2019年高一生物暑期系统复习7：突变和基因重组（附解析）
经典例题
【2019江苏卷】下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是（ ）
A. 基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B. 基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C. 弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D. 多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
【答案】C
【解析】基因重组是在有性生殖的过程，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误；二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体，且肯定是纯种，C正确；多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（如三倍体），其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。
经典集训
1．有关基因突变的叙述，不正确的是（ ）
A．基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期
B．基因中碱基对的改变不一定引起遗传信息的改变
C．基因突变具有随机性，新性状不一定遗传给子代
D．基因突变可以产生新的基因，方向是不确定的
2．镰刀型细胞贫血症是由一对等位基因控制的遗传病，杂合子个体因能同时合成正常和异常的血红蛋白，所以不表现出镰刀型贫血症状，还对疟疾具有较强的抵抗力。下列有关说法正确的是（ ）
A．该致病基因的出现对个体是不利的
B．该病杂合子在四分体时发生交叉互换可实现基因重组
C．该病杂合子个体中正常基因与致病基因表达的机会均等
D．该致病基因的产生是碱基对发生增添、缺失、替换的结果
3．以下有关基因重组的叙述，不正确的是（ ）
A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B．非姐妹染色单体间相同长度片段的交换都会导致基因重组
C．基因重组不会导致纯合子自交后代出现性状分离
D．同卵双生兄弟间的性状差异是基因与环境导致的
4．下列关于生物变异的叙述中正确的是（ ）
A．自然状态下突变是不定向的，人为诱变下可以是定向的
B．四分体的姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组
C．基因重组能产生新的基因型，而基因突变不可以
D．基因突变和基因重组均可使某染色体上出现不曾有过的基因。
5．下列有关染色体、染色体组叙述不正确的是（ ）
A．两两配对的染色体一定是同源染色体
B．同源染色体大小形状一定相同
C．染色体组一定不含同源染色体
D．二倍体生物配子中的全部染色体为一个染色体组
6．如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是（ ）
A．图a若表示二倍体生物有丝分裂后期的细胞，则该细胞含有2个染色体组
B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物是二倍体
D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体
7．有关如图所示的生物变异的叙述，正确的是 （ ）
A．图示过程发生在减数第二次分裂时期
B．图示变异发生在同源染色体之间
C．图示变异可以产生新的基因
D．图示过程表示染色体易位，属于染色体结构变异
8．已知某DNA片段上有基因A、无效片段和基因B，其分布如图所示，现将某外来DNA片段（m）插入位点a或b，下列关于变异类型的说法正确的是（ ）
A．若m为有效片段且插入位点b，则发生了染色体变异
B．若m为有效片段且插入位点a，则发生了基因重组
C．若m为无效片段且插入位点a，则发生了基因突变
D．若m为无效片段且插入位点b，则发生了染色体变异
9．关于低温诱导植物染色体数目变化的实验，下列叙述错误的是（ ）
A．低温处理单倍体后可能得到二倍体植株
B．低温抑制纺锤体的形成，着丝点正常分裂
C．显微镜观察到的大多数细胞中染色体数目没有改变
D．将低温诱导后的细胞放入卡诺氏液中浸泡0.5-1h染色，以便观察
10．某生物基因在染色体上的位置关系如图所示。该生物性原细胞经减数分裂形成了下图中的四种配子。关于这四种配子形成过程中所发生的变异的说法不正确的是（ ）
A．配子一的变异属于基因重组，发生在减数第一次分裂过程中
B．配子二发生了染色体变异，最可能发生在减数第二次分裂过程中
C．配子三发生了染色体易位，原因可能是基因b转移到非同源染色体上
D．配子四的变异属于基因突变，原因可能是染色体复制时导致基因A或a缺失
11．番茄是二倍体植物。有一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条(比正常二倍体番茄多一条6号染色体)。三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条随意配对联会形成一个二价体，另1条同源染色体不能配对而形成一个单价体。减数第一次分裂的后期，组成二价体的同源染色体正常分离，组成单价体的1条染色体随机地移向细胞的任何一极，而其他染色体正常配对、分离。
（1）从变异类型的角度分析，三体的形成属于___________。
（2）若三体番茄的基因型为AABBb，则其产生的花粉基因型及其比例为_________________________，其根尖分生区一细胞连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为_______________。
（3）现以马铃薯叶型（dd）的二倍体番茄为父本，以正常叶型(DD或DDD)的三体纯合子番茄为母本，设计杂交实验，判断D（或d）基因是否在第6号染色体上，最简单可行的实验方案是：选取F1的三体植株正常叶型与__________杂交。实验结果：
①若杂交子代_____________________，则D（或d）基因不在第6号染色体上。
②若杂交子代_____________________，则D（或d）基因在第6号染色体上。
12．热门电影《我不是药神》中的慢粒白血病，是一类造血干细胞异常的克隆性恶性疾病。该病是由于患者体内第9号和22号染色体发生变异而导致的，因此，全球组织将每年的9月22日定为“国际慢粒日”。如图是此病相关病理的图片，请据图回答：
（1）导致慢粒病的染色体变异是属于_____类型。
（2）当9号染色体上的基因ABL与22号染色体上的基因BCR融合成一个新基因BCR﹣ABL时，会导致ABL所拥有的酪氨酸蛋白激酶过度活化，从而引起细胞失控性增殖，这种增殖会导致过量的未成熟白细胞产生和积累。据此分析，慢粒病特效药“格列卫”的药理是_____。
（3）导致患者发病的遗传信息传递途径可归纳为_____。（要求用字和箭头简要作答）
（4）从变异染色体的偶然发现，到神药“格列卫”正式诞生，经历了将近半个世纪，凝聚着几代科学家的共同坚持与智慧。由此可知，科学发现和创造具有哪些特点？_____（至少列举两点）
1．【答案】B
【解析】基因突变具有随机性，可以发生在生物个体发育的任何时期，A正确.基因中碱基对的改变就是遗传信息的改变，B错误.基因突变发生在体细胞中而生物进行有性生殖时，产生的新性状不能遗传给子代，C正确.基因突变具有不定向性，可以产生多种新的等位基因，方向是不确定的，D正确.
2．【答案】C
【解析】基因突变的有利或有害取决于环境条件，能适应环境的突变就是有利突变，不能适应环境的突变就是有害突变，镰刀型细胞的突变对人体是有害的，但对疟疾具有较强的抵抗力，说明带有该突变基因的个体在疟疾流行地区就是有利变异，A错误；镰刀型细胞贫血症是由一对等位基因控制的遗传病，而基因重组是指非等位基因的重新组合，B错误；根据“杂合子个体能同时合成正常和异常的血红蛋白”可知，该病杂合子个体中正常基因与致病基因表达的机会均等，C正确；人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白基因的一个碱基对被替换引起的，D错误。
3．【答案】B
【解析】在减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合能导致基因重组，A正确；同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致基因重组，非同源染色体的非姐妹染色体片段交换属于染色体变异，B错误；基因重组不会导致纯合体自交后代出现性状分离，C正确；同卵双生兄弟间的遗传物质一般相同，而性状差异是突变和环境条件引起的，D正确。
4．【答案】D
【解析】自然状态下突变是不定向的，人为诱变能提高突变频率，但也是不定向的，A错误；四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组，B错误；基因重组能产生新的基因型但不能产生新的基因，而基因突变能产生新的基因，进而产生新的基因型，C错误；基因突变可以产生新的基因，基因重组若是四分体的交叉互换也可使某染色体上出现不曾有过的基因，D正确。
5．【答案】B
【解析】同源染色体的两两配对叫做联会，所以联会的两条染色体一定是同源染色体，A正确；同源染色体大小形状不一定相同，如XY染色体，B错误；一个染色体组中不含同源染色体，C正确；二倍体生物体细胞内含有2个染色体组，经过减数分裂形成的配子中的全部染色体只含一个染色体组，D正确。
6．【答案】C
【解析】图a含同源染色体，着丝点分裂，可能是二倍体生物有丝分裂的后期，含有4个染色体组，A错误；如果图b表示体细胞，则图b代表的生物可能是三倍体，也可能是单倍体，B错误；如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，细胞内含有2个染色体组，所以则该生物一定是二倍体，C正确；图d中含有1个染色体组，代表的生物是由精子或卵细胞发育而成的，是单倍体，D错误。
7．【答案】B
【解析】图示是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期，A错误；图示变异发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，B正确；图示变异属于基因重组，没有产生新基因，但是可以产生新的基因型，C错误；染色体结构变异中的易位发生在非同源染色体之间，D错误。
8．【答案】B
【解析】若m为有效片段且插入位点b，由于位点b位于基因B中，说明外来有效片段插入原基因内部，导致基因结构改变，原基因不表达，但插入基因表达，属于基因重组，A错误；若m为有效片段且插入位点a，由于位点a也位于无效片段，所以对原基因无影响，属于基因重组，B正确；若m为无效片段且插入位点a，由于位点a也位于无效片段，所以没有发生基因突变，C错误；若m为无效片段且插入位点b，由于位点b位于基因B中，说明外来无效片段插入原基因内部，导致原基因结构被破坏，原基因不表达，这属于基因突变，D错误。
9．【答案】D
【解析】由于单倍体是指体细胞中含有本物种配子中染色体组的个体，其体细胞中可以含有1个染色体组，也可以含有2个、3个染色体组．如果用秋水仙素处理单倍体植株，抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍，得到的肯定是纯合体；其细胞中含有的染色体组可能是2个、4个或6个，因而可能得到二倍体、四倍体或六倍体，而四倍体、六倍体统称多倍体，A正确；低温能抑制纺锤体的形成，着丝点正常分裂，B正确；显微镜观察到的大多数细胞中染色体数目没有改变，C正确；卡诺氏液的作用是固定细胞形态，所以在“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中，剪取诱导处理的根尖后，应放入卡诺氏液中浸泡0.5-1h，以固定细胞的形态，D错误。
10．【答案】D
【解析】配子一形成过程中，在减数第一次分裂后期，发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合，属于基因重组，A正确；配子二形成的原因是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开后未分离，这属于染色体变异，B正确；a和b是非同源染色体上的基因，而配子三中a和b位于同一条染色体上，原因可能是基因b转移到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，C正确；配子四的变异属于染色体变异，原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失，D错误。
11．【答案】（1）染色体数目变异
（2）ABB：ABb：AB：Ab=1：2：2：1 AABBb
（3）二倍体马铃薯叶型杂交 正常叶型：马铃薯叶型=1：1 正常叶型：马铃薯叶型=5：1
【解析】（1）三体比正常个体多了一条染色体，属于染色体数目变异。（2）在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，所以AA只能产生一种基因型的配子，而三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条随意配对联会形成一个二价体，另1条同源染色体不能配对而形成一个单价体。减数第一次分裂的后期，组成二价体的同源染色体正常分离，组成单价体的1条染色体随机地移向细胞的任何一极，所以BBb产生配子的种类和比例为BB：b：Bb：B=1：1：2：2，因此，三体番茄的基因型若为AABBb，则花粉的基因型和比例为ABB：ABb：AB：Ab=1：2：2：1。其根尖分生区的细胞进行的是有丝分裂，产生子细胞的基因型与亲代细胞相同，故该三体的根尖一细胞连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为AABBb。（3）①假设D（或d）基因不在第6号染色体上，则F1的三体植株基因型为Dd，使F1的三体植株正常叶型Dd与二倍体马铃薯叶型dd杂交，杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型：马铃薯叶型=1：1。 ②假设D（或d）基因在第6号染色体上，则F1的三体植株基因型为DDd，使F1的三体植株正常叶型DDd与二倍体马铃薯叶型dd杂交，由于DDd产生的配子为DD：Dd：D：d=1：2：2：1，所以杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型：马铃薯叶型=5：1。
12．【答案】（1）易位
（2）这种药物能够选择性地抑制ABL酶（酪氨酸蛋白酶）的活性，从而抑制细胞恶性增殖
（3）
（4）科学发现和创造是很多科学家共同参与与努力的结果；科学发现和创造需要理性思维和技术手段相结合；科学发现和创造是一个不断开拓、继承修订、发展过程
【解析】（1）由题图可知，慢粒是非同源染色体之间发生交换引起的，属于染色体结构变异中的易位。（2）由题意知，慢粒是由于ABL所拥有的酪氨酸蛋白激酶过度活化，从而引起细胞失控性增殖，因此慢粒病特效药“格列卫”的药理是这种药物能够选择性地抑制ABL酶（酪氨酸蛋白酶）的活性，从而抑制细胞恶性增殖。（3）患者发病遗传信息的传递是异常DNA转录形成mRNA，以该mRNA为模板翻译形成异常蛋白质造成，遗传信息传递的途径为：（4）从变异染色体的偶然发现，到神药“格列卫”正式诞生过程可以看出科学发现和创造是很多科学家共同参与与努力的结果；科学发现和创造需要理性思维和技术手段相结合；科学发现和创造是一个不断开拓、继承修订、发展过程
