5.第1节　基因突变和基因重组 试卷

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第5章　基因突变及其他变异第1节　基因突变和基因重组课堂互动探究案课程标准 概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变 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，甚至带来致命的后果 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素养达成 1．阐明基因突变导致遗传物质的改变，可能引起生物性状的改变。认同基因突变为生物进化提供原材料的观念。(生命观念) 2．通过归纳与概括总结基因突变的特点与意义。(科学思维) 3．结合减数分裂的过程图解，理解基因重组的类型。(科学思维)4．举例说明基因突变和基因重组在育种、人类遗传病等方面的应用，运用基因突变的原理解释一些变异现象。(社会责任)。大熊猫的正常颜色是黑白色，科学家在野外偶然发现了一只棕白色大熊猫，经研究发现是由于基因突变引起的。请思考下列问题：(1)什么是基因突变？(2)引起基因突变的因素是什么？(3)基因突变的特点是什么？探究点一　基因突变【师问导学】一、基因突变的实例1．阅读教材P80－81实例内容，探讨下列问题：(1)基因突变一般发生在细胞分裂的什么时期？(2)结合DNA分子的结构特点和复制过程，分析DNA分子复制时容易发生基因突变的原因。(3)产生镰状细胞贫血的根本原因是什么？变化后导致血红蛋白基因中碱基种类、数量和排列顺序发生了怎样的变化？(4)根据上述资料分析可知，基因突变导致基因结构的改变，这种改变具体表现在哪些方面？2．基因突变一定会改变遗传信息和生物性状吗？试分析原因。二、基因突变的原因和特点1．癌变的原因是由于细胞内抑癌基因和原癌基因发生突变，癌细胞的特点之一是能进行无限增殖，医学上通常使用一定量的化学药剂对癌症病人进行化疗。另一方面接受化疗后的病人身体非常虚弱。结合基因突变分析并回答下列问题：(1)化疗能够治疗癌症的原理是什么？(2)接受化疗的癌症患者，身体非常虚弱的原因是什么？2．根据基因突变的结果、特点，思考：(1)为什么说基因突变是生物变异的根本来源？(2)基因突变具有低频性，如何还能为生物进化提供原始材料？三、下图是基因突变的几种类型，请分析并回答下面问题：(1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗？(2)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化？哪种变化对生物性状的影响程度相对要小一些？为什么？(3)基因突变是否一定改变DNA中的遗传信息？为什么？(4)基因突变不一定改变生物体的性状，下列哪些情况与该结论相对应？①突变可能发生在非编码片段。②基因突变是随机的、普遍的。③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。④基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。四、下图能说明基因突变具有什么特点？【智涂笔记】特别提醒：(1)没有外界因素的诱变，基因突变也可能自发产生。(2)基因突变产生了新基因，是生物变异的根本来源，为产生更多的基因重组创造了条件。易错提醒：(1)基因突变一定会引起基因结构的改变而产生新的基因，即基因中碱基排列顺序的改变。(2)DNA中碱基对的增添、缺失或替换不一定是基因突变。因为基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可能发生碱基对的改变，但不属于基因突变。特别提醒：(1)长期的进化已使多数生物对环境表现出了很好的适应性，而基因突变往往会改变这种适应性而表现为有害。(2)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进行减数分裂时对外界环境更加敏感。方法规律：如何判断基因突变是显性突变还是隐性突变我们可以选择突变体与其他已知基因型的未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以利用突变体自交，观察后代有无性状分离来进行显性突变或隐性突变的判定。名师提醒：(1)原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。(2)不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。(3)原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用。(4)并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变。(5)细胞癌变是细胞异常分化的结果，此过程不可逆。(6)接触致癌因子不一定就会引发细胞癌变，只有致癌因子引起原癌基因和抑癌基因发生突变，才会导致正常细胞的生长和增殖失控而变成癌细胞。(7)在日常生活中应该远离致癌因子，选择健康的生活方式。【师说核心】1．镰状细胞贫血(1)病因分析：①直接原因是蛋白质异常：组成血红蛋白分子的一个谷氨酸被替换成了缬氨酸，从而引起蛋白质结构的改变。②根本原因是基因突变：碱基对eq \o(=====,\s\up15(T),\s\do14(A))被替换成了碱基对eq \o(=====,\s\up15(A),\s\do14(T))。(2)结论：镰状细胞贫血是由基因突变引发的一种遗传病，是基因结构发生改变导致的。2．基因突变的概念分析(1)基因突变是基因内部发生的、碱基对种类和数目的改变，从而改变了基因的种类，如A→a。基因突变不会改变染色体上基因的数目和所在的位置。(2)基因突变是基因上某一位点的改变，无法在显微镜下观察到。(3)概念中的替换、增添或缺失是指碱基对的变化，因此在表示时，应用碱基对的形式，如eq \o(=====,\s\up15(T),\s\do14(A))→eq \o(=====,\s\up15(A),\s\do14(T))。3．基因突变的类型和影响增添或缺失的位置不同，影响结果也不一样：在前端——氨基酸序列全部改变或不能表达(形成终止密码子)；在中间某个位置会造成肽链提前中断(形成终止密码子)或插入点后氨基酸序列的改变；若在该序列最后，则不影响表达或使肽链延长。4．基因突变的特点普遍性：在生物界中普遍存在。随机性：生物个体发育的任何时期和DNA分子的任何部位。低频性：自然状态下，突变频率很低。不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。多害少利性：多数基因突变会破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害。5．基因突变不一定改变生物体性状的原因(1)密码子的简并性：若发生基因突变后引起信使RNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸对应多种密码子，若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。(2)隐性突变：若基因突变产生的是隐性基因，如AA个体，其中一个A→a，此时个体的基因型为Aa，则该个体性状不发生改变。(3)突变发生在基因的非编码序列，如非编码区和内含子部分。6．细胞的癌变(1)细胞癌变的原因①内因——原癌基因突变或过量表达、抑癌基因突变a．原癌基因：一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。b．抑癌基因：其表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。②外因——致癌因子易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的外界因素都属于致癌因子。(2)癌细胞的特征①能够无限增殖；②形态结构发生显著变化；③细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。【针对检测】1．经检测某生物发生了基因突变，但其性状并没有发生变化，其原因是(　　)A．遗传信息没有改变B．遗传基因没有改变C．遗传密码没有改变D．控制合成的蛋白质中的氨基酸序列没有改变2．下列关于细胞癌变的叙述，错误的是(　　)A．癌变后细胞膜上的糖蛋白减少B．癌变后细胞的形态结构有明显改变C．癌症的发生与致癌因子有关D．原癌基因表达的蛋白质可抑制细胞的增殖3．下列有关基因突变的说法，正确的是(　　)A．基因突变一定能产生等位基因B．DNA分子中碱基发生增添、缺失、替换就是基因突变C．基因突变可以发生在以RNA为遗传物质的病毒中D．基因突变改变基因的数量，但不改变基因在染色体上的排列顺序4．下列能引起细胞发生癌变的因素是(　　)①X射线照射　②煤焦油的刺激　③温度过高　④细胞失水⑤Rous肉瘤病毒感染　⑥紫外线照射A．①②④⑤　　　　　　　　B．①②③④C．①②⑤⑥ D．②④⑥5．(等级考选做)如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因会发生突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的是(　　)A．①处插入碱基对G—CB．②处碱基对A—T替换为G—CC．③处缺失碱基对A—TD．④处碱基对G—C替换为A—T6．(等级考选做，多选)拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，下列分析正确的是(　　)A．根尖成熟区细胞一般均可发生此过程B．该细胞的子代细胞中遗传信息发生改变C．若该变异发生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止D．若在插入位点再缺失3个碱基对，对其编码的蛋白质结构影响最小探究点二　基因重组【师问导学】1．阅读教材P84内容，观察图5－4，结合减数分裂与基因自由组合定律，探究下列问题：(1)基因重组产生了新基因和新性状吗？(2)谚语“一母生九子，连母十个样”，请分析这主要是什么原因造成的？为什么？(3)下列是孟德尔杂交实验的两种现象，请分析产生的原因是否属于基因重组，并说明理由。①现象一：杂合紫花豌豆自交后代中出现白花豌豆。②现象二：杂合黄色圆粒豌豆自交后代中出现黄皱、绿圆、绿皱豌豆。2．下图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，据图思考：(1)a图和b图所示的都是基因重组，两种类型的基因重组分别发生于减数第一次分裂的哪个时期？(2)a图和b图所示的基因重组发生的原因分别是什么？3．下图是基因型为AaBb的高等动物体内某个初级精母细胞可能发生的变化，请据图分析：(1)如果没有发生交叉互换，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？(2)若发生交叉互换，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？4．如图为基因型为AaBb的某高等动物的细胞分裂示意图，请据图回答：(1)图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？(2)图2细胞的名称是什么？图中形成B、b现象的原因可能是什么？(3)若该动物的基因型为AaBB，则产生图2现象的原因又是什么？【智涂笔记】特别提醒：1．基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因。2．并非产生新基因型的变异都是基因重组，基因重组仅发生在减数分裂形成配子的过程中，有性生殖过程中配子间的随机结合可产生新的基因型，但不属于基因重组。基因突变和基因重组的判断(1)基因突变：(2)基因重组：易错提醒：(1)多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。(2)杂合子自交，后代发生性状分离，其根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。(3)有丝分裂和细菌的二分裂及病毒的复制过程中一般不会发生基因重组。(4)“肺炎链球菌转化实验”、转基因技术等属于广义的基因重组。【师说核心】1．对基因重组概念的理解2．类型3．姐妹染色单体含有等位基因的原因分析基因突变或交叉互换都会导致姐妹染色单体中含有等位基因(如图)。在确定变异类型时，可根据题意来确定，方法如下：(1)若为体细胞有丝分裂(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，则原因可能是基因突变(减数第一次分裂前的间期)或交叉互换(减数第一次分裂四分体时期)。(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，若是间期造成的，则考虑基因突变。4．基因突变与基因重组的比较【针对检测】1．下面有关基因重组的说法，错误的是(　　)A．基因重组发生在减数分裂过程中B．基因重组产生原来没有的新基因C．基因重组是生物变异的重要来源D．基因重组能产生原来没有的新性状组合2．下列有关基因突变和基因重组的描述，正确的是(　　)A．基因突变对于生物个体是利多于弊B．基因突变所产生的基因都可以遗传给后代C．基因重组能产生新的基因D．基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式3．当牛精原细胞进行DNA复制时，细胞不可能发生(　　)A．基因重组　　　　　　　　　B．DNA解旋C．蛋白质合成 D．基因突变4．基因重组是有性生殖生物重要的变异来源，下列说法正确的是(　　)A．只有位于非同源染色体上的基因才能重组B．只发生在四分体时期C．能体现遗传的稳定性D．能使生物更好地适应多变的环境5．(等级考选做，多选)下列配子产生的过程，是通过基因重组导致的是(　　)A．基因组成为的个体产生了Ab和aB的配子B．基因组成为的个体产生了Ab和aB的配子C．基因组成为的个体产生了ab和AB的配子D．基因组成为的个体产生了ABC和abc的配子6．(等级考选做，多选)下列关于基因重组的说法，正确的是(　　)A．生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B．减数分裂四分体时期，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组C．减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D．一般情况下，花药内可发生基因重组，而根尖不能发生基因重组【网络建构】【主干落实】1．基因突变有基因内部碱基对的替换、增添或缺失三种方式。2．基因突变会引起基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。3．诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素。4．基因突变具有普遍性、随机性、不定向性及低频性等特点。5．基因突变可以产生新基因，而基因重组只能产生新的基因型。6．基因重组包括非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换这两种类型。1．下列关于基因突变的叙述，正确的是(　　)A．物理、化学、生物因素引起的基因突变的机制是有区别的B．基因突变不一定会引起遗传信息的改变C．基因碱基对的缺失、增添、替换中对性状影响最小的一定是替换D．基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，为进化提供最初原始材料2．下列属于癌细胞特征的是(　　)①无限增殖　②代谢速率减慢　③细胞膜上糖蛋白减少④具有转移性　⑤产生大量的毒素A．①②③④ B．①③④C．①③④⑤ D．①②③④⑤3．某婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改变而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是(　　)A．缺乏吸收某种氨基酸的能力B．不能摄取足够的乳糖酶C．乳糖酶基因有一个碱基被对替换D．乳糖酶基因有一个碱基对缺失4．下列有关基因重组的说法中，正确的是(　　)A．基因重组是生物变异的根本来源B．基因重组能够产生多种基因型C．基因重组通常发生在细胞分裂的过程中D．非等位基因间都可以发生重组5．(等级考选做)如图是基因型为AA的个体不同分裂时期的图像，请根据图像判定每个细胞发生的变异类型(　　)A．①基因突变　②基因突变　③基因突变B．①基因突变或基因重组　②基因突变　③基因重组C．①基因突变　②基因突变　③基因突变或基因重组D．①基因突变或基因重组　②基因突变或基因重组　③基因重组6．下图表示人类镰状细胞贫血的病因：(1)图中①②③分别表示：①____________，②____________，③____________。(2)在DNA复制过程中，由于出现“差错”，导致DNA________________发生局部改变，从而改变了遗传信息。(3)镰状细胞贫血是常染色体上的隐性遗传病。若正常基因为H，那么致病基因就是________。(4)镰状细胞贫血十分少见，说明基因突变的特点是________和________。教材第80页►【问题探讨】1．航天育种的生物学原理是基因突变。2．开放性问题，答案合理即可。教材第81页►【思考·讨论】1．图中谷氨酸变成了缬氨酸。2．提示：可根据教材第67页表4－1,21种氨基酸的密码子表完成图解。镰状细胞贫血能够遗传。突变后的DNA进行复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传递给下一代。3．如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸的序列不一定会发生改变，所对应的性状也不一定发生改变。教材第82页►【思考·讨论】1．基因发生突变。2．健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因。3．提示：细胞形态结构发生改变，容易转移、无限增殖等。教材第84页►【思维训练】1．开放性问题，答案合理即可。2．开放性问题，答案合理即可。教材第85页►【练习与应用】一、概念检测(1)√(2)×　bZIP73蛋白质中1个氨基酸的差异是由基因突变导致的。(3)×　由于密码子的简并性、基因中存在非编码序列等，基因的碱基序列改变，编码的氨基酸不一定发生改变，表达的蛋白质不一定会失去活性。二、拓展应用(1)这些地区是疟疾高发地，具有镰状细胞贫血突变基因的个体对疟疾具有较强的抵抗力，使其生存率提高。(2)提示：看起来对生物生存不利的基因，可能在某些方面对生物的生存是有利的。开放性问题，答案合理即可。eq \x(温馨提示：请完成课后分层检测案15)第5章　基因突变及其他变异第1节　基因突变和基因重组互动·探究·智涂探究点一【师问导学】一、1．(1)提示：有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。(2)提示：DNA分子复制时，DNA双链要解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序发生改变，从而使遗传信息发生改变。(3)提示：基因突变。碱基种类可能变化，数量不变，排列顺序发生改变。(4)提示：脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变引起遗传信息的改变。2．提示：(1)遗传信息一定改变。基因突变是指基因中碱基对的替换、增添或缺失，基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。发生基因突变后，遗传信息会发生改变。(2)生物性状不一定发生改变。发生碱基对的改变时，由于密码子的简并性，可能并不改变蛋白质中的氨基酸序列，不改变生物的性状；若发生隐性突变时，生物的性状也不一定改变。二、1．(1)提示：化疗的作用是通过一定量的化学药剂干扰癌细胞进行DNA复制，从而抑制其分裂能力，或者杀死癌细胞。(2)提示：化疗的药物，既对癌细胞有作用，也对正常的体细胞有作用，因此，化疗后病人的身体是非常虚弱的。2．(1)提示：因为基因突变改变了原有基因的结构，产生了新基因，为生物变异奠定了基础。(2)提示：基因突变能产生新基因，对生物个体而言，发生自然突变的频率很低，但是一个物种往往由许多个体组成，就整个物种来看，在漫长的进化过程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利变异，对生物的进化有重要意义，因此，基因突变能够为生物进化提供原始材料。三、(1)提示：脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变，在光学显微镜下不能观察到。(2)提示：分别发生了碱基对的增添、替换和缺失，其中发生碱基对的替换时，影响范围较小，一般只改变一个氨基酸或不改变氨基酸；发生碱基对的增添或缺失时，影响范围较大，影响插入(或缺失)位置后的序列所对应的氨基酸。(3)提示：是，因为遗传信息指的是DNA分子中的碱基排列顺序，个别碱基对的替换、增添或缺失都会引起碱基排列顺序的改变。(4)提示：①③④。四、提示：基因突变具有不定向性和可逆性。【针对检测】1．解析：突变后性状没有改变是合成的相应的蛋白质中的氨基酸序列没有改变，基因发生了突变则其含有的碱基的排列顺序一定改变，所以遗传信息和遗传基因是一定改变的，而由于密码子的简并性，性状不一定改变。答案：D2．解析：细胞癌变后，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，A正确；细胞癌变后，细胞的形态结构发生显著改变，B正确；致癌因子能诱发癌变，癌症的发生与致癌因子有关，C正确；原癌基因表达的产物是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，D错误。答案：D3．解析：基因突变可以产生新基因，但不一定都是等位基因，如原核生物和病毒的基因一般成单存在，不存在等位基因，A错误；DNA分子中碱基发生增添、缺失、替换引起基因碱基序列的改变，才是基因突变，B错误；以RNA为遗传物质的病毒，其遗传信息储存在RNA中，故基因突变可以发生在以RNA为遗传物质的病毒中，C正确；基因突变会造成某些基因碱基序列的改变，而基因的数量和位置不变，D错误。答案：C4．解析：引起细胞发生癌变的因素有物理致癌因子，如X射线、紫外线；化学致癌因子，如煤焦油；病毒致癌因子，如Rous肉瘤病毒等。温度过高或细胞失水不会引起细胞癌变。答案：C5．解析：由题干可知WNK4基因发生了突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸，而赖氨酸的密码子为AAA、AAG，谷氨酸的密码子为GAA、GAG，因此可能发生的变化为密码子由AAA→GAA或AAG→GAG，而基因的转录链对应的变化为TTT→CTT或TTC→CTC。由题干中WNK4的基因序列可知，应为TTC→CTC，因此基因应是由A—T替换为G—C。答案：B6．解析：根尖成熟区细胞属于高度分化的细胞，已经失去分裂能力，细胞中不会发生DNA复制，一般不会发生此过程，A错误；拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，说明发生了基因突变，导致遗传信息发生改变，突变的基因会随DNA分子进入子细胞，B正确；若该变异发生在基因中部，有可能使该基因转录的mRNA分子中提前出现终止密码子，导致翻译过程提前终止，C正确；若在插入位点再缺失3个碱基对，会使该基因转录的密码子从插入位点后全部改变，导致其编码的蛋白质结构与原来差异很大，D错误。答案：BC探究点二【师问导学】1．(1)提示：没有。基因重组只是将原有的基因进行了重新组合；基因控制性状，由于基因重组没有产生新基因，因此一般不会产生新性状，只是产生了新的性状组合。(2)提示：生物的亲子代之间的性状差异主要是由基因重组造成的。通过基因重组可以产生基因型不同的后代。(3)①提示：不是。杂合紫花豌豆自交后代中出现白花豌豆，是控制同一性状的等位基因分离的结果，而基因重组指的是控制不同性状的基因的重新组合。②提示：是。杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现黄皱、绿圆、绿皱豌豆，是由于两对非同源染色体上控制豌豆两种性状的非等位基因随非同源染色体的自由组合而重新组合的结果。2．(1)提示：a发生于减数第一次分裂的前期(四分体时期)，b发生于减数第一次分裂后期。(2)提示：a图发生基因重组的原因是：同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。b图发生基因重组的原因是：非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体自由组合。3．(1)提示：有2种。AB和ab。(2)提示：4种。AB、Ab、aB和ab。4．(1)提示：有丝分裂后期；基因突变。(2)提示：次级精母细胞或第一极体；基因突变或基因重组(交叉互换)。(3)提示：基因突变。【针对检测】1．解析：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程，即减数分裂过程中，控制不同性状的原有基因的重新组合，可产生新的基因型，从而控制新的表现型，是生物变异的重要来源之一，是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物的进化具有十分重要的意义。但是，基因重组不会产生新的基因。答案：B2．解析：基因突变对生物个体多数是有害的；体细胞产生的突变基因一般不遗传；只有基因突变才能产生新基因，基因重组可产生新基因型，基因重组是进行有性生殖的生物具有的可遗传的变异方式。答案：D3．解析：基因重组通常发生在减数第一次分裂过程中。答案：A4．解析：基因重组可发生在四分体时期，同源染色体间的非姐妹染色单体交叉互换；也可发生在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因重组是可遗传变异的一种形式，使后代性状多样化，能使物种在多种环境下生存下来，是进化的一种表现。答案：D5．解析：基因重组有两种类型，一是四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，二是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。A项中是基因突变，B项中是交叉互换，C、D项中是非同源染色体上非等位基因的自由组合。答案：BCD6．解析：自然情况下，基因重组的发生有两种过程：一是在减数第一次分裂的前期即四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换；二是在减数第一次分裂的后期，同源染色体分开，非同源染色体自由组合。答案：ACD归纳·提升·素养【网络建构】①自然突变　②碱基对的替换、增添或缺失　③随机性　④不定向性　⑤自由组合型当堂·即时·反馈1．解析：易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等，故三种因素引起基因突变的机制有区别。答案：A2．解析：本题的易错之处是误以为癌细胞会产生大量的毒素。癌细胞是不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。答案：B3．解析：根据题中“乳糖酶分子有一个氨基酸改变”，可判断是乳糖酶基因中有一个碱基对替换了；若乳糖酶基因有一个碱基对缺失，则会发生一系列氨基酸的改变。答案：C4．解析：基因突变是生物变异的根本来源；基因重组能够产生多种基因型；基因重组发生在生物体有性生殖过程中；位于非同源染色体上的非等位基因之间可以发生重组。答案：B5．解析：分析题图可知，①和②均为有丝分裂的图像，①中A和a为同一染色体上的姐妹染色单体所携带的基因，②中A和a所在的染色体来源于姐妹染色单体，③为减数第二次分裂后期的图像，该个体的基因型为AA，没有a，不可能是互换引起的，故①②③中出现a的原因都是基因突变。答案：A6．解析：镰状细胞贫血是基因突变引起的。从题图的左侧可以知道：mRNA是以DNA的上边一条链为模板合成的，因此②、③分别是CAT、GUA。在DNA复制过程中出现“差错”，导致DNA内部结构(或碱基对序列)发生改变。镰状细胞贫血是常染色体上隐性遗传病。若正常基因为H，则致病基因是h，镰状细胞贫血十分少见，说明基因突变多害少利且突变率低。答案：(1)①基因突变　②CAT　③GUA　(2)内部结构(或碱基对序列)　(3)h　(4)突变率低　多害少利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，可能出现新性状不同基因的重新组合，产生了新基因型，使性状重新组合发生时间及原因DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因结构的改变减数第一次分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换，以及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不同个体之间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂意义生物变异的根本来源，也是生物进化的重要因素之一是生物变异的来源之一，是生物进化的重要因素之一发生可能性可能性很小非常普遍