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(共63张PPT)
生物一轮复习精讲精练课件
2024年人教版
第21讲　基因突变和基因重组
核心素养 生命观念 基因突变、基因重组改变生物的性状，建立起进化与适应的观点
科学思维 比较与分类可遗传的变异，提高归纳与概括能力
考点
基因突变
01
02
基因重组
03
重温真题 经典再现
基因突变
考点梳理与疑难突破
1.变异类型的概述
1）“环境条件改变引起的变异”_________（填“一定”或“不一定”）是不可遗传的变异。
2）基因突变和染色体变异均属于突变，基因重组未引起新基因产生。其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为_____________，分子水平发生的变异为______________________，只在减数分裂过程中发生的变异为___________，真、原核生物和病毒共有的变异类型为___________。
不一定
染色体变异
基因突变和基因重组
基因重组
基因突变
2.基因突变
(1)基因突变的实例——镰状细胞贫血
②用光学显微镜能否观察到红细胞形状的变化？_____(填“能”或“不能”)。
能
基因突变
血红蛋白
(2)概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失→基因结构的改变。
基因突变一定会引起基因结构的改变，即基因中碱基排列顺序(遗传信息)的改变。
提醒　①RNA病毒的遗传物质为RNA，病毒RNA上碱基序列的改变也称为基因突变。
②真核生物基因突变一般产生它的等位基因，而病毒和原核生物中不存在等位基因，其基因突变产生的是新基因。
③基因突变如果发生在体细胞有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。
(3)细胞的癌变
①癌细胞的概念：有的细胞受到_________的作用，细胞中__________发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
致癌因子
遗传物质
②细胞癌变的机理
必需
生长
和增殖
细胞
凋亡
形态结构
细胞间黏着性降低
③主要特征
(3)时间：
并非只发生在间期
主要发生于______________或________________________
有丝分裂间期
减数第一次分裂前的间期
(4)诱发基因突变的因素(连线)
（5）基因突变的特点
一切生物
期、细胞内不同的DNA分子上和同一DNA分子的不同部位　
低
不同
(6)基因突变的意义
根本来源
(1)基因突变的方向是由生物生存的环境决定的( )
(2)染色体DNA分子中碱基序列发生改变一定会引起基因突变( )
(3)突变基因控制合成的蛋白质中的氨基酸排列顺序不一定发生改变( )
(4)癌细胞表面糖蛋白减少，使得细胞容易扩散并无限增殖( )
(5)与癌变有关的基因只存在于癌细胞中( )
(6)病毒、大肠杆菌及动物和植物都可发生基因突变( )
(7)基因突变的随机性表现在一个基因可突变成多个等位基因( )
×
×
√
×
×
√
×
教材深挖拓展
1. 镰刀型细胞贫血症是由分子水平基因突变造成的，能否借助显微镜进行诊断？_____，理由是__________________________________________________。
能
可借助显微镜观察红细胞的形态是圆饼状还是镰刀状
2. 棉花的短果枝、水稻的矮秆都是基因突变产生的，但是某植株发生基因突变后，该植株及其有性生殖后代均没有表现该性状，原因最可能是
_________________________________________________________________________________。
该突变为隐性突变，且基因突变发生在该植株的体细胞中，不能通过有性生殖传递给后代
3. 具有一个镰状细胞贫血症突变基因的个体（即杂合子）并不表现镰型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。镰状型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区，请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。
提示：镰状型细胞贫血症致病基因携带者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患疟疾的地区，镰状型细胞的突变具有有利于当地人生存的一面。虽然这个突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。
疑难突破
1.归纳基因突变的原因及其与进化的关系
2.基因突变与生物性状的关系
(1)基因突变引起生物性状的改变
碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响
替换 小 只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列
增添 大 不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列
缺失 大 不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列
(2)基因突变可改变生物性状的4大原因与未改变生物性状的4大原因
3.辨析基因突变的一个“一定”和四个“不一定”
项目 内容 解读
一个 “一定” 基因突变一定会引起基因结构的改变 基因突变使基因中碱基排列顺序发生改变
四个 “不一定” DNA中碱基对的增添、缺失和替换不一定是基因突变 基因通常是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变，但不属于基因突变
基因突变不一定会引起生物性状的改变 ①密码子具有简并性，不同密码子有可能翻译出相同的氨基酸
②纯合子的显性基因突变为杂合子的隐性基因，如AA突变成Aa，不会引起性状的改变
项目 内容 解读
四个 “不一定” 基因突变不一定都产生等位基因 病毒、原核细胞和真核细胞细胞质不存在等位基因，因此原核生物、病毒和真核细胞细胞质基因突变产生的是新基因
基因突变不一定都能遗传给后代 发生在体细胞中一般不遗传给后代，发生在生殖细胞中可以遗传给后代
常和基因突变联系的“热点”
命题规律探究
考向一　结合基因突变的特点及原因，考查生命观念
1. [2023辽宁高考压轴卷]根据中国疾病预防控制中心2020年12月30日发表的研究报告，中国大陆首次报告了最初在英国发现的变异新冠病毒感染病例。了解其变异规律，对于疫情防控具有重要的意义。下列关于变异的叙述，错误的是( )
A. 新型冠状病毒可遗传变异的来源有基因突变和基因重组
B. 基因决定性状，但基因发生突变后生物的性状不一定发生改变
C. 基因突变一定引起基因结构的改变
D. 基因突变是新基因产生的途径，但基因的数目和位置并未改变
A
[解析] 新型冠状病毒无染色体结构，并且无有性生殖过程，故该病毒可遗传变异的来源只有基因突变，A错误；基因决定性状，但由于密码子的简并性等原因，基因发生突变后生物的性状不一定发生改变，B正确；基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换，导致基因结构的改变，故基因突变一定引起基因结构的改变，C正确；基因突变是新基因产生的途径，基因突变会产生新基因，但基因的数目和位置并未改变，D正确。
2. [2023河南开封二模]碱基类似物5-溴尿嘧啶（5-BU）既能与碱基A配对，又可以与碱基C配对。在含有5-BU、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌，得到突变体大肠杆菌。下列有关叙述错误的是( )
A. 由于基因突变具有随机性，因此大肠杆菌体内每个基因都有可能发生突变
B. 碱基类似物5-溴尿嘧啶属于化学诱变剂
C. 很多位点发生C—G到T—A的替换后，DNA分子中氢键数目减少
D. 在此培养基上至少繁殖2代，才能实现DNA分子某位点碱基对从T—A到C—G的替换
D
[解析] 由于基因突变具有随机性，因此大肠杆菌体内每个基因都有可能发生突变，A正确；碱基类似物5-溴尿嘧啶属于化学诱变剂，B正确；很多位点发生C—G到T—A的替换后，因为C—G之间有3个氢键，而T—A之间有2个氢键，所以DNA分子中氢键数目减少，C正确；若原来DNA中的碱基对是T—A，由于碱基配对错误，经过一次复制后，产生了5-BU与碱基A的配对，第2次复制后，出现5-BU与碱基C的配对，第3次复制后才能出现C—G，因此，在此培养基上至少繁殖3代，才能实现DNA分子某位点碱基对从T—A到C—G的替换，D错误。
ABD
3.(不定项)(2022·山东青岛一模)某真核生物酶E的基因发生了一个碱基的替换，有关其表达产物的叙述正确的是(　　　)
A.若酶E的氨基酸数目不变，活性不变，则碱基替换可能没有改变酶E的氨基酸序列
B.若酶E的氨基酸数目不变，活性下降，则碱基的替换造成了酶E的一个氨基酸替换
C.若酶E的氨基酸数目不变，活性增强，则碱基的替换没有改变酶E的空间结构
D.若酶E氨基酸数目减少，活性丧失，则碱基的替换使得酶E的翻译提前终止
解析　若酶E的氨基酸数目不变，活性不变，由于密码子的简并性，碱基替换可能没有改变酶E的氨基酸序列，A正确；若酶E的氨基酸数目不变，活性下降，则碱基的替换造成了酶E仅改变了一个氨基酸，B正确；若酶E的氨基酸数目不变，活性增强，则碱基替换可能造成了酶E只改变了一个氨基酸进而使酶E的空间结构改变，C错误；若酶E的氨基酸数目减少，活性丧失，则碱基替换导致终止密码子的位置提前，使得酶E的翻译提前终止，D正确。
考向二　结合细胞癌变，考查社会责任
3.(2021·湖南卷，9)某国家男性中不同人群肺癌死亡累积风险如图所示。下列叙述错误的是(　　)
C
A.长期吸烟的男性人群中，年龄越大，肺癌死亡累积风险越 高
B.烟草中含有多种化学致癌因子，不吸烟或越早戒烟，肺癌死亡累积风险越低
C.肺部细胞中原癌基因执行生理功能时，细胞生长和分裂失控
D.肺部细胞癌变后，癌细胞彼此之间黏着性降低，易在体内分散和转移
【解析】　由题图可知，长期吸烟的男性人群中，随着年龄的增长，肺癌死亡累积风险越来越高，A正确；烟草中含有尼古丁等多种化学致癌因子，根据题图可知，不吸烟或者越早戒烟，肺癌死亡累积风险率越低，B正确；原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，因此肺部细胞中原癌基因执行生理功能时，细胞生长和分裂并未失控，C错误；癌细胞的特征之一是由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，D正确。
B
5.(2022·江西临川检测)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随机和定向的
D.基因突变一定能遗传给后代
【解析】　等位基因位于同源染色体的相同位置上，图中与结肠癌有关的基因位于一组非同源染色体上，A错误；由图可知，当4处基因突变累积后，正常细胞才成为癌细胞，B正确；基因突变具有随机性和不定向性，C错误；基因突变若发生在配子中，可遗传给后代，基因突变若发生在体细胞中，一般不能遗传给后代，D错误。
考向三 基因突变类型和位置的分析
6. [2023河南南阳一中考试]一只突变型雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，这个结果从遗传学角度可作出的合理解释是( )
A. 该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌配子致死
B. 该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死
C. 该突变为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死
D. X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死
B
[解析] 突变型雌果蝇的后代中雄性有1/2死亡，说明该雌果蝇为杂合子，该突变可能为X染色体显性突变，若含突变基因的雌配子致死，则子代中会出现野生型雄果蝇和野生型雌果蝇，且不会引起雌雄个体数量的差异，A不符合题意；如果含该突变基因的雄性个体致死，相关基因用D、d表示，杂交组合为XDXd×XdY则子代为1XDXd（突变型♀）∶1XdXd（野生型♀）∶1XDY（死亡）∶1XdY（野生型♂），B符合题意；如果该突变为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性致死，则子代全为野生型，C不符合题意；若X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，则子代中会出现野生型雄果蝇和野生型雌果蝇，且不会引起雌雄个体数量的差异，D不符合题意。
7. [2023山东省实验中学高三打靶考试]科研人员在某地区野生型果蝇（正常眼色）种群中发现两只突变型褐眼雌果蝇，分别记为果蝇A和果蝇B。为研究果蝇A和果蝇B的突变是否为同一突变类型，进行了如下实验（突变基因均能独立控制褐色素的合成而表现褐眼）。据此分析不正确的是( )
组别 亲本 子代表现型及比例
实验一 A×纯合正常雄果蝇 40正常（♀）∶38褐眼（♀）∶42正常（♂）
实验二 B×纯合正常雄果蝇 62正常（♀）∶62褐眼（♀）∶65正常（♂）∶63褐眼（♂）
实验三 实验二的子代褐眼雌、雄果蝇互相交配 25正常（♀）∶49褐眼（♀）∶23正常（♂）∶47褐眼（♂）
A
A. 果蝇A发生了隐性突变，突变基因位于X染色体上
B. 果蝇B发生了显性突变，突变基因位于常染色体上
C. 果蝇A、B为不同的突变类型，突变后的基因均有一定的致死效应
D. 让果蝇A与实验二中F1褐眼雄果蝇杂交，其后代出现褐眼果蝇的概率是2／3
[解析] 分析题表：实验一果蝇A与纯合正常雄果蝇杂交，后代雌性一半正常，一半褐眼，而雄性只有雌性的一半，且表现为正常，说明果蝇A发生的突变是显性突变，且该突变具有致死效应，突变基因位于X染色体上，A错误。
基因重组
1.概念
考点梳理与疑难突破
2.类型
(1)交叉互换：________的非姐妹染色单体的交叉互换(发生在减数第一次分裂前期的四分体时期)
四分体
(2)自由组合：位于非同源染色体上____________自由组合(发生在减数第一次分裂后期)
非等位基因
(3)肺炎双球菌转化实验：R型细菌转化为S型细菌。
(4)人工重组：转基因技术(人为条件下进行的)，即基因工程。
3.结果
产生新的________，导致___________ 出现。
4.意义及应用
基因型
重组性状
生物变异
生物进化
生物多样性
1. 基因重组是生物变异的根本来源，对生物的进化具有重要的意义。( )
2. 同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换， 导致了染色体结构变异。( )
3. 有性生殖的基因重组有助于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。( )
4. 同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是产生新的基因组合机会多。( )
×
×
√
√
教材深挖拓展
1. 基因重组的类型之一是“同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换”，二倍体生物同源染色体的非姐妹染色单体间一定能发生交叉互换吗？原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。
不一定。二倍体生物进行有性生殖产生生殖细胞的过程中（减数分裂时），在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体间可以发生交叉互换
2. 请你从基因重组的角度解释人群中个体性状多种多样的原因。
提示：①在减数分裂形成生殖细胞的过程中，随着同源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，形成基因组成不同的配子。②四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换形成基因组成不同的配子。③生殖细胞的类型非常多，由生殖细胞随机结合的受精卵的类型也就非常多。
考向一　结合基因重组特点及判断，考查生命观念
1. [2022山西大同高三学情调研]下列有关基因重组的叙述，正确的是( )
A. 基因型为Aa的个体自交，因基因重组导致子代性状分离
B. 因替换、增添或缺失部分碱基使基因A→a，这属于基因重组
C. YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组
D. 造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组
C
命题规律探究
[解析] 基因型为Aa的个体自交，只涉及一对等位基因，不属于基因重组，A错误；基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，这属于基因突变，B错误；YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组，C正确；同卵双生姐妹是由同一个受精卵发育而来的，分裂方式是有丝分裂，不可能发生基因重组，D错误。
2. 如图表示三种基因重组，下列相关叙述正确的是 ( )
图1
图2
图3
A. 图1所示细胞产生的次级精（卵）母细胞内不含有等位基因
B. 图1和图2两种类型的基因重组都发生在同源染色体之间
C. R型细菌转化为S型细菌的基因重组与图3中的基因重组相似
D. 孟德尔两对相对性状杂交实验，F2出现新表现型的原因和图1相似
C
[解析] 图1所示细胞发生了交叉互换，其产生的次级精（卵）母细胞内含有等位基因B、b，A错误；图2发生了非同源染色体间的自由组合，B错误；孟德尔两对相对性状杂交实验，F2出现新表现型的原因和图2相似，D错误。
3.(2023·重庆南开中学调研)下列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互换可导致基因重组
D.用射线照射大豆使其基因碱基序列发生改变，就能获得种子性状发生变异的大豆
B
【解析】　基因重组可发生在减数分裂过程中，而不是受精过程中，A错误；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，该育种方法属于杂交育种，B正确；减数分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体的局部互换可导致基因重组，C错误；用射线照射大豆使其基因碱基序列发生改变，即发生基因突变，但由于密码子具有简并性等原因，基因突变不一定会改变生物的性状，因此不一定能获得种子性状发生变异的大豆，D错误。
考向二　围绕基因重组与基因突变的判断，考查科学思维能力
4. [2022山东济南调研]如图为某雄性动物个体（基因型为AaBb，两对等位基因位于不同对常染色体上）细胞分裂某一时期示意图，下列说法错误的是( )
A. 与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素
B. 3和4上对应位置基因不同是因为该细胞在间期发生了基因突变
C. 若该细胞以后正常进行减数分裂，可产生3种或4种不同基因型的配子（3与4未发生交换）
D. 1上a的出现可能是发生了交叉互换，也可能是发生了基因突变
B
[解析] 由于该动物个体为雄性，且性激素能促进生殖细胞的形成，所以与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素，A正确；由于该雄性动物的基因型为AaBb，据图可知B、b可位于3和4这对同源染色体上，这两条染色体上相同位置的基因为等位基因，B错误；如果是发生基因突变，则该细胞就会产生3种不同基因型的配子，如果是发生交叉互换，则会产生4种不同基因型的配子，C正确；1上a的出现可能是同源染色体上发生了交叉互换，也可能是间期时发生了基因突变，D正确。
3.(不定项)(2023·泰安二模)图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体，图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体，图中字母表示基因。下列叙述正确的是(　　)
BD
A.基因D、d的本质区别是碱基对的种类、数目不同
B.图甲中的非等位基因在减数分裂过程中不能发生自由组合
C.图乙染色体上存在d基因的原因一定是发生了基因突变
D.与有丝分裂比，甲→乙的过程中能产生的特有的可遗传变异是基因重组
【解析】　基因D、d的本质区别是碱基对的排列顺序不同，A错误；图甲中的非等位基因位于同一对同源染色体上，在减数分裂过程中不能发生自由组合，B正确；图乙染色体上的d基因可能来自片段互换，也可能来自基因突变，C错误；与有丝分裂比，甲→乙的过程中能产生的特有的可遗传变异是基因重组，D正确。
6. 如图表示某动物一个精原细胞分裂时染色体配对时的一种情况,A～D为染色体上的基因,下列分析不正确的是( )
A. 该变异发生在同源染色体之间故属于基因重组
B. 该细胞减数分裂能产生3种基因型的精细胞
C. C1D2和D1C2转录翻译产物可能发生改变
D. C1D2和D1C2可能成为C、D的等位基因
A
[解析] 题图表示同源染色体的非姐妹染色单体之间非对等片段互换,不属于基因重组,A错误;由于发生过互换,该细胞减数分裂能产生ABCD、ABC1D2和ABCD1C2D 3种基因型的精细胞，B正确;由于改变了基因中碱基的排列顺序,使基因本身的结构发生改变,因此C1D2和D1C2转录翻译产物可能发生改变，C正确;C1D2和D1C2表示基因的排列顺序改变,基因本身的结构发生改变,可能变成C、D的等位基因，D正确。
1. [2020江苏，9，2分]某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTTCTCTTCTCTT，下列叙述正确的是( )
A. CTCTT重复次数改变不会引起基因突变
B. CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例
C. 若CTCTT重复6次，则重复序列之后编码的氨基酸序列不变
D. CTCTT重复次数越多，该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
C
[解析] 基因内部碱基的增添、缺失或替换都会导致基因碱基序列改变，引起基因突变，A错误；双链DNA分子中，A=T，C=G，嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数，B错误；CTCTT重复6次，即增加了30个碱基对，由于基因中碱基对数目与所编码氨基酸数目的比例关系为3∶1，则正好增加了10个氨基酸，重复序列后编码的氨基酸序列不变，C正确；重复序列过多可能影响该基因的表达，但编码的蛋白质相对分子质量不一定变大，D错误。
2. [2019海南，11，2分]下列有关基因突变的叙述，正确的是( )
A. 高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中
B. 基因突变必然引起个体表现型发生改变
C. 环境中的某些物理因素可引起基因突变
D. 根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
C
[解析] 高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，A错误；由于密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变，显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变，表现型也不发生改变，B错误；环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变，C正确；根细胞不是生殖细胞，其基因突变只能通过无性生殖传递，D错误。
3. [2018课标全国Ⅰ，6，6分]某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是( )
A. 突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B. 突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C. 突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D. 突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
C
[解析] 大肠杆菌属于原核生物，其突变一般指基因突变，突变体M在基本培养基上不能生长，但可在添加氨基酸甲的培养基上生长，说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失，A、B正确；将M与N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中培养一段时间后，形成了另一种大肠杆菌X，说明突变体M与N共同培养时，二者之间发生了DNA转移（基因重组），形成了大肠杆菌X，突变体M与N之间的基因重组发生在DNA水平，RNA不能与DNA发生重组，C错误，D正确。
4.(2017·天津卷，4)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图。下列叙述正确的是(　　)
B
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
解析　由图可知，基因b所在的片段发生了互换，因此等位基因B和b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，而等位基因A、a和D、d的分离只发生在初级精母细胞中，A错误；若不发生互换，该细胞将产生AbD和aBd两种精子，但由于基因b所在的片段发生了互换，因此该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子，B正确；基因B(b)与D(d)位于同一对同源染色体上，它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体发生交换只是导致基因重组，染色体结构并没有发生改变，D错误。
5.(2020·全国卷Ⅰ，32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：
(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是__________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是_________________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是__________________________________。
在减数分裂过程中，随着非
同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组
控制新性状的基因型是杂合的
通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
解析　(1)互换型基因重组发生在减数第一次分裂前期同源染色体联会过程中，在该过程中非姐妹染色单体之间交叉互换；自由组合型基因重组发生在减数第一次分裂后期，伴随着非同源染色体的自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)诱变育种过程中，突变体一般为杂合子，即控制新性状的基因型是杂合的，不能稳定遗传；对于杂合子，可以采用连续自交和不断选择的方法，获得纯合子，即通过自交筛选性状能稳定遗传的子代。

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