因,間期,間期,新基因型,后期,與基因重組有關(guān)的兩個易混易錯類 (1)染色體片段交換不一定是基因重組。如果染色體片段交換發(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相同性狀的基因。,角度1 借助細胞分裂圖判定變異的類型,5．(2014安徽巢湖質(zhì)檢)如圖是某二倍體動物細胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷( ) A．此細胞含有4個染色體組，8個DNA分子 B．此動物體細胞基因型一定是AaBbCcDd C．此細胞發(fā)生的一定是顯性突變 D．此細胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組,[解析] 圖示細胞有2個染色體組，8個DNA分子；細胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；其中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因為D和d，其對應(yīng)的同源染色體上含有d、d，但不能確定是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生隱性突變，也可能發(fā)生顯性突變。 [答案] D,角度2 基因重組與育種 6．(2015北京市東城區(qū)高三模擬)現(xiàn)有基因型aabb與AABB的水稻品種，通過不同的育種方法可以培育出不同的類型，下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A．雜交育種可獲得AAbb，其變異發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期 B．單倍體育種可獲得AAbb，變異的原理有基因重組和染色體變異,C．將aabb人工誘變可獲得aaBb，其等位基因的產(chǎn)生來源于基因突變 D．多倍體育種獲得的AAaaBBbb，其染色體數(shù)目加倍發(fā)生在有絲分裂的后期 [解析] 雜交育種的原理是基因重組，故如果雜交育種可獲得AAbb，基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，A錯誤；利用單倍體育種方法獲得AAbb，首先讓基因型aabb與AABB雜交得AaBb，,然后取AaBb減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子Ab進行花藥離體培養(yǎng)得單倍體Ab，由于單倍體高度不育，所以要用秋水仙素處理其幼苗使其染色體加倍變成可育的二倍體，在此過程中變異的原理有基因重組和染色體變異，B正確；人工誘變的原理是基因突變，C正確；有絲分裂后期，著絲點分裂，染色體數(shù)目加倍，D正確。 [答案] A,依據(jù)圖示判定基因突變和基因重組 (1)如果在有絲分裂后期圖中，兩條子染色體上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果。 (2)如果在減數(shù)第二次分裂后期圖中，兩條子染色體(同白或同黑)上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果。 (3)如果在減數(shù)第二次分裂后期圖中，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果。,生物變異原因及類型的實驗探究 1．變異原因的探究 表現(xiàn)型＝基因型＋環(huán)境條件，所以某生物的變異原因應(yīng)從外因和內(nèi)因兩個方面加以分析。如果是因為遺傳物質(zhì)(或基因)的改變引起的，此變異可在其自交后代或與其他雜交的后代中再次出現(xiàn)(即可遺傳)。,如果僅僅是環(huán)境條件的改變引起，則不能遺傳給自交后代或雜交后代，所以，可以用自交或雜交的方法確定變異的原因，或者將變異個體和正常個體培養(yǎng)在相同的條件下，兩者沒有出現(xiàn)明顯差異，則原來的變異性狀是由環(huán)境引起的。,2．染色體變異與基因突變的差別 基因突變是分子水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下是觀察不到的，而染色體變異是細胞水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下一般可以觀察到。因此制作正常親本與待測變異親本的有絲分裂臨時裝片，找到中期圖進行結(jié)構(gòu)與數(shù)目的比較可以區(qū)分染色體變異與基因突變。,3．顯性突變和隱性突變的判定 (1)基因突變的類型及性狀表現(xiàn)特點 ①顯性突變：如a→A，該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出相應(yīng)性狀。 ②隱性突變：如A→a，突變性狀一旦在生物個體中表現(xiàn)出來，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。 (2)判定方法： ①選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。 ②讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷。,4．根據(jù)題意確定圖中變異的類型 (1)若為有絲分裂(如根尖分生區(qū)細胞、受精卵等)，則只能是基因突變造成的。 (2)若為減數(shù)分裂，則原因是基因突變 (間期)或基因重組(減數(shù)第一次分裂)。 (3)若題目中問造成B、b不同的根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根本來源——基因突變。 (4)若題目中有分裂時期提示，如減Ⅰ前期造成的則考慮交叉互換，間期造成的則考慮基因突變。,將果蠅進行誘變處理后，其染色體上可發(fā)生隱性突變、隱性致死突變或不發(fā)生突變等情況，遺傳學(xué)家想設(shè)計一個實驗檢測上述三種情況。檢測X染色體上的突變情況：實驗時，將經(jīng)誘變處理的紅眼雄果蠅與野生型純合紅眼雌果蠅交配(B表示紅眼基因)，得F1，使F1單對交配，分別飼養(yǎng)，觀察F2的分離情況。,預(yù)期結(jié)果和結(jié)論： (1)若F2中表現(xiàn)型為3∶1，且雄性中有隱性突變體，則說明________________。 (2)若F2中表現(xiàn)型均為紅眼，且雄性中無隱性突變體，則說明________________________。 (3)若F2中♀∶♂＝2∶1，則說明 __________________。,[解析] 圖解中給出了F2的四種基因型，若X染色體上發(fā)生隱性突變，則F2中表現(xiàn)型為3∶1，且雄性中有隱性突變體；若X染色體上沒發(fā)生突變，則F2中表現(xiàn)型均為紅眼，且雄性中無隱性突變體；若X染色體上發(fā)生隱性致死突變，則F2中♀∶♂＝2∶l。 [答案] (1)發(fā)生了隱性突變 (2)沒有發(fā)生突變 (3)發(fā)生了隱性致死突變,1．遺傳學(xué)上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫缺失，若一對同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時缺失叫缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子。缺失雜合子的生活能力降低但能存活，缺失純合子常導(dǎo)致個體死亡?，F(xiàn)有一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請采用兩種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由缺失造成的，還是由基因突變引起的。,方法一：__________________________________。 方法二：__________________________________。 [解析] (1)鏡檢法：對于染色體變異，可通過顯微鏡檢測的方法，觀察該果蠅分裂的細胞中染色體結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變，確定該變異是來自基因突變還是染色體缺失。,(2)雜交法：利用題干中的信息“缺失純合子導(dǎo)致個體死亡”這一現(xiàn)象，將該果蠅與紅眼雄果蠅雜交，觀察并統(tǒng)計子代雌雄個體數(shù)目的比例來確定該變異的來源。若為基因突變，則XaXaXAY―→XAXa、XaY，子代雌雄比例為1∶1；若該變異為染色體缺失造成，則XaXXAY→XAXa、XAX、XaY、XY(致死)，子代雌雄比例為2∶1。,[答案] 方法一：取該果蠅有分裂能力的細胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)，若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失造成的 方法二：選該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為1∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由基因突變引起的；若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為2∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由染色體缺失造成。,2．100年來，果蠅作為經(jīng)典模式生物在遺傳學(xué)研究中備受重視。請根據(jù)以下信息回答問題：假設(shè)某隱性致死突變基因有純合致死效應(yīng)(胚胎致死)，無其他性狀效應(yīng)。根據(jù)隱性純合子的死亡率，隱性致死突變分為完全致死突變和不完全致死突變。有一只雄果蠅偶然受到了X射線輻射，為了探究這只果蠅X染色體上是否發(fā)生了上述隱性致死突變，請設(shè)計雜交實驗并預(yù)測最終實驗結(jié)果。,實驗步驟：①________________________________； ②__________________________________________； ③__________________________________________。,[解析] 為了探究該果蠅的致死突變情況，可以選擇該果蠅與多只正常雌果蠅交配，產(chǎn)生數(shù)目較多的F1，再用F1中多只雌果蠅與正常雄果蠅雜交，根據(jù)后代雌雄比例，做出推斷。 [答案] 實驗步驟：①讓這只雄蠅與正常雌蠅雜交 ②F1互交(或：F1雌蠅與正常雄蠅雜交) ③統(tǒng)計F2中雄蠅所占比例(或：統(tǒng)計F2中雌雄蠅比例) 結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.F2中雄蠅占1/3(或F2中雌∶雄＝2∶1) Ⅱ.F2中雄蠅占的比例介于1/3至1/2之間(或F2中雌∶雄在1∶1～2∶1之間) Ⅲ.F2中雄蠅占1/2(或F2中雌∶雄＝1∶1),[A 基礎(chǔ)訓(xùn)練] 1．下圖表示的是控制正常酶1的基因突變后所引起的氨基酸序列的改變。①、②兩種基因突變分別是( ),注：字母代表氨基酸 序列上數(shù)字表示氨基酸位置 箭頭表示突變的位點 A．堿基對的替換 堿基對的缺失 B．堿基對的缺失 堿基對的增添 C．堿基對的替換 堿基對的增添或缺失 D．堿基對的增添或缺失 堿基對的替換,[解析] 從圖中可以看出，突變①只引起一個氨基酸的改變，所以應(yīng)屬于堿基對的替換。突變②引起突變點以后的多種氨基酸的改變，所以應(yīng)屬于堿基對的增添或缺失。 [答案] C,2．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 [解析] 由于“缺失染色體的花粉不育”，所以以該植株為父本，測交后代理論上應(yīng)該全部表現(xiàn)為白色。若出現(xiàn)部分紅色性狀，可能是圖示染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽，但這種可能性很小，故A項不是最合理的；減數(shù)第二次分裂時，即使姐妹染色單體3與4分離，由于其染色體發(fā)生缺失突變，產(chǎn)生的花粉也不育，因而B項不合理；,減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體分開成為染色體，分別移向細胞兩極，不發(fā)生自由組合，因而C項也不合理；最可能的原因是減數(shù)第一次分裂的四分體時期，由于四分體中的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，基因B轉(zhuǎn)移到染色單體1或2上，D項最合理。 [答案] D,3．下列敘述正確的是( ) A．染色體上含某基因的片段缺失屬于基因突變 B．非姐妹染色單體間的片段互換屬于基因重組 C．含一對等位基因的雜合子自交，子代因基因重組而出現(xiàn)性狀分離 D．染色體變異不改變基因的質(zhì)，但改變基因的量或排列順序,[解析] 選項A，此類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(缺失)。選項B，同源染色體上非姐妹染色單體間的片段互換屬于基因重組，而非同源染色體上非姐妹染色單體間的片段互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(易位)。選項C，基因重組涉及兩對及兩對以上基因的遺傳。 [答案] D,4．(2014四川成都外國語學(xué)校二模)某生物小組種植的純種高莖豌豆，自然狀態(tài)下卻出現(xiàn)了矮莖后代。小組成員有的認為是基因突變的結(jié)果，有的認為是環(huán)境引起的。為檢驗是何種原因?qū)е掳o豌豆出現(xiàn)，該小組成員設(shè)計了如下幾種實驗方案，其中最簡便的方案是( ) A．分析種子中基因序列 B．將矮莖種子在良好的環(huán)境條件下種植(讓它們自交)，再觀察后代的性狀表現(xiàn),C．將得到的矮莖豌豆與純合高莖豌豆雜交，觀察后代的性狀表現(xiàn) D．以上方案都不合理 [解析] 對于植物鑒定的方法最簡單的是自交，如果在良好環(huán)境條件下，自交后代中有矮莖的出現(xiàn)說明是基因突變引起的，如果后代全是高莖說明是環(huán)境引起的不可遺傳的變異，故選B。 [答案] B,A．通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株 B．X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異 C．上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程 D．每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高 [解析] A項，圖示育種過程為誘變育種，因未進行酶活性檢測等，故該過程獲得的高產(chǎn)菌株不一定符合生產(chǎn)要求。,B項，X射線等物理因素既可能引起基因突變，也可能引起染色體變異。 C項，篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇符合人類特定需求的菌株的過程，屬于人工選擇。 D項，人工誘變的突變率高于自發(fā)突變，但不一定每輪誘變都是與高產(chǎn)相關(guān)的基因發(fā)生突變。 [答案] D,2．(2013天津高考)家蠅對擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細胞膜上某通道蛋白中的一個亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。,下列敘述正確的是( ) A．上述通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對缺失的結(jié)果 B．甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22% C．比較三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高 D．丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果,[解析] 解答本題需熟練掌握基因頻率的計算方法，理解基因突變的概念和自然選擇的作用。某通道蛋白中只有一個氨基酸被替換，可推知控制此蛋白質(zhì)合成的基因發(fā)生了堿基對的替換，A項錯誤。甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因的頻率為(20＋22)/(1002)100%＝12%，B項錯誤。通過計算可知乙地區(qū)的抗性基因頻率是最高的，但是不能得出抗性基因突變率最高的結(jié)論，C項錯誤。丙地區(qū)敏感性基因頻率高、抗性基因頻率低是自然選擇的結(jié)果，D項正確。 [答案] D,3．(2009福建高考)細胞的有絲分裂與減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中的變異是( ) A．染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異 B．非同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組 C．染色體復(fù)制時受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變 D．非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異,[解析] 可遺傳的變異有三個來源：基因重組、基因突變和染色體變異，其中基因重組通常只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而基因突變和染色體變異在有絲分裂和減數(shù)分裂中均可發(fā)生。 [答案] B,4．(2013上海高考)編碼酶X的基因中某個堿基被替換時，表達產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。表1顯示了與酶X相比，酶Y可能出現(xiàn)的四種情況，對這四種狀況出現(xiàn)的原因判斷正確的是( ) 表1,A.狀況①一定是因為氨基酸序列沒有變化 B．狀況②一定是因為氨基酸間的肽鍵數(shù)減少了50% C．狀況③可能是因為突變導(dǎo)致了終止密碼位置變化 D．狀況④可能是因為突變導(dǎo)致tRNA的種類增加 [解析] 某個堿基被替換，狀況①氨基酸的序列可能沒有發(fā)生變化。狀況②X與Y氨基酸的數(shù)目相等，肽鍵數(shù)可能不變。狀況③Y與X的氨基酸數(shù)目小于1，編碼的氨基酸數(shù)量減少，可能是因為突變導(dǎo)致了終止密碼位置變化。突變不會導(dǎo)致tRNA的種類增加。 [答案] C,