【高考突破方案】专题7 第1讲 基因突变 基因重组和染色体变异 -（习题课件） 高考生物一轮复习

(共37张PPT)
专题 7
生物的变异与进化
第1讲　基因突变、基因重组
和染色体变异
1.下列有关变异的说法中，正确的是(　　)
A.由环境引起的变异是不能够遗传的
B.基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变
C.基因重组发生在受精作用的过程中
D.人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的
一、单项选择题
B
2.(2024·辽宁月考)某研究团队调查了医院确诊的肺癌患者1 303人，其中吸烟的有823人，占患者总数的63.16%；同时调查健康人作为对照，在1 303名健康人中，吸烟的有509人，占39.06%。下列说法正确的是(　　)
A.上述调查结果不能说明吸烟与肺癌之间存在因果关系
B.正常情况下，细胞中的原癌基因不会表达
C.原癌基因一旦突变，导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，就会引起细胞
癌变
D.在生活中应远离致癌因子，选择健康的生活方式，这样就可以杜绝癌症的
发生
A
3.(2024·内蒙古期末)吖啶类染料是一类重要的诱变剂。若这类物质插在模板链上，新链合成时必须有一个碱基与之配对；若在合成的DNA新链中诱变剂取代一个碱基，在下一轮复制前该诱变剂丢失，则复制形成的DNA分子中将会减少一个碱基对，该类诱变剂引起移码突变的过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.上述变化可能使基因在表达时的终止提前或延迟
B.由于密码子的简并性，上述突变一般不引起表型的改变
C.上述增添或缺失碱基的突变会导致某一个氨基酸发生改变
D.上述增添或缺失碱基的突变可能导致该细胞中基因数目增加或减少
答案：A
【解析】A　题述过程基因中碱基对发生了增添或缺失，会引起氨基酸序列的改变，因此会引起表型的改变，B错误；上述增添或缺失突变一般会导致之后部位对应的氨基酸发生改变，C错误；基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，因而不会导致基因的数目和位置发生改变，D错误。
4.人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如下图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(　　)
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
答案：C
【解析】C　有丝分裂中期的染色体，形态和数目是最清晰的，因此可以选择处于有丝分裂中期的细胞观察平衡易位染色体，A正确；正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体，由于一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体)，故男性携带者的初级精母细胞中含有45条染色体，B正确；减数分裂时联会复合物中的3条染色体，任意2条进入同一个配子中，剩余1条染色体进入另一个配子中，故女性携带者的卵子中最多含23种形态不同的染色体，C错误；假设平衡易位染色体标记为①，14号染色体标记为②，21号染色体标记为③，女性携带者的卵子可能有6种类型，分别是①和②③、②和①③、③和①②，D正确。
5.科学家用射线照射家蚕(ZW型)的雌蛹，使部分家蚕的正常基因突变为致死基因。致死基因为显性基因或隐性基因，能导致家蚕胚胎死亡。将突变家蚕与未用射线照射的野生型家蚕杂交。下列叙述错误的是(　　)
A.若子代无雌性个体，则致死基因在W染色体上
B.若子代雌、雄个体数量相当，则致死基因在Z染色体上且为隐性突变
C.若子代无雄性个体，则致死基因在Z染色体上且为显性突变
D.致死突变可以发生在不同的染色体上，体现了基因突变的随机性
B
【解析】B　若子代无雌性个体，说明致死性状与性别有关，位于性染色体上，由于雌家蚕为ZW，雄家蚕为ZZ，致死基因只有在W染色体上，后代中雌性(ZW)个体才能获得亲代W上致死基因而胚胎死亡，A正确；若子代雌、雄个体数量相当，说明致死性状与性别无关，位于常染色体上，B错误；若子代无雄性个体，说明致死性状与性别有关，位于性染色体上，由于雌家蚕为ZW，雄家蚕为ZZ，致死基因只有在Z染色体上，后代中雄性(ZZ)个体才能获得亲代Z上致死基因而胚胎死亡，且该致死基因为显性突变(A)，才能保证后代雄性(ZAZ－)个体只要获得致死基因就能表达出来，导致死亡，C正确；由以上分析可知，致死突变可以发生在不同的染色体(Z、W或常染色体)上，体现了基因突变的随机性，D正确。
6.以洋葱不定根为实验材料进行低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验，下列相关叙述错误的是(　　)
A.低温处理应选择在根尖细胞分裂旺盛时进行
B.卡诺氏液的作用是固定经诱导处理的根尖细胞的形态
C.延长冷藏时间可使分生区大多数细胞的染色体数目加倍
D.解离是让细胞相互分离，漂洗是为了防止解离过度而破坏细胞
C
【解析】C　染色体数目加倍的细胞数的多少，是由在实验过程中即将进行分裂的细胞数决定的，C错误。
7.我国小麦育种专家李振声将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到普通小麦中，培育成了小麦二体异附加系(流程如下图所示)。普通小麦6n＝42，记为42W；长穗偃麦草2n＝14，记为14E。下列叙述错误的是(　　)
A.甲是纯合的二倍体
B.丙染色体组成是42W＋0～7E
C.丁自交后代中植株戊约占1/4
D.育种中发生了基因重组和染色体变异
答案：A
【解析】A　普通小麦与长穗偃麦草杂交，F1为异源四倍体，则甲为异源八倍体，A错误。分析题图可知，乙中来自长穗偃麦草的染色体组是一个，因此长穗偃麦草的染色体不能联会，产生的配子的染色体组成是21W＋0～7E，则丙的染色体组成是42W＋0～7E，B正确。丁体细胞中含有一条长穗偃麦草染色体，自交后代中长穗偃麦草染色体的情况是2条∶1条∶0条＝1∶2∶1，因此含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/4，C正确。图中杂交过程均发生了基因重组；图中①过程发生了染色体变异，D正确。
二、不定项选择题
8.油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，育种过程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.过程①诱发基因突变，其优点是提高基因突变的频率
B.过程②的原理是基因重组，可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍
C.过程①与过程②操作顺序互换，对育种结果没有影响
D.若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种
答案：ABD
【解析】ABD　若先导入基因R再人工诱变，这样可能会导致基因R发生突变，进而影响育种结果，造成筛选困难，C错误。
9.(2024·吉林阶段考试)生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。图甲、图乙分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。图丙是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是(　　)
A.甲、乙两种变异的形成原因均可出现在有丝分裂与减数分裂的过程中
B.图甲是个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果
C.图丙是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D.甲、乙、丙三图均为染色体结构变异
答案：AC
【解析】AC　根据图示可知，甲发生的变异为染色体结构变异的重复或缺失，乙发生的变异为染色体结构变异的易位，两种染色体变异可发生在有丝分裂过程中也可能发生在减数分裂过程中，A正确。图甲中“环形圈”的出现是上面一条染色体重复了一段，或下面一条染色体缺失了一段，因此该种变异应属于染色体结构的变异，B错误。丙中同源染色体的非姐妹染色单体之间进行了互换，发生在减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)，C正确。甲为染色体结构的变异；乙中，非同源染色体上出现了同源区段，进而发生了联会现象，该种变异应属于染色体结构变异中的易位；丙属于基因重组，D错误。
10.在亚洲百合品种花粉母细胞减数分裂过程中，经常可以观察到1条或几条滞后染色体甚至观察到染色体片段，如图1、图2。减数分裂末期时滞后染色体随机分布或丢失或游离于主核之外，形成微核，如图3有3个微核，导致细胞内遗传物质改变，影响花粉母细胞的正常发育，产生不育配子。下列分析错误的是(　　)
A.图1为减数分裂Ⅰ后期，同源染色体滞后可能导致形成的配子异常
B.图2为减数分裂Ⅱ后期，染色体滞后导致形成的配子一半或全部异常
C.图示减数分裂过程中发生了染色体数目或结构变异，导致不能形成正常
花粉
D.百合在繁殖过程中常采用鳞茎繁殖，可避免减数分裂异常导致后代数量
少的现象
答案：C
【解析】C　若是整条染色体滞后则是发生了染色体数目变异，若是染色体片段滞后，说明有染色体的断裂，为染色体结构变异，形成的子细胞并不是全部异常，若次级精母细胞中有一个出现染色体滞后，则可能有正常配子形成，C错误。
三、非选择题
11.(2024·湖南月考)成人型多囊肾病具有明显的家族聚集性，一般在35岁以后逐渐发病，α－珠蛋白－3′HVR探针是该病早期诊断的常用方法。研究人员利用α－珠蛋白－3′HVR探针及电泳等相关技术对某患者家族(图1)的1～7号成员进行DNA检测，结果如图2所示(kbp是DNA的一个长度单位，指某段DNA分子中含有一千个碱基对)。
请据图回答下列问题：
(1)研究发现该家族的成人型多囊肾病由显性基因控制，据图1分析，该病的致病基因位于______(填“常”“X”或“Y”)染色体上。
(2)人的16号染色体上α－珠蛋白基因的3′端容易发生突变，α－珠蛋白－3′HVR探针能够检测该区突变片段的差异，综合图1、图2结果分析，患者都具有的α－珠蛋白基因片段是______kbp。
常
7.0
(3)被检测的α－珠蛋白基因与成人型多囊肾病基因高度连锁，可以推断：多囊肾病基因与α－珠蛋白基因的位置关系是_________________________________，从而极少因为自由组合或染色体互换发生重组。据此推测，若用3′HVR探针检测8号个体，可能出现的条带一条是6.8 kbp或2.6 kbp，另一条是______kbp。
(4)假如3号个体患有该病，一般来说，家族中1、2、4、5、6、7六人中与其3′HVR探针检测条带相同的人数是______人，主要依据是无亲缘关系的个体间珠蛋白基因3′端高突变区DNA序列相同的概率很低。
均位于16号染色体上，且距离很近
3.6
0
(5)大量临床检测发现，该方法存在一定误差，有6%～8%结果显示珠蛋白基因与成人型多囊肾病基因的遗传符合自由组合定律，对这种现象的解释是
____________________________________________________。为更准确地进行早期诊断，你认为合理的思路可能是______________________________________________________________。
这些人的成人型多囊肾病的致病基因不位于16号染色体上
分析该致病基因特有的DNA序列，制成探针，进行基因诊断和定位
【解析】(1)成人型多囊肾病由显性基因控制，图1中4号男性和7号男性患病，而他们的母亲表现正常，说明致病基因不在X染色体上，5号女性也是患者，说明致病基因不在Y染色体上，应该位于常染色体上。(2)α－珠蛋白－3′HVR探针能与待测DNA分子按碱基互补配对原则形成杂交带；图1中的2、4、5、7都是患者，他们在图2中共同的DNA片段是7.0 kbp。(3)α－珠蛋白基因在人的16号染色体上，若成人型多囊肾病基因与α－珠蛋白基因高度连锁，则成人型多囊肾病基因也在16号染色体上，据图2中α－珠蛋白－3′HVR探针的电泳结果可知，α珠蛋白基因和成人型多囊肾病基因都在7.0 kbp片段，说明成人型多囊肾病基因在染色体的位置上距离α－珠蛋白基因比较近；
据图1可知8号为表现正常个体，不含致病基因，他的16号染色体一条来自3号(电泳带是6.8 kbp或2.6 kbp)，1条来自4号，电泳带是3.6 kbp。(4)由于无亲缘关系的个体间珠蛋白基因3′端高突变区DNA序列相同的概率很低，假如3号个体患有该病，一般来说，其3′HVR探针检测条带与家族中1、2、4、5、6、7个体中的任何一个都不相同。(5)控制两对相对性状的基因如果遵循基因的自由组合定律，说明非等位基因位于非同源染色体上，6%～8%结果显示珠蛋白基因与成人型多囊肾病基因的遗传符合自由组合定律，即这些人的成人型多囊肾病的致病基因不位于16号染色体上。为更准确地进行早期诊断，可通过分析该致病基因特有的DNA序列，制成探针，进行基因诊断和定位。
12.某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。回答下列问题：
(1)基因M、m与基因H、h的遗传遵循____________________________定律。
(2)若某植物基因型为MMRrHh，不考虑基因的交叉互换，可产生的配子的类型和比例为______________________________________。
自由组合(分离和自由组合)
MRH∶MrH∶MRh∶Mrh＝1∶1∶1∶1
(3)已知该植物的野生型群体中有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种(其他同源染色体数目及结构正常)。请设计一简单的杂交实验，以确定该突变体的基因组成。可供选择的亲本为缺失一条染色体的各种表型的植株。(注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时， 幼胚死亡。)
实验步骤：
①将该突变体与缺失一条2号染色体的________________________________杂交；
②收集并种植种子，长成植株，观察、统计表型及比例。
结果预测：
Ⅰ.若____________________________________________________________________________，则为图甲所示的基因组成；
Ⅱ.若____________________________________________________________，则为图乙所示的基因组成；
Ⅲ.若______________________________________________________________________________，则为图丙所示的基因组成。
窄叶白花植株 (方案二：窄叶红花植株)
宽叶红花与宽叶白花植株的比为1∶1 (方案二：宽叶红花与宽叶白花植株的比为3∶1)
宽叶红花与宽叶白花植株的比为2∶1 (方案二：后代全部为宽叶红花)
宽叶红花与窄叶白花植株的比为2∶1(方案二：宽叶红花与窄叶红花植株的比为2∶1)
【解析】(3)欲通过杂交实验以确定该突变体的基因组成是甲、乙、丙中的哪一种，选择与该突变体杂交的植株应能体现该突变体的基因功能，可让该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株mOrO或窄叶红花植株mORO杂交 (以下以窄叶白花植株mOrO与待测突变体杂交为例进行分析)。故实验步骤为：①选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株与该宽叶红花突变体进行杂交。②Ⅰ.若为图甲所示的基因组成，即MMRr(产生的配子为MR∶Mr＝1∶1)与mOrO(产生的配子为mr∶OO＝1∶1)杂交，则后代的基因型为MmRr、MORO、Mmrr、MOrO，表型及比例为宽叶红花∶宽叶白花＝1∶1。
Ⅱ.若为图乙所示的基因组成，即MMRO (产生的配子为MR∶MO＝1∶1)与mOrO(mr∶OO＝1∶1)杂交，则后代的基因型为MmRr、MORO、MmrO、MOOO(幼胚死亡)，表型及比例为宽叶红花∶宽叶白花＝2∶1。
Ⅲ.若为图丙所示的基因组成，即MORO (产生的配子为MR∶OO＝1∶1)与mOrO(mr∶OO＝1∶1) 杂交，则后代的基因型为MmRr、MORO、mOrO、OOOO(幼胚死亡)，表型及比例为宽叶红花∶窄叶白花＝2∶1。