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2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 必修2 第5章 第1节 基因突变和基因重组课件
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这是一份2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 必修2 第5章 第1节 基因突变和基因重组课件，共60页。PPT课件主要包含了考情分析，思维网络，第1节，基因突变和基因重组，基因结构，前的间期，突变特点，普遍性，不同DNA分子，不同部位等内容，欢迎下载使用。
考点一 基因突变[考点梳理]1.概念：DNA 分子中发生________________________，而引起的_________的改变，叫作基因突变。2.时间：主要发生在________________________________
碱基对的替换、增添或缺失
有丝分裂间期或减数第一次分裂
___________。
3.实例分析：镰刀型细胞贫血症
(1)__________：一切生物都可以发生。(2)随机性：时间上——可以发生在生物个体发育的____________；部位上——可以发生在细胞内______________上和同
一 DNA 分子的____________。
(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。
(4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生
一个以上的__________，还可能发生回复突变。
(5)多害少利性：多数基因突变破坏__________与现有环境
的协调关系，而对生物有害。
5.基因突变对蛋白质与性状的影响(1)基因突变对蛋白质的影响
(2)基因突变不一定导致生物性状改变的原因
①基因突变可能发生在非编码蛋白质的脱氧核苷酸序列
②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)。
③基因突变若为隐性突变，如 AA→Aa，不会导致性状的
6.意义：①_______产生的途径；②生物变异的__________；
③生物进化的________。
7.基因突变对子代的影响
(1)基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变一般不遗传，但有些植物可以通过无性繁殖传给后代。(2)基因突变若发生在精细胞或卵细胞的形成过程中，这种突变可以通过有性生殖传给后代。
有关基因突变的 6 点提醒
(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前的间期，但也能发生在其他各时期，只是突变率更低。
(3)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。
(4)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和数目的改变，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，多个碱基对的改变也叫基因突变。
(5)基因突变不会改变 DNA 分子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 分子上基因的数目和位置。
(6)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。
1.病毒、大肠杆菌及动物和植物都可发生基因突变。(
答案：√2.基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基
3.基因突变产生的新基因不一定传递给后代。(答案：√
4. 人工诱变可以提高突变频率并决定基因突变的方向。
)答案：×5.基因突变发生在生物个体发育的任何时期说明具有普遍
1.下列关于基因突变的说法，错误的是(
A.基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变B.基因突变会产生新的基因，基因种类增加，但基因的数目和位置并未改变C.基因突变只发生在分裂过程中，高度分化的细胞不会发生基因突变D.RNA 病毒中突变指 RNA 中碱基的改变、增添或缺失，其突变率远大于 DNA 的突变率答案：C
2.镰刀型细胞贫血症病因的发现，是现代医学史上重要的事件。假设正常血红蛋白由 H 基因控制，突变后的异常血红蛋
白由 h 基因控制。下列相关叙述正确的是(
A.镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病，该病的症状可利用显微镜观察到B.造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是一个氨基酸发生了替换C.h 基因与 H 基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值不同D.利用光学显微镜可观测到基因 H 的长度较基因 h 长答案：A
考点二 基因重组[考点梳理]1.发生时间：主要是真核生物的____________过程中。2.实质：__________________的重新组合。
(1)自由组合型：减数第一次分裂的后期，随着同源染色体的分离，位于_________________的____________随非同源染色
体的________________而发生重组(如下图)。
(2)交叉互换型：减数第一次分裂的________时期，________________的非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的
(3)基因工程重组型：目的基因经________导入受体细胞，
导致受体细胞中基因发生重组(如下图)。
4.结果：产生______________，导致________出现。
(1)基因重组是形成______________的重要原因。(2)基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重
6.基因突变与基因重组的比较
“三看法”判断基因突变与基因重组
(1)一看亲子代基因型。
①如果亲代基因型为 BB 或 bb，而后代中出现 b 或 B 的原
②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。
①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，则为
②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。
[易错诊断]1.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。(
答案：×2.一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体也不存
答案：×3.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。(答案：√
4.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。(答案：×
5.亲代 Aa 自交，因基因重组导致子代发生性状分离。(答案：×
[基础测评]1.下列关于高等动、植物体内基因重组的叙述中，错误的
A.基因重组发生在减数分裂过程中B.同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的C.基因型 Aa 的个体自交，因为基因重组而出现 AA、Aa、aa 的后代D.同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组答案：C
2.下列有关基因突变、基因重组的叙述，错误的是(A.基因突变属于在分子水平上的变异B.基因重组可通过光学显微镜观察到C.基因重组可以产生新的基因型D.基因突变和基因重组均可引起生物性状的改变答案：B
考向 1 基因突变的类型及范围[典例 1](2018 年新课标Ⅰ卷)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
A.突变体 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C.突变体 M 的 RNA 与突变体 N 混合培养能得到 XD.突变体 M 和 N 在混合培养期间发生了 DNA 转移
[解析]突变体 M 需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长，可以说明突变体 M 催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，自身不能合成氨基酸甲，而导致必须在添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长，A 正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体 M 和 N 都是由于基因发生突变而得来，B 正确；M 和 N 的混合培养，致使两者间发生了 DNA 的转移，即发生了基因重组，因此突变体 M 与突变体 N 混合培养能得到 X 是由细菌间DNA 的转移实现的，而不是突变体 M 的 RNA，C 错误、D 正确。
[考向预测]1.(2019 年湖北黄冈模拟)一对灰色鼠交配所产一窝鼠中出现了 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关，基因位于常染色体上答案：D
2.(2018 年江西景德镇期末)下图是某昆虫基因 pen 突变产
生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是(
A.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B.基因 pen 的自然突变是定向的C.基因 pen 的突变为进化提供了原材料D.野生型和 pen 突变型昆虫之间存在生殖隔离
解析：图中显示，基因 pen 突变后形成的抗药靶位点不再与杀虫剂结合，导致杀虫剂进入靶细胞的量明显减少，A 错误；基因突变是不定向的，B 错误；基因 pen 的突变为昆虫进化提供了原材料，是生物变异的根本来源，C 正确；野生型昆虫和pen 基因突变型昆虫之间不存在生殖隔离，仍属于同一物种，D 错误。答案：C
3.某种动物(ZW 型)Z 染色体上的某个基因突变后的表达产物会导致胚胎发育停滞而死亡，W 染色体上无该基因或其等位
基因。下列关于该种突变的叙述错误的是(
A.若该突变为显性突变，则雌性个体产生的卵细胞不携带突变基因B.若该突变为显性突变，则该动物种群中雄性个体均为隐性纯合子C.若该突变为隐性突变，则该动物种群中雌、雄个体的数量相等D.若该突变为隐性突变，则雌、雄个体杂交，子代致死的均为雌性个体
解析：若该突变为显性突变，则雌性个体(ZaW)产生的卵细胞不携带突变基因，A 正确；若该突变为显性突变，则出现突变基因的个体会死亡，所以该动物种群中雄性个体均为隐性纯合子，B 正确；若该突变为隐性突变，则该种动物种群中雄性个体(ZAZA 和 ZAZa)与雌性个体(ZAW)的数量不相等，C 错误；若该突变为隐性突变，则雌(ZAW)、雄(ZAZA 和 ZAZa)个体杂交，子代致死的均为雌性(ZaW)个体，D 正确。
考向 2 基因突变对性状的影响及应用[典例 2]化学诱变剂 EMS 能使基因中的 G 烷基化后与 T 配对，CLH2 基因控制合成叶绿素水解酶。研究人员利用 EMS 处理野生型大白菜(叶片浅绿色)种子，获得 CLH2 基因突变的植株
甲(叶片深绿色)和乙(叶片黄色)。下列叙述正确的是(
A.植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶失去活性B.获得植株甲和乙，说明 EMS 可决定 CLH2 基因突变的方向C.若植株甲自交获得叶片浅绿色的植株，说明浅绿色为隐性性状D.EMS 处理后，CLH2 基因复制一次可出现 G—C 替换为A—T 的现象
[解析]植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶活性更高，A 错误；EMS 只可提高基因突变率，不能决定基因突变方向，B 错误；EMS 处理后，DNA 复制一次时，只能出现基因中烷基化后的 G 与 T 配对，在第二次复制时，才可能出现 G—C 替换为 A—T 的现象，D 错误。
[考向预测]4.研究发现果蝇有一种储存及利用能量的基因(Indy 基因)，该基因变异后，可以对果蝇细胞级别的能量吸收进行限制，即让果蝇的细胞节食，进而使果蝇的寿命明显延长。而人类有着和果蝇类似的 DNA 序列。下列关于上述研究成果的叙述，正
A.Indy 基因变异后，果蝇体内细胞将不再衰老B.对 Indy 基因进行诱变，一定可以使果蝇寿命明显延长C.Indy 基因的正常表达能限制果蝇细胞级别的能量吸收D.人类有可能研制出一种既能延长寿命又能控制体重的药物
解析：依据题干信息可知，该基因突变后，使细胞节食，进而延长果蝇寿命，但细胞仍会衰老，A 错误；因基因突变具有不定向性，故对 Indy 基因进行诱导不一定形成使果蝇寿命延长的基因，B 错误；该基因未变异前即正常表达时会使细胞正常储存和利用能量，基因变异后才会导致细胞节食，C 错误；依据该基因变异后延长寿命的原理，人类可研制出延长寿命和控制体重的药物，D 正确。
5.(2018 年安徽淮北期末)育种专家常用射线处理作物种子
以培育作物新品种。下列有关叙述错误的是(
A.射线处理时，种子中基因突变的频率提高B.种子细胞染色体数目可能发生改变C.能在较短时间内获得更多的变异类型D.经射线处理的种子中，DNA 分子的碱基序列都发生改变
解析：用射线处理作物种子以培育作物新品种属于诱变育种，其可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型，A 正确；射线处理作物种子可以使种子细胞中的基因突变，也可以引起种子细胞染色体数目的改变即染色体变异，B 正确；诱变育种的优点之一是能在较短时间内获得更多的变异类型，C 正确；射线处理种子，可以诱发种子细胞发生变异，并非DNA分子的碱基序列都发生改变，D 错误。
6.下图为人 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
1169 位的赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是(A.①处插入碱基对 G—CB.②处碱基对 A—T 替换为 G—CC.③处缺失碱基对 A—TD.④处碱基对 G—C 替换为 A—T
解析：根据图中 1168 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 1169 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子最可能是 GAG。由此可推知，该基因发生的突变是②处碱基对 A—T 替换为 G—C，B 正确。
7.某 XY 型性别决定的野生型植物不抗除草剂(4-Bu)，甲组研究者对多株该植物进行辐射处理，然后让其随机传粉，在后代中筛选出甲品系抗 4-Bu 的雌、雄植株各一株(F1)，将 F1 杂交
个体中雌株、雄株约各占一半的数量。请回答下列问题：(1)研究者判定，抗4Bu属于显性基因突变，理由是_______________________________________；相关基因 A、a 位于常染色体上，其理由是如果抗 4-Bu 的相关基因仅位于 X 染色体上，则_________________________________________。
(2)乙组研究者通过用化学药剂处理该野生型植物，得到了乙品系抗 4-Bu 的植株，同时确定了相关基因为位于常染色体上的 B、b，与 A、a 基因是独立遗传关系。甲、乙组研究者合作进行如下杂交实验。
①对丙组实验结果最合理的解释是___________________。②丁组的子代中含有两种抗 4-Bu 基因的个体比例约为
解析：(1)由题干信息可知，甲品系的抗 4-Bu 雌、雄植株
杂交，子代中产生了不抗 4-Bu 的个体且占
，则抗 4-Bu 属于
显性突变。若抗 4-Bu 的相关基因位于 X 染色体上，则子代中
抗 4-Bu 的雌株与雄株分别占
，与题意不符，因此相关基
因 A、a 位于常染色体上。(2)①由表可知，丙组中乙品系的基因型为 aaBb，由表中丙组杂交结果及比例：抗 4-Bu∶不抗4-Bu ＝2∶1，可知BB 个体死亡，即B 基因纯合致死。②甲品系(Aabb)与乙品系(aaBb) 杂交产生的子代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，则丙组的子代中含有
(2)①B 基因纯合致死 ②
答案：(1)抗 4-Bu 的雌、雄植株(F1)杂交后代(F2)中约有
F2 中抗 4-Bu 植株中雌株应该占
(或 F2 中抗 4-Bu 的个体中雌株∶雄株≈2∶1，而不是 1∶1)
考向 3 基因重组与减数分裂的综合辨析[典例 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，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
[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 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 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 错误。
[考向预测]8.图甲为基因型为 AABb 的二倍体动物某细胞进行分裂的示意图(染色体 1、2 为常染色体)，图乙为该动物体内正在分裂的某细胞中染色体、核 DNA 和染色单体的数量关系图。不考
虑交叉互换，下列叙述错误的是(甲
A.图甲细胞中 a 基因的出现一定是基因突变的结果
B.图甲细胞内染色体、核 DNA 和染色单体的数量关系可用
C.该动物只产生基因型为 AB 和 aB 两种比例相等的配子D.图乙表示的不同时期的细胞中染色体数目可能不同解析：该动物的基因型为 AABb，图甲细胞中 a 基因的出现一定是基因突变的结果，A 正确；图甲细胞内染色体、核DNA和染色单体的数量关系可用图乙表示，即染色体数∶核 DNA数∶染色单体数＝1∶2∶2，B 正确；该动物能产生基因型为AB、aB、Ab 的三种配子，C 错误；图乙表示的不同时期的细胞中染色体数目可能不同，如减数第一次分裂和减数第二次分裂前期、中期细胞中染色体数∶核 DNA 数∶染色单体数均为1∶2∶2，但染色体数目不同，D 正确。
9.下列有关基因重组的叙述，正确的是(
A.基因重组发生在精子和卵细胞结合的过程中B.基因 A 因缺失部分碱基形成它的等位基因 a 属于基因重组C.同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换可能导致基因重组D.基因重组可发生在次级精母细胞形成精子的过程中解析：基因重组发生在减数分裂过程中，A 错误；基因 A因缺失部分碱基形成它的等位基因 a 属于基因突变，B 错误；在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换可能导致基因重组，C 正确；基因重组可发生在初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中，D 错误。答案：C
10.(2018 年黑龙江哈尔滨模拟)以下各项属于基因重组的是
A.基因型为 Aa 的个体自交，后代发生性状分离B.雌、雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体C.YyRr 个体自交后代出现不同于亲本的新类型D.同卵双生姐妹间性状出现差异解析：一对等位基因发生分离，使后代发生性状分离，A错误；基因重组发生在减数第一次分裂而非受精作用过程中，B 错误；基因重组指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合，C 正确；同卵双生姐妹遗传物质相同，其性状出现差异是由环境引起的，D 错误。答案：C
辨析基因重组及基因突变
[典例 4]下列关于生物变异的叙述，正确的是(
A.基因突变指 DNA 分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的 DNA 结构改变B.基因型为 Aa 的植物连续自交，F2 基因型比例为 3∶2∶3，这是由基因重组造成的C.不能通过有性生殖遗传给后代的变异，也可能属于可遗传变异，如三倍体无子西瓜就属于可遗传变异D.基因重组包含非同源染色体上的非等位基因自由组合和非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换
[解析]具有遗传效应的 DNA 片段中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变才是基因突变，A 错误；基因型为Aa 的植物连续自交，得到的F2 基因型比例为3∶2∶3，这是基因分离导致的结果，不是基因重组，B 错误；遗传物质发生了改变而引起的变异都属于可遗传的变异，不一定能通过有性生殖遗传给后代，C 正确；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体间，不是发生在非同源染色体的非姐妹染色单体间，D 错误。
判断变异是否属于基因突变的方法
(1)基因内部结构发生变化——是基因突变。(2)基因数目发生变化——不是基因突变。(3)基因位置发生改变——不是基因突变。(4)光学显微镜可观察到——不是基因突变。(5)产生新基因——是基因突变。
[考向预测]11.下图是基因型为 Aa 的个体不同分裂时期的图像，根据
图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是(
A.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变B.①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组C.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组
D.①基因突变或基因重组因重组
解析：图中①②分别处于有丝分裂的中期和后期，A 与 a所在的 DNA 分子是由一个 DNA 分子经过复制而得到的，图中①②的变异只能来自基因突变；③处于 MⅡ后期，A 与 a 的不同可能来自基因突变或 MⅠ前期的交叉互换(基因重组)。
12.下图是某二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据
A.甲图表明该动物发生了基因突变B.乙图表明该动物在减数第一次分裂前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
考点一 基因突变[考点梳理]1.概念：DNA 分子中发生________________________，而引起的_________的改变，叫作基因突变。2.时间：主要发生在________________________________
碱基对的替换、增添或缺失
有丝分裂间期或减数第一次分裂
___________。
3.实例分析：镰刀型细胞贫血症
(1)__________：一切生物都可以发生。(2)随机性：时间上——可以发生在生物个体发育的____________；部位上——可以发生在细胞内______________上和同
一 DNA 分子的____________。
(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。
(4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生
一个以上的__________，还可能发生回复突变。
(5)多害少利性：多数基因突变破坏__________与现有环境
的协调关系，而对生物有害。
5.基因突变对蛋白质与性状的影响(1)基因突变对蛋白质的影响
(2)基因突变不一定导致生物性状改变的原因
①基因突变可能发生在非编码蛋白质的脱氧核苷酸序列
②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)。
③基因突变若为隐性突变，如 AA→Aa，不会导致性状的
6.意义：①_______产生的途径；②生物变异的__________；
③生物进化的________。
7.基因突变对子代的影响
(1)基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变一般不遗传，但有些植物可以通过无性繁殖传给后代。(2)基因突变若发生在精细胞或卵细胞的形成过程中，这种突变可以通过有性生殖传给后代。
有关基因突变的 6 点提醒
(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前的间期，但也能发生在其他各时期，只是突变率更低。
(3)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。
(4)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和数目的改变，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，多个碱基对的改变也叫基因突变。
(5)基因突变不会改变 DNA 分子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 分子上基因的数目和位置。
(6)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。
1.病毒、大肠杆菌及动物和植物都可发生基因突变。(
答案：√2.基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基
3.基因突变产生的新基因不一定传递给后代。(答案：√
4. 人工诱变可以提高突变频率并决定基因突变的方向。
)答案：×5.基因突变发生在生物个体发育的任何时期说明具有普遍
1.下列关于基因突变的说法，错误的是(
A.基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变B.基因突变会产生新的基因，基因种类增加，但基因的数目和位置并未改变C.基因突变只发生在分裂过程中，高度分化的细胞不会发生基因突变D.RNA 病毒中突变指 RNA 中碱基的改变、增添或缺失，其突变率远大于 DNA 的突变率答案：C
2.镰刀型细胞贫血症病因的发现，是现代医学史上重要的事件。假设正常血红蛋白由 H 基因控制，突变后的异常血红蛋
白由 h 基因控制。下列相关叙述正确的是(
A.镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病，该病的症状可利用显微镜观察到B.造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是一个氨基酸发生了替换C.h 基因与 H 基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值不同D.利用光学显微镜可观测到基因 H 的长度较基因 h 长答案：A
考点二 基因重组[考点梳理]1.发生时间：主要是真核生物的____________过程中。2.实质：__________________的重新组合。
(1)自由组合型：减数第一次分裂的后期，随着同源染色体的分离，位于_________________的____________随非同源染色
体的________________而发生重组(如下图)。
(2)交叉互换型：减数第一次分裂的________时期，________________的非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的
(3)基因工程重组型：目的基因经________导入受体细胞，
导致受体细胞中基因发生重组(如下图)。
4.结果：产生______________，导致________出现。
(1)基因重组是形成______________的重要原因。(2)基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重
6.基因突变与基因重组的比较
“三看法”判断基因突变与基因重组
(1)一看亲子代基因型。
①如果亲代基因型为 BB 或 bb，而后代中出现 b 或 B 的原
②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。
①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，则为
②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。
[易错诊断]1.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。(
答案：×2.一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体也不存
答案：×3.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。(答案：√
4.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。(答案：×
5.亲代 Aa 自交，因基因重组导致子代发生性状分离。(答案：×
[基础测评]1.下列关于高等动、植物体内基因重组的叙述中，错误的
A.基因重组发生在减数分裂过程中B.同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的C.基因型 Aa 的个体自交，因为基因重组而出现 AA、Aa、aa 的后代D.同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组答案：C
2.下列有关基因突变、基因重组的叙述，错误的是(A.基因突变属于在分子水平上的变异B.基因重组可通过光学显微镜观察到C.基因重组可以产生新的基因型D.基因突变和基因重组均可引起生物性状的改变答案：B
考向 1 基因突变的类型及范围[典例 1](2018 年新课标Ⅰ卷)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
A.突变体 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C.突变体 M 的 RNA 与突变体 N 混合培养能得到 XD.突变体 M 和 N 在混合培养期间发生了 DNA 转移
[解析]突变体 M 需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长，可以说明突变体 M 催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，自身不能合成氨基酸甲，而导致必须在添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长，A 正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体 M 和 N 都是由于基因发生突变而得来，B 正确；M 和 N 的混合培养，致使两者间发生了 DNA 的转移，即发生了基因重组，因此突变体 M 与突变体 N 混合培养能得到 X 是由细菌间DNA 的转移实现的，而不是突变体 M 的 RNA，C 错误、D 正确。
[考向预测]1.(2019 年湖北黄冈模拟)一对灰色鼠交配所产一窝鼠中出现了 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关，基因位于常染色体上答案：D
2.(2018 年江西景德镇期末)下图是某昆虫基因 pen 突变产
生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是(
A.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B.基因 pen 的自然突变是定向的C.基因 pen 的突变为进化提供了原材料D.野生型和 pen 突变型昆虫之间存在生殖隔离
解析：图中显示，基因 pen 突变后形成的抗药靶位点不再与杀虫剂结合，导致杀虫剂进入靶细胞的量明显减少，A 错误；基因突变是不定向的，B 错误；基因 pen 的突变为昆虫进化提供了原材料，是生物变异的根本来源，C 正确；野生型昆虫和pen 基因突变型昆虫之间不存在生殖隔离，仍属于同一物种，D 错误。答案：C
3.某种动物(ZW 型)Z 染色体上的某个基因突变后的表达产物会导致胚胎发育停滞而死亡，W 染色体上无该基因或其等位
基因。下列关于该种突变的叙述错误的是(
A.若该突变为显性突变，则雌性个体产生的卵细胞不携带突变基因B.若该突变为显性突变，则该动物种群中雄性个体均为隐性纯合子C.若该突变为隐性突变，则该动物种群中雌、雄个体的数量相等D.若该突变为隐性突变，则雌、雄个体杂交，子代致死的均为雌性个体
解析：若该突变为显性突变，则雌性个体(ZaW)产生的卵细胞不携带突变基因，A 正确；若该突变为显性突变，则出现突变基因的个体会死亡，所以该动物种群中雄性个体均为隐性纯合子，B 正确；若该突变为隐性突变，则该种动物种群中雄性个体(ZAZA 和 ZAZa)与雌性个体(ZAW)的数量不相等，C 错误；若该突变为隐性突变，则雌(ZAW)、雄(ZAZA 和 ZAZa)个体杂交，子代致死的均为雌性(ZaW)个体，D 正确。
考向 2 基因突变对性状的影响及应用[典例 2]化学诱变剂 EMS 能使基因中的 G 烷基化后与 T 配对，CLH2 基因控制合成叶绿素水解酶。研究人员利用 EMS 处理野生型大白菜(叶片浅绿色)种子，获得 CLH2 基因突变的植株
甲(叶片深绿色)和乙(叶片黄色)。下列叙述正确的是(
A.植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶失去活性B.获得植株甲和乙，说明 EMS 可决定 CLH2 基因突变的方向C.若植株甲自交获得叶片浅绿色的植株，说明浅绿色为隐性性状D.EMS 处理后，CLH2 基因复制一次可出现 G—C 替换为A—T 的现象
[解析]植株乙叶片呈黄色，说明其叶绿素水解酶活性更高，A 错误；EMS 只可提高基因突变率，不能决定基因突变方向，B 错误；EMS 处理后，DNA 复制一次时，只能出现基因中烷基化后的 G 与 T 配对，在第二次复制时，才可能出现 G—C 替换为 A—T 的现象，D 错误。
[考向预测]4.研究发现果蝇有一种储存及利用能量的基因(Indy 基因)，该基因变异后，可以对果蝇细胞级别的能量吸收进行限制，即让果蝇的细胞节食，进而使果蝇的寿命明显延长。而人类有着和果蝇类似的 DNA 序列。下列关于上述研究成果的叙述，正
A.Indy 基因变异后，果蝇体内细胞将不再衰老B.对 Indy 基因进行诱变，一定可以使果蝇寿命明显延长C.Indy 基因的正常表达能限制果蝇细胞级别的能量吸收D.人类有可能研制出一种既能延长寿命又能控制体重的药物
解析：依据题干信息可知，该基因突变后，使细胞节食，进而延长果蝇寿命，但细胞仍会衰老，A 错误；因基因突变具有不定向性，故对 Indy 基因进行诱导不一定形成使果蝇寿命延长的基因，B 错误；该基因未变异前即正常表达时会使细胞正常储存和利用能量，基因变异后才会导致细胞节食，C 错误；依据该基因变异后延长寿命的原理，人类可研制出延长寿命和控制体重的药物，D 正确。
5.(2018 年安徽淮北期末)育种专家常用射线处理作物种子
以培育作物新品种。下列有关叙述错误的是(
A.射线处理时，种子中基因突变的频率提高B.种子细胞染色体数目可能发生改变C.能在较短时间内获得更多的变异类型D.经射线处理的种子中，DNA 分子的碱基序列都发生改变
解析：用射线处理作物种子以培育作物新品种属于诱变育种，其可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型，A 正确；射线处理作物种子可以使种子细胞中的基因突变，也可以引起种子细胞染色体数目的改变即染色体变异，B 正确；诱变育种的优点之一是能在较短时间内获得更多的变异类型，C 正确；射线处理种子，可以诱发种子细胞发生变异，并非DNA分子的碱基序列都发生改变，D 错误。
6.下图为人 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
1169 位的赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是(A.①处插入碱基对 G—CB.②处碱基对 A—T 替换为 G—CC.③处缺失碱基对 A—TD.④处碱基对 G—C 替换为 A—T
解析：根据图中 1168 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 1169 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子最可能是 GAG。由此可推知，该基因发生的突变是②处碱基对 A—T 替换为 G—C，B 正确。
7.某 XY 型性别决定的野生型植物不抗除草剂(4-Bu)，甲组研究者对多株该植物进行辐射处理，然后让其随机传粉，在后代中筛选出甲品系抗 4-Bu 的雌、雄植株各一株(F1)，将 F1 杂交
个体中雌株、雄株约各占一半的数量。请回答下列问题：(1)研究者判定，抗4Bu属于显性基因突变，理由是_______________________________________；相关基因 A、a 位于常染色体上，其理由是如果抗 4-Bu 的相关基因仅位于 X 染色体上，则_________________________________________。
(2)乙组研究者通过用化学药剂处理该野生型植物，得到了乙品系抗 4-Bu 的植株，同时确定了相关基因为位于常染色体上的 B、b，与 A、a 基因是独立遗传关系。甲、乙组研究者合作进行如下杂交实验。
①对丙组实验结果最合理的解释是___________________。②丁组的子代中含有两种抗 4-Bu 基因的个体比例约为
解析：(1)由题干信息可知，甲品系的抗 4-Bu 雌、雄植株
杂交，子代中产生了不抗 4-Bu 的个体且占
，则抗 4-Bu 属于
显性突变。若抗 4-Bu 的相关基因位于 X 染色体上，则子代中
抗 4-Bu 的雌株与雄株分别占
，与题意不符，因此相关基
因 A、a 位于常染色体上。(2)①由表可知，丙组中乙品系的基因型为 aaBb，由表中丙组杂交结果及比例：抗 4-Bu∶不抗4-Bu ＝2∶1，可知BB 个体死亡，即B 基因纯合致死。②甲品系(Aabb)与乙品系(aaBb) 杂交产生的子代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，则丙组的子代中含有
(2)①B 基因纯合致死 ②
答案：(1)抗 4-Bu 的雌、雄植株(F1)杂交后代(F2)中约有
F2 中抗 4-Bu 植株中雌株应该占
(或 F2 中抗 4-Bu 的个体中雌株∶雄株≈2∶1，而不是 1∶1)
考向 3 基因重组与减数分裂的综合辨析[典例 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，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
[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 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 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 错误。
[考向预测]8.图甲为基因型为 AABb 的二倍体动物某细胞进行分裂的示意图(染色体 1、2 为常染色体)，图乙为该动物体内正在分裂的某细胞中染色体、核 DNA 和染色单体的数量关系图。不考
虑交叉互换，下列叙述错误的是(甲
A.图甲细胞中 a 基因的出现一定是基因突变的结果
B.图甲细胞内染色体、核 DNA 和染色单体的数量关系可用
C.该动物只产生基因型为 AB 和 aB 两种比例相等的配子D.图乙表示的不同时期的细胞中染色体数目可能不同解析：该动物的基因型为 AABb，图甲细胞中 a 基因的出现一定是基因突变的结果，A 正确；图甲细胞内染色体、核DNA和染色单体的数量关系可用图乙表示，即染色体数∶核 DNA数∶染色单体数＝1∶2∶2，B 正确；该动物能产生基因型为AB、aB、Ab 的三种配子，C 错误；图乙表示的不同时期的细胞中染色体数目可能不同，如减数第一次分裂和减数第二次分裂前期、中期细胞中染色体数∶核 DNA 数∶染色单体数均为1∶2∶2，但染色体数目不同，D 正确。
9.下列有关基因重组的叙述，正确的是(
A.基因重组发生在精子和卵细胞结合的过程中B.基因 A 因缺失部分碱基形成它的等位基因 a 属于基因重组C.同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换可能导致基因重组D.基因重组可发生在次级精母细胞形成精子的过程中解析：基因重组发生在减数分裂过程中，A 错误；基因 A因缺失部分碱基形成它的等位基因 a 属于基因突变，B 错误；在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换可能导致基因重组，C 正确；基因重组可发生在初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中，D 错误。答案：C
10.(2018 年黑龙江哈尔滨模拟)以下各项属于基因重组的是
A.基因型为 Aa 的个体自交，后代发生性状分离B.雌、雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体C.YyRr 个体自交后代出现不同于亲本的新类型D.同卵双生姐妹间性状出现差异解析：一对等位基因发生分离，使后代发生性状分离，A错误；基因重组发生在减数第一次分裂而非受精作用过程中，B 错误；基因重组指在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合，C 正确；同卵双生姐妹遗传物质相同，其性状出现差异是由环境引起的，D 错误。答案：C
辨析基因重组及基因突变
[典例 4]下列关于生物变异的叙述，正确的是(
A.基因突变指 DNA 分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的 DNA 结构改变B.基因型为 Aa 的植物连续自交，F2 基因型比例为 3∶2∶3，这是由基因重组造成的C.不能通过有性生殖遗传给后代的变异，也可能属于可遗传变异，如三倍体无子西瓜就属于可遗传变异D.基因重组包含非同源染色体上的非等位基因自由组合和非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换
[解析]具有遗传效应的 DNA 片段中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变才是基因突变，A 错误；基因型为Aa 的植物连续自交，得到的F2 基因型比例为3∶2∶3，这是基因分离导致的结果，不是基因重组，B 错误；遗传物质发生了改变而引起的变异都属于可遗传的变异，不一定能通过有性生殖遗传给后代，C 正确；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体间，不是发生在非同源染色体的非姐妹染色单体间，D 错误。
判断变异是否属于基因突变的方法
(1)基因内部结构发生变化——是基因突变。(2)基因数目发生变化——不是基因突变。(3)基因位置发生改变——不是基因突变。(4)光学显微镜可观察到——不是基因突变。(5)产生新基因——是基因突变。
[考向预测]11.下图是基因型为 Aa 的个体不同分裂时期的图像，根据
图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是(
A.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变B.①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组C.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组
D.①基因突变或基因重组因重组
解析：图中①②分别处于有丝分裂的中期和后期，A 与 a所在的 DNA 分子是由一个 DNA 分子经过复制而得到的，图中①②的变异只能来自基因突变；③处于 MⅡ后期，A 与 a 的不同可能来自基因突变或 MⅠ前期的交叉互换(基因重组)。
12.下图是某二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据
A.甲图表明该动物发生了基因突变B.乙图表明该动物在减数第一次分裂前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
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