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第5章 基因突變及其他變異
第1節(jié) 基因突變和基因重組
【高考目標(biāo)導(dǎo)航】
1、基因突變的特征和原因
2、基因重組及其意義

【基礎(chǔ)知識梳理】
一、基因 突變的特征和原因
1、實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥
（1）癥狀：紅細(xì)胞呈鐮刀狀，容易破裂，使人患溶血性貧血。
（2）病因：基因中的堿基替換
直接原因：血紅蛋白的多肽鏈上一個谷氨酸變成了結(jié)氨酸
根本原因：控制血紅蛋白分子合成的基因上一個堿基對發(fā)生替換。
2、概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。
3、時間、原因、特點及意義
（1）時間：主要發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。
（2）原因：有內(nèi)因和外因
物理因素：如紫外線、X射線
①誘發(fā)突變（外因） 化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類似物
生物因素：如某些病毒
②自然突變（內(nèi)因）：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。
（3）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不定向性：可以產(chǎn)生一個以上的等位基因
④低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低
（4）意義：是新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；是生物進(jìn)化的原始材料
二、基因重組及其意義
1、概念：生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
2、類型：
（1）自由組合型：位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。
（2）交叉組合型：四分體時期，同源染色體上的非姐妹染色單體的等位基因交換。
（3）基因工程：外源基因的導(dǎo)入。
3、意義：（1）形成生物多樣性的重要原因
（2）生物變異的來源之一，有利于生物進(jìn)化

【要點名師透析】
一、基因突變概念圖解及其與生物性狀的關(guān)系
1、基因突變概念圖解

2、基因突變對生物性狀的影響：
(1) 引起生物性狀的改變
如某些堿基對的增添或缺失，引起部分氨基酸改變，改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，從而引起生物性狀改變 。
(2) 未引起生物性狀的改變
① 堿基對替換前后所對應(yīng)的氨基酸未發(fā)生改變(密碼子的簡并性)。
② 由純合子的顯性基因突變成雜合子中的隱性基因。
3、基因突變對后代的影響
（1）基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過程中，這種突變可通過無性繁殖傳給后代，但不會通過有性生殖傳給后代。
（2）基因突變?nèi)舭l(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過程中，這種突變可通過有性生殖傳給后代。

二、基因突變與基因重組的比較
項目基因突變基因重組
區(qū)別本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變．產(chǎn)生了新基因．出現(xiàn)了新性狀原有基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型，使性狀重新組合
原因一定的外界或內(nèi)部因素的作用下，由于基因復(fù)制時堿基種類、數(shù)目、排列順序發(fā)生改變，使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變減數(shù)分裂過程中． 同源染色體非姐妹染色單體間交叉互換或非同源染色體之間的自由組合
時間有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂的四分體時期和減數(shù)第一次分裂后期
區(qū)別條件外界條件劇變和內(nèi)部因素的相互作用不同個體之間的雜交，有性生殖過程中的減數(shù)分裂和受精作用
結(jié)果產(chǎn)生新基因，控制新性狀產(chǎn)生新基因型，不產(chǎn)生新的基因
意義生物變異的主要來源．也是生物進(jìn)化的重要因素之一；通過誘變育種培育新品種是生物產(chǎn)生變異的重要因素；通過雜交育種，使性狀重組，可培育優(yōu)良品種
可能性可能性很小非常普遍
聯(lián)系使生物產(chǎn)生可遺傳的變異，在長期進(jìn)化過程中通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)。
【典例】(2011?北京西城二模)現(xiàn)代生物技術(shù)利用突變和基因重組的原理，來改變生物的遺傳性狀，以達(dá)到人們所期望的目的。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)致基因重組，可產(chǎn)生定向的變異
B．體細(xì)胞雜交 技術(shù)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，可培育新品種
C．人工誘變沒有改變突變的本質(zhì)，但可使生物發(fā)生定向變異
D．現(xiàn)代生物技術(shù)和人工選擇的綜合利用，使生物性狀更符合人類需要
【解析】基因重組包括重組類型、交換類型和人工DNA重組技術(shù)，人工DNA重組技術(shù)可產(chǎn)生定向的變異；植物體細(xì)胞雜交克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)大了親本的組合范圍；人工誘變的原理是基因突變，基因突變具有不定向性。
【答案】C
【感悟高考真題】
1、(2011?安徽高考)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接（）
A.插入DNA分子引起插入點后的堿基序列改變
B.替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變
C.造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異
D.誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代
【解析】放射性同位素131I不是堿基，因此不能直接插入DNA分子或替換DNA分子中的某一堿基，因此A項和B項都不正確；放射性同位素131I能導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，因此C項正確；放射性同位素131I能誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變，但由于是體細(xì)胞的基因突變，因此不能遺傳給下一代，D項錯誤。
【答案】C
2、（2011?江蘇高考）在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中均可產(chǎn)生的變異是()
A.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
B.非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組
C.非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異
D.著絲點分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異
【解析】基因突變發(fā)生在減數(shù)第一次分裂和有絲分裂的間期，A項正確。基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前、后期，B項錯誤。減數(shù)分裂過程、植物細(xì)胞有絲分裂過程、單倍體形成過程均可發(fā)生染色體變異，C、D正確。
【答案】ACD
3、（11年上海卷）基因突變 在生物進(jìn)化中起重要作用，下列表述錯誤的是
A．A基因突變?yōu)閍基因，a基因還可能再突變?yōu)锳基因
B．A基因可突變?yōu)锳1、A2、A3……，它們?yōu)橐唤M復(fù)等位基因
C．基因突變大部分是有害的
D．基因突變可以改變種群的基因頻率
【答案】C
4、（2010?新課標(biāo)高考）在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確，應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株中
A．花色基因的堿基組成 B．花色基因的 序列
C．細(xì)胞的 含量 D．細(xì)胞的 含量
【解析】如果要檢測是否是基因突變，那么就應(yīng)該檢測DNA的堿基序列是否發(fā)生了增添、缺失或者是改變 ，從而導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。這道題就是考了一下基因突變的定義：由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫基因突變。試題的難度很低，學(xué)生比較容易做出答案，其實簡單點考慮也很容易找到答案，測定DNA序列。
【答案】B
5、（2010?福建高考）下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致1169位賴氨敬交為谷氨酸。該基因發(fā)生的突變是


A．①處插入堿基對G?C
B．②處堿基對A?T替換為G?C
C．③處缺失堿基對A?T
D．④處堿基對G?C替換為A?T
【解析】本題主要考查基因突變、轉(zhuǎn)錄、翻譯等基礎(chǔ)知識，及突變對性狀的影響。第一步先根據(jù)基因結(jié)構(gòu)和氨基酸種類先確定密碼子的排列順序，即mRNA上建基排列順序（…GGG AAG CAG…）。由于1169位賴氨敬（AAG）交為谷氨酸（GAA GAG），結(jié)合題干意思即①②③④四處只有一處發(fā)生突變可確定谷氨酸密碼子是（GAG）從而推出是②處堿基對A?T替換為G?C。所以選B項。
【答案】B
6、（2010?天津高考）Ⅱ.（12分）某地區(qū)從1964年開始使用殺蟲劑殺滅蚊子幼蟲，至1967年中期停用。下圖是五年間蚊子幼蟲基因型頻率變化曲線。R表示殺蟲劑抗性基因，S表示野生敏感型基因。據(jù)圖回答：
（1）R基因的出現(xiàn)是 的結(jié)果。
（2）在RR基因型頻率達(dá)到峰值時，RS、SS基因型頻率分別為4%和1%，此時R基因的頻率為 。
（3）1969年中期RR基因型幾近消失，表明在 的環(huán)境條件下，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力 。
（4）該地區(qū)從此不再使用殺蟲劑。預(yù)測未來種群中，最終頻率最高的基因型是 ，原因是 。
【解析】
II(1)基因突變產(chǎn)生新基因，R基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果。
（2）RS、SS基因型頻率分別為4%和1%，則RR基因型頻率為95%，R基因的頻率為R/(R+r)=（4+2×95）/200=97%
（3）1967年中期停用了殺蟲劑，在不再使用殺蟲劑的情況下，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力低。
（4）該地區(qū)從此不再使用殺蟲劑，在不使用殺蟲劑的環(huán)境下，持續(xù)的選擇作用使R基因頻率越來越低；最終頻率最高的基因型是SS
【答案】（26分）
Ⅱ（12分）
（1）基因突變
（2）97%
（3）不再使用殺蟲劑；低
（4）SS；在不使用殺蟲劑環(huán)境下，持續(xù)的選擇作用使R基因頻率越來越低
7、（2009?北京高考）真核生物進(jìn)行有性生殖時，通過減數(shù)分裂和隨機受精使后代
A. 增加發(fā)生基因突變的概率
B. 繼承雙親全部的遺傳性狀
C. 從雙親各獲得一半的DNA
D. 產(chǎn)生不同于雙親的基因組合
【解析】本題考查了遺傳變異的相關(guān)知識。進(jìn)行有性生殖的生物，其變異的主要來源是基因重組，即在減數(shù)分裂過程中，由于四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換或減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合而發(fā)生基因重組，使后代產(chǎn)生不同于雙親的基因組合。
【答案】D
8、（2009?福建高考）細(xì)胞的有絲分裂和減數(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】有絲分裂和減數(shù)分裂都可以發(fā)生染色體不分離或不能移向兩極，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目變異；非同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中；有絲分裂和減數(shù)分裂的間期都發(fā)生染色體復(fù)制，受誘變因素影響，可導(dǎo)致基因突變；非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中。因此選B。
【答案】B
9、（2009?江蘇高考）甲磺酸乙酯（EMS）能使鳥嘌呤（G）的N位置上帶有乙基而成為7-乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶（C）配對而與胸腺嘧啶（T）配對，從而使DNA序列中G?C對轉(zhuǎn)換成A?T對。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通常可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請回答下列問題。
（1）經(jīng)過處理后發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，說明這種變異為 突變。
（2）用EMS浸泡種子是為了提高 ，某一性狀出現(xiàn)多種變異類型，說明變異具有 。
（3）EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，而染色體的 不變。
（4）經(jīng)EMS誘變處理后表現(xiàn)型優(yōu)良的水稻植株也可能攜帶有害基因，為了確定是否攜帶有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有 、 。
（5）誘變選育出的變異水稻植株還可通過PCR方法進(jìn)行檢測，通常該植株根、莖和葉都可作為檢測材料，這是因為 。
【解析】本題考查基因突變相關(guān)知識。（1）自交后代出現(xiàn)性狀分離的親本性狀為顯性；（2）水稻種子用EMS溶液浸泡后，再在大田種植，通常可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株，所以EMS浸泡種子的作用是提高基因突變頻率，變異類型多種說明變異具有不定向性；（3）EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，但是不影響而染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目。（4）表現(xiàn)優(yōu)良的植株可能含有隱性突變基因，為確定該基因是否有害要先讓其表達(dá)出來，所以可用自交的方法，也可以用單倍體育種的方法來讓隱性基因表達(dá)出來。即花藥離體培養(yǎng)形成單倍體、秋水仙素誘導(dǎo)加倍形成二倍體；（5）用EMS溶液浸泡水稻種子所以長成的突變植株的所有體細(xì)胞中都含相同的基因。
【答案】
（1）顯性
（2）基因突變頻率 不定向性
（3）結(jié)構(gòu)和數(shù)目
（4）自交 花藥離體培養(yǎng)形成單倍體、秋水仙素誘導(dǎo)加倍形成二倍體
（5）該水稻植株體細(xì)胞基因型相同

【考點模擬演練】
一、選擇題
1、下列針對基因突變的描述中正確的是(　　)
A．基因突變豐富了種群的基因庫
B．基因突變的方向是由環(huán)境決定的
C．親代的突變基因一定能傳遞給子代
D．基因突變只發(fā)生在生物個體發(fā)育的特定時期
【解析】基因突變產(chǎn)生新的基因，豐富了種群的基因庫，是生物進(jìn)化的原材料之一。基因突變是不定向的；親代的突變基因不一定能傳遞給子代，若突變發(fā)生在體細(xì)胞中(即體細(xì)胞突變)，這種類型的突變只有在該細(xì)胞發(fā)育成的個體的某一部位上表現(xiàn)，即在當(dāng)代表現(xiàn)，不能通過有性生殖直接傳遞給后代，屬不可遺傳變異；基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期。
【答案】A
2、(2011?菏澤模擬)某個嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子有一個氨基酸改換而導(dǎo)致乳糖酶失活，發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因是(　　)
A．缺乏吸收某種氨基酸的能力
B．不能攝取足夠的乳糖酶
C．乳糖酶基因有一個堿基對改換了
D．乳糖酶基因有一個堿基對缺失了
【解析】酶分子有一個氨基酸改變，一定是發(fā)生了基因突變，并且是一個堿基對改變；如果是一個堿基對缺失，會造成氨基酸的排列次序依次改變。
【答案】C
3、(2011?深圳調(diào)研)我國研究人員發(fā)現(xiàn)“DEP1”基因的突變能促進(jìn)超級稻增產(chǎn)，這一發(fā)現(xiàn)將有助于研 究和培育出更高產(chǎn)的水稻新品種。以下說法錯誤的是(　　)
A．水稻產(chǎn)生的突變基因不一定能遺傳給它的子代
B．該突變基因可能在其它農(nóng)作物增產(chǎn)中發(fā)揮作用
C．水稻基因突變產(chǎn)生的性狀對于生物來說大多數(shù)有利
D．該突變基因所表達(dá)出的蛋白質(zhì)與水稻產(chǎn)量密切相關(guān)
【解析】體細(xì)胞中基因突變產(chǎn)生的新基因可通過無性生殖傳給子代，不能通過有性生殖傳給子代。生殖細(xì)胞中基因突變產(chǎn)生的新基因可通過有性生殖傳給子代。通過基因工程可使該突變基因在其它農(nóng)作物增產(chǎn)中發(fā)揮作用。基因突變 產(chǎn)生的性狀對于生物來說多數(shù)是有害的，少數(shù)有利。
【答案】C
4、(2011?廣州聯(lián)考)圖示某含有兩個染色體組的植株中一個正在分裂的細(xì)胞，下列敘述正確的是(　　)

A．該植株不可能產(chǎn)生aB型配子
B．該植株的基因型必為AaBB
C．該細(xì)胞發(fā)生過基因突變
D．若該植株是由花粉粒發(fā)育而來的，則其親本是四倍體
【解析】該細(xì)胞處于有絲分裂后期，有絲分裂后期，染色單體分開，正常情況下分開后形成的兩條染色體上基因相同，但圖示的是A和a，說明細(xì)胞發(fā)生基因突變。突變可是顯性突變，也可是隱性突變，因此該植物的基因型可能是AABB，也可能是aaBB。如果是aaBB，則該植物產(chǎn)生的配子是aB。故A、B錯。
【答案】CD
5、下圖為有性生殖過程的圖解，基因突變和基因重組均可發(fā)生在(　　)

A．①③ B．②⑥
C．④⑤ D．③⑥
【解析】基因突變可發(fā)生在有絲分裂間期，也可發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的間期。通常基因重組只能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。故兩者均可發(fā)生在②和⑥的減數(shù)分裂過程中。
【答案】B
6、(2011?奉賢模擬)引起生物可遺傳變異的原因有三種，即基因重組、基因突變和染色體變異。以下幾種生物性狀的產(chǎn)生來源于同一種變異類型的是(　　)
①果蠅的白眼　②豌豆 的黃色皺粒、綠色圓粒　③八倍體小黑麥的出現(xiàn)　④人類的色盲　⑤玉米的高稈皺形葉
⑥人類的鐮刀型細(xì)胞貧血癥
A．①②③ B．④⑤⑥
C．① ④ ⑥ D．② ③ ⑤
【解析】果蠅的白眼、人類的色盲及鐮刀型細(xì)胞貧血癥都來源于基因突變；豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒，玉米的高稈皺形葉都來源于基因重組；八倍體小黑麥的出現(xiàn)則來源于染色體變異。
【答案】C
7、以下有關(guān)基因重組的敘述，正確的是(　　)
A．基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會表達(dá)出新的表現(xiàn)型
B．姐妹染色單體間相同片段的交換導(dǎo)致基因重組
C．基因重組導(dǎo)致純合體自交后代出現(xiàn)性狀分離
D．同卵雙生兄弟間的性狀差異是由基因重組導(dǎo)致的
【解析】在減數(shù)分裂形成四分體時，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交叉互換而發(fā)生變換，導(dǎo)致基因重組，而姐妹染色單體上相同片段交換不會導(dǎo)致基因重組；純合體自交不會出現(xiàn)性狀分離；同卵雙生兄弟間的性狀差異是由環(huán)境因素、基因突變等引起的。
【答案】A
8、研究發(fā)現(xiàn)線粒體的進(jìn)化速度非常快，它的一個基因的進(jìn)化速度(突變速度)大約是一個核基因進(jìn)化速度的6～17倍，用作遺傳分析靈敏度高，下列哪項不是這種現(xiàn)象的原因(　　)
A．線粒體DNA代增時間短，快速增殖為突變提供了更多的機會
B．線粒體DNA無組蛋白保護(hù)，易發(fā)生突變
C．線粒體基因突變對生物生命沒影響，沒有選擇壓力，突變比較容易保留下來
D．線粒體DNA復(fù)制酶具備的校對能力低，堿基誤配率高，且缺乏修復(fù)機制
【解析】線粒體進(jìn)化速度快與線粒體DNA代增時間短，無組蛋白保護(hù)以及線粒體DNA復(fù)制酶校對能力低，堿基誤配率高且缺乏修復(fù)機制有關(guān)，線粒體基因突變會影響生物的代謝，從而影響生物的生存。
【答案】C
9、(2011?崇文模擬)已知家雞的無尾(A)對有尾(a)是顯性。現(xiàn)用有尾雞(甲群體)自交產(chǎn)生的受精卵來孵小雞，在孵化早期向卵內(nèi)注射微量胰島素，孵化出的小雞就表現(xiàn)出無尾性狀(乙群體)。為研究胰島素在小雞孵化過程中是否引起基因突變，可行性方案是(　　)
A．甲群體×甲群體，孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素
B．乙群體×乙群體，孵化早期向卵內(nèi)注射胰島素
C．甲群體×乙群體，孵化早期向卵內(nèi)注射胰島素
D．甲群體×乙群體，孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素
【解析】在孵化早期，向有尾雞群體卵內(nèi)注射微量胰島素，孵化出的小雞就表現(xiàn)出無尾性狀，無尾性狀的產(chǎn)生可能有兩個原因，一是胰島素誘導(dǎo)基因突變(a→A)，二是胰島素影響了發(fā)育進(jìn)程。要探究小雞無尾性狀產(chǎn)生的原因，可以讓乙群體與甲群體(aa)雜交，在孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素，觀察孵化出的小雞的性狀，如果全為有尾雞，則為胰島素影響了發(fā)育進(jìn)程，即是不可遺傳的變異，如果還有無尾性狀產(chǎn)生，則為基因突變。
【答案】D
10、(2011?寧波模擬)建國60年來，自“神舟六號”和“神舟七 號”飛船相繼順利升空和返回，這標(biāo)志著我國的航天技術(shù)已居世界先進(jìn)行列。據(jù)報道，“神舟飛船”上除了搭載文化物品外，還搭載了生物菌種、植物組織培養(yǎng)幼苗、農(nóng)作物和花卉的種子等。下列說法中正確的是(　　)
A．植物的幼苗在太空失去了所有應(yīng)激性
B．太空育種的原理主要是基因突變
C．培育成的新品種都對人類有益
D．此育種方法不可能產(chǎn)生新的基因
【解析】植物的幼苗在太空仍然存在應(yīng)激性，只是幾乎不受重力刺激；太空育種的原理主要是基因突變，可以產(chǎn)生新的基因。由于突變具有不定向性，所以太空培育成的新品種有些可能對人類有害。
【答案】B
11、(2011?寧廈模擬)下列能產(chǎn)生新基因的是(　　)
A．讓高稈易倒伏抗銹病小麥與矮稈抗倒伏易染銹病小麥雜交獲得雙抗新品種
B．用激光照射小麥種子獲得抗寒新品種
C．一棵桃樹經(jīng)嫁接長出十幾個品種的果實
D．秋水仙素誘導(dǎo)獲得三倍體無子西瓜
【解析】讓高稈易倒伏抗銹病小麥與矮稈抗倒伏易染銹病小麥雜交獲得雙抗新品種，屬于雜交培育新品種的過程，用激光照射小麥種子獲得抗寒新品種是利用基因突變產(chǎn)生新 品種的過程，基因突變能夠產(chǎn)生新的基因；桃樹經(jīng)嫁接長出十幾個品種的果實是無性繁殖的方式之一，它不能改變每種果實原有的基因；用秋水仙素誘導(dǎo)獲得三倍體無子西瓜利用的是染色體變異的原理，也不能產(chǎn)生新基因。
【答案】B
12、(2011?廈門模擬)下列有關(guān)基因突變和基因重組的敘述，正確的是(　　)
A．基因突變對于生物個體是利多于弊
B．基因突變屬于可遺傳的變異
C．基因重組能產(chǎn)生新的基因
D．基因重組普遍發(fā)生在體細(xì)胞增殖過程中
【解析】本題屬于對概念的考查。基因突變對生物個體來說是弊多于利，但對于物種來說是有積極意義的。能產(chǎn)生新的基因的只有基因突變，體細(xì)胞增殖進(jìn)行的是有絲分裂，而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。可遺傳的變異有基因突變、基因重組和染色體變異。
【答案】B
13、(2011?南通質(zhì)檢)由受精卵發(fā)育而來的雌蜂(蜂王)是二倍體(2n＝32)，由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的雄蜂是單倍體(n＝16)。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．蜜蜂屬于XY型性別決定的生物
B．雄蜂是單倍體，因此高度不育
C．由于基因重組，一只雄蜂可以產(chǎn)生多種配子
D．雄蜂體細(xì)胞有絲分裂后期含有2個染色體組
【解析】雄蜂由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來，雌蜂(蜂王)和工蜂由受精卵發(fā)育而來，因此蜜蜂性別是由細(xì)胞中染色體的數(shù)目來決定的，而不是XY型性別決定方式；雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來，屬于單倍體，但雄蜂可以進(jìn)行假減數(shù)分裂產(chǎn)生精子，因此雄蜂是可育的單倍體；雄蜂中只有一個染色體組，在減數(shù)分裂過程中不能發(fā)生基因重組，一只雄蜂只產(chǎn)生一種與自身基因型相同的精子；雄蜂體細(xì)胞中只有一個染色體組，在有絲分裂后期，染色體組數(shù)為正常體細(xì)胞的兩倍，即含有2個染色體組。
【答案】D
14、2010年8月中旬，媒體報道南亞出現(xiàn)了一種“超級細(xì)菌”，能夠合成一種特殊蛋白質(zhì)，以水解抗生素，幾乎使所有的抗生素對它都束手無策。推測這種“超級細(xì)菌”是基因突變的結(jié)果。為了確定該推測是否正確，應(yīng)檢測和比較這類細(xì)菌細(xì)胞中(　　)
A．基因的堿基組成 B．基因的DNA序列
C．蛋白質(zhì)的含量 D．mRNA的含量
【解析】基因突變是指DNA(基因)結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對的替換、增添和缺失，如果要檢測是否是基因突變，那么就應(yīng)該檢測DNA的堿基序列。
【答案】B
15、子代不同于親代的性狀，主要來自基因重組，下列圖解中哪些過程可以發(fā)生基因重組(　　)

A．①②③④⑤ B．①②③④⑤⑥
C．④⑤ D．③⑥
【解析】基因重組指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合，故④⑤過程中的A、a和B、b之間可以發(fā)生基因重組。①②過程只能發(fā)生等位基因的分離。③⑥過程屬于配子間的隨機組合。
【答案】C
二、非選擇題
16、(2011?廣州檢測)下圖為具有2對相對性狀的某自花傳粉的植物種群中甲植株(純種)的一個A基因和乙植株(純種)的一個B基因發(fā)生突變的過程(已知A基因和B基因是獨立遺傳的)，請分析該過程，回答下列問題：

(1)上述兩個基因發(fā)生突變是由于______________________________________引起的。
(2)圖為甲植株發(fā)生了基因突變的細(xì)胞，它的基因
型為________，表現(xiàn)型是________________________，請
在右圖中標(biāo)明基因與染色體的關(guān)系。
(3)甲、乙發(fā)生基因突變后，該植株及其子一代均不能表現(xiàn)
突變性狀，為什么？可用什么方法讓其后代表現(xiàn)出突變性狀。
(4)a基因和b基因分別控制兩種優(yōu)良性狀。請利用已表現(xiàn)出突變性狀的植株為實驗材料，設(shè)計實驗，培育出同時具有兩種優(yōu)良性狀的植株(用遺傳圖解表示)。
【解析】(1)由圖可知甲植株和乙植株都發(fā)生了堿基的替換。(2)因為A基因和B基因是獨立遺傳 的，所以這兩對基因應(yīng)該分別位于圖中兩對同源染色體上。又由于甲植株(純種)的一個A基因發(fā)生突變，所以該細(xì)胞的基因型應(yīng)該是AaBB，性狀是扁莖缺刻葉。(3)植株雖已突變但由于A對a的顯性作用，B對b的顯性作用，在植株上并不能表現(xiàn)出突變性狀。當(dāng)突變發(fā)生于體細(xì)胞時，突變基因不能通過有性生殖傳給子代；要想讓子代表現(xiàn)出突變性狀，可對突變部位的組織細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，然后讓其自交，后代中即可出現(xiàn)突變性狀。(4)雜交育種和單倍體育種兩種方法都能取得不錯的效果。
【答案】(1)一個堿基的替換(或堿基對改變或基因結(jié)構(gòu)的改變)(2)AaBB　扁莖缺刻葉　提示：表示出兩對基因分別位于兩對同源染色體上即可，圖略　(3)該突變均為隱性突變，且基因突變均發(fā)生在甲和乙的體細(xì)胞中，不能通過有性生殖傳遞給子代。取發(fā)生基因突變部位的組織細(xì)胞，通過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得試管苗，讓其自交，其子代即可表現(xiàn)突變性狀。
(4)方法一：雜交育種　　方法二：單倍體育種
P　　aaBB×AAbb　　　 P　　aaBB×AAbb　　　　
　　　 ↓　　　　　　　　　　↓
　F1　　　AaBb　　　　　 F1　　　AaBb
　　　 ↓?　　　　　　 　　　↓
F2　A_B _A_bb aaB_aabb　 配子　AB Ab aB ab
　　　　　　　　 ↓　　　　　 　↓花藥離體培養(yǎng)
　　　　　　　 選擇　單倍體植株 AB Ab aB ab　　
↓秋水仙素　　
F2　　AABB AAbb aaBB aabb　　
↓　　　
選擇　　
17、現(xiàn)有一種常見遺傳病，某正常人無致病基因，甲、乙丙三人均表現(xiàn)正常。這四人的3號和18號染色體上相關(guān)基因?qū)��?yīng)部分的堿基排列順序如下表所示。
正常人甲乙丙
3號染色體GAAGATGAAGTA
18號染色體TAATAACAATAA
請分析回答：
(1)表中所示甲的3號染色體上，該部位堿基排列順序變?yōu)镚AT的根本原因是____________。
(2)甲、乙、丙三人表現(xiàn)正常的原因可能有：
①突變后的基因為________基因；
②突變后的基因______________不變。
(3)若表中標(biāo)明堿基的那條鏈為非模板鏈，請寫出乙個體第18號染色體上該基因片段轉(zhuǎn)錄成的密碼子為________。
(4)若甲、乙、丙體內(nèi)變化的基因均為致病基因，且甲為女性，乙、丙為男性，則甲不宜和________組成家庭，因為他們所生的后代患相關(guān)遺傳病的幾率為________。
(5)如果某人3號染色體上的部分基因轉(zhuǎn)移到了18號染色體上，則這種變異類型是________。
【解析】(1)基因中堿基的改變屬于基因突變。(2)從表中數(shù)據(jù)看，甲、乙、丙三人均發(fā)生了基因突變，但他們的表現(xiàn)型均正常，一種原因是發(fā)生的突變?yōu)殡[性突變，當(dāng)時不能表現(xiàn)出突變性狀，另外一種原因是基因發(fā)生了突變，但由于不同的密碼子可以決定相同的氨基酸，因此突變后的基因和突變前的基因控制合成的蛋白質(zhì)相同。(3)乙個體非模板鏈的堿基為CAA，那么模板鏈的堿基為GTT，則第18號染色體上該基因片段轉(zhuǎn)錄成的密碼子為CAA。(4)若甲、乙、丙體內(nèi)變化的基因均為致病基因，那么甲和丙體內(nèi)攜帶有相同的致病基因，這兩個人婚配后生出患病孩子的概率是1/4。(5)一條染色體上的基因移接到另一條非同源染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)的改變，也稱為染色體易位。
【答案】(1)基因突變
(2)①隱性　②控制合成的蛋白質(zhì)
(3)CAA
(4)丙　1/4
(5)染色體變異(染色體結(jié)構(gòu)的改變、染色體易位)

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