第5章 第1节 第2课时
课时跟踪 分层训练
学业考达标练
一、选择题
1．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
【答案】 C
【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正确；癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，但糖蛋白在光学显微镜下观察不到，D错误。
2．癌基因学说认为，致癌因子能导致细胞周期失控，细胞过度增殖，引发细胞癌变，根本原因是 ( )
A．阻止细胞的不正常分裂
B．原癌基因和抑癌基因发生突变
C．引发致癌蛋白高度表达
D．肿瘤抑制蛋白不能正常发挥作用
【答案】 B
【解析】 细胞癌变的根本原因是致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变，其中原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，抑癌基因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。二者发生基因突变可导致细胞无限增殖。
3．鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤，我国南方几省特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。下列关于细胞癌变说法错误的是( )
A．细胞癌变后形态结构不会发生显著变化
B．诱发细胞癌变的致癌因素有物理因素、化学因素和生物因素
C．细胞癌变后细胞膜表面的糖蛋白减少，癌细胞更容易转移和扩散
D．癌症的治疗方法有手术切除、化疗、放疗等手段
【答案】 A
【解析】 细胞癌变后形态结构会发生显著变化，细胞变成近似球形，A错误；诱发细胞癌变的致癌因素有物理因素、化学因素和生物因素三类，B正确；癌细胞的细胞膜表面的糖蛋白减少，癌细胞更容易转移和扩散，C正确；癌症的治疗方法有手术切除、化疗、放疗等手段，D正确。
4．下列关于基因重组的叙述，正确的是( )
A．黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体是基因重组的结果
B．基因重组可以产生原来没有的新性状
C．杂合子自交因基因重组导致子代出现性状分离
D．基因重组是生物变异的根本来源
【答案】 A
【解析】 基因突变可产生原来没有的新性状，是生物变异的根本来源，基因重组可产生新的性状组合，B、D错误；杂合子自交后代发生性状分离是由于等位基因随着同源染色体的分开而分离，不是由于基因重组，C错误。
5．下列有关基因重组的叙述，正确的是( )
A．基因重组通常发生在减数分裂Ⅰ过程中
B．同源染色体的非姐妹染色单体互换片段一定能引起基因重组
C．基因重组可以产生新的基因，从而形成新的基因型
D．从性状来看，基因重组的结果是能产生新的性状
【答案】 A
【解析】 基因重组可发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，A正确；纯合子在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体互换片段不会引起基因重组，B错误；基因重组不可以产生新的基因，但可以形成新的基因型，C错误；从性状来看，基因重组的结果是能产生新的性状组合，D错误。
6．下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是( )
A．基因突变和基因重组都能产生新的基因
B．有丝分裂和减数分裂过程中都可以发生基因突变、基因重组
C．S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，出现S型细菌是基因突变的结果
D．基因突变和基因重组都能为生物的进化提供原材料
【答案】 D
【解析】 基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源。基因突变能产生新基因和新的基因型，基因重组能产生新的基因型，不能产生新基因，A错误；有丝分裂可以发生基因突变，但不能发生基因重组，B错误；肺炎链球菌的转化是基因重组的结果，C错误。
7．下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上的基因)。据图判断，下列叙述正确的是( )
A．丙细胞不能进行基因重组
B．甲、乙、丙细胞所处时期均易发生基因突变
C．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
D．甲细胞中1与2片段的交换和1与2的分离，均属于基因重组
【答案】 A
【解析】 正常情况下，基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期，丙细胞处于减数第二次分裂后期，乙细胞进行的是有丝分裂，不会发生基因重组，A正确，C错误；基因突变一般发生在分裂间期，不容易发生于甲、乙、丙所处的时期，B错误；甲细胞中1与2的片段交换，是同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组；1与2的分离，属于同源染色体的分离，不属于基因重组，D错误。
二、非选择题
8．癌症已经成为危害人类健康的常见病和多发病，肿瘤细胞培养是研究癌变机理、抗癌药检测的重要手段。请根据所学内容回答下列问题：
(1)细胞癌变的根本原因是致癌因子使______________________发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
(2)癌细胞的重要特征是________________、形态结构发生显著变化、________________________减少，易分散和转移等。
(3)科研人员在实验中发现，某植物提取液能杀死癌细胞。某实验小组想通过对癌细胞的培养来加以证明，请完成相应步骤。实验提供某植物提取液、生理盐水、蒸馏水以及所需的实验器材。
第一步：将获取的肿瘤组织分散成单个细胞后，制成癌细胞悬浮液。
第二步：取两个规格相同的培养瓶，分别装剂量相等的癌细胞悬浮液，一个加入_____________________________________________________________，另一个加入___________________________________________________________。
第三步：将上述两个培养瓶放在适宜环境下培养一段时间。
第四步：24 h后，若发现加入某植物提取液的培养瓶中癌细胞的生长速度比对照组中的慢，死亡率比对照组中的高，这说明_________________________ ___________________________________________________________________。
【答案】 (1)原癌基因、抑癌基因
(2)能够无限增殖 细胞膜上的糖蛋白等物质
(3)一定量的某植物提取液 等量的生理盐水 某植物提取液具有抗癌作用
【解析】 (1)细胞癌变的根本原因是在致癌因子的作用下原癌基因、抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。(2)癌细胞的重要特点是能够无限增殖、形态结构发生了变化、细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞彼此间的黏着性减少，容易分散和转移。(3)第一步：本实验的目的是通过癌细胞的培养证明某植物提取液能杀死癌细胞。癌细胞培养之前需要将组织块剪碎，用胰蛋白酶处理，使组织分散成单个细胞，用动物细胞培养液制成癌细胞悬浮液。第二步：实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，该实验的单一变量为是否加入某植物提取液，实验组加入一定量某植物提取液，对照组加入等量生理盐水。第三步：动物细胞培养需要适宜的温度和pH，需要一定的其他环境。第四步：24 h后，若发现含某植物提取液的培养瓶中癌细胞的生长速度比对照组中的慢，死亡率比对照组中的高，这说明某植物提取液具有抗癌作用。
选择考提升练
一、选择题
1．下列关于原癌基因和抑癌基因的说法，错误的是( )
A．两者和细胞周期的调控有关
B．只有在癌细胞中才存在这两种基因
C．原癌基因和抑癌基因突变过程中存在累积效应
D．原癌基因的脱氧核苷酸序列改变可导致遗传信息的变化
【答案】 B
【解析】 原癌基因和抑癌基因都和细胞周期的调控有关，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，抑癌基因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，A正确；人体所有体细胞都存在这两种基因，B错误；原癌基因突变可导致遗传信息的改变，D正确。
2．细胞癌变与基因突变有关，为鉴定造成结肠癌的突变基因，科学家检测了213例结肠癌病人样品的基因突变，发现每个样品都涉及了多种突变基因，其中抑癌基因和原癌基因发生突变的频率最大，结果如表所示。下列叙述错误的是( )
被检基因 检出突变的样品数量 突变基因形式 突变基因活性
A 93 AV 活性增强
B 28 BW 失去活性
A．某一个抑癌基因发生突变则会导致细胞癌变
B．原癌基因和抑癌基因在人体正常细胞中普遍存在
C．根据表中突变基因活性变化情况推测被检基因A为原癌基因
D．引发原癌基因突变的因素可能是X射线、亚硝酸盐或者某些病毒
【答案】 A
【解析】 癌症的发生并不是单一基因突变的结果，在一个细胞中发生多个原癌基因或抑癌基因突变，才会导致细胞癌变，A错误；据表分析，A→AV突变后，突变基因活性增强，判断A基因是原癌基因；B→BW突变后，突变基因失去活性，判断B基因是抑癌基因，C正确；X射线、亚硝酸盐或者某些病毒可以诱发基因突变，导致细胞癌变，所以引发原癌基因突变的因素可能是X射线、亚硝酸盐或者某些病毒，D正确。
3．胰腺癌因病程短、死亡率高等被称为“癌症之王”，且化疗、靶向治疗及免疫治疗对其均无明显作用。近期，科学家研究发现，Pinl过度表达可促进癌症的发生，靶向Pinl药物可以与化疗及免疫治疗药物发挥协同作用，使胰腺癌对化疗及免疫治疗更敏感，这为胰腺癌的治疗提供了新思路。下列叙述错误的是( )
A．胰腺癌的发生可能与接触致癌因子有关
B．由题推测，Pinl最可能是一种抑癌基因
C．癌细胞具有无限增殖的能力，且细胞形态发生改变
D．癌细胞易转移与其细胞膜上的糖蛋白减少有关
【答案】 B
【解析】 致癌因子是导致癌症的重要因素，因此，胰腺癌的发生可能与接触致癌因子有关，A正确；原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变，由题可知，Pinl过度表达可促进癌症的发生，故Pinl最可能是一种原癌基因，B错误；与正常细胞相比，癌细胞能够无限增殖，形态结构发生显著变化，C正确；癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间黏着性降低，易在体内分散和转移，D正确。
4．下列情况引起的变异属于基因重组的是( )
①非同源染色体上非等位基因的自由组合 ②基因型为DD的豌豆，种植在土壤贫瘠的地方而出现矮茎性状，下一代种植在水肥充足的地方，全表现为高茎 ③DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失 ④同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部交换
A．①② B．③④
C．①③ D．①④
【答案】 D
【解析】 基因重组的来源有：一是在减数分裂过程中的四分体时期，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的互换而交换，导致染色单体上的基因重组；二是在减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合，①④正确；基因型为DD的豌豆，种植在土壤贫瘠的地方而出现矮茎性状，下一代种植在水肥充足的地方全表现为高茎，这属于环境引起的不可遗传的变异，②错误；DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起基因结构的改变，属于基因突变，③错误，综上分析，D正确。
5．以下有关基因重组的叙述，正确的是( )
A．受精作用中因雌、雄配子的随机结合发生基因重组
B．同源染色体上非姐妹染色单体间发生交换可引起一对等位基因间的重组
C．杂合子自交，因基因重组导致子代性状分离
D．同胞兄妹间的遗传差异与父母生殖细胞形成过程中的基因重组有关
【答案】 D
【解析】 基因重组发生在减数分裂过程中，受精作用过程中不会发生基因重组，A错误；同源染色体上非姐妹染色单体间发生交换可引起非等位基因的重组，B错误；杂合子自交，因等位基因分离导致子代性状分离，C错误；同胞兄妹间的遗传差异与父母生殖细胞形成过程中的基因重组有关，D正确。
6．下列关于基因突变和基因重组的说法，正确的是( )
A．基因型为Aa的个体自交，因基因重组导致发生了性状分离
B．若没有外界诱发因素的作用，生物不会发生基因突变
C．人的心肌细胞的一对同源染色体的多对基因之间可以发生基因重组
D．基因重组的方式有同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组
【答案】 D
【解析】 基因型为Aa的个体自交，等位基因分离导致子代发生性状分离，A错误；在没有外来因素影响时，DNA分子复制时也会偶尔发生错误，导致基因突变，B错误；基因重组发生在减数分裂形成生殖细胞过程中，而心肌细胞不能进行减数分裂，因此人的心肌细胞的一对同源染色体的多对基因之间不可以发生基因重组，C错误；同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换、非同源染色体上非等位基因之间的自由组合和外源基因的导入均会引起基因重组，D正确。
7．如图a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列相关说法正确的是( )
A．只有过程a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的主要差异之一是两条姐妹染色单体的分离
【答案】 C
【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)。基因突变可以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的联会、分离及其非姐妹染色单体之间的互换，C正确，D错误。
二、非选择题
8．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)。请回答下列问题：
(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________________。
(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：用该初级精母细胞产生的精子与基因型为________的雌性个体产生的卵细胞进行体外受精，经胚胎移植获得子代，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单体间的互换。
②如果子代_____________________________________________，则为基因发生了隐性突变。
【答案】 (1)①AB、Ab、aB、ab ②AB、aB、ab Ab、ab、aB
(2)aabb ①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型 ②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型
【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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第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
第2课时 细胞的癌变和基因重组
课标要求 核心素养
1．阐述细胞癌变的原因及癌细胞的特征。
2．举例说明基因重组的类型及意义。 1．生命观念：运用结构与功能观，理解基因突变和基因重组引发的可遗传变异。
2．科学思维：基于基因重组的类型分析，阐明基因重组与减数分裂的关系。
3．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。
必备知识 自主梳理
?细胞的癌变
1．原癌基因和抑癌基因
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。
无限
形态结构
糖蛋白
黏着性
?基因重组
1．发生的过程：在生物体进行____________的过程中。
2．类型
类型 发生时期 实质
自由组合型 减数分裂Ⅰ________ 非同源染色体上的_____________自由组合
互换型 减数分裂Ⅰ____________ 同源染色体上的__________的互换
有性生殖
后期
非等位基因
四分体时期
等位基因
3．实质：控制____________的基因的重新组合。
4．结果：不产生__________，但产生新的基因组合。
5．意义
(1)基因重组也是____________的来源之一。
(2)对生物的________也具有重要的意义。
不同性状
新基因
生物变异
进化
哪些生物可以发生基因重组这种变异类型？
提示：进行有性生殖的真核生物。
(1)生物体内，只有癌变细胞内才具有原癌基因，正常细胞内都具有抑癌基因。( )
(2)只要一个原癌基因或抑癌基因发生了基因突变，就一定产生了癌细胞。( )
(3)抑制癌细胞的DNA复制可以有效控制癌细胞增殖。( )
(4)癌细胞易转移和扩散是因为其细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性降低。( )
(5)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。( )
(6)基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化也具有重要的意义。( )
(7)基因重组一定会产生新的性状。( )
(8)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。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)×
【解析】 (1)原癌基因和抑癌基因与细胞的生长、增殖、凋亡等过程密不可分，都存在于正常的细胞中，细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果。(2)细胞的癌变往往是多个基因突变累积的结果。(5)基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离与等位基因的分离有关。(7)基因重组可以产生新的性状组合，但不能产生新的性状。(8)非同源染色体之间的自由组合发生在减数分裂过程中，不发生在有丝分裂过程中。
合作探究 能力提升
●情境解读
图形情境：如图是解释结肠癌发生的简化模型。
任务一：分析细胞癌变
●合作探究
1．根据模型推测结肠癌发生的根本原因是什么？
提示：结肠癌发生的根本原因是多个与癌变相关的基因突变。
2．癌症检查时，常切取肿块组织用光学显微镜观察，以判断是否发生癌变，这种检查的原理是什么？
提示：与正常细胞相比，癌细胞形态结构发生显著变化。
3．癌细胞易于分散和转移的原因是什么？
提示：癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低。
4．在日常生活中，我们应当怎样预防癌症？
提示：远离致癌因子，选择健康的生活方式。
●典例剖析
研究表明，人体内的TGF—β1—Smads是一条抑制细胞癌变的信号传递途径。当胞外蛋白TGF—β1与靶细胞膜上受体结合，就会激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，从而抑制恶性肿瘤的发生。下列说法错误的是( )
A．恶性肿瘤细胞膜上的糖蛋白减少，因此易分散和转移
B．原癌基因过量表达会导致相应蛋白质活性增强，可能引发细胞癌变
C．从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
D．没患癌症的人体细胞内不存在与癌变有关的基因
【答案】 D
【解析】 癌细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间黏着性降低，因此易分散和转移，A正确；原癌基因或抑癌基因发生突变，细胞的增殖失去控制，细胞变成恶性增殖的癌细胞，B正确；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，而靶基因的表达也是阻止细胞异常增殖，因此从功能来看，靶基因属于抑癌基因，C正确；人体细胞需要增殖，增殖过程中需要原癌基因和抑癌基因的共同调控，所以正常人体细胞内存在与癌变有关的基因，D错误。
1．下列关于细胞癌变的叙述，不正确的是( )
A．癌变后的细胞在适宜条件下可无限增殖
B．同一个体的癌细胞与非癌细胞遗传物质相同
C．癌细胞具有细胞增殖失控的特点
D．若用化学药物抑制癌细胞的DNA复制，则会使细胞停留在分裂间期
【答案】 B
【解析】 癌细胞遗传物质发生了改变，癌细胞与非癌细胞遗传物质不相同，B错误。
●归纳提升
正确认识原癌基因和抑癌基因
(1)原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。
(2)不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。
(3)原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用。
(4)并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变。
(5)细胞癌变是细胞异常增殖的结果，此过程不可逆。
(6)接触致癌因子不一定就会引发细胞癌变，只有致癌因子引起原癌基因突变或过量表达、抑癌基因突变，才会导致正常细胞的生长和增殖失控而变成癌细胞。
●情境解读
图形情境：如图分别代表基因重组的两种类型。
任务二：分析基因重组
●合作探究
1．图1和图2分别表示哪种类型的基因重组？
提示：图1代表互换型基因重组，图2代表自由组合型基因重组。
2．图中发生重组的分别是什么基因？
提示：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；互换过程中是同源染色上的等位基因发生基因重组。
3．基因重组能否产生新基因？能否产生新的基因型？
提示：基因重组不会产生新的基因。可以产生新的基因型。
4．从配子的角度分析，上述两种类型的基因重组有什么共同点？
提示：都能使产生的配子种类多样化。
5．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：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结合后产生的新个体来实现。
6．综上所述，基因重组的意义是什么？
提示：首先有性生殖中的基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，其中一些子代可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存，对生物的进化具有重要意义。
●典例剖析
某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如图所示，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B．图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组
C．等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
【答案】 B
【解析】 图中同源染色体中的非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因b、基因a和基因B发生了重组，B错误。
2．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
【答案】 C
【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。
●归纳提升
1．基因突变和基因重组的比较
项目 基因突变 基因重组
变异本质 基因分子结构发生改变 基因的重新组合
发生时期 一般发生在有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期 减数分裂Ⅰ四分体时期或减数分裂Ⅰ后期
适用范围 所有生物 进行有性生殖的真核生物
结果 产生新基因 产生新基因组合，不产生新基因
项目 基因突变 基因重组
意义 生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料 生物变异的重要来源
应用 诱变育种 杂交育种
联系 通过基因突变产生新基因(原基因的等位基因)，为基因重组提供两对或两对以上的等位基因，是基因重组的基础
2．基因重组的两种特殊类型
(1)肺炎链球菌的转化。肺炎链球菌为原核生物，但R型细菌转化为S型细菌属于基因重组。
(2)基因工程。利用基因工程将外源基因导入受体细胞，使其表达产生特定性状属于基因重组。
3．据细胞分裂图巧判姐妹染色单体上等位基因的来源
课堂达标 巩固训练
1．如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列叙述正确的是( )
A．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
B．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C．图中染色体上基因的变化说明基因突变是定向的
D．上述基因突变可传递给子代细胞，从而一定可以传给子代个体
【答案】 B
【解析】 等位基因是指位于同源染色体的同一位置上，控制相对性状的基因，图示中与结肠癌有关的基因不是等位基因，A错误；由图可知，结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，B正确；基因突变具有随机性和不定向性，C错误；体细胞中的基因突变一般不遗传给子代，生殖细胞中的基因突变可随配子遗传给子代，D错误。
2．如图表示细胞分裂中染色体互换形成不同配子类型的过程。下列有关该过程的叙述中，错误的是( )
A．属于基因重组，可能会使子代出现变异
B．发生在形成配子的过程中
C．发生在同源染色体上的非姐妹染色单体之间
D．导致染色单体上的等位基因重组
【答案】 D
【解析】 图中染色体为同源染色体，发生了互换，属于基因重组，可能会使子代出现变异，A正确；互换发生在形成配子的过程中，即减数分裂Ⅰ前期，B正确；互换导致染色单体上的非等位基因重组，D错误。
3．水稻的高产对低产为显性，由一对等位基因A/a控制；高秆对矮秆为显性，由一对等位基因D/d控制，两对等位基因独立遗传。请分析回答下列问题：
(1)水稻灌浆期是指将通过光合作用产生的淀粉等有机物储存在籽粒中的一个阶段。该时期若遭遇连绵阴雨会导致水稻减产，原因是______ ____________________________________________________________。
(2)现有纯合高产高秆水稻和纯合低产矮秆水稻若干，现欲通过杂交育种的方法获得优良品种——纯合高产矮秆水稻。
①杂交育种的遗传学原理是基因重组，基因重组是指____________ ____________________________________________________。基因重组能够产生____________多样化的子代，是生物变异的来源之一，对生物的__________具有重要意义。
②请简要写出“纯合高产矮秆水稻”的杂交育种方案。
______________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)连续阴雨，光照不足，水稻光合作用减弱，水稻籽粒中储存的淀粉等有机物减少，水稻减产
(2)①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 基因组合 进化 ②将纯合高产高秆水稻和纯合低产矮秆水稻进行杂交，获得子一代；子一代自交，从子二代中挑选高产矮秆个体，连续自交、筛选，直到不发生性状分离，即可获得纯合高产矮秆水稻优良品种
【解析】 (1)水稻灌浆期遭遇连绵阴雨会导致水稻减产，原因是连绵阴雨，光照不足，水稻光合作用减弱，水稻籽粒中储存的淀粉等有机物减少，水稻减产。(2)①杂交育种的遗传学原理是基因重组，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。基因重组能够产生基因组合多样化的子代，是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。
课时小结
