2024届高考生物一轮复习第3单元变异育种和进化第1讲基因突变和基因重组学案新人教版必修2

2024届高考生物一轮复习第3单元变异育种和进化第1讲基因突

变和基因重组学案新人教版必修220230605299第1讲基因突变和基

因重组

考情研读•备考定位

考点展示核心素养

1.生命观念一一通过基因突变和基因重组的

基本原理，建立起进化与适应的观点。

1.阐明基因重组和基因突变及其意义。

2.理性思维一一通过基因突变与生物性状的

2.阐明基因突变的特征和原因。

关系、基因突变和基因重组的比较，提高归

纳与概括能力。

考点一基因突变

自主回顾•素养储备

基础梳理

1.变异类型的概述

不可遗传的变异

表现型=基因型+环境条件做变)

⑴“环境条件改变引起的变异”一定就是不可遗传的变异吗？不一定.(填“一定”

或“不一定”)。

(2)基因突变和染色体变异均属于突变，基因重组未引起新基因产生。其中在光学显微镜

下可见的可遗传变异为染色体变异，分子水平发生的变异为基因突变和基因重组，

只在减数分裂过程中发生的变异为基因重组，真、原核生物和病毒共有的变异类型为—

基因突变o

2.基因突变

(1)实例分析：镰刀型细胞贫血症

红细胞地L状■刀状易破裂，使人患溶11性贫血

蛋1白质-正r素

异常直接原因

（血红蛋白）

亚基酸谷气械多肽集上•个谷木上

被一个缥双酸替换

mRNA

根本原因

血红蛋门胆L”皿

基因H喊基对发生r2曳

基因G0*变G[T]A

（2）概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和法失，而引起的基因结构的改

变，叫做基因突变。

3.时间

主要发牛.在有丝分裂旧期或减数第一次分裂前的间期。

4.诱发因素（连线）

①物理因索、亚硝酸、修基类似物等

②化学因素某些病毒的遗传物质

③生物因案紫外线、x射纹及箕他辎射

5.突变特点

⑴普遍性：一切生物都可以发生。

（2）随机性：生物个体发育的任何时期和部位。

⑶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方向发生突变，产生一个以上的等位基因。

（5）多害少利性：可能破坏生物体与现有环境的协调关系。

6.意义

（1）新基因产生的途径。

⑵生物变异的根本来源。

⑶生物进化的_继垫__。

思维辨析

易错整合，判断正误。

⑴基因突变通常发生在DNA-RNA的过程中（X）

（2）病毒、大肠杆菌及动、植物都可发生基因突变（J）

⑶有丝分裂前期不会发生基因突变（X）

⑷基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因（X）

⑸在没有外界不良因素的影响下，生物不会发生基因突变（X）

⑹一个人是否患镰刀型细胞贫血症能通过光学显微镜观察到（V）

（7）基因突变产生的新基因不一定传递给后代（V）

⑻诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向（X）

延伸探究

热图导析：据图分析基因突变机理

息改变一

i

'a2

可逆性、

不定向性

(1)①©③分别表示引起基因突变的什么因素？

(2)④⑤©分别表示什么类型的基因突变？

(3)为什么在细胞分裂的间期易发生基因突变？

(4)基因突变一定产生等位基因吗？为什么？

［提示］(1)物理、生物、化学。

(2)增添、替换、缺失。

(3)细胞分裂的间期进行DNA复制，DNA复制时需要解旋成单链，单链DNA容易受到内、

外因素的影响而发生碱基的改变。

(4)不一定。真核生物基因突变一般可产生它的等位基因，而病毒和原核细胞中不存在等

位基因，其基因突变产生的是一个新基因。

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剖析难点-考点突破

重难精讲

1.基因突变概念图解

”口阴史.正常复制一AATTCCGC

TTAAGGCCTTAA（；GCC

复AATTACCCG

制

出

TTAATGGCC基

错

因

AATTA（：（；（；结

构

TTAATGCC改

变

AATTCC

2.类型

(1)显性突变：如a-.A,该突变一旦发生即可表现出相应性状。

(2)隐性突变：如A-a,突变性状一旦在牛.物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。

3.基因突变与性状的关系

(1)基因突变引起生物性状的改变

类型影响程度对氨基酸的影响(不考虑终止密码子)

替换小只改变1个(或不改变)氨基酸

增添大插入位置前不影响，影响插入位置后的序列

缺失大缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列

(2)基因突变未引起生物性状改变的原因

①突变发生在基因的表编码区。

②根据密码T的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。

③由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。

4.基因突变对子代的影响

(1)基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给

后代。

(2)如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。

啕脚4邛示.

由基因突变可联系的知识

(1)联系细胞分裂：在细胞分裂间期，DNA复制时，DNA分子双链打开，脱氧核甘酸链极

其不稳定，容易发生碱基对的变化。

(2)联系细胞癌变：癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致。

(3)联系生物育种：诱变育种就是利用基因突变的原理进行的。

(4)联系生物进化：基囚突变为生物进化提供原始材科。

精准命题

突破点基因突变的原理及特点

(典例剖析)

1(2020•邢台期末)用射线处理纯种小麦种子，使其体内一条染色体上的TD8

基因突变成S基因，导致编码的多肽链的第18位的亮氨酸替换为赖氨酸，从而导致该纯种小

麦种子发育为矮化的突变体小麦。下列叙述正确的是(A)

A.突变产生的S基因对TD8基因为显性

B.TD8基因和S基因的脱氧核中酸的排列顺序相同

C.TD8基因突变成S基因时基因结构没发生改变

D.TD8基因与S基因在同源染色体上的位置不同

［解析］根据题干信息“从而导致该纯种小麦种子发育为矮化的突变体小麦”可知，突

变产生的S基因对TD8基因为显性，A正确;基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或

替换，TD8基因突变成S基因，则TD8基因和S基因的脱氧,核甘酸的排列顺序不相同，B错误;

基因突变会导致基因结构发生改变，因此TD8基因突变成S基因时基因结构发生改变，C错误;

TD8基因与S基因是一对等位基因，它们在同源染色体上的位置相同，D错误。

II易错警示》

（1）基因突变WDM中碱基对的增添、缺失和替换

［点拨］①基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的

改变。

②有些病毒的遗传物质是RNA,RNA中碱基的增添、缺失和替换引起病毒性状改变，广义

上也称为基因突变。

（2）误认为基因突变会使得基因“位置”或“数目”发生改变或错将基因中“碱基对”

缺失视作“基因”缺失

［点拨］基因突变仅改变了基因内部结构，产生了新基因，并未改变基因位置，也夫改变

基因数量一一基因中碱基对缺失，只是成了新基因，即基因仍在，只是“以旧换新”，并非

“基因缺失”。

（3）将基因突变的结果“产生新基因”与“产生等位基因”混淆

［点拨］病毒和原核细胞的基因一般是单个存在的，穴存在等位基因。因此，真核生物基

因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。

（对应训练）

1.（2021•安徽宣城期末）如图为人体某DNA片段上的若干基因，I、II为无遗传效应的

片段，下列有关叙述正确的是（A）

A.基因a、b、c最本质的区别在于脱氧核甘酸的序列不同

B.片段I、II中发生碱基对的替换、增添和缺失属于基因突变

C.基因a、b、c转录时的模板链同为a链或B链

D.由基因突变引发的人类遗传病都不能直接通过显微镜检测

［解析］1、II为无遗传效应的片段，若其中发生碱基对的替换、增添和缺失，不属于

基因突变；不同的基因转录时的模板链不一定相同；由基因突变引发的人类遗传病如镰刀型

细胞贫血症能直接通过显微镜检测。

突破点基因突变对生物性状的影响

（典例剖析）

--M2（2021•福建漳州质检）下列与基因突变相关的叙述，正确的是（C>

A.基因突变可能导致DNA上的终止密码子提前或退后

B.若某雌雄异株植物的突变基因位于雄株X染色体上，子代雌株就会出现突变性状

C.如果-个基因的中部缺失1个碱基对，则其所控制合成的蛋白质可能减少多个氨基酸

0.基因发生突变，种群基因频率一定改变，就形成新物种

［解析］基因中碱基对的增添、缺失和替换，可能导致mRNA上的终止密码子提前或退后；

若突变基因为显性（设为A；,且突变雄株的基因型为X'Y,则子代中雌株全部表现为突变基因

控制的性状，若突变基因为隐性（设为a）,且突变雄株的基因型为XX雌株的基因型为X'X',

则子代不出现突变基因控制的性状：基因突变的结果是产生新的等位基因，种群基因频率一

定改变，但不一定形成新物种。

（对应训练）

2.（2020-山东枣庄模拟）野生型豌豆子叶黄色（Y）对突变型豌豆子叶绿色（y）为显性。Y

基因和y基因的翻译产物分别是SGR'蛋白和SGR'蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体，它们的

部分氨基酸序列如图。SGR'蛋白能促使叶绿素降解使子叶由绿色变为黄色；SGR，蛋白能减弱叶

绿素降解，使子叶维持“常绿”。下列叙述正确的是（B）

转运肽

（引导该蛋白进入叶绿体）

一------------、

1238187188189190

SCR，蛋白•…丁……N---------------------------SK1R--------

①②③

III

SGR嘴白--S•…”K----------------------------SKHIK---------

（注：序列中的字母表示氨基酸缩写，序列上方的数字表示该姐刘展在序

列中的位置.①、②、③表示发生突变的位点）

A.位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失

B.位点③的突变导致了该蛋白的功能减弱

C.黑暗条件下突变型豌豆子叶的叶绿素含量维持不变

D.Y基因突变为y基因的根本原因是碱基对发生缺失

［解析］①②处是碱基对的替换，SGH和SGK'都能进入叶绿体，说明①©处的突变没影

响蛋白的功能；由③处变异引起的突变型的SGR,.蛋白的功能改变，该蛋白调控叶绿素降解的

能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”；叶绿素的合成需要光照；Y基因突变

为y基因的根本原因是碱基对发生增添。

突破点显隐性突变的分析与判断

（典例剖析）

*■例3（2016•全国III卷）基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来

源。回答下列问题：

（1）基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者—少

（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以染色体为

单位的变异。

（3）基因突变既可由显性基因突变为隐性基因（隐性突变），也可由隐性基因突变为显性基

因（显性突变）。若某种白花授粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子

一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子_二_弋中能观察到该显性突变的性状；最

早在子二代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子三代中能分离得到显性突变纯

合体；最早在子二代中能分离得到隐性突变纯合体.

［解析］（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换而引起的基因结构的改变，

所涉及的碱基对的数目较少，而染色体变异会涉及染色体上基因数量或排列顺序的改变，较

基因突变所涉及的碱基对的数量多。（2）染色体数目变异有两类，一类是由细胞内个别染色体

的增加或减少而引起的，另一类是由细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少

而引起的。（3）对■于显性突变而言，由aa（亲代）茎《Aa（子代），则在子一代中即能观察到突

变性状，子二代会发生性状分离，且会出现AA的显性纯合子，但要分离得到AA的显性纯合

子，需在子三代中观察确定（即不发生性状分离的为纯合子）；对于隐性突变而言，由AA（亲

代）至至Aa（子一代），最早在子二代中能观察到该隐性性状的个体，隐.性性状一旦出现即能分

离得到隐性突变纯合体，因此最早在了•二代中能分离得到隐性突变纯合体。

（对应训练）

3.（2020•黄冈模拟）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

（C）

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，雄个休杂交，子代致死的均为雌性个休

［解析］若该突变为显性突变，则雌性个体（Z"W）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，则已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；若该突变为防性突变，则该种动物种群中雄性个体（Z'Z‘和Z'Z"）与雌性个体

（Z“W）的数量不相等，C错误;若该突变为隐性突变,则雌（Z%）、雄（Z'A和ZT）个体杂交,子

代致死的均为雌性（Z'W）个体，D正确。

考点二基因重组

自主回顾•素养储备

基础梳理

1.概念

有性生殖过程中

进行有性生殖的真核生物

1同性状的基因同新组合

2E.类型

(1)自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组

“而发生重组(如下图)。

(2)交叉互换型：位于同源染色体上的非等位基因随四分体的非姐妹染色单体间的交

义互换导致位于同源染色体上的非等位基因发生重组(如下图)«1

AA・・AA

(3)基因工程重组型：目的基因经运载体导入受体细胞,导致受体细胞中基因发

生重组(如下图)。

耐细质粒受体细胞

3.基因重组的结果

产生新的基因型,导致重•组性状出现。

4.意义

(1)是生物变异的来源之一:⑵为生物进化提供材料:⑶是形成生物多样性

的重要原因之一。

巧学妙记:…

巧判基因突变与基因重纨

偶尔出现一个一基因突变

变异个体数量一

出现一定比例一基因重组

思维辨析

易错整合，判断正误。

(1)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(J)

(2)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(X)

(3)Aa自交，因基因重组导致子代发生性状分离(X)

(4)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

(X)

(5)基因重组为生物进化提供了最根本的原材料(X)

(6)交叉互换和基因突变都能使染色体上原来的基因位置出现等位基因(J)

延伸探究

如图a、b为某二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像，请分析：

ab

(1)图a细胞处于什么时期？细胞中的1、2号染色体发生了什么变异？

(2)图b细胞处于什么时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生哪种变异？

(3)二倍体生物同源染色体的非姐妹染色单体间一定能发生交叉互换吗？为什么？

［提示］(1)图a细胞处于四分体时期。细胞中的1、2号染色体因交叉互换发生了基因重

组。

(2)图b细胞处于减数第一次分裂后期。该细胞名称为初级精母细胞。该时期细胞可发生

非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组。

(3)不一定。二倍体生物进行有性生殖产生生殖细胞的过程中(减数分裂时)，在四分体时

期，会有一定数量的同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换。

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剖析难点•考点突破

重难精讲

基因突变与基因重组的比较

项目基因突变基因重组

发生有丝分裂间期、减数第一次分裂前的

减数第一次分裂

时间间期

在一定外界或内部因素作用下，DNA减数第一次分裂过程中，同源染色体

发生

分子中发生碱基对的替换、增添和缺的非姐妹染色单体交叉互换，或非同

原因

失，引起基因结构的改变源染色体上非等位基因的自由组合

适用只适用于真核生物、有性生殖、细胞

所有生物都可以发生

范围核遗传

通过杂交育种使性状重组，可培育优

应用通过诱变育种培育新品种

良品种

结果产生新基因，控制新性状产生新的基因型，不产生新的基因

是生物变异的根本来源，生物进化的生物变异的重要来源，有利于生物进

意义

原始材料亿

通过基因突变产生新基因，为基因重组提供自由组合的新基因，基因突变是

联系

基因重组的基础

喝勒4苧示.

（1）交叉互换W基因重组。如果交叉互换发生在同源染色体之间叫基因重组；如果发生在

非同源染色体之间叫易位，属于染色体结构变异。

（2）精卵结合并没有发生基因重组。来自父方、母方的奥色体为同源染色体，每一对同源

染色体上都有控制同一性状的基因。

（3）基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重

组。

精准命题

突破点基因重组的概念

（典例剖析）

►►■例4（2020•鄂州期末）下列有关基因重组的叙述，错误的是（B）

A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组

B.两条非同源染色体之间互换片段也属于基因重组

C.肺炎双球菌的转化实验可以证明细菌之间也可以发生基因重组

I）.同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可引起基因重组

［解析］非同源染色体的自由组合能导致其上的非等位基因自由组合，即导致基因重组,

A正确；两条非同源染色体之间互换片段属于染色体结构变异（易位），B错误；肺炎双球菌的

转化实验可以证明细菌之间也可以发生基因重组，C正确；同源染色体的非姐妹染色单体之间

的交叉互换可引起基因重组，D正确。

II易错提醒》

1.基因重组只是原有基因间的重新组合。

2.自然条件下基因重组发生在配子形成过程中，而不是受精作用发生时。

3.基因重组一般发生于有性生殖产生配子的过程中，无性生殖的生物不发生，有性生殖

的个体体细胞增殖时也不会发生。

4.杂合子（Aa）自交产生的子代出现性状分离，不属于基因重组的原因是A、a控制的性

状是同一性状中的不同表现型，而非不同性状。

（对应训练）

4.（2021•东胜区期末）以下各项与基因重组无关的是（A）

A.基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离

B.YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型

C.“肺炎双球菌转化实验”中R型菌转变为S型菌

I）.是生物变异的主要来源，有利于产生多样化的基因组合的子代

［解析］基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离，这是基因分离的结果，与基因重

组无关；YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型，这是基因重组的结果；“肺炎双球菌

转化实验”中R型菌转变为S型菌的实质是基因重组；基因重:组是生物变异的主要来源，有

利于产生多样化的基因组合的子代。

突破点辨析基因突变和基因重组

（典例剖析）

►►■例5（2020•张家港模拟）如图是某二倍体（AABb）动物的几个细胞分裂示意弱。据

图判断错误的是（D）

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

【）.甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代

［解析］甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图，其基因型为AABb,由图分

析可知，甲图表示有丝分裂后期，染色体上基因A与a不同，是基因突变的结果，A正确；乙

图表示减数第二次分裂后期，其染色体上基因A与a不同，表明该动物在减数第一次分裂前

的间期发生了基因突变，B正确；丙图也表示减数第二次分裂后期，基因B与b所在的染色体

颜色不一致，是减数第一次分裂时发生了交叉互换造成的，C正确；甲细胞分裂后产生体细胞,

其产生的变异一般不遗传给后代，【）错误。

II技巧点拨》

基因重组和基因突变判断方法

（1）根据亲代基因型判断：

①如果亲代基因型为BB或bb,而后代中出现b或B的原因是基因突变。

②如果亲代细胞的基因型为Bb,而子代细胞中出现BB或bb的原因是基因突变或交叉互

换。

（2）根据细胞分裂方式判断：

①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突变。

图甲

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。

（3）根据染色体图示判断：

①如果是有丝分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因不同，则为基因突变的结果。

（如图甲）

②如果是减数第一次分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因（同白或同黑）不同，

则为基因突变的结果。（如图甲）

③如果是减数第二次分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因（颜色不一致）不同，

则为交叉互换（基因重组）的结果。（如图乙）

（对应训练）

5.（2021•龙岩期末）下列有关基因突变与基因重组的叙述，正确的是（C）

A.基因突变的不定向性是指基因突变可发生在个体发育的任何时期

B.基因重组是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料

C.基因突变是广泛存在的，且对生物自身大多是有害的

D.同源染色体上的非等位基因自由组合可实现基因重组

［解析］基因突变的陵机性是指基因突变可发生在人体发育的任何时期，基因突变的不

定向性表现为一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，A错误；基因

突变是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料，B错误；基因突变是广泛存在的，且对

生物自身大多是有害的，C正确；非同源染色体上的非等位基因自由组合可实现基因重组，D

错误。

课末总结

知识导图•思维缕析

学科素养-核心释疑

1.下图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株（纯种）的一个A基因和乙

植株（纯种）的一个B基因发生突变的过程（已知A基因和B基因是独立遗传的），请分析该过

程，回答下列问题：

AGC

AGG——>a基因（Wl茎）

甲ALbXKT1rGCr

TGCACG

TCC——►AM火（扁茎）

AM因TGC

CAA

CAA-------b*因(HRf-)

CCA突变-GTT

OCTCCA

「「T」r

B基因K*1-B基因（缺刻叶）

GOT

（1）上述两个基因发生突变是由于一个碱基的替换（或碱基对•改变或基因结构的改变）引

起的。

（2）乙植株发生基因突变后，该植株及其子•代均不能表现突变性状，其原因是该突变为

隐性突变，且基因突变发生在乙植株的体细胞中，不能通过有性生殖传递给子代。可月什么

方法让其后代表现出突变性状？取发生基因突变部位的匆织细胞，通过组织培养技术获得试

管苗，让其自交，其子代即可表现出突变性状。

（3）该种植物野生型都为矮茎，现在野生种群中发现生长着少数高茎植株。若已证明高茎

为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，二是隐性突变，请设计一个简单的实验方案

加以判定。选用多株突变型植株白花传粉，若后代出现野生型，则为显性突变所致；若后代

全为突变型，则为隐性突变所致。

2.基因重组的准确描述是在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新

组合。

3.同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是产生新基因

组合的机会多。

探究高考・明确考向

1.（2018•江苏卷，15）下列过程不涉及基因突变的是（C）

A.经紫外线照射后，获得红色素产量更高的红酵母

B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基

C.黄瓜开花阶段用2,4—1）诱导产生更多雌花，提高产量

D.香烟中的苯并花使抑癌基因中的碱基发生替换，增加患癌风险

［解析］A错：基因突变是指由DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等引起的基因结构

的改变。紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA,从而引起基因突变。B错：运用

CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基能引起基因结构的改变，属于基因突变。C对：

2,4-D属于生长素类似物，其促进黄瓜产生更多雌花不涉及基因突变。D错：香烟中的苯并

花使抑癌基因中的碱基发生替换，导致抑癌基因的结构发生改变，属广基因突变。

2.（2018•全国卷I,6）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可在添加了氨基欧乙的

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间后，

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，下列说法不

合理的是（C）

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的

C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X

D.突变体M和51在混合培养期间发生了DNA转移

［解析］A对：突变体M不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生

长，说明该突变体不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失。B对：大

肠杆菌属于原核生物，自然条件下其变异类型只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突

变而得来的。C错：大肠杆菌的遗传物质是D5IA,突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得

到X。【）对：突变体M和N在混合培养期间发生了DMA转哆，使基因重组，产生了新的大肠杆

菌X。

3.（2020•山东卷，23）玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出

雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全

显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由

于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置

及其产生的影响，进行了以下实验：

实验一:品系M（TsTs）X甲（Atsts）fR中抗螟：非抗螟约为1：1

实验二：品系M（TsTs）X乙（Atsts）一艮中抗螟矮株：非抗螟正常株高约为1：1

（1）实验一中作为母本的是实验二的件中非抗螟植株的性别表现为雌雄同株

（填:“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株”和“雌株”：。

(2)选取实验一的R抗螟植株自交，色中抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株约为

2：1：1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因至(填：“是”或“不是”)位于同一

条染色体上，肉中抗螟雌株的基因型是AAtsts.若将段中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，

子代的表现型及比例为抗螟雌雄同株：抗螟雌株=1：；。

(3)选取实验二的R抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌旌同株：抗螟矮株雌株：非抗螟正常

株高雌雄同株：非抗螟正常株高雌株约为3：1：3：1,由此可知，乙中转入的A基因不位

于—(填：“位于”或“不位于”)2号染色体上，理由是—抗螟性状与性别性状间是自由组

合的，因此A基因不位于Ts、is基因所在的2号染色体上。E中抗螟矮株所占比例低于预

期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对件的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一

影响最可能是含A基因的雄配子不育°Fz抗螟矮株中ts基因的频率为1/2,为了保存

抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植

后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为1/6。

［解析］(1)根据题意和实验结果可知，实验一中玉米雌雄同株”的基因型为TsTs,为雌

雄同株，而甲品系的基因型为tsts,为雌株，只能做母本，根据以上分析可知，实验二中F.

的非抗螟植株基因型为OOTsts,因此为雌雄同株。(2)实验一的BAOTsts抗螟雌雄同株自交，

后代F2为1AAtsts抗蚊雌株：2AOTsts抗蝇雌雄同株：IQOTsTs非抗螟雌雄同株，符合基因分

离定律的结果，说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上，后代中抗螟雌株的基

因型为AAtsls,将F?中AAlsls抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交，AAlsts抗螟雌株

只产生一种配子Ats,AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子，即Ats、OTs,则后代为

AAtsts抗螟雌株：AOTsts抗螟雌雄同株=1：1。(3)根据以上分析可知，实验二中选取

F.AOTsts抗螟矮株雌雄同株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株：

非抗螟雌株=3：1：3：1,其中雌雄同株：雌株=3：1,抗螟：非抗螟=1：1,说明抗螟性

状与性别之间发生了自由组合现象，故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上，且L中抗

螟矮株所占比例小于理论值，说明A基因除导致植株矮小外，还影响了R的繁殖，根据实验

结果可知，在实验二的R中，后代AOTsts抗螟矮株雌雄同株：OOTsts非抗螟正常株高雌雄同

株=1：1,则说明含A基因的卵细胞发育正常，而Fz中抗螟矮株所占比例小于理论值，故推

测最可能是R产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs和()ts两种，才

导致自中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。实验二的F2中雌雄同株：雌株=3：1,故Fz

中抗螟矮植株中ts的基因频率不变，仍然为1/2：F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为

l/3AOTsTs>2/3AOTsts,雌株基因型为AOtsts,由于件含基因A的雄配子不育,则l/3A0TsTs.

2/3AOTsts产生的雄配子为2/3OTs、l/3Ots,AOtsts产生的雌配子为l/2Ats、l/2Ots,故雌

株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为1/2X"3=1/6。

第2讲染色体变异与育种

一、选择题（每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求）

1.下列有关生物变异的说法，不正确的是（A）

A.DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换，一定导致基因突变

B.基因重组是生物变异的重要来源，一般发生在有性生殖的过程中

C.多倍体育种可以打破物种间的生殖隔离，产生可育后代

D.染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变

［解析］1）\A分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定是基因突变，只有引起了基因结构

的变化，才是基因突变，A项错误；基因重组一般发生在有性生殖的减数分裂过程中，B项正

确；通过多倍体育种，可以打破物种间的生殖隔离，产生可育后代，如六倍体普通小麦和二

倍体黑麦通过杂交和染色体加倍，可以培育出可育的八倍体小黑麦，C项正确；染色体结构变

异包括缺失、重复、倒位和易位，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，I）项

正确。

2.下列关于染色体变异及其应用的叙述，正确的是：B）

A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异

B.三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关

C.用秋水仙素处理单倍体植株萌发的种子或幼苗，一定能获得纯合子

D.体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体

［解析］染色体增加某一片段属于染色体结构变异，往往对生物体不利，A错误；三倍体

西瓜植株在减数分裂过程口，同源染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞，所以高度不

育与同源染色体联会行为有关，B正确；用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗，获得的植株不一

定是纯合子，且单倍体植株不是由种子发育而来，而是由配子发育而来，C错误；含有三个或

三个以上染色体组的个体不一定是多倍体。如果该生物体是由配子发育而来，则为单倍体；

如果该生物体是由受精卵发育而来，则为多倍体，D错误。

3.（2020•山东高考模拟）果蝇的性别决定是XY型，性染色体数目异常会影响果蝇的性

别特征甚至使果蝇死亡，如性染色体组成X0的个体为雄性，XXX、0Y的个体胚胎致死。果蝇

红眼和白眼分别由基因R和r控制。某同学发现一只异常果蝇，该果蝇左半侧表现为白眼雄

性，右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常，且第一次分裂形成的

两个细胞核中只有一个细胞核发生变异，则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能

是（A）

A.XKX-；含基因R的X染色体丢失

B.XX；含基因r的X染色体丢失

C.XKXr：含基因r的X染色体结构变异

D.XY；含基因R的X染色体结构变异

［解析］由题意可知，该果蝇一半为白眼雄性，可能的基因型为X3或X'O；另一半为红

眼雌性，基因型可能为或x'、而该果蝇受精卵正常，第一次分裂产生的一个细胞异常。

若①受精卵为X'Y或X'O,则不会出现一半的红眼雌性；②受精卵为父父，不会出现一半的白

眼雄性;③受精卵只有为xT且父丢失后，才可能出现一半白眼雄性（X'O）,一半红眼雌性（XX）。

故选A。

4.（2020-山东省淄博市高三三模）普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两

个品种，下图示甲、乙两个实验小组的育种实验方案。下列叙述错误的是（C）

乙组

甲组P高秆抗病X矮秆易感病

p高秆抗病X矮秆易感病1

1R高秆抗病

Fi高秆抗病1

1花药离体培养

段矮秆抗病I1

Fz矮秆抗病11

A.甲组进行杂交育种，原理是基因重组

B.通过杂交可以集中两个亲本的优良基因

C.矮秆抗病I【中全部基因纯合，能稳定遗传

D.矮秆抗病I中能稳定遗传的占1/3

［解析］甲组进行的是杂交育种，其原理是基因重组，A正确；通过杂交可以将两个亲本

的优良基因t和R集中在•起，B正确；R的基因型为TtMr,通过花药离体培养得到的矮秆抗

病II的基因型为tR,属于单倍体，不能产生后代，C错误；FKTtRr）自交所得R中的矮秆抗病

I的基因型及其比例为ttRR：ttRr=l:2,其中基因型为ttRR的个体能稳定遗传，占1/3,

D正确。故选C。

5.（2020-山东省威海市高三一模）细胞中断裂的染色体片段在细胞分裂末期不能进入子

细胞核内，会形成核外团块，称为微核。下列相关叙述错误的是（D）

A.用光学显微镜可以观察到细胞中的微核

B.细胞分裂末期形成的子细胞核外有核膜包裹

C.微核不能进入子细胞核可能是由「无纺锤丝牵引

D.形成微核的细胞发生了染色体数目变异

［解析］微核由断裂的染色体片段形成，用光学显微镜可以观察到，A正确；细胞分裂末

期核膜会重建，故形成的子细胞核外有核膜包裹，B正确；可能由于无纺锤丝牵引，微核不能

进入子细胞核，C正确；形成微核的细胞发生了染色体结构变异，D错误。故选D。

6.（2020•山西运城市高三期末）在某基因型为aa的二倍体水稻根尖中，发现一个如图

所示的细胞（图中I、H表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常），以下分析合理的是

B)

A.A基因产生的原因一定是发生了碱基对的替换

B.该细胞没有发生基因自由组合而一定发生了染色体变异

C.该细胞产生的变异一定能在光学显微镜下直接观察到

D.该细胞的II号染色体有3条，故该细胞中一定含有三个染色体组

［解析］水稻根尖细胞进行有丝分裂，A基因产生的原因可能是该过程中发生了基因突

变，基因突变是指碱基对的增添、替换或缺失引起的，A错误；细胞中II号染色体是3条，

一定发生了染色体变异，基因的自由组合发生在减数分裂过程中，根尖细胞发生的是有丝分

裂，B正确：基因突变不能用光学显微镜直接进行观察，C错误：据题干信息可知，水稻是基

因型为aa的二倍体，含有两个染色体组，D错误。

7.（2021•威海模拟）利用基因型为Aa的二倍体植株培育三倍体幼苗，其途径如图所示。

下列叙述正确的是（D）

2〃（二倍体①4”（四倍体一］

植株）一植株）