2024高考生物一輪復(fù)習(xí)第七單元生物的變異育種和進化第21講基因突變和基因重組學(xué)案新人教版

PAGE18-第21講基因突變和基因重組最新考綱高頻考點核心素養(yǎng)1.基因重組及其意義(Ⅱ)2．基因突變的特征和緣由(Ⅱ)基因突變與基因重組的本質(zhì)與類型1.科學(xué)思維——比較與綜合：基因突變、基因重組類型，育種方法比較；批判性思維：理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)2．生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：基因突變、基因重組會影響生物性狀考點1基因突變一、可遺傳變異和不行遺傳變異在光學(xué)顯微鏡下可見的可遺傳變異為染色體變異，分子水平發(fā)生的變異為基因突變、基因重組，只在減數(shù)分裂過程發(fā)生的變異為基因重組，真、原核生物和病毒共有的變異類型為基因突變。二、基因突變1．基因突變的實例：鐮刀型細胞貧血癥(1)圖示中a、b、c過程分別代表DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。突變發(fā)生在a(填字母)過程中。(2)患者貧血的干脆緣由是血紅蛋白異樣，根本緣由是發(fā)生了基因突變，堿基對由eq\o(=,\s\up17(A),\s\do15(T))突變成eq\o(=,\s\up17(T),\s\do15(A))。2．基因突變的概念DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增加和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的變更。3．發(fā)生時間主要發(fā)生于有絲分裂間期或減Ⅰ分裂前的間期。4．誘發(fā)基因突變的因素(連線)答案：5．基因突變的特點(1)普遍性：一切生物都可以發(fā)生。(2)隨機性：生物個體發(fā)育的任何時期和部位。(3)低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。(4)不定向性：一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變。(5)多害少利性：大多數(shù)基因突變對生物體是有害的，但有些基因突變，可使生物獲得新性狀，適應(yīng)變更的環(huán)境。6．基因突變的結(jié)果產(chǎn)生一個以上的等位基因。7．意義(1)新基因產(chǎn)生的途徑；(2)生物變異的根原來源；(3)供應(yīng)生物進化的原始材料。推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．視察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可推斷基因突變發(fā)生的位置。(×)2．有絲分裂前期不會發(fā)生基因突變。(×)提示：基因突變不只發(fā)生在分裂間期。引起基因突變的因素分為外部因素和內(nèi)部因素，外部因素對DNA的損傷不僅發(fā)生在間期，而是在各個時期都有；另外，外部因素還可干脆損傷DNA分子或變更堿基序列，并不是通過DNA的復(fù)制來變更堿基對，所以基因突變不只發(fā)生在間期。3．基因突變不肯定會引起生物性狀的變更。(√)4．基因突變不肯定都產(chǎn)生等位基因。(√)提示：病毒和原核細胞的基因組結(jié)構(gòu)簡潔，基因數(shù)目少，而且一般是單個存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個新基因。5．基因突變不肯定都能遺傳給后代。(√)提示：基因突變假如發(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可能通過無性生殖傳遞給后代。假如發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。6．由基因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。(√)7．若沒有外界因素的影響，基因就不會發(fā)生突變，基因突變的方向是由環(huán)境確定的。(×)8．用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株與用甲基綠和吡羅紅對細胞染色視察核酸分布所用核心技術(shù)相同。(×)9．積聚在甲狀腺細胞內(nèi)的131I可能干脆誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代。(×)1．(必修2P81“學(xué)科交叉”改編)具有一個鐮刀型細胞貧血癥突變基因的個體(即雜合子)并不表現(xiàn)鐮刀型細胞貧血癥的癥狀，因為該個體能同時合成正常和異樣的血紅蛋白，并對瘧疾具有較強的反抗力，鐮刀型細胞貧血癥主要流行于非洲瘧疾猖獗的地區(qū)。請依據(jù)這一事實探討突變基因?qū)Ξ?dāng)?shù)厝松娴挠绊?。提示：鐮刀型細胞貧血癥患者對瘧疾具有較強的反抗力，這說明在易患瘧疾的地區(qū)，鐮刀型細胞的突變具有有利于當(dāng)?shù)厝松娴囊幻?。雖然該突變體的純合子對生存不利，但其雜合子卻有利于當(dāng)?shù)厝说纳妗?．(必修2P82“批判性思維”改編)基因突變頻率很低，而且大多數(shù)突變對生物體是有害的，但為何它仍可為生物進化供應(yīng)原材料？提示：對于生物個體而言，發(fā)生自然突變的頻率很低。但是，一個物種往往是由很多個體組成的，就整個物種來看，在漫長的進化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對生物的進化有重要意義。因此，基因突變能夠為生物進化供應(yīng)原材料。3．(必修2P84拓展題T2改編)具有一個鐮刀型細胞貧血癥突變基因的個體(即雜合子)并不表現(xiàn)鐮刀型細胞貧血癥的癥狀，因為該個體能同時合成正常和異樣血紅蛋白，對瘧疾有較強的反抗力。鐮刀型細胞貧血癥主要流行于非洲瘧疾猖獗的地區(qū)。對此現(xiàn)象的說明，正確的是(C)A．基因突變是有利的B．基因突變是有害的C．基因突變的有害性是相對的D．不具有鐮刀型細胞貧血癥突變基因的個體對瘧疾的反抗力要強下圖為基因突變的機理，據(jù)圖分析下列問題：(1)圖中①②③表示引起基因突變的因素分別是物理、生物、化學(xué)。(2)圖中④⑤⑥分別表示基因突變的類型是增加、替換、缺失。(3)在細胞分裂間期易發(fā)生基因突變的緣由是細胞分裂的間期進行DNA復(fù)制，DNA復(fù)制時須要解旋成單鏈，單鏈DNA簡潔受到內(nèi)、外因素的影響而發(fā)生堿基的變更。(4)基因突變不肯定(填“肯定”或“不肯定”)能遺傳給有性生殖的后代，因為基因突變發(fā)生在體細胞有絲分裂過程中時，可通過無性生殖傳給后代，但不會通過有性生殖傳給后代；基因突變發(fā)生在精子或卵細胞形成的減數(shù)分裂過程中時，可通過有性生殖傳給后代。(5)基因突變不肯定(填“肯定”或“不肯定”)能產(chǎn)生等位基因，因為真核生物基因突變一般可產(chǎn)生它的等位基因，而病毒和原核細胞中不存在等位基因，其基因突變產(chǎn)生的是一個新基因。●考向突破1基因突變概念、緣由及特點1．(2024·長春質(zhì)監(jiān))下列敘述中，不能體現(xiàn)基因突變具有隨機特點的是(A)A．基因突變可以發(fā)生在自然界中的任何生物體中B．基因突變可以發(fā)生在生物個體生長發(fā)育的任何時期C．基因突變可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同的DNA分子中D．基因突變可以發(fā)生在同一DNA分子的不同部位解析：基因突變可以發(fā)生在自然界中的任何生物體中，體現(xiàn)了基因突變具有普遍性的特點，A項錯誤；基因突變的隨機性包括基因突變可以發(fā)生在生物個體生長發(fā)育的任何時期，可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同的DNA分子上，也可發(fā)生在同一DNA分子的不同部位，B、C、D三項均正確。2．(2024·山東壽光現(xiàn)代中學(xué)開學(xué)考試)假如細菌限制產(chǎn)生某種“毒蛋白”的基因發(fā)生了突變，突變造成的結(jié)果使其確定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸變更如下：基因突變前：甘氨酸谷氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸基因突變后：甘氨酸谷氨酸天冬氨酸亮氨酸賴氨酸依據(jù)上述氨基酸序列確定突變基因的變更最可能是(D)A．突變基因為一個堿基腺嘌呤替換為鳥嘌呤B．突變基因為一個堿基胞嘧啶替換為胸腺嘧啶C．突變基因為一個堿基鳥嘌呤替換為腺嘌呤D．突變基因為一個堿基的增減解析：由題意知基因突變前后，前兩個氨基酸不變，后三個氨基酸序列發(fā)生變更，說明其次個密碼子之后的序列發(fā)生了變更，由于堿基的替換只能變更被替換的密碼子，不會影響后面的密碼子，故該突變基因最可能是因一個堿基的增減造成的。歸納總結(jié)基因突變的易錯點(1)基因突變肯定會引起基因結(jié)構(gòu)的變更，即基因中堿基排列依次(遺傳信息)的變更。(2)DNA中堿基對的增加、缺失和替換不肯定是基因突變。因為基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可發(fā)生堿基對的變更，但不屬于基因突變。(3)基因突變不肯定都產(chǎn)生等位基因。病毒和原核細胞不存在等位基因，因此，原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是新基因。(4)基因突變不肯定都能遺傳給后代。①基因突變假如發(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳給后代，但有些植物可能通過無性生殖遺傳給后代。②假如發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子遺傳給后代?！窨枷蛲黄?基因突變與生物性狀的關(guān)系3．(2024·江西新余模擬)周期性共濟失調(diào)是一種編碼細胞膜上的鈣離子通道蛋白的基因發(fā)生突變導(dǎo)致的遺傳病，該突變基因相應(yīng)的mRNA的長度不變，但合成的肽鏈縮短使通道蛋白結(jié)構(gòu)異樣而導(dǎo)致的遺傳病。下列有關(guān)該病的敘述正確的是(D)A．翻譯的肽鏈縮短說明編碼的基因肯定發(fā)生了堿基對的缺失B．突變導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基互補配對原則發(fā)生變更C．該病例說明白基因能通過限制酶的合成來限制生物的性狀D．該病可能是由于堿基對的替換而導(dǎo)致終止密碼提前出現(xiàn)解析：翻譯的肽鏈縮短可能是發(fā)生了堿基對的缺失，也可能是編碼的基因發(fā)生了堿基對的替換或增加，導(dǎo)致mRNA中提前出現(xiàn)終止密碼，A錯誤，D正確；突變不會導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基互補配對原則變更，B錯誤；細胞膜上鈣離子通道蛋白是一種結(jié)構(gòu)蛋白，該病例說明白基因能通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物的性狀，C錯誤。4．(2024·黑龍江大慶鐵人中學(xué)高三模擬)下表為部分基因與細胞癌變的關(guān)系。下列相關(guān)敘述正確的是(D)基因種類基因狀態(tài)結(jié)果抑癌基因APC失活細胞突變原癌基因K－ran活化細胞快速增殖抑癌基因DCC失活癌細胞形變抑癌基因p53失活腫瘤擴大其他基因異樣癌細胞轉(zhuǎn)移A.表格中與癌變有關(guān)的基因都是由正常基因突變而來的B．原癌基因的失活和抑癌基因的活化都是細胞癌變的內(nèi)因C．癌細胞的轉(zhuǎn)移與“其他基因”正常表達有關(guān)D．細胞的癌變受多種基因和環(huán)境條件的共同影響解析：原癌基因和抑癌基因在正常細胞中存在，不是由正?；蛲蛔兌鴣淼?，A錯誤；依據(jù)表格信息知原癌基因的活化和抑癌基因的失活是細胞癌變的內(nèi)因，B錯誤；癌細胞的轉(zhuǎn)移與“其他基因”異樣表達有關(guān)，C錯誤；細胞的癌變受多種基因和環(huán)境條件的共同影響，D正確。整合提升基因突變與生物性狀的關(guān)系(1)基因突變對生物性狀變更的影響堿基對影響范圍對氨基酸序列的影響替換小只變更1個氨基酸或不變更氨基酸序列增加大不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列缺失大不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列(2)基因突變可變更生物性狀的4大成因①基因突變可能引發(fā)肽鏈不能合成；②肽鏈延長(終止密碼子推后出現(xiàn))；③肽鏈縮短(終止密碼子提前出現(xiàn))；④肽鏈中氨基酸種類變更；以上變更會引發(fā)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能變更，進而引發(fā)生物性狀的變更。3基因突變未引起生物性狀變更的4大緣由①突變部位：基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。②密碼子簡并性：若基因突變發(fā)生后，引起了mRNA上的密碼子變更，但由于一種氨基酸可對應(yīng)多種密碼子，若新產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對應(yīng)的是同一種氨基酸，此時突變基因限制的性狀不變更。③隱性突變：若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個A→a，此時性狀也不變更。④有些突變變更了蛋白質(zhì)中個別位置的氨基酸，但該蛋白質(zhì)的功能不變?！窨枷蛲黄?變異類型的推斷5．(2024·河南南陽一中考試)一只突變型的雌果蠅與一只野生型雄果蠅交配后，產(chǎn)生的F1中野生型與突變型之比為21，且雌雄個體之比也為21，這個結(jié)果從遺傳學(xué)角度可作出合理說明的是(B)A．該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雌配子致死B．該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死C．該突變?yōu)閄染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個體致死D．X染色體片段發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型，且缺失會導(dǎo)致雌配子致死解析：突變型雌果蠅的后代中雄性有1/2死亡，說明該雌性果蠅為雜合子，該突變可能為X染色體顯性突變，若含突變基因的雌配子致死，則子代中會出現(xiàn)一種表現(xiàn)型，且不會引起雌雄個體數(shù)量的差異；假如該突變?yōu)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個體致死，相關(guān)基因用D、d表示，則子代為1XDXd(突變型♀)1XdXd(野生型♀)1XDY(死亡)1XdY(野生型♂)；若X染色體片段發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型，且缺失會導(dǎo)致雌配子致死，則子代中會出現(xiàn)一種表現(xiàn)型，且不會引起雌雄個體數(shù)量的差異。6．(2024·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)圖推斷正確的是(D)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肯定是AaBbCcDdC．此細胞發(fā)生的肯定是顯性突變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)生同源染色體的分別，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；圖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)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。整合提升1.可遺傳變異與不行遺傳變異的推斷2．顯性突變和隱性突變的判定(1)類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性突變：aa→Aa當(dāng)代表現(xiàn),隱性突變：AA→Aa當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn),即為純合子))(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)推斷。②讓突變體自交，視察子代有無性狀分別而推斷?？键c2基因重組1．概念2．類型3.結(jié)果產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。4．應(yīng)用雜交育種。5．意義(1)是生物變異的來源之一；(2)對生物的進化也具有重要的意義。推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．受精過程中可進行基因重組。(×)提示：多種精子和多種卵細胞之間有多種結(jié)合方式，導(dǎo)致后代性狀多種多樣，但不屬于基因重組。2．親子代之間的差異主要是由基因重組造成的。(√)3．減數(shù)分裂四分體時期，姐妹染色單體的局部交換可導(dǎo)致基因重組。(×)4．Aa自交，因基因重組導(dǎo)致子代發(fā)生性狀分別。(×)提示：具有一對相對性狀的雜合子自交，后代發(fā)生性狀分別，根本緣由是等位基因的分別，而不是基因重組。5．有絲分裂和減數(shù)分裂過程中非同源染色體之間均可發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組。(×)6．純合子自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分別。(×)7．一對等位基因存在基因重組，一對同源染色體不存在基因重組。(×)8．非同源染色體自由組合，導(dǎo)致在減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因重組。(√)(必修2P83“思索與探討”改編)父母和子女之間、同一父母的兄弟或姐妹之間性狀表現(xiàn)上有較大差異，其主要緣由是(B)A．基因突變 B．基因重組C．環(huán)境影響 D．包括A、B、C三項解析：進行有性生殖的生物，親子代之間性狀的差異主要源自基因重組。如圖a、b為某二倍體生物細胞分裂不同時期的細胞圖像，據(jù)圖分析下列問題：(1)圖a細胞處于減數(shù)分裂的四分體時期，細胞中的1、2號染色體因交叉互換發(fā)生了基因重組。(2)圖b細胞處于減數(shù)第一次分裂后期，該細胞的名稱為初級精母細胞，該時期細胞可發(fā)生非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組?！窨枷蛲黄?基因重組的范圍、類型和意義1．(2024·湖南師大附中摸底)下面有關(guān)基因重組的說法，不正確的是(B)A．基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，是生物變異的重要來源B．基因重組產(chǎn)生原來沒有的新基因，從而變更基因中的遺傳信息C．基因重組所產(chǎn)生的新基因型不肯定會表達為新的表現(xiàn)型D．基因重組能產(chǎn)生原來沒有的新性狀組合解析：基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，限制不同性狀的基因的重新組合，是生物變異的重要來源；基因重組不能產(chǎn)生新基因，但可產(chǎn)生新的基因型，基因突變變更基因中的遺傳信息，進而產(chǎn)生原來沒有的新基因；由于性狀的顯隱性關(guān)系，基因重組所產(chǎn)生的新基因型不肯定會表達為新的表現(xiàn)型；由于限制不同性狀的基因的重新組合，進而可產(chǎn)生原來沒有的新性狀組合。2．(2024·山東壽光現(xiàn)代中學(xué)開學(xué)考試)基因重組是生物變異的重要來源之一，下列有關(guān)基因重組的敘述中，正確的是(A)A．加熱殺死后的S型菌和R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，可分別出活S型菌的緣由是R型菌發(fā)生了基因重組B．基因型為Aa的個體自交，因基因重組而導(dǎo)致子代性狀分別C．造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要緣由是基因重組D．非同源染色體之間的片段互換可能導(dǎo)致基因重組解析：加熱殺死后的S型菌和R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，分別出活S型菌是因為R型菌發(fā)生了基因重組；基因型為Aa的個體自交，因等位基因分別而導(dǎo)致子代性狀分別；造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要緣由是突變、環(huán)境等因素；非同源染色體之間的片段互換導(dǎo)致染色體變異(易位)。易錯提示1交叉互換≠基因重組。假如交叉互換發(fā)生在同源染色體之間叫基因重組；假如發(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限制同一性狀的基因。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?！窨枷蛲黄?細胞分裂圖中基因突變和基因重組的推斷3．(2024·福建漳州模擬)如圖為某哺乳動物體內(nèi)細胞分裂的示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是(C)A．該細胞中含有兩個染色體組B．該細胞所處時期出現(xiàn)在受精作用起先后C．該細胞產(chǎn)生的卵細胞基因型為AB或aBD．該細胞形成過程中可能發(fā)生了基因突變解析：題圖為減Ⅱ后期的次級卵母細胞，該細胞中含有兩個染色體組，A正確；次級卵母細胞的減Ⅱ后期出現(xiàn)在受精作用起先后，B正確；次級卵母細胞分裂時細胞質(zhì)不均等分裂，所含細胞質(zhì)較多的部分將是卵細胞，基因型應(yīng)是aB，C錯誤；由同一染色體復(fù)制來的姐妹染色單體形成的子染色體相同位置的基因應(yīng)當(dāng)相同，圖中A和a不同，則該細胞形成過程中可能發(fā)生了基因突變，D正確。4．(2024·河北冀州中學(xué)月考)如圖表示雄果蠅(2N＝8)進行某種細胞分裂時，處于不同階段細胞(Ⅰ～Ⅳ)中遺傳物質(zhì)或其載體(①～③)的數(shù)量。下列敘述正確的是(C)A．能發(fā)生Ⅰ→Ⅱ或Ⅲ→Ⅳ的變更，期間易發(fā)生基因突變B．在Ⅱ階段的細胞內(nèi)，有2對同源染色體C．在Ⅳ階段的細胞內(nèi)，可能發(fā)生基因重組D．在Ⅱ、Ⅳ階段的細胞內(nèi)，都可能含有兩條Y染色體解析：Ⅲ→Ⅳ可以表示減數(shù)第一次分裂前的間期或有絲分裂間期，所以易發(fā)生基因突變，但正常狀況下沒有Ⅰ→Ⅱ的變更，A錯誤；在Ⅱ階段的細胞內(nèi)，沒有同源染色體，B錯誤；在Ⅳ階段的細胞內(nèi)，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，非同源染色體上的非等位基因自由組合，都可能發(fā)生基因重組，C正確；在Ⅱ階段的細胞內(nèi)，由于同源染色體的分別，可能含有一條Y染色體，也可能沒有；而在Ⅳ階段的細胞內(nèi)，只含有一條Y染色體，D錯誤。技巧點撥基因重組和基因突變推斷方法(1)依據(jù)親代基因型推斷：①假如親代基因型為BB或bb，而后代中出現(xiàn)b或B的緣由是基因突變。②假如親代細胞的基因型為Bb，而子代細胞中出現(xiàn)BB或bb的緣由是基因突變或交叉互換。(2)依據(jù)細胞分裂方式推斷：①假如是有絲分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，則為基因突變。②假如是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，可能是基因突變或交叉互換。(3)依據(jù)染色體圖示推斷：①假如是有絲分裂中期圖中，兩條姐妹染色單體上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果。(如圖甲)②假如是減數(shù)第一次分裂中期圖中，兩條姐妹染色單體上的兩基因(同白或同黑)不同，則為基因突變的結(jié)果。(如圖甲)③假如是減數(shù)其次次分裂中期圖中，兩條姐妹染色單體上的兩基因(顏色不一樣)不同，則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果。(如圖乙)1．基因突變、基因重組和染色體變異都是可遺傳變異的來源，緣由是三者細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)都發(fā)生了變更。2．基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增加和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的變更。3．基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根原來源，是生物進化的原始材料。4．基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，限制不同性狀的基因的重新組合。基因重組也是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要的意義。5．基因重組來源于減數(shù)分裂形成配子時，非同源染色體上的非等位基因的自由組合及同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換。誘變因素不能確定基因突變的方向：誘變因素可提高基因突變的頻率，但不會確定基因突變的方向，基因突變具有不定向性的特點?；蛲蛔儠r堿基對的變更可多可少：基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的變更，只要是基因分子結(jié)構(gòu)內(nèi)的變更，1個堿基對的變更叫基因突變，多個堿基對的變更也叫基因突變。基因突變不會變更DNA上基因的數(shù)目和位置：基因突變發(fā)生在基因內(nèi)部，只是產(chǎn)生了新的等位基因，并沒有變更DNA上基因的數(shù)目和位置?；蛲蛔兊睦c害取決于環(huán)境或探討對象的不同，如小麥的高稈對小麥本身有利，但對增產(chǎn)不利。假如是有絲分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，則為基因突變的結(jié)果。假如是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不同，則是基因突變或交叉互換的結(jié)果。自然條件下，原核生物一般不能進行基因重組。但是特別狀況下可以，如肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化。基因重組只產(chǎn)生新的性狀組合，不產(chǎn)生新性狀。1．(2024·江蘇卷)人鐮刀型細胞貧血癥是基因突變造成的，血紅蛋白β鏈第6個氨基酸的密碼子由GAG變?yōu)镚UG，導(dǎo)致編碼的谷氨酸被置換為纈氨酸。下列相關(guān)敘述錯誤的是(A)A．該突變變更了DNA堿基對內(nèi)的氫鍵數(shù)B．該突變引起了血紅蛋白β鏈結(jié)構(gòu)的變更C．在缺氧狀況下患者的紅細胞易裂開D．該病不屬于染色體異樣遺傳病解析：人的鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病的根本緣由是基因突變，由于血紅蛋白基因中堿基對替換造成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異樣，患者的紅細胞呈鐮刀型，簡潔裂開，使人患溶血性貧血，嚴峻時會導(dǎo)致死亡。鐮刀型細胞貧血癥是由于血紅蛋白基因中T—A堿基對被替換成A—T，A—T堿基對和C—G堿基對的數(shù)目均不變，故氫鍵數(shù)目不變，A錯誤；血紅蛋白基因中堿基對的替換造成基因結(jié)構(gòu)變更，進而導(dǎo)致血紅蛋白結(jié)構(gòu)異樣，B正確；患者的紅細胞呈鐮刀型，簡潔裂開，使人患溶血性貧血，C正確；鐮刀型貧血癥屬于單基因遺傳病，不屬于染色體異樣遺傳病，D正確。故選A。2．(2024·全國卷Ⅰ)某大腸桿菌能在基本培育基上生長，其突變體M和N均不能在基本培育基上生長，但M可在添加了氨基酸甲的基本培育基上生長，N可在添加了氨基酸乙的基本培育基上生長。將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培育基中混合培育一段時間后，再將菌體接種在基本培育基平板上，發(fā)覺長出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此推斷，下列說法不合理的是(C)A．突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丟失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混合培育能得到XD．突變體M和N在混合培育期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移解析：大腸桿菌屬于原核生物，其突變只有基因突變一種類型，突變體M在基本培育基上不能生長，但可在添加氨基酸甲的培育基上生長，說明突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丟失，A、B正確；將M與N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培育基中培育一段時間后，形成了另一種大腸桿菌X，說明突變體M與N共同培育時，二者之間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移(基因重組)，形成了大腸桿菌X，突變體M與N之間的基因重組發(fā)生在DNA水平，RNA不能與DNA發(fā)生重組，C錯誤，D正確。3．(2024·江蘇卷)下列過程不涉及基因突變的是(C)A．經(jīng)紫外線照耀后，獲得紅色素產(chǎn)量更高的紅酵母B．運用CRISPR/Cas9技術(shù)替換某個基因中的特定堿基C．黃瓜開花階段用2,4－D誘導(dǎo)產(chǎn)生更多雌花，提高產(chǎn)量D．香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換，增加患癌風(fēng)險解析：本題考查基因突變的相關(guān)學(xué)問。經(jīng)紫外線照耀可誘導(dǎo)基因發(fā)生突變，從而獲得紅色素產(chǎn)量高的紅酵母，A不符合題意；運用CRISPR/Cas9技術(shù)替換某個基因中的特定堿基屬于基因突變，B不符合題意；黃瓜開花階段用2,4－D誘導(dǎo)產(chǎn)生更多雌花的機理是影響細胞的分化，不涉及基因突變，C符合題意；香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換，屬于基因突變，D不符合題意。4．(2024·天津卷)基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內(nèi)某精原細胞減數(shù)分裂時同源染色體變更示意圖如下。下列敘述正確的是(B)A．三對等位基因的分別均發(fā)生在次級精母細胞中B．該細胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子C．B(b)與D(d)間發(fā)生重組，遵循基因自由組合定律D．非姐妹染色單體發(fā)生交換導(dǎo)致了染色體結(jié)構(gòu)變異解析：由圖可知，基因b所在的片段發(fā)生了交叉互換，因此等位基因B和b的分別發(fā)生在初級精母細胞和次級精母細胞中，而等位基因A、a和D、d的分別只發(fā)生在初級精母細胞中，A項錯誤；若不發(fā)生交叉互換，該細胞將產(chǎn)生AbD和aBd兩種精子，但由于基因b所在的片段發(fā)生了交叉互換，因此該細胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子，B項正確；基因B(b)與D(d)位于同一對同源染色體上，它們之間的遺傳不遵循基因自由組合定律，C項錯誤；同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交換導(dǎo)致了基因重組，D項錯誤。5．(2024·天津卷)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表：下列敘述正確的是(A)A．S12蛋白結(jié)構(gòu)變更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(yīng)的抗性突變解析：枯草桿菌野生型與某一突變型的差異是S12蛋白結(jié)構(gòu)變更導(dǎo)致的，突變型能在含鏈霉素的培育基中100%存活，說明突變型具有鏈霉素抗性，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