5.1基因突变和基因重组（学生版）-高一生物讲义（人教版2019必修2）

5.1基因突变和基因重组目标导航目标导航教学目标课程标准目标解读由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的。1.概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变。2.阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命后果。3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。4.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。1.说明基因突变是由于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.分析基因突变的原因，阐明基因突变的意义。3.分析细胞癌变的原因，选择健康的生活方式，远离致癌因子。4.阐明基因重组的意义。教学重点基因突变的概念。基因突变的原因和意义。教学难点基因突变的意义。知识精讲知识精讲知识点01变异变异原因的探究表现型＝基因型＋环境条件，所以某生物的变异原因应从外因和内因两个方面加以分析。如果是因为遗传物质(或基因)的改变引起的，此变异可在其自交后代或与其他杂交的后代中再次出现(即可遗传)。如果仅仅是环境条件的改变引起，则不能遗传给自交后代或杂交后代。所以，可以用自交或杂交的方法确定变异的原因，或者将变异个体和正常个体培养在相同的条件下，两者没有出现明显差异，则原来的变异性状是由环境引起的。知识点02基因突变1.概念：DNA分子中发生碱基对的增添、替换、缺失，而引起基因结构的改变。2.实例：（1）镰状细胞贫血：基因突变可以是在DNA分子水平上的改变，导致性状的改变。（2）细胞的癌变：基因突变又可以是在基因水平上的改变，导致性状的改变。①癌细胞的特点：无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间黏着性显著降低，容易在体内分散和转移等。②癌的发生是多个基因突变累积的结果③原癌基因：存在于正常细胞中，可调节细胞周期，能控制细胞分裂和细胞生长，维持正常的细胞功能。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的。正常情况下，存在于基因组中的原癌基因处于低表达或不表达状态，并发挥重要的生理功能。一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质激性增强，就可能引起癌变。④抑癌基因是阻止细胞不正常增殖。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡。一旦突变导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。基因突变的本质是：基因结构改变，产生了新基因和新性状，产生了新的基因型和表现型。通常会引起生物性状的改变。4.发生基因突变的原因：5.基因突变的特点：（1）普遍性（2）随机性A、可发生于生物体的任何细胞和生物个体发育的任何时期。B、可发生在不同的DNA上或同一DNA不同部位。C、常常发生在细胞分裂间期DNA复制时。D、在个体发育过程中，基因突变发生时期越迟，生物体表现突变的部分越少；如：花芽和叶芽E、突变发生在生殖细胞，可能通过受精作用遗传给后代，导致后代产生突变；若发生在体细胞，一般不能传递给后代，但可以通过无性繁殖传给后代。（3）不定向性一个基因可以向多个方向发生突变，产生一个以上的等位基因。注：基因突变的结果不一定产生等位基因。若突变发生在染色体上，新基因是它的等位基因；若发生在病毒、原核生物及细胞质DNA上，只产生新基因，而不存在等位基因。（4）低频性生物的基因突变率很低，是对单个基因而言。一个种群是由许多个体所组成，每个个体细胞中都会有成千上万个基因，所以在一个种群中出现基因突变的数目也是很大的。这些变异影响生物的生存。所以，低频性和普遍性并不矛盾。（5）多害少利性原因：任何生物都是长期进化过程的产物。如果发生基因突变，就有可能破坏这种协调关系。基因突变的利和弊是相对的，取决于生物生存的环境：镰刀型血细胞贫血症与疟疾抵抗力6.基因突变的意义（1）生物进化的原材料（2）生物变异的根本来源7.应用：诱变育种（1）概念：利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。（2）原理：基因突变（3）方法：先用物理或化学方法处理生物，再选择符合要求的变异类型（4）优点：提高了突变率，产生新基因；缩短育种年限；创造新品种；改良生物性状。（5）缺点：具有不定向性，难以控制突变方向；具有低频性和多害少利性，需大量处理实验材料（6）应用：太空作物的培育、黑农五号、青霉菌的选育等。知识点03基因重组1．概念：在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2．类型：①减数第一次分裂前期（四分体时期）②减数第一次分裂后期同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换非同源染色体上的非等位基因的自由组合3.本质：基因结构不变，不产生新基因和新性状，产生了新的基因型和新的表现型4.意义：是生物变异的重要来源；形成生物多样性的重要原因之一。能力拓展能力拓展考点01基因突变和基因重组一、基因突变1.化学因素诱发基因突变溴尿嘧啶（5BU）是胸腺嘧啶类似物，可以取代胸腺嘧啶。5BU能产生两种互变异构体，一种酮式，一种烯醇式，酮式与A配对，烯醇式与G配对。例：AT复制时加入酮式5溴尿嘧啶，复制第二轮酮式5溴尿嘧啶异构为烯醇式。因此，在第三轮复制后，AT才能突变为GC。2.基因结构的变化对生物的影响类型影响范围对氨基酸的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变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增添或缺失3个碱基小增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列2.基因突变与生物性状的关系（1）多数基因突变并不引起生物性状的改变。①突变部位可能在非编码部位（内含子和非编码区）。②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。③基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，也不会导致性状的改变。④某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能。（2）少数基因突变可引起性状的改变，如人的镰刀型细胞贫血症。（3）基因突变对后代性状的影响①基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。②基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。③生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。【误区警示】1．基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变，在光学显微镜下观察不到。2．基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变。3．所有生物都可通过基因突变产生新基因。4．基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。5．基因突变不只发生在分裂过程中(已分化的细胞也可能被诱发基因突变)。6．RNA病毒中，基因突变指RNA中碱基的改变、增添和缺失，其突变率远大于DNA的突变率。7.无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。8.生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。9.基因突变≠DNA中碱基对的增添、缺失、替换。二、基因重组【误区警示】1．自然条件下基因重组发生的时间是减Ⅰ后期和四分体时期，而不是受精作用发生时。2．自然条件下基因重组只发生在真核生物中，病毒和原核生物中不发生基因重组。3．基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合，属于非自然的基因重组，可以发生在不同种生物之间，能够定向改变生物性状。基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。4．基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工程、肺炎双球菌转化实验中都发生了基因重组。三、基因重组及其与基因突变的比较1．比较基因突变与基因重组比较基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因，改变了基因的“质”，但未改变基因的量，可能出现新性状原有基因的重新组合，产生了新的基因型，但没有产生新基因，也不会产生新性状，只是原有性状重新组合时期、原因有丝分裂间期、减数第一次分裂间期，DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换减数第一次分裂四分体时期的交叉互换、减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因的自由组合条件外界条件的剧变和内部因素的相互作用有性生殖过程中的减数分裂适用范围所有生物均可发生(包括病毒)，具有普遍性真核生物有性生殖的核基因遗传(通常也适用于基因工程)产生结果产生新基因(等位基因)产生新基因型发生概率很小非常大鉴定方法不能用显微镜检测出，可通过分子杂交检测或后代性状推测不能用显微镜检测出，根据是否产生重组类型的性状来确定应用通过诱变育种可培育新品种通过杂交育种可培育出新的优良品种联系都使生物产生可遗传的变异；在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础2.三种基因重组方式的比较重组类型交叉互换型自由组合型基因工程重组型发生时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期——发生机制同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重新组合同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重新组合目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组图像示意3.关注基因突变和基因重组的意义比较项目基因突变基因重组生物变异生物变异的“根本”来源生物变异的“重要”来源生物进化为生物进化提供原始材料为生物进化提供“丰富”的材料生物多样性形成生物多样性的“根本”原因形成生物多样性的“重要”原因之一【技巧点拨】1．基因突变和基因重组的判断方法（1）根据亲代基因型判定①如果亲代基因型为BB或bb，则引起B与b不同的原因是基因突变。②如果亲代基因型为Bb，则引起B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。（2）根据细胞分裂方式判定①如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同,则为基因突变的结果。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的结果。（3）根据染色体图示判定①如果是有丝分裂后期图中，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果。②如果是减数第二次分裂后期图中，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果。③如果是减数第二次分裂后期图中，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果。2．染色体变异与基因突变的差别基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是观察不到的，而染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下一般可以观察到。因此制作正常亲本与待测变异亲本的有丝分裂临时装片，找到中期图进行结构与数目的比较可以区分染色体变异与基因突变。3．显性突变和隐性突变的判定(1)基因突变的类型及性状表现特点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，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。(2)判定方法：①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。4．根据题意确定图中变异的类型(1)若为有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)，则只能是基因突变造成的。(2)若为减数分裂，则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂)。(3)若题目中问造成B、b不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源——基因突变。(4)若题目中有××分裂××时期提示，如减Ⅰ前期造成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变。【典例1】下列关于基因突变和基因重组的说法中，正确的是（）A.DNA分子中的碱基对的替换、增添和缺失现象称为基因突变

B.通常情况下基因重组是指两对或两对以上的等位基因发生自由组合

C.基因突变和基因重组都可发生在有丝分裂过程中

D.基因型为AaBB的个体自交，导致子代出现性状分离的原因是基因重组分层提分分层提分题组A基础过关练一、单项选择题1.下列与生物变异和生物育种的有关说法，正确的是（

）A.突变和基因重组均可发生于有丝分裂和减数分裂

B.突变和基因重组分别引起基因结构和数量的改变

C.与单倍体育种相比，杂交育种的操作比较简单

D.诱变育种中，可以定向获得大量优良变异类型2.科研人员通过图所示方法直接利用卵细胞培育具有新性状的二倍体金鱼，其中有一关键步骤：精子染色体的失活处理（失活后的精子可激活次级卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞），下列相关分析正确的是（）A.两种育种的原理都是诱变育种

B.辐射处理可导致精子染色体断裂，该变异类型属于染色体数目变异

C.如果方法一产生杂合体，最大的可能性是因为基因突变

D.方法二产生杂合体原因一定是减数分裂第一次分裂前期发生交叉互换3.基因突变和基因重组在生物界中普遍存在。下列相关叙述不正确的是（）A.杂交育种的原理是基因重组

B.诱变育种的原理是基因突变

C.基因突变和基因重组都可以为进化提供原材料

D.基因突变一定改变生物体的性状4.下列关于变异与育种的说法中正确的是（

）A.基因重组可使后代出现新的基因，是杂交育种的理论基础

B.通过AaBb获得aabb个体的过程需要用秋水仙素处理基因型为ab个体的种子

C.太空环境下只能提高突变的频率，不能决定变异的方向

D.二倍体植株作父本，四倍体植株作母本，在四倍体植株上可得到三倍体无子果实5.下列关于癌细胞的叙述不正确的是（）A.癌细胞的遗传物质与正常细胞有所不同

B.在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖

C.细胞癌变后，彼此之间的黏着性显著降低

D.细胞癌变是完全不可逆转的，所以癌症是不治之症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染色体

B.基因突变如发生在配子中，可遗传给后代

C.基因突变和基因重组均可使生物体中出现不曾有过的基因

D.减数分裂过程中控制一对相对性状的基因不能发生基因重组7.下列有关遗传和变异的叙述，错误的是（）A.一个基因型为AaBb的精原细胞，产生了四种不同基因型的精子，则这两对等位基因位于一对同源染色体上

B.基因突变一定会引起基因结构的改变，但不会引起基因数量的改变

C.减数第一次分裂四分体时期非姐妹染色单体交叉互换是重组类型之一

D.核糖体与mRNA的结合部位会形成两个tRNA的结合位点8.基因突变和基因重组为生物进化提供原材料。下列有关叙述错误的是（

）A.真核生物进行有性生殖时，一对等位基因不能发生基因重组

B.即使没有外界诱发因素的作用，生物也会发生基因突变

C.通常基因重组只发生在真核生物的减数第二次分裂过程中

D.基因突变可以产生新的基因，为生物进化提供原材料，而基因重组是形成生物多样性的重要原因9.有关基因突变和基因重组及其应用的叙述，正确的是（）A.受精过程中发生了基因重组

B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦

C.减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组

D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变，就能获得种子性状发生变异的大豆二、填空题10.已发现癌细胞有线粒体融合现象，科研人员进行了其内在生理原因的研究，请分析回答下列问题：（1）细胞癌变是细胞中_________和_________等5~6个基因发生突变的结果。（2）恶性肿瘤的体积常会迅速增大，这是因为其中的癌细胞具有________的特点。这样会使内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境，癌细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。（3）为研究癌细胞的线粒体融合现象是否与营养缺乏有关，科研人员通过实验得到如下实验结果：线粒体融合现象嵴的密度呼吸酶活性耗氧速率ATP产量常规培养组无10.10.914.21.0营养缺乏组有17.52.395.61.4①线粒体融合与线粒体膜的_______性有关，若线粒体融合与营养缺乏正相关，可对比肿瘤中心区域与边缘区域的癌细胞，中心区域的癌细胞线粒体融合现象将更________。②嵴的密度增加的具体意义是_______________。③根据表中实验结果，将下列选项对应的字母填入图中，完善癌细胞在营养缺乏条件下代谢的调控途径：

a.细胞耗氧速率增加、ATP产生量增加

b.线粒体发生融合

c.线粒体嵴密度增加、呼吸酶活性增加11.下面图1表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图2是一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为B和b）。请据图回答：（已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG）

（1）图中①过程发生在细胞分裂的_____________期。（2）β链碱基组成为_____________。（3）Ⅱ8基因型是_____________，Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病男孩的概率为_____________。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_____________。（4）若图中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此基因控制的生物性状_____________（会／不会）发生改变。题组B能力提升练一、单项选择题1.生物变异与育种、生物进化密切相关。下列相关说法正确的是（）A.驯化家畜经过了长期的人工选择育种，这种育种方式的原理一般是突变和基因重组

B.生物在进行有性生殖过程中产生的突变和基因重组可决定生物进化的方向

C.实验室获取具备某种抗性的微生物，可用相应药物进行选择，使微生物定向突变

D.真核生物的基因重组可发生在同源染色体的非等位基因间，也可发生在受精过程中2.下图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。有关叙述正确的是（

）

A.a中碱基对缺失，属于染色体结构变异

B.c中碱基对若发生变化，生物体性状不一定会发生改变

C.在减数分裂的四分体时期，b，c之间可发生交叉互换

D.基因在染色体上呈线性排列，基因的首端存在起始密码子3.不良的生活、饮食习惯都可能与癌症的发生有关。研究发现酒精是致癌物质，且当人体内的ALDH2基因突变会导致参与酒精分解的酶合成减少，表现出酒后脸红。下列说法正确的是()A.酒精作为化学致癌因子，会使ALDH2基因突变引发细胞无限增殖

B.癌细胞形成的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了基因突变

C.ALDH2基因突变会导致基因结构和数目的改变，从而影响生物的性状

D.只要坚持良好的生活习惯和饮食习惯，就一定可以不让癌症发生4.如图表示不同的生物变异。下列对相关变异的分析，错误的是（）A.基因A2是基因A1发生基因突变产生的

B.同胞兄妹的遗传差异与基因重组有关

C.图1变异一定能引起基因所携带的遗传信息改变

D.只有图3变异发生于减数分裂，且能遗传给子代5.用EMS(甲基磺酸乙酯)处理萌发的纯合非甜(SS)玉米种子，种植并让成熟植株自交，发现自交子代中出现了极少量的甜玉米(ss)。EMS诱发基因突变的作用机理如图所示。下列分析错误的是()A.该事例可体现基因突变的低频性

B.与S基因相比，s中(A＋T)/(G＋C)的值增大

C.植株自交后代中出现ss是基因重组的结果

D.诱变育种能提高基因突变的频率和加速育种进程6.以下关于变异的描述，不正确的有（）①子代表现出亲代所没有的表型叫变异②基因突变的有害还是有利，以人类的需求为判断依据③基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传的变异④即使没有外界环境的影响，突变也能自发产生⑤基因突变不改变基因在染色体上的位置⑥基因突变、染色体变异和基因重组可以发生在个体生长发育的任何时期⑦基因突变的频率很低，突变的方向与环境并无明确的因果关系⑧减数分裂和有丝分裂均可能发生染色体数目变异A.二项 B.三项 C.四项 D.五项7.细胞癌变与基因突变有关。科学家检测了289例肝癌病人的基因突变，发现每个样品都涉及多种基因突变，其中突变频率最大的两种基因如下表所示。下列有关叙述错误的是（

）被检基因检出突变的样品数突变基因形式突变基因活性A96Ar活性增强B24Bw活性减弱A.癌症的发生不是单一基因突变的结果，具有累积效应

B.癌细胞膜上的甲胎蛋白、癌胚抗原等蛋白质增多

C.基因A可能为抑癌基因，基因B可能为原癌基因

D.分析蛋白质发现，检测基因A突变的96例样品中，相应肽链均是365号氨基酸发生了替换，推测基因A突变的类型是碱基对的替换8.细胞内部与外部通过细胞膜进行营养物质和代谢产物的交换，以保障细胞内部环境相对稳定。当细胞内部环境恶化到一定程度时会触发细胞分裂、凋亡过程，其关系如图所示（横坐标表示细胞内部环境，范围0~1，0为最差，1为最好）。下列相关叙述错误的是（）A.随细胞分裂的进行，细胞内部环境的恶化程度增大

B.细胞分裂、凋亡是内部环境恶化程度决定的被动过程

C.若某细胞发生突变，使B点右移、A点左移则该细胞可能变成癌细胞

D.若细胞内部环境经常处于略低于B的状态，则细胞更容易发生癌变9.我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼，通过人工培育和选择，出现了色彩斑斓、形态各异的金鱼。如将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交，经过基因重组可以得到朝天泡眼金鱼。下列说法正确的是（

）A.基因重组发生在减数分裂和受精作用过程中

B.人工培育细菌新品种的原理也是基因重组

C.金鱼的形态各异与其含有的DNA的多样性无关

D.培育朝天泡眼金鱼品种的过程中出现了新的基因型10.2016年11月18日，我国神舟十一号载人飞船顺利返回，一同回来的还有搭载的南瓜、玉米、菠菜、中药材等农作物种子9类92份，这些种子在甘肃天水航天基地落地。下列有关遗传和变异的知识，叙述正确的是（

）A.与常规杂交育种相比，航天育种的优点是获得的植株均为纯合子

B.带上太空的种子必须是遗传稳定性好的种子，而判断种子稳定遗传的最简单的方法是杂交

C.若受一对等位基因控制的绿色菠菜突变成了紫色，将两株紫色菠菜杂交，子代紫色植株占3/4，则相关基因不一定位于常染色体上

D.某作物的基因可突变为基因a1、a2、a3，这说明基因突变具有随机性11.经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了一株开白花植株。下列叙述正确的是(

)A.X射线可以引起生物体的遗传物质发生改变，如基因突变、基因重组和染色体变异

B.观察白花植株自交后代的性状，可确定该变异是否是可遗传的变异

C.若白花是基因突变引发的，则通过杂交实验，无法确定是显性突变还是隐性突变

D.白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存12.

下图是细胞分裂各阶段的细胞核DNA和细胞质中mRNA含量的变化曲线，下列说法正确的是（

）

A.若细胞从a时刻开始培养在3H标记的胸苷的培养液中，则e阶段时细胞核中含3H的DNA占核内总DNA的50%

B.致癌因子发挥作用在b阶段时，会导致细胞癌变

C.c阶段细胞核内DNA分子数与染色体数的比为1：1

D.杂交育种中基因重组发生在d至e阶段二、填空题13.2004年2月，玉米育种栽培专家李登海的“高产玉米新品种掖单13号的选育和推广”荣获国家科技进步一等奖，登上了人民大会堂的领奖台。该品种在较高密度下提高了单株生产量，创造并保持着夏玉米单产1096.29千克的世界纪录，为我国农业粮食生产和农民增收做出了重要贡献。请回答：（1）在玉米种群中发现了“大果穗”这一突变性状后，连续培育到第三代才选育出能稳定遗传的突变类型，该突变应是显性突变（b→B）还是隐性突变（B→b）？____________________。（2）紧凑型、大果穗等原来分别存在于不同玉米品种的性状被完美地结合到了一个新品种中，这一过程的原理是可遗传变异中的________________。这一新品种经较长时间的大面积种植，依然保持着各种优良性状，没有发生性状分离，说明此品种是精心选育得到的__________。（3）若玉米“紧凑型（A）”与“平展型（a）”是一对相对性状，“大果穗（B）”与“小果穗（b）”是另一对相对性状，控制两对相对性状的基因分别位于非同源染色体上，则紧凑型、小果穗与平展型、大果穗两个纯合亲本杂交，F2中性状表现符合要求的植株出现的比例为_______，其中符合育种要求的个体所占的比例应是____________________。14.水稻（2n=24）为二倍体雌雄同株。生殖生长期早衰严重影响水稻产品与质量，挖掘早衰相关基因对品种改良具有重要意义。研究人员利用甲基磺酸乙酯（EMS）对水稻进行处理，得到由10号染色体一对隐性基因控制的早衰突变体甲。（1）获得该突变体采用的育种方式为____________，用EMS处理后还需要多代____________后才能获得性状能稳定遗传的甲。（2）甲突变基因中从ATG开始第147位和第287位两个碱基位点发生改变，但翻译产物中氨基酸序列只有96位亮氨酸变为谷氨酰胺，另一位点未发生氨基酸改变的原因可能是________________________。（3）农科院研究人员获得另一早衰突变体乙，控制该性状的基因也为常染色体隐性基因。现欲通过杂交实验对乙突变体基因进行定位（不考虑实验过程中的基因突变、染色体变异和交叉互换），具体研究问题如下：①乙突变基因与甲突变基因是否互为等位基因？实验思路预测结果结论将突变体甲和突变体乙杂交，观察F1的表现型若F1_________________甲乙突变基因互为等位基因若F1________________甲乙突变基因是非等位基因②二者若为非等位基因，乙突变基因是否位于10号染色体上？实验思路预测结果结论将上述F1自交,统计F2的表现型及比例若F2________________乙突变基因位于10号染色体上若F2________________乙突变基因不位于10号染色体上题组C培优拔尖练一、单项选择题1.下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述，正确的是（）A.小麦植株在有性生殖时，一对等位基因一定不会发生基因重组

B.由碱基对改变引起的DNA分子结构的改变就是基因突变

C.减数分裂过程中，控制一对性状的基因不能发生基因重组

D.淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA碱基序列不属于基因突变2.下列有关育种方法的叙述，不正确的是（）A.杂交育种适用于进行有性生殖的生物

B.单倍体育种需用秋水仙素处理萌发的种子

C.多倍体育种利用了染色体数目变异的原理

D.人工诱变可提高突变频率，不能定向改变生物性状3.下列说法不正确的是（）

A.a、b、d过程中均存在基因的选择性表达

B.a、b、d过程中都可能发生基因突变

C.a、b、c过程均遵循孟德尔遗传定律

D.a、b、d过程中遗传信息的传递均遵循中心法则4.原发性视网膜色素变性患者的GTP酶调节蛋白(RPGR）基因与正常人相比，缺少了4个脱氧核苷酸，进而导致组成RPGR的氨基酸数目减少了384个。下列有关叙述正确的是（）A.患者GTP调节蛋白异常的变异源自染色体结构变异中的缺失

B.患者RPGR基因缺少了4个脱氧核苷酸导致翻译进程提前终止

C.可通过孕妇血细胞检查诊断胎儿是否患有此病

D.调查该病的发病率时应在患者家庭中逐个排查分析5.自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象。如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物，却无法自交产生后代。烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因（S1、S2、S3、S4...）控制，烟草的花粉只有通过花粉管伸长（花粉管由花粉萌发产生）输送到卵细胞所在处，才能完成受精。下表为不亲和基因的作用规律：亲本组合S3S4♂×S1S2♀S1S2自交S1S2♂×S1S3♀花粉管萌发情况S3、S4花粉管都能伸长S1、S2花粉管都不能伸长只有S2花粉管能伸长结合上表信息，下列分析错误的是（

）A.复等位基因的出现体现了基因突变具有不定向性

B.将基因型为S1S3的花粉授于基因型为S2S3的烟草，则子代的基因型为S1S2、S2S3

C.自然条件下，烟草不存在S系列基因的纯合体

D.在杂交育种时，用两种自交不亲和的植株做亲本，可以省略杂交过程的去雄操作6.酪氨酸酶基因（A）有3种隐性突变基因（a1、a2、a3），均能使该基因失效导致白化病。下图为3种突变基因在A基因编码链（与转录模板链互补）对应的突变位点及碱基变化，下列叙述不正确的是（

）A.酪氨酸酶基因突变具有不定向性，三种突变基因之间互为等位基因

B.a1基因与A基因的表达