【暑假复习】人教版2019生物高一（升高二）暑假复习-（必修2）第3讲 基因突变及其他变异（含育种） 讲学案

新人教版高中生物学必修2核心知识专题复习

专题3 基因突变及其他变异（含育种）

【复习目标】

1.能够辨析基因突变、基因重组、染色体变异以及进化中的几个易混点；

2.比较与分类可遗传的变异，提高归纳与概括能力；

3.基因突变、基因重组改变生物的性状，建立起进化与适应的观点；

4.能够将基因突变、基因重组、染色体变异等运用到生物育种中，养成科学劳动意识。

【本质阐述】

（一）易错易混点提醒

1.有关基因突变的4个易混点

(1)DNA中碱基的增添、缺失、替换不一定是基因突变，只有引起了基因碱基序列的变化，即基因结构改变才是基因突变。基因通常是有遗传效应的DNA片段。

(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前的间期或减数分裂前的间期，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）基因突变的普遍性和随机性的区别：普遍性强调基因突变发生的对象，可发生在动物、植物和微生物中，也可发生在病毒中；随机性主要强调发生的时期和位置。

2.与基因重组有关的4个易错点

(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，如肺炎链球菌的转化以及基因工程中；

(2)基因重组只产生新的性状组合，不产生新性状。如孟德尔黄色圆粒豌豆自交子代出现绿色圆粒，并不是新性状。

(3)一对等位基因控制的杂合子个体自交，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。

（5）基因重组包括自由组合型和交叉互换型，都是发生在减数第一次分裂。

3.与染色体变异有关的4个易混点

(1)基因突变中碱基对的增添、缺失或替换属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体结构变异中的重复、缺失、倒位或易位属于细胞水平的变化，在光学显微镜下能观察到。

(2)单倍体所含染色体组的个数不定，可能含1个、2个或多个染色体组，也可能含同源染色体或等位基因。

(3)单倍体并非都不育。多倍体的配子中若含有偶数个染色体组且是同源关系，则其发育成的单倍体中含有同源染色体就可育。

(4)“可遗传”≠“可育”。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于可遗传变异。

（5）同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换属于基因重组，非同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换属于染色体结构变异。

4.几个综合易错易混点

（1）RNA病毒的遗传物质为RNA，病毒RNA上碱基序列的改变也称为基因突变。

（2）基因突变的结果一般产生了新的等位基因，基因的数目和位置不变。

（3）基因突变发生在配子中，可遗传递给后代。若发生在体细胞中可遗传，但一般不遗传。

【典例剖析】

1.对抗肥胖的一个老处方是“管住嘴迈开腿”，但研究发现，基因是导致一些胖人不愿运动的原因——懒是SLC35D3基因突变所致，下列叙述正确的是(　　)

A.基因突变是由DNA分子中碱基序列的变化导致的基因碱基序列的改变

B.基因突变主要是由转录过程发生差错导致的

C.基因突变会导致人体内基因的数目和排列顺序发生改变

D.SLC35D3基因的基本单位是脱氧核糖核酸

2.如图是人类镰状细胞贫血产生的示意图。据此分析，正确的是(　　)

A.该病产生的根本原因是氨基酸被替换

B.①过程产生的碱基的变化可通过光学显微镜直接观察

C.③过程的完成需tRNA、mRNA、rRNA的参与

D.人体成熟红细胞内可完成图中的①②③过程

3.果蝇为XY型性别决定生物，是遗传学研究的理想材料。其体色中的灰体与黑檀体为一对相对性状(相应基因用A、a表示)；红眼与白眼为一对相对性状(相应基因位于X染色体上，用B、b表示)。图示为一只果蝇的染色体组成示意图。请回答以下问题：

(1)该果蝇的性别为________，做出此判断的理由是________________________。

(2)遗传学家布里吉斯用白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交，子一代中，2 000～3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇。请你从可遗传的变异角度提出三种假设，对子一代中白眼雌果蝇形成的原因进行说明，并写出相应F1白眼雌果蝇的基因型(说明：果蝇的性别由X染色体数量决定；含有一条X染色体的个体为雄性，如XY及没有Y染色体的XO，均为雄性；含有两条X染色体的个体为雌性；X染色体上没有相应基因的记为X－；不存在OY及XXX个体)。

假设一：____________________________________________________________　；

F1白眼雌果蝇基因型为________。

假设二：____________________________________________________________　；

F1白眼雌果蝇基因型为________。

假设三：____________________________________________________________；

F1白眼雌果蝇基因型为________。

(3)现有雌雄灰体果蝇与雌雄黑檀体果蝇若干，请设计一个一次性杂交实验方案，要求能根据F1的表型情况可以判断出灰体与黑檀体之间的显隐性关系，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上(要求写出实验方案即可)。

【巩固提升练】

1.在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型，图甲中的英文字母表示染色体片段，图丙中变异发生在四分体时期。下列有关叙述正确的是(　　)

A.图示中的生物变异都是染色体变异

B.图中所示的变异类型在减数分裂过程中均可能发生

C.如果图乙为一个精原细胞，则它一定不能产生正常的配子

D.图示中的变异类型都能在光学显微镜下观察到

2.(2021·黑龙江重点中学联考)豌豆植株的高茎(D)对矮茎(d)为显性，用γ射线处理若干基因型为Dd的豌豆种子，将这些种子种植后，出现了一株矮茎植株。下列相关分析错误的是(　　)

A.该变异不一定能遗传给子代

B.可能是基因D突变为基因d，导致矮茎植株出现

C.可能是基因D所在的染色体片段缺失，导致矮茎植株出现

D.可用该矮茎植株与正常矮茎植株杂交来确定该植株可遗传变异的类型

3.(2020·天津等级考，7)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果最可能的原因是(　　)

A.基因突变

B.同源染色体非姐妹染色单体互换

C.染色体变异

D.非同源染色体自由组合

4.(2021·湖北襄阳四中调研)如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、a′仅有图③所示片段的差异。相关叙述正确的是(　　)

A.图中4种变异中能够遗传的变异是①②④

B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失

C.④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复

D.①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的互换，发生在减数第一次分裂的前期

5.(2020·中原名校预测金卷)某自花传粉的二倍体植物，叶形和茎的性状受两对非等位基因(B/b、D/d)的控制，且独立遗传。基因型BbDd的植株自交，后代窄叶∶宽叶＝3∶1，粗茎∶中粗茎∶细茎＝1∶2∶1(粗茎是显性性状)；已知电离辐射可使D/d基因所在的染色体片段易位并随机结合在B/b基因所在染色体的末端，仅一条染色体发生易位的植株高度不育，现将基因型为BbDd的植株在幼苗期用电离辐射处理，并使其进行自交，欲判定该植株是否发生易位及易位的类型(不考虑基因突变和交叉互换)，下列有关叙述错误的是(　　)

A.若自交后代有6种表型，则该植株没有发生染色体易位

B.若自交不产生后代，则该植株仅有一条染色体末端发生易位

C.若出现窄叶细茎∶窄叶中粗茎∶宽叶细茎＝1∶2∶1，则d基因易位到b基因所在的染色体上，D基因易位到B基因所在的染色体上

D.该植株产生的变异是染色体变异，可用光学显微镜镜检观察

6.如图是一个基因型为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分裂Ⅰ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、乙细胞通过基因重组产生4种不同基因型的精细胞

7.女娄菜是一种雌雄异株的植物，其性别决定方式为XY型。女娄菜的高茎与矮茎、红花与白花、圆粒与皱粒各受一对等位基因控制，科研人员利用高茎红花圆粒雌株与矮茎红花圆粒雄株杂交，其子一代表型如下表。

(1)通过分析可以确定属于显性性状的是______________。结合题中信息能判断控制女娄菜的粒型和花色的基因的遗传遵循自由组合定律，请说明原因： ____________________________________________________。

(2)已知株高基因位于常染色体上，高茎为显性性状。若延长日照时间，控制株高的基因为隐性纯合时雌性植株会发生性反转，而雄性植株没有此现象。让F1中的高茎植株杂交并延长日照时间，后代雌雄植株之比为________。

8.大豆原产中国，通称黄豆，现广泛栽培于世界各地，是重要的粮食作物之一。已知大豆是雌雄同株植物，野生型大豆雌蕊与雄蕊育性正常。

(1)大豆的紫花和红花是由一对等位基因控制的相对性状，具有相对性状的两个亲本杂交，F1再自交，F2中紫花∶红花＝3∶5，据此可判断________是显性性状。

(2)科学家用射线对大豆种群进行诱变处理，并从大豆种群中分离出两株雄性不育个体甲和乙，均为单基因隐性突变体。

①诱变可以使同一基因往不同的方向突变，也可使不同的基因突变，这体现了基因突变具有________________的特点。

②请设计一种杂交方案，探究上述两株突变体是同一基因突变还是不同基因突变所致。(要求写出杂交方案、结果预期与结论)

9.摩尔根实验室常年用果蝇进行遗传学研究。1917年，某研究人员在纯合红眼果蝇品系中发现了一只缺刻翅变异的雌果蝇。研究者进行如下杂交实验(不考虑X、Y的同源区段)：

亲代　　　红眼缺刻翅♀　×　白眼正常翅♂

　　　　　　　　　　　　↓

子代　白眼缺刻翅♀　红眼正常翅♀　红眼正常翅♂

　 　　1　　　∶　 　1　　　∶　 　1

(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点是　

　(至少答两点)。

(2)从果蝇的眼色性状分析，红眼和白眼是一对________。子代雌蝇有两种表型，说明雌性亲本产生了________种类型的配子。

(3)关于缺刻翅变异性状的出现，存在以下两种假设：

假设一：缺刻翅变异是X染色体上控制正常翅型的基因pr发生显性突变引起的，但上述杂交子代中出现了表型为________的个体，说明该假设难以成立。

假设二：研究者认为“染色体缺失”能解释上述现象，即含一条部分缺失的X染色体的雌性子代发育成缺刻翅，而含部分缺失的X染色体的雄性子代不能发育。若该假设成立，请画出子代白眼缺刻翅♀和红眼正常翅♀的性染色体组成图，并在适当位置标出相关基因。如图为果蝇红眼基因B及正常翅基因pr在X染色体上的位置。