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中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
高中生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第20講 基因突變和基因重組
考點一　基因突變
1．變異類型的概述
基因突變和染色體變異均屬于突變，其中在 ( http: / / www.21cnjy.com )光學(xué)顯微鏡下可見的可遺傳變異為染色體變異，分子水平上發(fā)生的變異為基因突變和基因重組，只在減數(shù)分裂過程中發(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。21教育網(wǎng)
2．基因突變
(1)實例分析：鐮刀型細胞貧血癥
(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，叫做基因突變。
(3)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。
(4)誘發(fā)基因突變的外來因素(連線)
(5)突變特點
(6)基因突變的意義
①新基因產(chǎn)生的途徑；
②生物變異的根本來源；
③生物進化的原始材料。
[基礎(chǔ)診斷]
1．鐮刀型細胞貧血癥發(fā)生的根本原因是在組成血紅蛋白分子的多肽鏈上發(fā)生了氨基酸的替換。(必修2　P80正文)(×)21cnjy.com
2．基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代，若發(fā)生在體細胞中，一般不能遺傳。(必修2　P81正文)(√)21·cn·jy·com
3．亞硝酸、堿基類似物等能損傷細胞內(nèi)的DNA，紫外線、X射線及其他輻射能改變核酸的堿基，從而誘發(fā)基因突變。(必修2　P81正文)(×)2·1·c·n·j·y
4．基因突變的隨機性表現(xiàn)在一個基因可突變成多個等位基因。(必修2　P82正文)(×)
5．沒有誘發(fā)突變的因素的影響下，生物不會發(fā)生基因突變。(必修2　P82正文)(×)
[深度拓展]
1．(必修2　P80圖5－1)鐮刀 ( http: / / www.21cnjy.com )型細胞貧血癥是由分子水平基因突變造成的，能否借助顯微鏡進行診斷？________，理由是________________________________________。
提示：能　可借助顯微鏡觀察紅細胞的形態(tài)是圓餅狀還是鐮刀狀
2．(必修2　P82正文)棉花的短果枝、 ( http: / / www.21cnjy.com )水稻的矮稈都是基因突變產(chǎn)生的，但是某植株發(fā)生基因突變后，該植株及其有性生殖后代均沒有表現(xiàn)該性狀，原因最可能是______________
________________________________________________________________________。
提示：該突變?yōu)殡[性突變，且基因突變發(fā)生在該植株的體細胞中，不能通過有性生殖傳遞給后代
3．(必修2　P84拓展題2) ( http: / / www.21cnjy.com )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常的血紅蛋白，并對瘧疾具有較強的抵抗力。鐮刀型細胞貧血癥主要流行于非洲瘧疾猖獗的地區(qū)，請根據(jù)這一事實探討突變基因?qū)Ξ?dāng)?shù)厝松娴挠绊憽ww-2-1-cnjy-com
提示：鐮刀型細胞貧血癥致 ( http: / / www.21cnjy.com )病基因攜帶者對瘧疾具有較強的抵抗力，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娴囊幻妗ｋm然這個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?br/>4．(必修2　P82批判性思維)基因突變頻率很低，而且大多數(shù)基因突變對生物體是有害的，但為何它仍可為生物進化提供原材料？
提示：對于生物個體而言，發(fā)生自然突變的頻率是 ( http: / / www.21cnjy.com )很低的。但是，一個物種往往是由許多個體組成的，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，其中有些突變是有利突變，對生物的進化有重要意義。因此，基因突變能夠為生物進化提供原材料。
1．歸納基因突變的原因及與進化的關(guān)系
2．概括基因突變對蛋白質(zhì)與性狀的影響
(1)基因結(jié)構(gòu)中堿基對的替換、增添、缺失對氨基酸序列的影響大小
類型 影響范圍 對氨基酸序列的影響
替換 小 可改變1個氨基酸或不改變，也可能使翻譯提前終止
增添 大 插入位置前不影響，影響插入位置后的序列
缺失 大 缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列
增添或缺失3個堿基 小 增添或缺失位置增加或缺失一個氨基酸對應(yīng)的序列
(2)基因突變未引起生物性狀改變的三大原因
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 ( http: / / www.21cnjy.com )，引起了mRNA上的密碼子改變，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，此時突變基因控制的性狀不改變。
③隱性突變：若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個A→a，此時性狀也不改變。
eq \a\vs4\al(分析基因突變的原因和特點，考查生命觀念和科學(xué)思維能力)
1．(2022·河南南陽模擬)下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是(　　)
A．基因突變可導(dǎo)致染色體上基因的結(jié)構(gòu)和數(shù)目都發(fā)生改變
B．發(fā)生在植物體細胞的基因突變可通過無性生殖傳遞給后代
C．基因突變的不定向性體現(xiàn)在基因突變可發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期
D．DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換都會引起基因突變
B　[基因突變可導(dǎo)致染色體上基因的結(jié)構(gòu) ( http: / / www.21cnjy.com )改變，但不會引起基因數(shù)目的改變，A錯誤；發(fā)生在植物體細胞的基因突變可通過無性生殖傳遞給后代，B正確；基因突變的不定向性體現(xiàn)在一個基因可以朝不同的方向突變出多個等位基因，C錯誤；DNA分子中發(fā)生的堿基對的增添、缺失和替換位置若在非基因片段，則不會使基因結(jié)構(gòu)改變，不屬于基因突變，D錯誤。]2-1-c-n-j-y
2．如圖為人WNK4基因部分堿基 ( http: / / www.21cnjy.com )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1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼帷Ｔ摶虬l(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
B　[根據(jù)圖中1 168位的甘氨酸 ( http: / / www.21cnjy.com )的密碼子GGG可知，WNK4基因是以其下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的，那么1 169位的賴氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG。由此可推知，該基因發(fā)生的突變是②處堿基對A—T替換為G—C。]
　基因突變的“一定”與“不一定”(1)基因突變一定會引起基因中堿基排列順序的改變。(2)基因突變不一定會引起生物性狀的改變。(3)基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因。
eq \a\vs4\al(辨析基因突變與生物性狀之間的關(guān)系，考查科學(xué)思維能力)
3．(2022·西安模擬)果蠅的基因P ( http: / / www.21cnjy.com )發(fā)生突變后，轉(zhuǎn)錄出的mRNA長度不變，但翻譯出肽鏈的氨基酸數(shù)目只有正常肽鏈的3/4。下列原因分析正確的是(　　)
A．該基因突變可能是堿基對的缺失
B．該基因突變后轉(zhuǎn)錄形成的mRNA可能含有兩個或多個終止密碼
C．該基因突變可能導(dǎo)致起始密碼的位置發(fā)生了向前移動
D．該基因突變可能導(dǎo)致mRNA無法與核糖體正常結(jié)合
B　[由于基因P發(fā)生突變以后，轉(zhuǎn)錄出 ( http: / / www.21cnjy.com )的mRNA長度不變，因此應(yīng)該是發(fā)生了堿基對的替換，A錯誤；mRNA長度不變，但翻譯出肽鏈的氨基酸數(shù)目只有正常肽鏈的3/4，很有可能是提前出現(xiàn)了終止密碼子，因此突變后造成轉(zhuǎn)錄形成的mRNA可能含有兩個或多個終止密碼，B正確；起始密碼子的位置向前移動會導(dǎo)致肽鏈的長度變長，C錯誤；mRNA無法與核糖體正常結(jié)合則不會有多肽鏈產(chǎn)生，D錯誤。]【來源：21cnj*y.co*m】
4．(2021·天津高考)某患 ( http: / / www.21cnjy.com )者被初步診斷患有SC單基因遺傳病，該基因位于常染色體上。調(diào)查其家系發(fā)現(xiàn)，患者雙親各有一個SC基因發(fā)生單堿基替換突變，且突變位于該基因的不同位點。調(diào)查結(jié)果見下表。
個體 母親 父親 姐姐 患者
表現(xiàn)型 正常 正常 正常 患病
SC基因測序結(jié)果 [605G/A] [731A/G] [605G/G]；[731A/A] ？
注：測序結(jié)果只給出基因一條鏈 ( http: / / www.21cnjy.com )(編碼鏈)的堿基序列，[605G/A]表示兩條同源染色體上SC基因編碼鏈的第605位堿基分別為G和A。其他類似。
若患者的姐姐兩條同源染色體上SC基因編碼鏈的第605和731位堿基可表示為圖，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，推斷該患者相應(yīng)位點的堿基應(yīng)為(　　)21教育名師原創(chuàng)作品
A　[根據(jù)題意寫出父親和母親生下正常女兒的同源染色體上模板鏈上堿基組合如下圖所示：
由于女兒表現(xiàn)型是正常的，所以第605號正常 ( http: / / www.21cnjy.com )的堿基是G，731號正常的堿基是A，結(jié)合女兒DNA上的基因，可以推測母親同源染色體上模板鏈的堿基如下：
父親同源染色體上模板鏈的堿基如下：
因此，他們生下患病的孩子的同源染色體上的堿基是兩條鏈上都發(fā)生了病變，即：
故選A。]
考點二　基因重組
1．基因重組的概念
2．基因重組的類型
(1)自由組合型：位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生重組(如下圖)。
(2)交叉互換型：四分體的非姐妹染色單體間的交叉互換導(dǎo)致位于同源染色體上的非等位基因發(fā)生重組(如下圖)。
3．結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。
4．意義
(1)是生物變異的來源之一；
(2)為生物進化提供材料；
(3)是形成生物多樣性的重要原因之一。
[基礎(chǔ)診斷]
1．基因重組是生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要的意義。(必修2　P83正文)(√)
2．同源染色體上的等位基因發(fā)生交叉互換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組。(必修2　P83正文)(×)
3．有性生殖的基因重組有助于物種在一個無法預(yù)測將會發(fā)生什么變化的環(huán)境中生存。(必修2　P83正文)(√)
4．同無性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性，其根本原因是產(chǎn)生新的基因組合機會多。(必修2　P84基礎(chǔ)題3)(√)
[深度拓展]
1．(必修2　P83正文)基因重組的類型之 ( http: / / www.21cnjy.com )一是“同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換”，二倍體生物同源染色體的非姐妹染色單體間一定能發(fā)生交叉互換嗎？
提示：不一定。二倍體生物進行有性生殖產(chǎn)生 ( http: / / www.21cnjy.com )生殖細胞的過程中(減數(shù)分裂時)，在四分體時期，可能會有一定數(shù)量的同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換。
2．(必修2　P83正文拓展)如圖a、b為某二倍體生物細胞分裂不同時期的細胞圖像，請分析：
(1)圖a細胞處于什么時期？細胞中的1、2號染色體發(fā)生了什么變異？
提示：圖a細胞處于四分體時期。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細胞處于什么時期？該細胞名稱是什么？在該時期細胞中可發(fā)生哪種變異？
提示：圖b細胞處于減數(shù)分裂Ⅰ后期。該細胞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。
1．歸納概括基因重組的四個關(guān)注點
(1)基因重組只是原有基因間的重新組合。
(2)自然條件下基因重組發(fā)生在配子形成過程中，而不是受精作用發(fā)生時。
(3)基因重組一般發(fā)生于有性生殖產(chǎn)生配子的過程中，無性生殖的生物不發(fā)生，有性生殖的個體體細胞增殖時也不會發(fā)生。21·世紀*教育網(wǎng)
(4)雜合子(Aa)自交產(chǎn)生的子代出現(xiàn)性狀分離，不屬于基因重組的原因是A、a控制的性狀是同一性狀中的不同表現(xiàn)型，而非不同性狀。
2．姐妹染色單體上等位基因來源的判斷方法
(1)據(jù)細胞分裂圖判斷
圖示
解讀 ①如果是有絲分裂后期圖像，兩條子染色體上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖甲②如果是減數(shù)分裂Ⅱ后期圖像，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，如圖乙③如果是減數(shù)分裂Ⅱ后期圖像，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，如圖丙
(2)據(jù)細胞分裂方式判斷
①如果是有絲分裂中染色單體上基因不同，則為基因突變的結(jié)果。
②如果是減數(shù)分裂過程中染色單體上基因不同，可能發(fā)生了基因突變或交叉互換。
(3)據(jù)親子代基因型判斷
①如果親代基因型為BB或bb，則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變。
②如果親代基因型為Bb，則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變或交叉互換。
eq \a\vs4\al(結(jié)合基因重組特點及判斷，考查理解能力)
1．(2021·鄂州期末)下列有關(guān)基因重組的敘述，錯誤的是(　　)
A．非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組
B．兩條非同源染色體之間互換片段也屬于基因重組
C．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗可以證明細菌之間也可以發(fā)生基因重組
D．同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換可引起基因重組
B　[非同源染色體的自由組合 ( http: / / www.21cnjy.com )能導(dǎo)致其上的非等位基因自由組合，即導(dǎo)致基因重組，A正確；兩條非同源染色體之間互換片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(易位)，B錯誤；肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗可以證明細菌之間也可以發(fā)生基因重組，C正確；同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換可引起基因重組，D正確。]www.21-cn-jy.com
2．下列各項與基因重組無關(guān)的是(　　)
A．基因型為Aa的個體自交，后代發(fā)生性狀分離
B．YyRr個體自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型
C．“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”中R型菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型菌
D．生物變異的主要來源，有利于產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代
A　[基因型為Aa的個體 ( http: / / www.21cnjy.com )自交，后代發(fā)生性狀分離，這是基因分離的結(jié)果，與基因重組無關(guān)；YyRr個體自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型，這是基因重組的結(jié)果； “肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”中R型菌轉(zhuǎn)變?yōu)镾型菌的實質(zhì)是基因重組；基因重組是生物變異的主要來源，有利于產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代。]【出處：21教育名師】
eq \a\vs4\al(圍繞基因重組與基因突變的判斷，考查科學(xué)思維能力)
3．(2022·大連模擬)某動物的初級卵母細胞中，由一個著絲點相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，其原因一定不是(　　)【版權(quán)所有：21教育】
A．發(fā)生基因突變 B．發(fā)生過交叉互換
C．染色體結(jié)構(gòu)變異 D．發(fā)生了自由組合
D　[兩條姐妹染色單體所 ( http: / / www.21cnjy.com )攜帶的基因不完全相同的原因有三種可能：間期發(fā)生了基因突變、四分體時期發(fā)生過交叉互換或染色體結(jié)構(gòu)變異。自由組合只發(fā)生在非同源染色體間。]
4．(2022·長沙模擬)基因型為AaBb(兩對基因獨立遺傳)的某二倍體生物有以下幾種細胞分裂圖像，下列說法正確的是(　　)21*cnjy*com
A．甲圖中基因a最可能來源于染色體的交叉互換
B．乙圖中基因a不可能來源于基因突變
C．丙產(chǎn)生的子細胞發(fā)生的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
D．丁圖中基因a的出現(xiàn)最可能與基因重組有關(guān)
D　[甲圖是有絲分裂后期圖像，圖像中基因a ( http: / / www.21cnjy.com )出現(xiàn)的原因是基因突變，A錯誤；乙圖是減數(shù)分裂Ⅱ圖像，圖像中基因a出現(xiàn)的原因可能是染色體交叉互換，也可能是基因突變，B錯誤；丙細胞產(chǎn)生的2個子細胞中，一個多一條染色體，一個少一條染色體，屬于染色體數(shù)目變異，但是a出現(xiàn)的原因可能是染色體交叉互換，也可能是基因突變，C錯誤；丁圖是減數(shù)分裂Ⅱ后期圖像，圖像中基因a出現(xiàn)的原因可能是染色體交叉互換，也可能是基因突變，基因突變的頻率是很低的，最可能的原因是減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期發(fā)生了染色體交叉互換，染色體交叉互換會導(dǎo)致基因重組，因此基因a的出現(xiàn)最可能與基因重組有關(guān)，D正確。]
1．(經(jīng)典高考)基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源。回答下列問題：
(1)基因突變和染色體變異所涉及的堿基對的數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者________。
(2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以__________為單位的變異。
(3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因 ( http: / / www.21cnjy.com )(隱性突變)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個體，則最早在子______代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子______代中能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子______代中能分離得到顯性突變純合體；最早在子______代中能分離得到隱性突變純合體。
解析：　(1)基因突變是基因中個 ( http: / / www.21cnjy.com )別堿基對的變化不會引起基因數(shù)目和排列順序的變化，染色體變異涉及的堿基對數(shù)目變化多，會引起基因數(shù)目和排列順序的變化。(2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以個別染色體為單位的變化。(3)若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，在子一代都出現(xiàn)Aa，最早子一代中觀察到顯性突變，在子二代中觀察到隱性突變；子二代能分離得到隱性突變的純合子，子三代能分離得到顯性純合子。
答案：　(1)少　(2)個別染色體　(3)一　二　三　 二
2．(經(jīng)典高考)一對毛色正常鼠交配，產(chǎn)下多 ( http: / / www.21cnjy.com )只鼠，其中一只雄鼠的毛色異常。分析認為，鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種：一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色基因的顯隱性未知，突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因)；二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長發(fā)育，并具有生殖能力，后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因，用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配，得到多窩子代。請預(yù)測結(jié)果并作出分析。
(1)如果每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常 ( http: / / www.21cnjy.com )鼠的比例均為________，則可推測毛色異常是____性基因突變?yōu)開___性基因的直接結(jié)果，因為______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果不同窩子代出現(xiàn)兩種情 ( http: / / www.21cnjy.com )況，一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為________，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為________鼠，則可推測毛色異常是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果。
解析：　如果毛色異常雄鼠是基因突 ( http: / / www.21cnjy.com )變的結(jié)果(由于基因突變只涉及一個親本常染色體上一對等位基因中的一個基因)，則毛色正常鼠是隱性純合子，毛色異常雄鼠是雜合子。將毛色異常雄鼠與其同窩的多只雌鼠交配(相當(dāng)于測交)，每窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1∶1。如果毛色異常雄鼠是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果，則毛色異常鼠是隱性純合子，同窩的毛色正常雌鼠有一部分是雜合子，有一部分是顯性純合子，將毛色異常雄鼠與其同窩的多只雌鼠交配有兩種情況：一種是同一窩子代中毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例為1∶1，另一種是同一窩子代全部表現(xiàn)為毛色正常。21*cnjy*com
答案：　(1)1∶1　隱　顯　只有兩個隱性純 ( http: / / www.21cnjy.com )合親本中一個親本的一個隱性基因突變?yōu)轱@性基因時，才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1∶1的結(jié)果　(2)1∶1　毛色正常
析個性 第1題主要考查了基因突變的顯性突變和隱性突變在子代中的性狀表現(xiàn)；第2題以實驗設(shè)計與分析題形式考查了生物變異類型的判斷
找共性 兩個題目考查的內(nèi)容雖有不同，但命題 ( http: / / www.21cnjy.com )角度基本一致，都主要考查基因突變的顯性突變和隱性突變對性狀的影響及其判斷。解答此類問題要明確基因突變的顯性突變和隱性突變的原理，學(xué)會設(shè)計實驗判斷基因突變的類型
　顯性突變和隱性突變的判斷
(1)類型
(2)判定方法
1．一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變， ( http: / / www.21cnjy.com )使野生型(一般均為純合子)變?yōu)橥蛔冃汀Ｗ屧摯剖笈c野生型雄鼠雜交，F(xiàn)1的雌、雄鼠中均有野生型和突變型。由此可以推斷，該雌鼠的突變?yōu)?　　)21世紀教育網(wǎng)版權(quán)所有
A．顯性突變
B．隱性突變
C．Y染色體上的基因突變
D．X染色體上的基因突變
A　[由于這只野生型雄鼠為純合子，而突變型雌 ( http: / / www.21cnjy.com )鼠有一條染色體上的基因發(fā)生突變，F(xiàn)1的雌、雄鼠中出現(xiàn)兩種性狀，所以該突變基因為顯性基因，即該突變?yōu)轱@性突變，突變基因可能在常染色體上，也可能在X染色體上。]
2．某種動物(ZW型)Z染色體上的某個基 ( http: / / www.21cnjy.com )因突變后的表達產(chǎn)物會導(dǎo)致胚胎發(fā)育停滯而死亡，W染色體上無該基因或其等位基因。下列關(guān)于該種突變的敘述錯誤的是(　　)
A．若該突變?yōu)轱@性突變，則雌性個體產(chǎn)生的卵細胞不攜帶突變基因
B．若該突變?yōu)轱@性突變，則該動物種群中雄性個體均為隱性純合子
C．若該突變?yōu)殡[性突變，則該動物種群中雌、雄個體的數(shù)量相等
D．若該突變?yōu)殡[性突變，則雌、雄個體雜交，子代致死的均為雌性個體
C　[若該突變?yōu)轱@性突變，則雌性個體(ZaW ( http: / / www.21cnjy.com ))產(chǎn)生的卵細胞不攜帶突變基因，A正確；若該突變?yōu)轱@性突變，則出現(xiàn)突變基因的個體會死亡，所以該動物種群中雄性個體均為隱性純合子，B正確；若該突變?yōu)殡[性突變，則該種動物種群中雄性個體(ZAZA和ZAZa)與雌性個體(ZAW)的數(shù)量不相等，C錯誤；若該突變?yōu)殡[性突變，則雌(ZAW)、雄(ZAZA和ZAZa)個體雜交，子代致死的均為雌性(ZaW)個體，D正確。]
3．一對毛色正常鼠(P)交配，產(chǎn)下多只鼠( ( http: / / www.21cnjy.com )F1)，其中一只雄鼠甲的毛色異常。已知該對親本鼠不能再繁殖后代，假定該毛色性狀由常染色體上一對等位基因(A/a)控制，F(xiàn)1所有鼠能正常生長發(fā)育并具有生殖能力，后代都可成活。不考慮染色體變異和兩個親本產(chǎn)生配子時同時發(fā)生基因突變的情況。請回答下列問題：
(1)親本毛色正常鼠的基因型可能是：Aa和Aa、________、aa和aa。
(2)為探究雄鼠甲毛色異常的原因，用雄鼠甲分別與F1多只雌鼠交配。請預(yù)測結(jié)果并作出分析。
①如果F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例約為__________，則親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時沒有發(fā)生基因突變。【來源：21·世紀·教育·網(wǎng)】
②如果F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例約為__________，則親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時發(fā)生了隱性突變。
③如果F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例約為__________，則親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時發(fā)生了顯性突變。
(3)寫出探究雄鼠甲毛色異常原因的另一方案：___________________________________
________________________________________________________________________，
預(yù)測該方案中可能性最高的實驗結(jié)果：____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)結(jié)合題文“一對毛色正常 ( http: / / www.21cnjy.com )鼠(P)交配，產(chǎn)下多只鼠(F1)，其中一只雄鼠甲的毛色異常”分析，在不考慮染色體變異的前提下，出現(xiàn)的這只毛色異常的雄鼠甲可能是基因突變產(chǎn)生，也可能是親代正常毛色鼠都是隱性基因攜帶者。若屬于基因突變產(chǎn)生，在只考慮一方親本產(chǎn)生配子時發(fā)生突變，則分兩種情況：一是顯性突變，即a→A，則親本的基因型為aa和aa；二是隱性突變，即A→a，則親本的基因型為AA和Aa；若屬于親代鼠都為攜帶者，則其基因型為Aa和Aa。故親本毛色正常鼠的基因型可能有3種情況：Aa和Aa、AA和Aa、aa和aa。(2)為探究雄鼠甲毛色異常的原因，用雄鼠甲分別與F1多只雌鼠交配，觀察統(tǒng)計F2中鼠的表現(xiàn)型及其比例。分3種情況討論：①如果親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時沒有發(fā)生基因突變，則親本的基因型為Aa和Aa，F(xiàn)1毛色正常鼠的基因型為AA和Aa，且比例為1∶2，它們與雄鼠甲(aa)進行交配，產(chǎn)生的F2中毛色異常鼠(aa)的比例約為1/2×2/3＝1/3，毛色正常鼠(A_)所占的比例為1－1/3＝2/3，所以毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例為2∶1。②如果親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時發(fā)生了隱性突變(A→a)，則親本的基因型為AA和Aa，產(chǎn)生的F1中毛色正常鼠(A_)包括AA和Aa，比例為1∶1，它們與毛色異常的雄鼠甲(aa)交配，毛色異常鼠的比例約為1/2×1/2＝1/4，毛色正常鼠所占的比例為1－1/4＝3/4，即二者的比例為3∶1。③如果親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時發(fā)生了顯性突變a→A，則親本的基因型為aa和aa，F(xiàn)1產(chǎn)生的毛色正常鼠的基因型全為aa，這只毛色異常鼠的基因型為Aa，F(xiàn)2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例約為1∶1。(3)探究雄鼠甲毛色異常原因也可從子代正常毛色鼠入手，通過讓這部分鼠隨機交配，統(tǒng)計F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例來推測親本基因型，由于基因突變頻率低，且具有不定向性，因此甲出現(xiàn)的最大可能性為親本的基因型為Aa和Aa，F(xiàn)1毛色正常鼠的基因型為AA和Aa，且比例為1∶2，它們隨機交配，產(chǎn)生的F2中毛色異常鼠(aa)的比例約為2/3×2/3×1/4＝1/9，毛色正常鼠(A_)所占的比例為1－1/9＝8/9，因此毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例為8∶1。
答案：　(1)AA和Aa　(2)①2∶1　②3∶1　③1∶1
(3)F1毛色正常雌雄鼠隨機交配獲得F2，統(tǒng)計F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例　F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例約為8∶1
一、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
二、要語必記
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，原因是三者細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)都發(fā)生了變化。
2．基因突變是由于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．基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，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，控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。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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