1、第第 23 讲讲 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 考纲要求 1.基因重组及其意义()。 2.基因突变的特征和原因()。 3.转基因食品的安全()。 考点一考点一 基因突变基因突变 1.基因突变的实例镰刀型细胞贫血症 (1)图示中 a、b、c 过程分别代表 DNA 复制、转录和翻译。突变发生在 a(填字母)过程中。 (2)患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由 TA 替换 为 AT。 (3)概念：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。 2.基因突变的原因、特点与意义 (1)发生时期：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂间期。 (
2、2)诱发因素(连线) (3)突变特点 普遍性：所有生物均可发生基因突变。 随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和 DNA 分子的任何部位。 低频性：自然条件下，突变频率很低。 不定向性：一个基因可以向不同方向发生变异，从而产生一个以上的等位基因。 (4)基因突变对蛋白质与性状的影响 基因突变对蛋白质的影响 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 除非终止密码提前出现， 否则只改变 1 个氨基酸或不改变氨基酸序列 增添 大 不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列 缺失 大 不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列 基因突变不一定导致生物性状改变的原因 a.突变可能发
3、生在非编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中。 b.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(密码子的简并性)。 c.基因突变若为隐性突变，如 AAAa，不会导致性状的改变。 (5)基因突变的意义 新基因产生的途径。 生物变异的根本来源。 生物进化的原始材料。 (1)基因突变通常发生在 DNARNA 的过程中( ) (2)病毒、大肠杆菌及动、植物都可发生基因突变( ) (3)有丝分裂前期不会发生基因突变( ) (4)基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因( ) (5)在没有外界不良因素的影响下，生物不会发生基因突变( ) (6)一个人是否患镰刀型细胞贫血症能通过光学显微镜观察到(
4、 ) (7)基因突变产生的新基因不一定传递给后代( ) (8)诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向( ) 据图分析基因突变机理 (1)分别表示引起基因突变的什么因素？ 提示 物理、生物、化学。 (2)分别表示什么类型的基因突变？ 提示 增添、替换、缺失。 (3)为什么在细胞分裂的间期易发生基因突变？ 提示 细胞分裂的间期进行 DNA 复制，DNA 复制时需要解旋成单链，单链 DNA 容易受到 内、外因素的影响而发生碱基的改变。 (4)基因突变一定产生等位基因吗？为什么？ 提示 不一定。真核生物基因突变一般可产生它的等位基因，而病毒和原核细胞中不存在等 位基因，其基因突变产生的是一个新基
5、因。 命题点一 基因突变的原理和特点分析 1.(2019 南京一模)如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意 图。已知 WNK4 基因发生了一种突变，导致 1 169 位的赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突 变是( ) A.处插入碱基对 GC B.处碱基对 AT 替换为 GC C.处缺失碱基对 AT D.处碱基对 GC 替换为 AT 答案 B 解析 根据图中 1 168 位的甘氨酸的密码子 GGG 可知， WNK4 基因是以其 DNA 分子下方的 一条脱氧核苷酸链为模板转录形成 mRNA 的，那么 1 169 位的赖氨酸的密码子是 AAG，因 此取代赖氨酸的谷氨酸的密码
6、子最可能是 GAG。 由此可推知， 该基因发生的突变是处碱基 对 AT 替换为 GC。 2.(2018 平顶山高三阶段性考试)TaySachs 病是一种基因病，可能是由于基因突变从而产生 异常酶引起的。下表为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。根据题干信息，推断异常酶的 mRNA 不同于正常酶的 mRNA 的原因是( ) 酶的 种类 密码子位置 4 5 6 7 正常酶 苏氨酸(ACU) 丝氨酸(UCU) 缬氨酸(GUU) 谷氨酰胺(CAG) 异常酶 苏氨酸(ACU) 酪氨酸(UAC) 丝氨酸(UCU) 缬氨酸(GUU) A.第 5 个密码子中插入碱基 A B.第 6 个密码子前 UCU 被删除 C
7、.第 7 个密码子中的 C 被 G 替代 D.第 5 个密码子前插入 UAC 答案 D 解析 分析表格，正常酶的第 47 个密码子依次为 ACU、UCU、GUU、CAG，而异常酶的 第 47 个密码子依次为 ACU、UAC、UCU、GUU，比较正常酶和异常酶的密码子可知，最 可能是第 5 个密码子前插入了 UAC，致使该位点后的密码子都向后移了一个位点。 科学思维 基因突变机理的“二确定” (1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发 生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。 (2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成的 mRNA 的碱基序列判断，若
8、只有一个碱 基不同，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。 命题点二 基因突变与生物性状的关系辨析 3.用人工诱变方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化： CCGCTAACGCCGCGAACG， 那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子： 天冬氨酸GAU、GAC；丙氨酸GCA、GCU、GCC、GCG)( ) A.基因突变，性状改变 B.基因突变，性状没有改变 C.染色体结构缺失，性状没有改变 D.染色体数目改变，性状改变 答案 A 解析 对比题中该基因的部分序列可知，基因中 CTA 变为 CGA，mRNA 中相应的密码子由 GAU 变为 GCU，多肽中相
9、应的氨基酸由天冬氨酸变为丙氨酸。因此，黄色短杆菌发生了基 因突变，性状也发生了改变。由于只是部分碱基的改变，而且细菌无染色体结构，所以不会 导致染色体结构缺失和数目的变化，故 A 正确，B、C、D 错误。 4.(2018 武汉模拟)编码酶 X 的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶 Y。下表显示了 与酶 X 相比， 酶 Y 可能出现的四种状况。 下列对这四种状况出现原因的判断， 正确的是( ) 比较指标 酶 Y 活性/酶 X 活性 100% 50% 10% 150% 酶 Y 氨基酸数目/ 酶 X 氨基酸数目 1 1 小于 1 大于 1 A.状况一定是因为氨基酸序列没有变化 B.状况一定是因
10、为氨基酸间的肽键数减少了 50% C.状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化 D.状况可能是因为突变导致 tRNA 的种类增加 答案 C 解析 基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化，A 错误；蛋白质功 能取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况中酶 Y 与酶 X 的氨基 酸数目相同，所以肽键数不变，B 错误；状况氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致 了终止密码位置提前， C 正确； tRNA 的种类共有 61 种， 基因突变不会导致 tRNA 种类改变， 氨基酸数目增加可能是终止密码后移导致的，D 错误。 命题点三 基因突变类型的判断 5.除草剂敏感型
11、的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是 1 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 突变体若为 1 条染色体的片段缺失所致，缺失后表现为抗性突变体，则可推测出除草 剂敏感型的大豆是杂合子， 缺失片段中含有显性基因， 缺失后即表现了隐性基因控制的性状， A 项正确；突变体若为 1 对同
12、源染色体相同位置的片段缺失所致，则会导致控制该性状的一 对基因都丢失，经诱变后不可能使基因从无到有，B 项错误；突变体若为基因突变所致，由 于基因突变具有不定向性，所以经诱变仍可能恢复为敏感型，C 项错误；抗性基因若为敏感 基因中的单个碱基对替换所致，若该碱基对不在基因的前端(对应起始密码)就能编码肽链， 肽链的长短变化需要根据突变后对应的密码是否为终止密码来判断，D 项错误。 6.(2019 信阳模拟)将果蝇进行诱变处理后，其染色体上可发生隐性突变、隐性致死突变或不 发生突变等情况， 遗传学家想设计一个实验检测上述三种情况。 检测X染色体上的突变情况： 实验时，将经诱变处理的红眼雄果蝇与野生
13、型纯合红眼雌果蝇筛选交配(B 表示红眼基因)， 得 F1，使 F1单对筛选交配，分别饲养，观察 F2的分离情况。 预期结果和结论： (1)若 F2中表现型为 31，且雄性中有隐性突变体，则说明_。 (2)若 F2中表现型均为红眼，且雄性中无隐性突变体，则说明_。 (3)若 F2中 21，则说明_。 答案 (1)发生了隐性突变 (2)没有发生突变 (3)发生了隐性致死突变 解析 图解中给出了 F2的四种基因型， 若 X 染色体上发生隐性突变， 则 F2中表现型为 31， 且雄性中有隐性突变体；若 X 染色体上没有发生突变，则 F2中表现型均为红眼，且雄性中 无隐性突变体；若 X 染色体上发生隐性
14、致死突变，则 F2中21。 科学思维 显性突变和隐性突变的判断方法 (1)理论依据 显性突变：aaAa 当代表现 隐性突变：AAAa 当代不表现，一旦表现即为纯合子 (2)判定方法 选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。 a.若后代全为野生型，则突变性状为隐性。 b.若后代全为突变型，则突变性状为显性。 c.若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性性状。 让突变体自交，观察后代有无性状分离从而进行判断。 命题点四 突变基因的位置判断 7.果蝇的某个基因若发生突变，会出现纯合致死效应(胚胎致死)。请分析下列说法错误的是 ( ) A.如果是常染色体上的隐性突变，与
15、多对野生型果蝇杂交，后代不会出现突变型个体 B.如果是常染色体上的显性突变，一对突变型果蝇杂交后代性状分离比为 21 C.如果是 X 染色体上的隐性突变，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变， 可选野生型雌果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测 D.如果是 X 染色体上的隐性突变，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变， 可选野生型雄果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测 答案 C 解析 如果是常染色体上的隐性突变(相应的基因用 a 表示)，与多对野生型果蝇(AA)杂交， 后代不会出现突变型个体(aa)，A 项正确；如果是常染色体上的显性突变(相应的基因用 A 表 示)， 一对突
16、变型果蝇杂交(AaAa)， 后代基因型及比例为 AA(胚胎致死)Aaaa121， 因此后代性状分离比为 21，B 项正确；如果是 X 染色体上的隐性突变(相应的基因用 a 表 示)， 为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变， 若选野生型雌果蝇(XAXA)与之 杂交，无论该雄果蝇是否发生基因突变，后代雌雄比均为 11，因此不能通过后代雌雄比来 推测，C 项错误；如果是 X 染色体上的隐性突变(相应的基因用 a 表示)，为了探究一只雌果 蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇(XAY)与之杂交，若该雌果蝇未发 生基因突变， 即XAXAXAY， 则后代雌雄比为11， 若该雌果蝇
17、发生基因突变， 即XAXaXAY， 则后代雌雄比为 21，因此可通过后代雌雄比来推测，D 项正确。 8.(2018 徐州模拟)一对灰色鼠交配所产一窝鼠中出现 1 只栗色雄鼠。让该只栗色雄鼠与同窝 (多只)灰色雌鼠交配，子代雌雄鼠中灰色鼠和栗色鼠数量相等。不考虑环境因素的影响，下 列对该栗色雄鼠的分析正确的是( ) A.该栗色雄鼠来自隐性基因携带者亲本的隐性基因组合，基因位于常染色体上 B.该栗色雄鼠的形成与母本的一个基因发生显性突变有关，基因位于 X 染色体上 C.该栗色雄鼠的形成与两个亲本都有一个基因发生隐性突变有关，基因位于常染色体上 D.该栗色雄鼠的形成与一个亲本的一个基因发生显性突变有
18、关，基因位于常染色体上 答案 D 解析 假设相关的基因用 A、a 表示。若该栗色雄鼠的形成是亲本携带隐性基因所致，则双 亲灰色鼠的基因型均为 Aa，该栗色雄鼠的基因型为 aa，同窝(多只)灰色雌鼠的基因型为 AA 或 Aa，所以该栗色雄鼠与同窝(多只)灰色雌鼠交配，子代雌雄鼠中灰色鼠和栗色鼠数量不一 定相等，与题意不符。若是基因突变的结果，则只有 aa 突变为 Aa 时才会出现性状的改变， 即该栗色雄鼠的形成与一个亲本的一个基因发生显性突变有关，但不能确定发生突变的是母 本还是父本；此种情况下，双亲灰色鼠和同窝中的灰色雌鼠的基因型均为 aa，该栗色雄鼠的 基因型为 Aa， 所以杂交子代雌雄鼠中
19、灰色鼠和栗色鼠数量相等， 与题意相符。 综上分析， A、 B、C 均错误，D 正确。 考点二考点二 基因重组和基因工程基因重组和基因工程 1.基因重组 (1)概念：基因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。 (2)类型 自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。 交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换。 人工重组型：转基因技术，即基因工程。 (3)结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。 (4)意义 形成生物多样性的重要原因之一。 是生物进化的源泉。 2.基因工程及其应用 (1)原理：基因重组。 (2)一般过程 (3)应用 用于生产某些特殊蛋白质。
20、按照人们的意愿定向地改造生物。 归纳总结 基因突变与基因重组的比较 项目 基因突变 基因重组 变异本质 基因分子结构发生改变 原有基因的重新组合 发生时间 通常在有丝分裂间期和减数第 一次分裂的间期 减数第一次分裂四分体时期和减数第 一次分裂后期 适用范围 所有生物(包括病毒) 进行有性生殖的真核生物和基因工程 中的原核生物 结果 产生新基因(等位基因)，控制新 性状 产生新基因型，不产生新基因 意义 是生物变异的根本来源，生物进生物变异的重要来源，有利于生物进化 化的原始材料 应用 人工诱变育种 杂交育种、基因工程育种 联系 基因突变产生新基因，为基因重组提供了自由组合的新基因，基因突变是
21、基因重组的基础 (1)基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状( ) (2)原核生物不存在基因重组，而真核生物的受精过程中可进行基因重组( ) (3)Aa 自交，因基因重组导致子代发生性状分离( ) (4)有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合，导致基因重组 ( ) (5)基因重组为生物进化提供了最根本的原材料( ) (6)交叉互换和基因突变都能使染色体上原来的基因位置出现等位基因( ) (7)一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体也不存在基因重组( ) 如图 a、b 为某二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像，请分析： (1)图 a 细胞处于什么时期？
22、细胞中的 1、2 号染色体发生了什么变异？ 提示 图 a 细胞处于四分体时期。细胞中的 1、2 号染色体因交叉互换发生了基因重组。 (2)图 b 细胞处于什么时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生哪种变异？ 提示 图 b 细胞处于减数第一次分裂后期。该细胞名称为初级精母细胞。该时期细胞可发生 非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组。 (3)二倍体生物同源染色体的非姐妹染色单体间一定能发生交叉互换吗？为什么？ 提示 不一定。二倍体生物进行有性生殖产生生殖细胞的过程中(减数分裂时)，在四分体时 期，会有一定数量的同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换。 命题点一 基因突变和基因重组
23、的图像辨析 1.如图是某二倍体动物细胞的分裂示意图，其中字母表示基因。据图判断下列说法正确的是 ( ) A.此细胞含有 4 个染色体组，8 个 DNA 分子 B.此动物体细胞基因型一定是 AaBbCcDd C.此细胞发生的一定是显性突变 D.此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组 答案 D 解析 图示细胞有 2 个染色体组，8 个 DNA 分子；该细胞正在发生同源染色体的分离，非同 源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组；题图中有一条染色体的姐妹染色单体相同 位置的基因分别是 D 和 d，其对应的同源染色体上的基因是 d、d，可推知发生了基因突变， 但不能确定是显性突变，还是隐性突变，所以
24、此动物体细胞的基因型可能是 AaBbCcDd 或 AaBbCcdd。 2.(2019 渭南模拟)如图是某二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断错误的是 ( ) A.甲图表明该动物发生了基因突变 B.乙图表明该动物最可能在减数第一次分裂的间期发生了基因突变 C.丙图表明该动物在减数第一次分裂时发生了交叉互换 D.甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代 答案 D 解析 甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图，其基因型为 AABb，由图分析可 知，甲图表示有丝分裂后期，染色体上基因 A 与 a 不同，是基因突变的结果，A 正确；乙图 表示减数第二次分裂后期，其染色体上基因 A 与
25、a 不同，表明该动物最可能在减数第一次分 裂的间期发生了基因突变，B 正确；丙图也表示减数第二次分裂后期，基因 B 与 b 所在的染 色体颜色不一致，是减数第一次分裂时发生了交叉互换造成的，C 正确；若甲细胞分裂后产 生体细胞，其产生的变异一般不遗传给后代，D 错误。 科学思维 “三看法”判断基因突变与基因重组 (1)一看亲子代基因型 如果亲代基因型为 BB 或 bb，而后代中出现 b 或 B 的原因是基因突变。 如果亲代细胞的基因型为 Bb，而次级精母(卵母)细胞中出现 Bb 的原因是基因突变或交叉 互换。 (2)二看细胞分裂方式 如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突变。
26、如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能是基因突变或交叉互换。 (3)三看染色体 如果在有丝分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因不同，则 为基因突变的结果(如图甲) 如果在减数第一次分裂中期图中， 两条姐妹染色单体上的两基因(同 白或同黑)不同，则为基因突变的结果(如图甲) 如果在减数第二次分裂中期图中， 两条姐妹染色单体上的两基因(颜 色不一致)不同，则为交叉互换(基因重组)的结果(如图乙) 命题点二 基因重组与减数分裂的综合辨析 3.下图是一个基因型为 AaBb 的动物细胞在完成一次细胞分裂后产生的子细胞图像。下列相 关叙述正确的是( ) A.甲、乙两细胞均有 2 对同源染色体
27、，2 个染色体组 B.甲、乙两细胞均处于减数第一次分裂后期 C.甲细胞变异来自基因突变，乙细胞将出现染色体变异 D.甲、乙两细胞通过基因重组产生 4 种不同基因型的精细胞 答案 C 解析 甲、乙两细胞均处于减数第二次分裂后期，细胞中无同源染色体，A、B 项错误；由 乙细胞的基因组成可知，甲细胞的基因组成应为 AABB，由此可判定甲细胞变异来自基因突 变， 乙细胞继续分裂形成的子细胞中染色体数目分别为 3 条、 1 条， 会发生染色体数目变异， C 项正确；基因重组发生在减数第一次分裂过程中，而甲、乙细胞处于减数第二次分裂，因 此不可能发生基因重组，D 项错误。 4.(2018 仙桃二模)观察甲
28、、乙图示，下列相关说法正确的是( ) A.图甲所示细胞减数分裂时只能形成 2 种配子 B.正常情况下，图乙所示的一个细胞经减数分裂能够产生 4 种配子 C.若图甲所示个体自交，不考虑基因突变和交叉互换，所得 F1的基因型有 4 种 D.若图乙所示个体测交，后代基因型的比例是 1111 答案 D 解析 若图甲所示细胞发生交叉互换，可形成 4 种配子，A 项错误；正常情况下，图乙所示 的一个细胞在正常情况下，经减数分裂可产生 1 种或 2 种配子，B 项错误；图甲所示个体自 交，不考虑基因突变和交叉互换，所得 F1的基因型有 bbCC、BbCc、BBcc，C 项错误；图乙 所示个体经减数分裂形成
29、bC、bc、BC、Bc 4 种配子，与配子 bc 结合后，后代基因型的比例 是 1111，D 项正确。 命题点三 基因工程及其应用 5.如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是( ) A.DNA 连接酶和解旋酶 B.DNA 聚合酶和限制性核酸内切酶 C.限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶 D.DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶 答案 C 解析 题图所示为目的基因与运载体结合的过程，需要基因的“剪刀”限制性核酸内切 酶和基因的“针线”DNA 连接酶。此过程不涉及 DNA 复制，不需要 DNA 聚合酶和解 旋酶。 6.如图所示为一项重要生物技术的关键步骤，X 是获得外源基因并
30、能够表达的细胞。下列有 关说法不正确的是( ) A.X 是能合成胰岛素的细菌细胞 B.质粒具有标记基因和多个限制酶切点 C.外源基因与运载体的重组只需要 DNA 连接酶 D.该细菌的性状被定向改造 答案 C 解析 根据图示， 重组质粒导入的是细菌细胞， 所以 X 是能合成胰岛素的细菌细胞， A 正确； 质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便检测 目的基因是否导入受体细胞内，B 正确；基因与运载体的重组需要限制酶和 DNA 连接酶，C 错误；基因工程的特点是能够定向改造生物的性状，D 正确。 矫正易错矫正易错 强记长句强记长句 1.基因突变的 7 点提醒 (
31、1)DNA 中碱基对的增添、缺失或替换不一定是基因突变，只有引起了基因结构变化，才是 基因突变。 (2)基因突变不一定都产生等位基因，如原核生物和病毒的基因突变产生的是新基因。 (3)基因突变不只是发生在分裂间期：基因突变通常发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂 的间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更低。 (4)诱变因素不能决定基因突变的方向：诱变因素可提高基因突变的频率，但不会决定基因突 变的方向，基因突变具有不定向性的特点。 (5)基因突变时碱基对的改变可多可少：基因突变是 DNA 分子水平上基因内部碱基对种类或 数目的改变，只要是基因分子结构内的变化，1 个碱基对的改变叫基因突变，多
32、个碱基对的 改变也叫基因突变。 (6)基因突变不会改变DNA上基因的数目和位置： 基因突变发生在基因内部， 并没有改变DNA 上基因的数目和位置。 (7)基因突变的利与害取决于环境或研究对象的不同，如小麦的高秆对小麦本身有利，但对增 产不利。 2.有关基因重组的几点提醒 (1)自然条件下，原核生物一般不能进行基因重组。但是特殊情况下可以，如肺炎双球菌的转 化。 (2)基因重组只产生新的性状组合，不产生新性状。 (3)杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。 (4)受精过程中精卵随机结合，导致后代性状多样，不属于基因重组。 1.若某种蛋白的氨基酸数目增加不能判断一
33、定是基因中碱基对的增添所致。理由是若碱基对 的缺失导致终止密码改变，也会导致氨基酸数目的增加。 2.某植株发生基因突变后，该植株及其有性生殖后代均不能表现突变性状的原因是该突变为 隐性突变，且基因突变发生在该植株的体细胞中，不能通过有性生殖传递给子代。 3.基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者少的原因是 基因突变是基因结构中碱基对的替换、增添或缺失，而染色体变异能改变排列在染色体上的 基因的数目和排列顺序。 4.若某种自花受粉植物的 AA 植株发生了隐性突变，则隐性性状出现的过程是该 AA 植株基 因突变产生 Aa 植株，Aa 植株自交产生隐性性状的个体。 5.
34、基因重组的准确描述是在生物体进行有性生殖的过程中， 控制不同性状的基因的重新组合。 6.同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是产生新基因组合 的机会多。 重温高考重温高考 演练模拟演练模拟 1.(2018 全国，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。据此判断，下列说法不合 理的是( ) A.突变体
35、 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 X D.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 不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生长，说明该 突变体不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失，A 项正确；大肠杆 菌属于原核生物，自然条件下其变异类型只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突变而 得来的，B 项正确；大肠杆菌的遗传物质是 DNA，突变体 M 的 RNA 与突变体 N 混合培养 不能得到 X，C 项错误
36、；突变体 M 和 N 在混合培养期间发生了 DNA 转移，使基因重组，产 生了新的大肠杆菌 X，D 项正确。 2.(2015 海南，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 B.X 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 解析 根据基因突变的不定向性，基因突变可以产生一种或多种等位基因，A 项正确；X 射 线属于物理诱变因子， 可以提高基因突变率， B 项
37、错误； 基因突变包括碱基对的替换、 增添、 缺失三种情况，C 项属于替换，D 项属于增添，C、D 项正确。 3.(2016 天津，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 5558 位 的氨基酸序列 链霉素与核 糖体的结合 在含链霉素培养基 中的存活率(%) 野生型 P K KP 能 0 突变型 P R KP 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
38、 答案 A 解析 枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是 S12蛋白结构改变导致的，突变型能在含链霉 素的培养基中 100%存活，说明突变型具有链霉素抗性， 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)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所致，C 项错误；根据题意可知，枯草杆菌对 链霉素的抗性突变早已存在，不是链霉素诱发的，链霉素只能作为环境因素起到选择作用， D 项错误。 4.(2017 天津，4)基因型为 AaBbDd 的二倍
39、体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体 变化示意图如下。下列叙述正确的是( ) A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B.该细胞能产生 AbD、ABD、abd、aBd 四种精子 C.B(b)与 D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律 D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 答案 B 解析 由图可知，基因 b 所在的片段发生了交叉互换，因此等位基因 B 和 b 的分离发生在初 级精母细胞和次级精母细胞中，而等位基因 A、a 和 D、d 的分离只发生在初级精母细胞中， A 项错误；若不发生交叉互换，该细胞将产生 AbD 和 aBd 两种精子，但由于基因 b 所在的 片段发生
40、了交叉互换，因此该细胞能产生 AbD、ABD、abd、aBd 四种精子，B 项正确；基 因 B(b)与 D(d)位于同一对同源染色体上，它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律，C 项错 误；同源染色体的非姐妹染色单体发生交换导致了基因重组，D 项错误。 5.(2016 全国，32)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。请回答下列 问题： (1)基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者_。 (2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以_为单位的 变异。 (3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显
41、性基因(显 性突变)。若某种自花受粉植物的 AA 和 aa 植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代 中都得到了基因型为 Aa 的个体，则最早在子_代中能观察到该显性突变的性状；最 早在子_代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子_代中能分离得到显性突 变纯合子；最早在子_代中能分离得到隐性突变纯合子。 答案 (1)少 (2)染色体 (3)一 二 三 二 解析 (1)基因突变是指 DNA 分子中发生的碱基对的替换、增添或缺失，而染色体变异往往 会改变基因的数目和排列顺序， 所以与基因突变相比， 染色体变异所涉及的碱基对数目更多。 (2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以个别染色体为单位 的变异。(3)AA 植株发生隐性突变后基因型变为 Aa，而 aa 植株发生显性突变后基因型也变 为 Aa，该种植物自花受粉，所以不论是显性突变还是隐性突变，子一代为 Aa 时在子二代中 的基因型都有 AA、Aa 和 aa 三种，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状(A_)，最早在 子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；显性纯合子和隐性纯合子均出现于子二代，且隐性 纯合子一旦出现，即可确认为纯合，从而可直接分离出来，而显性纯合子的分离，却需再令 其自交一代至子三代，若不发生性状分离方可认定为纯合子，进而分离出来。
