1、基因突变及其他变异考点分类例析【考点 1】考查基因突变的概念和类型【例 1】 (2004 年全国卷)自然界中,一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因 1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因 2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因 3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这 3 种突变基因 DNA 分子的改变是:A突变基因 1 和 2 为一个碱基的替换,突变基因 3 为一个碱基的增添B突变基因 2 和 3 为一个碱基的替换,突变基因 1 为一个碱基的增添C突变基因
2、1 为一个碱基的替换,突变基因 2 和 3 为一个碱基的增添D突变基因 2 为一个碱基的替换,突变基因 1 和 3 为一个碱基的增添【例 2】 (2007 山东高考).DNA 分子经过诱变、某位点上的一个正常碱基(设为 P)变成了尿嘧啶,该 DNA 连续复制两次,得到的 4 个子代 DNA 分子相应位点上的碱基对分别为 UA、A T、GC、CG,推测“F”可能是( )A胸腺嘧啶 B 腺嘌呤 C胸腺嘧啶或腺嘌呤 D 胞嘧啶【例 3】 (2007 上海高考)能在细胞分裂间期起作用的措施是( )农作物的诱变育种 用秋水仙素使染色体数目加倍 肿瘸的治疗 花粉离体培养A B C D【变式训练】哺乳动物能
3、遗传的基因突变常发生在( )。A.减数第一次分裂后期 B.四分体时期C.减数第一次分裂间期 D.有丝分裂间期【考点 2】考查基因重组的发生机理【例 1】进行无性生殖的生物,发生变异的原因不可能是A基因突变 B 基因重组 C染色体变异 D 环境条件的改变【变式训练】细菌是原核生物,细胞中无核膜和核仁,细胞器只有核糖体,DNA 分子也不与蛋白质结合。细菌可遗传的变异来源于( )。A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.获得性变异【例 2】育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交,培育出了矮秆抗锈病水稻。这种水稻出现的原因是( )。A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.环境条
4、件的改变【考点 3】综合考查几种可遗传的变异【例 1】引起生物可遗传的变异的原因有 3 种,即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生,来源于同一种变异类型的是( )。果蝇的白眼 豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒 八倍体小黑麦的出现 人类的色盲 玉米的高茎皱叶 人类的镰刀型细胞贫血症A. B. C. D.【例 2】 (2005 广东高考)以下关于生物变异的叙述,正确的是( )A基因突变都会遗传给后代 B基因碱基序列发生改变,不一定导致性状改变C染色体变异产生的后代都是不育的 D基因重组只发生在生殖细胞形成过程中【考点 4】考查染色体变异的类型、成因及相关概念术语染色体变异有两种类型:结构
5、变异和数目变异。染色体结构变异又有缺失、重复、易位、倒位几种类型;数目变异有个别染色体数目的变化,如 23 体综合症,也有成倍变化的情况,如单倍体和多倍体的变异情况。1.考查染色体结构变异的类型【例】(2009 江苏高考,16)在细胞分裂过程中出现了甲、乙 2 种变异,甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是 ( )甲图中发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性乙图中出现的这种变异属于染色体变异甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验A BC D【误区警示】识图辨图很重要。要从细胞分裂图像中找出变化的关键点,比如甲中的字母代表基因,乙中的
6、染色体用不同颜色表示,体会出题者的意图。【答案】 C【变式训练】(2009 上海高考,22)下图中和表示发生在常染色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于( )A重组和易位 B易位和易位C易位和重组 D重组和重组【误区警示】要分清重组和易位的区别。基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期的同源染色体上的非姐妹染色单体之间;易位发生在非同源染色体之间。【变式训练】 (2010 金华十校模拟)某些类型的染色体结构和数目的变异,可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a,b,c,d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图,它们依次属于 ( )A三倍体、染色体片段增加、三体、染色
7、体片段缺失B三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加C三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失D染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体2. 染色体组与染色体组数目的判定染色体组是指细胞中形态、大小和功能各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条:(1)一个染色体组中不含同源染色体。 (即:不存在等位基因)(2)一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。(3)一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因,但不能重复。要确定某生物体细胞中染色体组的数目,可从以下几个方面考虑:细胞内形态相同的染色体(同
8、源染色 体)有几条,则含有几个染色体组。如右图细胞中相同的染 色体有 4 条,此细胞中有 4 个染色体组。根据基因型来判断。在细胞或生物体 的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组,如基因型为 AAaBBb 的细胞或生物体含有 3 个染色体组。根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数。例如,果蝇体细胞中有 8 条染色体,分为 4 种形态,则染色体组的数目为 2 个。【例】 下列说法正确的是: ( )A水稻(2n=24)一个染色体组有 12 条染色体,水稻单倍体基因组有 13 条染色体B马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体,而雄蜂是可育的单倍体C普
9、通小麦的花药离体培养后,长成的植株细胞中含三个染色体组,是三倍体D番茄和马铃薯体细胞杂交形成杂种植株含两个染色体组,每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体1 1 1 12 2 2 23 3 3 3【例】下图示细胞中所含染色体,下列叙述不正确的是( )A. A 代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含一条染色体B. B 代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含三条染色体C. C 代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含三条染色体D. D 代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含四条染色体【变式训练】1.四倍体水稻的花粉经离体培养得到的单倍体植株中,所含的染色体组数是A.1 组 B.2 组
10、C.3 组 D.4 组2.用花药离体培养出马铃薯单倍体植株,当它进行减数分裂时,观察到染色体两两配对,形成 12 对。据此现象可推知产生花药的马铃薯体细胞内含有的染色体组数、染色体个数分别是A.2,24 B.2,48 C.4,24 D.4,483.单倍体经一次秋水仙素处理后一定是二倍体 一定是多倍体 是二倍体或多倍体 一定是杂合体 一定是纯合体A. B. C. D.【考点 5】考查可遗传变异与生物种类、生殖、细胞分裂和进化的关系基因突变 基因重组 染色体变异生物种类所有生物都可发生基因突变自然状态下只有有性生殖的生物发生基因重组真核生物都可发生染色体变异生殖 无性和有性生殖都 自然状态只有有性
11、 无性生殖和有类型 可发生 生殖可发生 性生殖都可发生细胞分裂细胞的无丝分裂、有丝分裂、减数分裂中都可产生减数分裂中产生有丝分裂和减数分裂中产生与进化的关系三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料基因突变可产生新的基因,为进化提供了最初的原材料,是生物变异的根本来源基因重组的变异频率高,为进化提供了广泛的选择材料,是形成生物多样性的重要原因之一。注意:基因重组实质是原有基因和基因重新组合,自然情况下减数分裂中才发生,但人工操作下也可实现,如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重组。基因突变产生新基因,同时也产生新基因型;而自然条件下的基因重组不产生新基因,但会产生新的基因型;基因突变会改变
12、基因的种类,但不改变基因的数量。【例】以下关于遗传、变异、进化的说法正确的一组是 ( )体细胞含 3 个或 3 个以上染色体组的必定是多倍体 同源染色体的非姐妹染色单体之间的对应片段交换属于基因重组 非同源染色之间的片段交换属于染色体变异 小麦和野生牧草能杂交成功,说明他们之间不存在生殖隔离 自由组合定律实质是:F 1 代产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合 转运 RNA 共有 3 个碱基 田间种植的三倍体香蕉某一性状发生变异,不可能来自基因重组 镰刀型细胞贫血症可以通过胎儿或新生儿的体细胞组织装片观察发现A B C D【考点 6】低温诱导植物染色体数目的变化(略)【综合训练】1.下图
13、是三倍体西瓜育种的流程图。请根据图回答下面的问题。(1)用秋水仙素诱导多倍体时,处理萌发种子和幼苗为宜,这种材料的特征是 ,秋水仙素的作用是 。(2)三倍体植株授以二倍体的成熟花粉,却无种子的形成,原因是 。(3)三倍体西瓜产量高、果实无子、含糖量提高 10%左右。这些事实说明染色体组倍增变化的意义在于 。2.下图是两种有性生殖生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图,请据图回答:(1)甲是_倍体生物的体细胞,乙是_倍体生物的体细胞。(2)甲的一个染色体组含有_条染色体,如果由该生物的卵细胞单独培育成的生物的体细胞含有_个染色体组,该生物是_倍体。(3)图乙所示的个体与基因型为 aabbc
14、c 的个体交配,其 F1 代最多有_种表现型。3.下列是四个基因型不同的生物体细胞(有性生殖) ,请分析回答:(1)图 A 的生物是_倍体。(2)图 B 的生物是_倍体。(3)图 C 的生物体细胞含_个染色体组。(4)图 D 的生物体细胞含_个染色体组。4将基因型为 AA 和 aa 的两植株杂交,得到 F1,将 F1 植株再进一步做如下图解所示的处理,请分析回答:(1)乙植株的基因型是_,属于_倍体。(2)用乙植株的花粉直接培育出的后代属于_倍体,其基因型及比例是_。(3)丙植株的体细胞中有_个染色体组,基因型及比例是_。【答案】1.(1)细胞有丝分裂旺盛 抑制有丝分裂时纺锤体形成 (2)联会紊乱,不能形成正常生殖细胞(3)营养物质的含量高 (1)四 二 (2)3 二 单 (3)83 (1)四 (2)二 (3)一 (4)三4 (1)AAaa 四(多) (2)单 AAAaaa141 (3)三 AAAAAaAaa aaa 1551