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基因突变、基因重组和染色体变异
的相关辨析
易错归因
不能准确进行基因突变、基因重组和染色体变异的相关辨析。
典型易错题
例1(2022·河南郑州·模拟预测)如下图所示,甲、乙、丙、丁分别表示不同的生物变异类型,其中丙中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法错误的是( )
A.图甲、乙都表示交叉互换,发生在减数分裂的四分体时期
B.图丙中的变异能够为生物进化提供原材料
C.图丁中的变异有可能属于染色体结构变异中的缺失
D.图甲、乙、丁中的变异都不会产生新基因
【答案】A
【解析】图甲表示同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,属于基因重组,图乙表示非同源染色体交叉互换,属于易位,图丙表示碱基对的缺失,属于基因突变,图丁属于染色体结构变异中的重复或缺失。图甲表示交叉互换,发生在减数分裂的四分体时期,图乙表示易位,A错误;图丙中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失,突变和基因重组都可以为生物进化提供原材料,B正确;图丁中,若上面的染色体正常,则属于染色体结构变异中的缺失;若下面的染色体正常,则属于染色体结构变异中的重复,C正确;只有基因突变才能产生新基因,图甲、乙、丁都不是基因突变,D正确。故选A。
解题技巧
抓住“五个关键”确定生物变异类型
项目 基因突变 基因重组 染色体变异
变异本质 基因碱基序列改变 基因的重新组合 染色体结构或数目发生改变
发生时期 DNA复制时期 减数分裂I 细胞分裂期
适用范围 所有生物 真核生物 真核生物
变异结果 产生新基因,基因数目不变 产生新基因型,无新基因 无新基因,基因数目或排列顺序改变
是否可观察 光学显微镜下无法观察 光学显微镜下可以观察 光学显微镜下可以观察
2.“三看法”辨析基因突变和染色体结构变异
3.“三看法”判断基因突变和基因重组
同类题练习
1.(2022·上海黄浦·二模)下图显示某生物的一条正常染色体及相关基因分布,则下列选项中不属于染色体变异引起的是( )
A. B.
C. D.
2.(2022·山东省·模拟题)下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙述,正确的是( )
A.基因突变的普遍性体现在可发生在生物个体发育的任何时期
B.杂种高茎豌豆自交得到矮茎豌豆的过程发生了基因重组
C.染色体结构变异会导致基因数量或排列顺序的改变,而基因突变不会
D.基因重组产生新基因型,基因突变产生新基因但不产生新基因型
3.(2022·新疆维吾尔自治区·模拟题)某除草剂敏感型的玉米经辐射获得了抗性突变体,敏感和抗性是一对相对性状。关于此突变体的叙述,正确的是( )
A.若为一条染色体片段缺失所致,则该抗性基因一定是显性基因
B.若为基因突变所致,则抗性基因与敏感基因的碱基序列一定不同
C.若为染色体易位所致,则一定发生在减数第一次分裂的四分体时期
D.若为一个碱基对缺失所致,则该抗性基因一定不能编码肽链
4.(2022·辽宁省·模拟题)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,字母代表染色体上带有的基因)。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.甲、乙、丙细胞所处时期均易发生基因突变
D.1与2片段的交换和1与2的分离,均属于基因重组
5.(2022·湖北·襄阳五中一模)染色体拷贝数目变异(CNV)是人类变异的一种重要形式,其覆盖的染色体范围广,可引起人群中巨大的遗传差异,从而表现出不同性状。正常人的基因成对存在,即2份拷贝,若出现1或0拷贝即为缺失,大于2份拷贝即为重复,在拷贝过程中还会出现倒位、易位等情况。下列分析正确的是( )
A.发生CNV的细胞中染色体上基因数目一定出现变化
B.发生CNV的细胞在减数第一次分裂的前期不会出现联会现象
C.染色体片段在非同源染色体间的交换通常不会改变“拷贝”的数量
D.若某DNA分子复制时在基因中增加了一定数量的碱基对,则属于CNV中的重复
6.(2022·广东·湛江一中模拟预测)已知某条染色体上有基因X和无遗传效应的片段Y,现将某外来脱氧核苷酸序列Z插入该DNA片段上。下列叙述正确的是( )
A.若Z为无遗传效应的片段且插入位点在基因X中,则发生了染色体变异
B.若Z为有遗传效应的片段且插入位点在基因X中,则发生了染色体变异
C.若Z为无遗传效应的片段且插入位点在片段Y中,则发生了基因突变
D.若Z为有遗传效应的片段且插入位点在片段Y中,则发生了基因重组
7.(2022·安徽·蚌埠铁路中学模拟预测)已知A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因,位于1号和2号这一对同源染色体上,其中阴影部分是来自其他染色体的片段,如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.图中的两对等位基因在减数分裂过程中不能自由组合
B.1号染色体增加了部分片段,这种变异可以通过显微镜观察
C.若1号染色体上的b基因发生了缺失,则引起的变异为基因突变
D.减数分裂时若图中的b基因与B基因互换位置,则引起的变异为基因重组
8.(2022·浙江省·模拟题)果蝇的正常翅基因B与截翅基因b位于2号染色体上,该染色体上某些基因表达产物是生命活动所必需的。在某正常翅果蝇群体中偶然发现一只截翅果蝇。导致该现象的原因最不可能是( )
A.环境改变引起的不遗传变异
B.基因发生隐性突变
C.2号染色体发生片段缺失
D.两条2号染色体均丢失
9.(2020·江苏·模拟预测)(多选题)某生物基因组成及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如下图所示的几种配子。下列关于这几种配子形成过程中所发生的变异的说法,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发生错误导致基因A或a缺失
10.(2021·广东省·江门市·期末考试)某二倍体植物物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。m、r的位置如左下图所示。一批窄叶白花植株经诱导产生了下图甲、乙、丙所示的突变。现有一株由纯种宽叶红花诱导得到的突变体,推测其体细胞内发生的变异与M无关,且为图甲、乙、丙所示变异类型中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现只有甲、乙、丙植株可供选择,请设计一代杂交实验确定该宽叶红花突变体的变异类型是图示甲乙丙类型中的哪一种。(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)
(1)图甲、乙、丙所示的变异类型依次是________________、_______________、_______________(请具体表述)。
(2)实验步骤:
①__________________________________。
②观察、统计后代表型及比例。
(3)结果预测:
Ⅰ.若___________________________________,则该宽叶红花突变体为图甲所示变异类型;
Ⅱ.若__________________________________,则该宽叶红花突变体为图乙所示变异类型;
Ⅲ.若__________________________________,则该宽叶红花突变体为图丙所示变异类型。
同类题练习参考答案
1.C 【解析】由于A基因所在的染色体部分缺失,导致b、C基因丢失,A正确;由于两条非同源染色体发生易位,导致A、b、d到了同一条染色体上,B正确;染色体中不存在B基因,故B是由于b基因突变而来的,C错误;基因A与基因b的位置颠倒是由于发生了倒位,D正确。故选C。
2.C 【解析】基因突变可发生在生物个体发育的任何时期,这说明基因突变具有随机性,A错误;杂种高茎豌豆自交得到矮茎豌豆的过程发生了基因分离,这里只涉及一对等位基因,不会发生基因重组,B错误;染色体结构变异会导致基因数量(缺少和重复导致基因数量改变)或排列顺序(倒位和易位导致基因排列顺序改变)的改变,而基因突变不会,C正确;基因重组产生新基因型,基因突变产生新基因,因此也会产生新基因型,D错误。故选:C。
3.B 【解析】除草剂敏感型的玉米经辐射获得抗性突变体,突变体若为一条染色体片段缺失所致,则缺失片段中含有敏感基因,说明该抗性基因一定为隐性基因,A错误;若为基因突变所致,则抗性基因的分子结构发生了改变,其与敏感基因的碱基序列一定不同,B正确;若为染色体易位所致,则发生在非同源染色体之间,不一定发生在四分体时期,C错误;若为一对碱基缺失所致,则该抗性基因可能不编码肽链,也可能编码的肽链发生改变,D错误。故选:B。
4.A 【解析】正常情况下,基因重组发生在进行有性生殖的减数分裂过程中,主要是减数第一次分裂前期和后期,丙细胞处于减数第二次分裂后期,此时细胞中有两个染色体组,不能进行基因重组,A正确;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;正常情况下,基因重组发生在进行有性生殖的减数分裂过程中,乙细胞进行的是有丝分裂,不会发生基因重组,C错误;1与2的片段交换,是同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换,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。故选A。
5.C 【解析】CNV过程中出现倒位、易位等情况,染色体上的基因数目不一定发生改变,A错误;发生CNV过程中可能出现大于2份拷贝即为重复,存在同源染色体,故发生CNV的细胞在减数第一次分裂的前期会出现联会现象,B错误;染色体片段在非同源染色体间的交换属于易位,通常不会改变染色体数量,C正确;某DNA分子复制时在基因中增加了一定数量的碱基对,属于基因突变,不属于CNV中的重复,D错误;故选C。
6.D 【解析】若乙为无遗传效应的片段且插入位点在基因X中,则发生了基因突变,A错误;若乙为有遗传效应的片段,且插入位点在基因X中属于基因重组,B错误;若Z为无遗传效应的片段且插入位点在片段 Y中,则不会发生基因突变,C错误;若Z为有遗传效应的片段且插入位点在片段 Y中,则发生了基因重组,D正确。故选D。
7.C 【解析】由于A、a和B、b位于一对同源染色体上,所以在减数分裂过程中不遵循基因自由组合定律,A正确;1号染色体增加了部分片段属于染色体变异,染色体变异在显微镜下是可见的,B正确;若1号染色体上的b基因发生了缺失,则引起的变异为染色体结构变异中的缺失,基因突变是基因内部碱基对的改变,不是以基因单位的改变,C错误;减数分裂时若图中的b基因与B基因互换位置,属于基因重组中的交叉互换,D正确。故选C。
8.D 【解析】生物性状受到环境的影响,所以截翅果蝇的出现可能是环境改变引起的不可遗传变异,A错误;如果B基因突变为b,该果蝇的基因型可以是bb,表现为截翅,B错误;如果2号染色体上B基因的片段发生缺失,则只有b基因存在,表现为截翅,C错误;如果两条2号染色体都丢失,根据题干信息“染色体上某些基因表达产物是生命活动所必需的”,所以该果蝇会死亡,不会表现为截翅,D正确。故选D。
9.ABC 【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。故选ABC。
10.(1)基因突变 (染色体结构变异中的)缺失 染色体数目个别增減(变异) (2)用该突变体与乙或丙植株杂交
(3)宽叶红花与宽叶白花植株的比为1:1 宽叶红花与宽叶白花植株的比为2:1 宽叶红花与窄叶白花植株的比为2:1
【解析】据图分析,纯种窄叶白花的基因型为mmrr,且两对基因位于一对同源染色体上。甲图中一条染色体上的r变成了R,发生了基因突变,属于显性突变;乙图中一条染色体上r所在的片段丢失,属于染色体结构变异中的缺失;丙图中一条染色体缺失,属于染色体数目的变异。
(1)根据以上分析已知,图甲发生了基因突变,图乙发生了染色体结构变异中的缺失,图丙中一条染色体缺失,属于染色体数目的变异。
(2)要通过一代杂交实验确定该宽叶红花突变体的变异类型是图示甲乙丙类型中的哪一种,可以让该突变体与乙或丙植株杂交,通过观察、统计后代表现型及比例进行判断。
(3)Ⅰ.若后代的宽叶红花与宽叶白花植株的比为1:1,说明该宽叶红花突变体为图甲所示变异类型;Ⅱ.若宽叶红花与宽叶白花植株的比为2:1(控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡),说明该宽叶红花突变体为图乙所示变异类型;Ⅲ.若宽叶红花与窄叶白花植株的比为2:1,则该宽叶红花突变体为图丙所示变异类型。
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