新人教（2019）生物必修2课件：5.1基因突变和基因重组(共74张PPT)

(共74张PPT)
1.阐述基因突变的概念、原因、特点及意义。
2.说出细胞癌变和基因突变的关系。
3.简述基因重组的概念、类型及意义。
学习目标
1.生命观念：结构与功能观，理解基因突变和基因重组引发的可遗传变异。
2.社会责任：基于对癌变机理的了解，积极宣传癌症的预防与治疗。
素养要求
第1节　基因突变和基因重组
新人教（2019）生物必修2课件
基因突变
01
梳理教材知识 夯实基础
1.基因突变实例：镰状细胞贫血(也叫镰刀型细胞贫血症)
(1)致病机理
溶血性
正常
异常
(2)病理诊断：镰状细胞贫血是由于基因的 改变引起的一种遗传病，是基因通过控制 的结构， 控制生物体性状的典例。
3.基因突变的遗传性：基因突变若发生在 中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在 中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过 生殖遗传。
一个碱基对
蛋白质
直接
替换
增添
缺失
碱基序列
配子
体细胞
无性
4.细胞的癌变
(1)原因：人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。
①一般来说， 表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因 而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。
② 表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性 ，也可能引起细胞癌变。
原癌基因
一旦突变或过量表达
抑癌基因
减弱或失去活性
(2)癌细胞的特征
能够 增殖， 发生显著变化，细胞膜上的 等物质减少，细胞之间的 显著降低，容易在体内分散和转移，等等。
5.基因突变的原因、特点和意义
(1)原因
无限
形态结构
糖蛋白
外因
内因： 偶尔发生错误等
物理因素：如 、X射线及其他辐射等
化学因素：如 、碱基类似物等
生物因素：某些 等
黏着性
紫外线
亚硝酸盐
病毒的遗传物质
DNA复制
(2)特点
(3)意义
①产生 的途径。
②生物变异的 。
③为生物进化提供了丰富的 。
：在生物界中普遍存在
：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细
　胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位
不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等
　位基因
：在自然状态下，突变频率很低
普遍性
随机性
低频性
新基因
根本来源
原材料
6.诱变育种：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高 ，创造人类需要的生物新品种。
突变率
辨析易错易混 练前清障
(1)下图表示双链DNA分子上的若干片段，请据图判断：
基因1 非基因片段 基因2
①DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变，叫作基因突变(　　)
②基因突变改变了基因的数量和位置(　　)
③基因突变的结果一定是产生等位基因(　　)
④基因突变在光学显微镜下不可见(　　)
×
×
×
√
(2)癌细胞表面糖蛋白减少，使得细胞容易扩散并无限增殖(　　)
(3)与癌变有关的基因，只存在于癌细胞中(　　)
(4)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，这体现了基因突变的随机性(　　)
×
×
×
思考延伸拓展 强化素养
1.请分析基因突变对氨基酸序列的影响。
碱基 影响范围 对氨基酸序列的影响
替换 ___ 一般只改变 个氨基酸或 氨基酸序列
增添 ___ 一般不影响插入位置 的序列，而影响插入位置___的序列
缺失 ___ 一般不影响缺失位置 的序列，而影响缺失位置___的序列
小
一
不改变
大
前
后
大
前
后
2.(1)碱基发生替换时，出现哪种情况会对蛋白质的相对分子质量影响较大？
提示　当突变后的基因转录的mRNA上终止密码子位置发生改变(提前或延后出现)。
(2)碱基发生增添或缺失时，增添或缺失多少个碱基对蛋白质的结构影响最小？
提示　3个。
3.有同学认为，基因突变并不一定会导致生物性状的改变，你是否认同其观点？请阐述你的理由。
提示　认同。基因突变不一定使生物性状改变，原因有(1)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。
(2)基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。
(3)基因突变可能发生在非编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中。
(4)改变蛋白质中个别氨基酸，但蛋白质的功能不变。
(5)性状表现是遗传物质和环境因素共同作用的结果，因而在某些环境条件下，基因的改变可能并不会在性状上表现出来。
4.基因突变易发生在什么时期？为什么易发生在该时期？
提示　基因突变易发生在细胞分裂前的间期。因为DNA复制时，先解旋为单链，单链DNA的稳定性会大大降低，极易受到外界因素的干扰而发生碱基的改变。
归纳总结
基因突变的“一定”和“不一定”
(1)基因突变一定能引起基因中碱基排列顺序的改变。
(2)基因突变不一定能引起生物性状的改变。
(3)基因突变不一定都能产生等位基因
病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，病毒和原核生物基因突变产生的是一个新基因，而不是等位基因。
(4)基因突变不一定都能遗传给后代
①基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不能遗传，但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖传递给后代。
②基因突变如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。
基因重组
02
梳理教材知识 夯实基础
1.概念：在生物体进行 的过程中， 的基因的重新组合。
2.类型
(1)交换型
在减数分裂Ⅰ四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，位于同源染色体上的等位基因有时会随着 之间的互换而发生交换，导致_________上的基因重组。
(2)自由组合型
生物体通过减数分裂形成配子时，在减数分裂Ⅰ后期，随着_____________的自由组合， 上的 也自由组合。
有性生殖
控制不同性状
非姐妹染色单体
染色单体
非同源染色体
非同源染色体
非等位基因
3.意义
有性生殖过程中的基因重组能够使产生的配子种类多样化，进而产生_________多样化的子代，也是生物变异的来源之一，对生物的 具有重要意义。
基因组合
进化
辨析易错易混 练前清障
(1)基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离与基因重组有关(　　)
(2)一对同源染色体可能存在基因重组(　　)
(3)基因重组一定会产生新的性状(　　)
(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
(　　)
×
√
×
×
思考延伸拓展 强化素养
如图分别代表基因重组的两种类型，请分析回答下列问题：
(1)图中发生基因重组的分别是什么基因？
提示　交换过程中是染色单体上的基因发生基因重组；自由组合过程中是非同源染色体上的非等位基因发生基因重组。
(2)从配子的角度分析，图述两种类型的基因重组有什么共同点？
(3)精子与卵细胞随机结合过程中进行基因重组吗？受精作用的意义是什么？
提示　都使产生的配子种类多样化。
提示　不进行。重组性状要在后代中表现出来，一般要通过精子与卵细胞的受精作用结合后产生的新个体来实现。
归纳总结
基因突变和基因重组的比较
项目 基因突变 基因重组
变异实质 基因碱基序列发生改变 控制不同性状的基因重新组合
时间 主要发生在细胞分裂前的间期 减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ后期
原因 DNA分子复制时，在外界因素或自身因素的作用下，引起基因中的碱基的改变 (替换、增添或缺失) 同源染色体的非姐妹染色单体间互换，以及非同源染色体之间自由组合
可能性 可能性小，突变频率很低 普遍发生在有性生殖过程中，产生的变异多
适用 范围 所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性 通常发生在真核生物的有性生殖过程中
结果 产生新的基因和基因型 产生新的基因型
意义 是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了丰富的原材料 是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义
联系 ①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者均产生新的基因型，可能产生新的表型
梳理网络　要语必背
03
1.基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。
2.基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料。
3.基因重组是指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。基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。
4.基因重组来源于生物体通过减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因的自由组合及同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
随堂演练　知识落实
04
1.(2020·山东泰安一中月考)某镰状细胞贫血患者因血红蛋白基因发生突变，导致血红蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸。下列有关叙述不正确的是
A.患者血红蛋白mRNA的碱基序列与正常人不同
B.患者红细胞中血红蛋白的空间结构与正常人不同
C.患者细胞中携带谷氨酸的tRNA与正常人不同
D.此病症可通过电子显微镜观察进行检测
√
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解析　由于患者红细胞中血红蛋白的基因碱基序列发生改变，因此转录形成的mRNA的碱基序列发生改变，与正常人不同，A项正确；
患者红细胞中血红蛋白的空间结构发生了改变，B项正确；
患者细胞中携带谷氨酸的tRNA没有发生改变，与正常人相同，C项错误；
此病症可通过电子显微镜观察红细胞的形态进行检测，D项正确。
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2.基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，关于这种改变的说法正确的是
①若发生在配子形成过程中，可以通过有性生殖遗传给后代
②若发生在体细胞中，一定不能遗传
③若发生在人的体细胞中有可能发展为癌细胞
④都是外来因素引起的
A.①②③④　　B.①③④　　C.①③　　D.①②③
√
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解析　基因突变若发生在配子形成过程中，可以通过有性生殖遗传给后代，①正确；
有些植物体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传给后代，②错误；
正常细胞中原癌基因和抑癌基因突变，可能导致细胞癌变，③正确；
引起基因突变的因素有外因和内因两个方面，④错误。
综上所述，C正确。
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3.下列关于癌细胞的叙述，错误的是
A.癌细胞具有无限增殖的能力
B.细胞癌变可以由病毒感染引发
C.原癌基因只存在于癌细胞中
D.癌细胞的转移与细胞间黏着性降低有关
√
解析　癌细胞的主要特征是细胞分裂次数不受限制，能无限增殖，A正确；
导致细胞癌变的致癌因子有物理因素、化学因素和生物因素，B正确；
所有细胞中均有原癌基因，癌细胞中原癌基因突变为癌基因，C错误；
癌细胞容易转移是因细胞表面糖蛋白等物质减少，细胞间黏着性显著降低，D正确。
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4.(2020·陕西西安高二检测)周期性共济失调症是一种由编码细胞膜上钙离子通道蛋白的基因发生突变，其mRNA的长度不变，但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常而导致的遗传病。下列有关该病的叙述，正确的是
A.翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基的缺失
B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变
C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D.该病可能是由于碱基的替换而导致终止密码子提前出现
√
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解析　根据题干信息“其mRNA的长度不变，但合成的肽链缩短”可知，编码的基因发生了碱基的替换，该病可能是由于碱基的替换而导致终止密码子提前出现，A项错误、D项正确；
突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变，B项错误；
该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C项错误。
5.下列关于基因重组的叙述，不正确的是
A.基因重组发生在精卵结合形成受精卵的过程中
B.一对等位基因不存在基因重组，但一对同源染色体上存在基因重组
C.肺炎链球菌转化实验中，R型细菌转变为S型细菌的实质是基因重组
D.有丝分裂过程中一般不发生基因重组
√
解析　基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中，A项错误。
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6.由于基因突变导致蛋白质的一个赖氨酸发生了改变。根据下列图表信息回答问题：
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第一个 碱基 第二个碱基 第三个
碱基
U C A G A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U
C
A
G
(1)图中Ⅰ过程发生的场所是________。
核糖体
解析　过程Ⅰ表示翻译过程，它发生在核糖体上。
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(2)除赖氨酸以外，图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小？_______，原因是_________________________________。
丝氨酸
解析　从赖氨酸所在的位置向上或向左、右与之在同一直线上的有甲硫氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、精氨酸、天冬酰胺，它们与赖氨酸所对应的密码子均只有一个碱基之差，而丝氨酸对应的密码子与之有两个碱基之差。
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要同时突变两个碱基才能变为丝氨酸
(3)若图中X是甲硫氨酸，且②链与⑤链这两条模板链只有一个碱基不同，那么⑤链不同于②链上的那个碱基是___。
A
解析　甲硫氨酸对应的密码子是AUG，而与之有一个碱基之差的赖氨酸对应的密码子是AAG，所以⑤链上与mRNA中U相对应的碱基是A。
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(4)从表中可看出密码子具有______的特点，它对生物体生存和发展的意义是_________________________。
简并
解析　通过表中信息可以看出，表中的一个氨基酸对应着多种密码子，说明密码子具有简并的特点，所以当生物发生基因突变时，其对应的氨基酸不一定改变，有利于保证生物遗传性状的稳定性。
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保证生物遗传性状的稳定性
课时对点练
05
A组　基础对点练
题组一　基因突变
1.(2019·天津静海一中高一月考)基因D因碱基A/T替换为G/C而突变成基因d，则下列各项中一定发生改变的是
A.d基因在染色体上的位置　　　B.d基因中的氢键数目
C.d基因编码的蛋白质的结构　　D.d基因中嘌呤碱基所占比例
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√
解析　D和d是等位基因，位于同源染色体的相同位置上，A不符合题意；
碱基A/T之间有两个氢键，G/C之间有三个氢键，d基因中的氢键数目与D基因中的相比会发生改变，B符合题意；
由于密码子的简并等原因，基因突变后的密码子决定的氨基酸可能不变，即d基因编码的蛋白质的结构可能不变，C不符合题意；
双链DNA分子中嘌呤与嘧啶的数目始终是相等的，D不符合题意。
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2.在某白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中
A.花色基因的碱基组成　　B.花色基因的碱基序列
C.细胞的DNA含量　　　　D.细胞的RNA含量
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解析　基因突变不改变花色基因的碱基组成，基因中均含有A、T、C、G四种碱基，A项错误；
基因突变是碱基的替换、增添或缺失，其结果是基因的碱基序列发生改变，B项正确；
基因突变不会改变细胞中DNA分子的含量，C项错误；
细胞中RNA的含量与细胞中蛋白质合成功能强弱有关，D项错误。
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3.自然界中，一种生物体中某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因的改变最可能是
A.突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添或缺失
B.突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添或缺失
C.突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添或缺失
D.突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添或缺失
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
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解析　突变基因1与正常基因决定的氨基酸序列相同，说明可能是替换了一个碱基；突变基因2与正常基因决定的氨基酸序列相比，只有第二个氨基酸的种类不同，说明可能是替换了一个碱基；突变基因3与正常基因决定的氨基酸序列相比，第三、第四和第五个氨基酸都不同，可能是由一个碱基的增添或缺失导致密码子的重新排序引起的。
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4.检测癌细胞有多种方法。切取一块组织鉴定其是否发生癌变，可用光学显微镜观察
A.细胞中染色体数目是否改变　　B.细胞原癌基因是否发生突变
C.细胞的形态是否改变　　　　　D.细胞膜上的糖蛋白是否减少
√
解析　细胞癌变的根本原因不是染色体数目的改变，而是原癌基因或抑癌基因发生突变，基因突变在光学显微镜下观察不到，A、B项错误；
癌细胞的主要特征之一是形态结构发生显著变化，例如，正常的成纤维细胞呈扁平梭形，其癌变后变成球形，可用光学显微镜观察，C项正确；
癌细胞表面的糖蛋白减少，但糖蛋白在光学显微镜下观察不到，D项错误。
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5.如图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间关系的三种情况。下列说法正确的是
①a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性
②c是符合人们生产要求的变异类型
③青霉菌在诱变剂的作用下发生了基因突变
A.①③　　B.①②　　C.②③　　D.①②③
解析　从图中看，d产量最高，是最符合人们生产要求的变异类型，②错误。
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6.诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点，下列分析正确的是
①结实率低，发育迟缓
②提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型
③大幅度改良某些性状
④人们可以通过定向诱导，得到符合要求的新品种
⑤有利个体不多，需要大量的材料
A.①④　　B.②③⑤　　C.①④⑤　　D.①②④
√
解析　结实率低，发育迟缓不是诱变育种的特点，故①错误；
基因突变是不定向的，不能诱导定向突变，故④错误。
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题组二　基因重组
7.下列有关基因重组的说法，不正确的是
A.基因重组可以产生新的基因
B.基因重组是生物变异的来源之一
C.基因重组可以产生新的基因型
D.基因重组能产生新的性状组合
√
解析　一般情况下，基因重组是原有基因在减数分裂过程中的重新组合，不能产生新基因，可以产生新的基因型，A项错误。
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8.如图所示，下列遗传图解中可以发生基因重组的过程是
A.①②④⑤　　B.①②③　　C.④⑤　　D.③⑥
解析　基因重组发生在减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ后期，且发生在至少两对等位基因之间，符合要求的为图中的④⑤。
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9.下列关于基因重组的说法不正确的是
A.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属于基
　因重组
B.在减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部
　互换，可导致基因重组
C.减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组
D.一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能
√
解析　在减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的局部互换，可导致基因重组，B错误。
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10.图甲表示人类镰状细胞贫血的病
因，图乙是一个家族中该病的遗传
系谱图(控制基因为B与b)，请据图
回答下列问题：
注：谷氨酸的密码子是GAA、GAG。
(1)图中①②表示的遗传信息流动过程分别是：
①__________；②______。
(2)α链碱基组成为_____，β链碱基组成为______。
(3)人类镰状细胞贫血的致病基因位于___染色体上，属于___性遗传病。
DNA复制
转录
CAT
GUA
常
隐
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(4)Ⅱ6的基因型是____，Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生一患病男孩的概率是___，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为_____。
(5)人类镰状细胞贫血是由__________产生的一种遗传病。
Bb
BB
基因突变
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B组　综合强化练
11.杰弗里·霍尔等人因发现了控制昼夜节律的分子机制，获得了2017年诺贝尔生理学或医学奖。研究中发现若改变果蝇体内一组特定基因，其昼夜节律就会被改变，这组基因被命名为周期基因。这个发现向人们揭示出天然生物钟是由遗传基因决定的。下列相关叙述错误的是
A.基因突变一定引起基因碱基序列的改变，从而可能改变生物体的性状
B.控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2
C.没有细胞结构的病毒体内也可以发生基因突变
D.科学家用光学显微镜观察基因的变化
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解析　基因突变一定引起基因碱基序列的改变，但由于密码子的简并等原因，基因突变不一定能改变生物体的性状，A项正确；
基因突变具有不定向性，控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2，B项正确；
没有细胞结构的病毒体内也有遗传物质，也会发生基因突变，C项正确；
基因的变化属于分子水平上的改变，在光学显微镜下是无法观察到的，D项错误。
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12.(2020·云南曲靖一中月考)下图中a、b、c表示某一条染色体的一个DNA分子上相邻的3个基因，m、n为不具有遗传效应的DNA片段。下列相关叙述错误的是
A.基因a、b、c中若发生碱基的增添、缺
　失或替换，必然导致a、b、c基因分子
　碱基序列的改变
B.m、n片段中发生碱基的增添、缺失或替换，不属于基因突变
C.基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性
D.在生物个体发育的不同时期，基因a、b、c不一定都能表达
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√
解析　根据基因突变的概念可知，图中基因a、b、c中若发生碱基的增添、缺失或替换，必然导致a、b、c基因碱基序列的改变，A项正确；
m、n为不具有遗传效应的DNA片段，也
可能发生碱基的增添、缺失或替换，但不
属于基因突变，B项正确；
基因突变具有普遍性是指基因突变普遍存在于各种生物中，图中基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性，C项错误；
在生物个体发育的不同时期，细胞内基因选择性表达，即图中基因a、b、c不一定都能表达，D项正确。
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13.5－溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物，在含有Bu的培养基上培养某大肠杆菌，得到少数突变型大肠杆菌，突变型大肠杆菌中的碱基
数目不变，但　 　的碱基比例略小于原大肠杆菌，这表明Bu诱发突变的机制是
A.阻止碱基正常配对
B.断裂DNA链中脱氧核糖与磷酸间的化学键
C.诱发DNA链发生碱基种类置换
D.诱发DNA链发生碱基序列变化
√
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解析　5－溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物，大肠杆菌的DNA在含Bu的培养基上复制时，少数Bu代替T作为原料，导致 的碱基比例略小于原大肠杆菌，所以这是碱基种类发生了置换所致。
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14.如图是某基因型为Aa个体的细胞不同分裂时期的图像，请根据图像判定每个细胞发生的变异类型
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　②基因突变或基因重组　③基因重组
√
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解析　①为有丝分裂的中期，
②为有丝分裂的后期，由于
有丝分裂的过程中不能进行
基因重组，故姐妹染色体单
体或姐妹染色单体分开形成
的染色体上含有等位基因的原因只能是基因突变；
③为减数分裂Ⅱ的后期，姐妹染色单体分开形成的染色体上含有等位基因的原因可能是基因突变或基因重组。
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15.如图a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法正确的是
A.只有过程a、b能发生基因突变
B.基因重组主要是通过过程c和过程d
　来实现的
C.过程b和过程a的主要差异之一是同
　源染色体的联会
D.过程d和过程b的主要差异之一是姐妹染色单体的分离
√
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解析　过程a表示有丝分裂，过程b表示减数分裂，过程c表示受精作用，过程d表示个体发育过程(细胞分裂和分化)。基因突变可发生在个体发育的任何时期，但主要集中在细胞分裂前的间期，A错误；
基因重组发生在减数分裂过程中，B错误；
减数分裂和有丝分裂的主要差异在于减
数分裂过程发生同源染色体联会、分离
及其非姐妹染色单体之间的互换，D错误。
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16.(2018·全国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
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N在混合培养期间发生了DNA转移
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解析　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，A项正确；
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，B项正确；
大肠杆菌的遗传物质是DNA，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X，C项错误；
突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移，使基因重组，产生了新的大肠杆菌X，D项正确。
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17.已知小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的，共有四种表型：黑色(A_B_)、
褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。
(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细
胞，1位点为A基因，2位点为a基因，某同学认为该现象
出现的原因可能是基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的互换。
①若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞产生的配子的基因型是_________________。
②若是发生基因突变，且为隐性突变，该初级精母细胞产生的配子的基因型是____________或____________。
AB、Ab、aB、ab
AB、aB、ab
Ab、ab、aB
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(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果，设计了如下实验：
实验方案：用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为_____的雌性个体进行交配，观察子代的表型。
结果预测：①如果子代_______________________
_____________，则为发生了同源染色体非姐妹染
色体单体间的互换。
②如果子代_________________________________
_______________，则为基因发生了隐性突变。
aabb
出现黑色、褐色、棕色和
白色四种表型
出现黑色、褐色和白色或棕色、白色
和褐色三种表型
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解析　题图中1与2为姐妹染色单体，在正常情况下，姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的，若不相同，则可能是发生了基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的互换，若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab 4种基因型的配子，与基因型为ab的卵细胞结合，子代出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型；若是基因发生隐性突变，即A→a，则该初级精母细
胞可产生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三种基因型的
配子，与基因型为ab的卵细胞结合，子代可出现黑
色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型。
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18.如图为具有两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：
(1)上述两个基因发生突变是由于__________________________________
__________引起的。
碱基的替换(或碱基改变或基因碱基序
列的改变)
解析　由题图可知，甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。
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(2)如图为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为_______，表型是___________，请在图中标明基因与染色体的关系。
AaBB
扁茎缺刻叶
答案　如图所示
解析　因为A基因和B基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于题图中的两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以该细胞的基因型应该是AaBB，性状表现是扁茎缺刻叶。
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(3)甲、乙植株发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现突变性状，为什么？
_______________________________________________________________________________________。
该突变均为隐性突变，且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中时，不能通过有性生殖传递给子代
解析　甲、乙植株虽已突变，但由于A对a、B对b的显性作用，在植株上并不能表现出突变性状；当突变发生于体细胞时，突变基因不能通过有性生殖传递给子代。
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