第七单元第1讲基因突变、基因重组及染色体变异

结束放映进入导航页基因突变、基因重组与染色体变异结束放映进入导航页栏目索引1备考基础回扣排查●234重难突破考向聚焦●学科素养专项提升●高考模拟题组演练●请点击相关栏目结束放映进入导航页1.碱基对的增添、缺失和替换，哪种对氨基酸序列影响较大？提示：碱基对的增添和缺失。基础回扣结束放映进入导航页1．判断下列有关基因突变的叙述的正误。(1)A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因(2011•海南卷，8A)()(2)镰刀型贫血症的根本原因是血红蛋白分子的一条多肽链上正常的谷氨酸变成了缬氨酸()(3)基因突变是由于DNA片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变()(4)基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变()(5)基因突变只能定向形成新的等位基因()√××控制合成血红蛋白的DNA中的CTT变成CAT×√基因突变是由于碱基对的增添、缺失和替换基因突变是不定向的理解能力结束放映进入导航页×××(6)X射线处理既可以引起基因突变也可引起染色体变异(2014•江苏卷，2B)()(7)残留抗生素会导致其体内大多数细菌突变(2014•江苏卷，10A)()2．判断下列有关基因重组叙述的正误。(1)一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体上的基因重组()(2)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()3．判断有关染色体结构变异叙述的正误。(1)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化(2011·海南卷，19C)()一对同源染色体上的基因不能组合在一起同源染色体的非染色单体之间的交叉互换染色体的缺失和重复导致基因排列顺序和数目的变化×√结束放映进入导航页×(2)非同源染色体之间互换属于基因重组()(3)染色体片段缺失所致变异，经诱变可以恢复(2014·浙江卷，6B)()4．判断有关染色体数目变异叙述的正误。(1)单倍体植株(大豆二倍体体细胞40条染色体)的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体(2013·四川卷，5B)()(2)单倍体体细胞只含一个染色体组()(3)低温可抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极(2010·福建卷，3A)()×××有丝分裂后期，染色体数目加倍多倍体的单倍体含有多个染色体组低温抑制纺锤体的形成属于染色体易位×结束放映进入导航页1．果蝇的染色体识图析图据雌雄果蝇染色体图解回答下列问题。(1)写出果蝇一个染色体组和基因组的染色体组成。提示：染色体组为：Ⅱ＋Ⅲ＋＋Ⅳ＋Ⅹ或Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Y。基因组为：Ⅱ＋Ⅲ＋Ⅳ＋Ⅹ＋Y。(2)若染色体Ⅱ中DNA分子某碱基对G/C缺失或染色体Ⅱ中某一片段缺失，它们分别属于哪种变异类型？提示：基因突变或染色体变异。结束放映进入导航页2．一条染色体上的变异(3)若某一雌果蝇减数分裂形成的卵细胞染色体组成为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、X，这属于哪种变异类型？提示：染色体变异。(1)1与2的关系和基因B与b的关系是什么？提示：姐妹染色单体等位基因(2)基因B、b出现的原因是什么？提示：若是有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)，图中B、b只能是基因突变造成的。若为减数分裂，则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂四分体时期的交叉互换)。结束放映进入导航页考点一依托基因或DNA的结构特点，考查基因突变与基因重组D(2014•江苏单科)下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是()出发菌株X射线处理挑取200个单细胞菌株初筛选出50株复筛选出5株X射线处理多轮重复筛选A．通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C．上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高结束放映进入导航页上述筛选过程获得的菌株不一定是高产糖化酶菌株，A正确；该菌株若为真核生物，X射线处理一起的变异可能是基因突变，也可能是染色体变异，B正确；上述筛选高产菌株的过程是定向选择高产糖化酶菌株的过程，C正确；基因突变的频率低且不定向，D错误。X射线处理，引发菌株发生基因突变解题流程：审图示析选项结束放映进入导航页1．基因突变的机理基因突变是DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。其发生机理如下图：结束放映进入导航页2．基因突变与性状的关系①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。②基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，也不会导致性状的改变。类型影响程度对氨基酸的影响(不考虑终止密码)替换小只改变1个(或不改变)氨基酸增添大插入位置前不影响，影响插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列(1)基因突变的结果：产生新基因(等位基因)，可能引起性状改变。(2)基因突变引起生物性状的改变：(3)基因突变不一定导致生物性状改变的原因：结束放映进入导航页3．基因重组的类型重组类型同源染色体上非等位基因的重组非同源染色体上非等位基因的重组人为导致基因重组(DNA重组技术)发生时间发生机制图像示意减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期体外目的基因与运载体重组，导入细胞与细胞内基因重组同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重新组合同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重组目的基因经过运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组结束放映进入导航页4.基因突变与染色体变异(1)“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。(2)基因突变是基因内部碱基对的改变，属于DNA分子水平上的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异是染色体结构或数目的变异，属于细胞水平上的变化，光学显微镜下可以观察到。结束放映进入导航页1．(2015•江苏淮安二模)下列关于基因重组的叙述错误的是()A．基因重组通常发生在有性生殖过程中B．基因重组产生的变异能为生物进化提供原材料C．同源染色体上的非等位基因可以发生重组D．非同源染色体上的非等位基因不可以发生重组D跟踪训练解析：同源染色体上的非等位基因可以通过交叉互换发生重组，非同源染色体上的非等位基因通过非同源染色体自由组合发生重组，D错误。结束放映进入导航页2．(2015·豫南九校第二次联考)5溴尿嘧啶(5－BU)是胸腺嘧啶的类似物，可取代胸腺嘧啶。5BU能产生两种互变异构体，一种是酮式，一种是烯醇式。酮式可与A互补配对，烯醇式可与G互补配对。在含有5BU的培养基中培养大肠杆菌，得到少数突变型大肠杆菌，突变型大肠杆菌中的碱基数目不变，但(A＋T)/(C＋G)的碱基比例不同于原大肠杆菌。下列说法错误的是()A．5BU诱发突变的机制是诱发DNA链发生碱基种类替换B．5BU诱发突变的机制是阻止碱基配对C．培养过程中可导致A/T对变成G/C对D．5BU诱发突变发生在DNA分子复制过程中B解析：在DNA分子复制时，5BU可以代替T与DNA模板链上的A配对，形成一条含有5BU的子链，而这条含有5BU的DNA链作模板时，与5BU配对的碱基除了A以外，还可以是G，若与之配对的是G，则形成的子代DNA与亲代DNA就会出现差异，由G替代了A，发生了碱基种类的替换，在这个过程中5BU起到了替代效应而没有阻止碱基配对。结束放映进入导航页考点二结合育种考查染色体变异(2014•四川卷)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B解析：本题综合考查生物遗传、变异、进化的相关知识。秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，A项错误；幼苗丙细胞内的染色体为18条，用秋水仙素处理丙的顶芽得到幼苗丁，幼苗丁顶芽部位的细胞染色体数目加倍为36条，顶芽部位细胞处于有丝分裂后期时，由于着丝点分裂，可观察到细胞内有72条染色体；幼苗丁根尖部位的细胞内的染色体未加倍，此部位的细胞处于有丝分裂后期时，由于着丝点分裂，可观察到细胞内有36条染色体，B项正确；生物进化的方向是由自然选择决定的，C项错误；形成的戊与甲、乙个体相比，染色体数目加倍，已经产生了生殖隔离，形成了新物种，D项错误。结束放映进入导航页方法规律1．染色体组数的判断(1)染色体组数＝细胞中任意一种染色体条数，如图甲中与1号(或2号)相同的染色体共有四条，此细胞有四个染色体组。(2)染色体组数＝基因型中等位基因个数，如图乙中，若细胞的基因型为AaaaBBbb，该细胞含有四个染色体组。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。结束放映进入导航页2．“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体先看待判定个体是由受精卵发育而成的，还是由配子发育而成的。若待判定个体是由配子发育而成的，不论含有几个染色体组都是单倍体，单倍体是生物个体，而不是配子，所以精子、卵细胞属于配子，但不是单倍体。若待判定个体是由受精卵发育而成的，再看它含有几个染色体组：含有两个染色体组的是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的就是多倍体。具体图示如下：结束放映进入导航页1．染色体组①从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，在一个染色体组中无同源染色体存在。②从形式上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同，可通过观察各染色体的形状、大小来判断是否为一个染色体组。③从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育的全部遗传信息。考点突破(1)概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，称为一个染色体组。(2)理解：结束放映进入导航页2．中心法则体现了基因的两大基本功能单倍体二倍体多倍体发育来源染色体组形成原因自然原因人工诱导配子受精卵1至多个23个或3个以上单性生殖1至多个1至多个花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗结束放映进入导航页单倍体二倍体多倍体特点举例二倍体形成的单倍体植株弱小，高度不育正常可育果实、种子较大，营养物质含量丰富，生长发育延迟，结实率低蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦结束放映进入导航页3.单倍体育种与多倍体育种比较项目单倍体育种多倍体育种原理方法优点器官大，营养成分含量高，产量增高明显缩短育种年限秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异结束放映进入导航页3.单倍体育种与多倍体育种比较项目单倍体育种多倍体育种缺点举例技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低结束放映进入导航页3．(2015•河北唐山一模)如图所示细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是()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C跟踪训练解析：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，A项错误；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，B项错误；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，C项正确；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，D项错误。结束放映进入导航页4．下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(d