人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组导学案

微专题二　基因突变和基因重组类型的判断

[对应学生用书P121]

[核心精要]

1．“三看法”判断基因突变与基因重组

(1)一看亲子代基因型：

①如果亲代基因型为BB或bb，而后代中出现b或B的原因是基因突变。

②如果亲代细胞的基因型为Bb，而次级精母(卵母)细胞中出现Bb的原因是基因突变或交叉互换。

(2)二看细胞分裂方式：

①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突变。

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。

(3)三看染色体：

2.显性突变与隐性突变的判断

(1)基因突变的类型

(2)判定方法

[对点训练]

1．下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，请根据图像判断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

C　[图中①②分别属于有丝分裂的中期和后期；A与a所在的DNA分子都是经过复制而得到的，由于交叉互换只发生在减数分裂过程中，所以图中①②的变异只能属于基因突变；③属于减数分裂Ⅱ的后期，由于减数分裂Ⅰ过程中可以发生交叉互换，A、a的颜色不一样，所以是基因重组。]

2．(多选)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激素

B.1上a的出现是因为发生了基因突变

C.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

D.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未发生交叉互换)

BC　[该细胞为初级精母细胞，雄激素与生殖细胞的形成有关，A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，B错误；由于该雄性动物的基因型为AaBb，据图可知Bb就是位于3和4这对同源染色体上，因此两条染色体的相同位置为等位基因，C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，D正确。]

3．(2021·浙江台州书生中学高一开学考试)下列关于基因突变和基因重组的表述，正确的是(　　)

A.基因重组可以发生在生命活动的各个阶段

B.基因重组可以产生新的基因

C.基因突变一定能够改变生物的表型，形成新性状

D.基因突变对生物自身大多是有害的

D　[基因重组主要发生在有性生殖过程中，A错误；基因突变可以形成新的基因，基因重组不能形成新的基因，B错误；由于密码子的简并性等，基因突变不一定能改变氨基酸的种类和排列顺序，所以不一定会改变生物的性状或形成新性状，C错误；基因突变具有多害少利性，D正确。]

4．果蝇的某个基因若发生突变，会出现纯合致死效应(胚胎致死)。请分析下列说法错误的是(　　)

A.如果是常染色体上的隐性突变，与多对野生型果蝇杂交，后代不会出现突变型个体

B.如果是常染色体上的显性突变，一对突变型果蝇杂交后代性状分离比为2∶1

C.如果是X染色体上的隐性突变，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雌果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测

D.如果是X染色体上的隐性突变，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇与之杂交，通过后代雌雄比来推测

C　[如果是常染色体上的隐性突变(相应的基因用a表示)，与多对野生型果蝇(AA)杂交，后代不会出现突变型个体(aa)，A正确；如果是常染色体上的显性突变(相应的基因用A表示)，一对突变型果蝇杂交(Aa×Aa)，后代基因型及比例为AA(胚胎致死)∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此后代性状分离比为2∶1，B正确；如果是X染色体上的隐性突变(相应的基因用a表示)，为了探究一只雄果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，若选野生型雌果蝇(XAXA)与之杂交，无论该雄果蝇是否发生基因突变，后代雌雄比均为1∶1，因此不能通过后代雌雄比来推测，C错误；如果是X染色体上的隐性突变(相应的基因用a表示)，为了探究一只雌果蝇在受到致变因素后是否发生该突变，可选野生型雄果蝇(XAY)与之杂交，若该雌果蝇未发生基因突变，即XAXA×XAY，则后代雌雄比为1∶1，若该雌果蝇发生基因突变，即XAXa×XAY，则后代雌雄比为2∶1，因此可通过后代雌雄比来推测，D正确。]

5．某科研小组对野生纯合小鼠进行X射线处理，得到一只雄性突变型小鼠。对该鼠研究发现，突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。该小组想知道突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案，如果你是其中一员，请将下列方案补充完整。(注：除要求外，不考虑性染色体的同源区段。相应基因用D、d表示。)

(1)杂交方法：______________________________________________________________。

(2)观察统计：观察并将子代雌、雄小鼠中野生型和突变型的数量填入表中。

(3)结果分析与结论：

①如果A＝1，B＝0，说明突变基因位于__________上；

②如果A＝0，B＝1，说明突变基因为___________________________________________，且位于________上；

③如果A＝0，B＝__________，说明突变基因为隐性，且位于X染色体上；

④如果A＝B＝1/2，说明突变基因为___________________________________________，且位于______________上。

(4)拓展分析：如果基因位于X、Y的同源区段，突变性状为________，该个体的基因型为_________________。

解析　(1)根据题干可知，这只突变型小鼠是雄性的，所以应该让该突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配，然后根据子代的表型及比例来确定突变基因的显隐性和位于哪条染色体上。(3)①如果突变基因位于Y染色体上，子代中雄性全为突变型小鼠，雌性全为野生型小鼠；②如果突变基因位于X染色体上，且为显性，子代中雄性全为野生型小鼠，雌性全为突变型小鼠；③如果突变基因位于X染色体上，且为隐性，子代中雄性全为野生型小鼠，雌性也全为野生型小鼠；④如果突变基因位于常染色体上，且为显性，子代雌雄性都有突变型小鼠和野生型小鼠。(4)如果突变基因位于X、Y染色体的同源区段，突变后性状发生了改变，说明突变性状为显性性状，该个体的基因型为XDYd或XdYD。

答案　(1)让突变型雄鼠与多只野生型雌鼠交配　(3)①Y染色体　②显性　X染色体　③0　④显性　常染色体　(4)显性性状　XDYd或XdYD

6．小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的，共有四种表型：黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。请回答下列问题：

(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞，1位点为A基因，2位点为a基因，某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或减数分裂Ⅰ四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。

①若是发生减数分裂Ⅰ四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞产生的配子的基因型是_______________________________________________。

②若是发生基因突变，且为隐性突变，则该初级精母细胞产生的配子的基因型是____________或____________________。　　　　　

(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果，设计了如下实验：

实验方案：用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为________的雌性个体进行交配，观察子代的表型。

结果预测：①如果子代______________________________________________________ ______________________________________________________________________________，则发生了交叉互换。

②如果子代__________________________________________________________________ _______________________________________________________________________，则基因发生了隐性突变。

解析　题图中1与2为姐妹染色单体，在正常情况下，姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的，若不相同，则可能是发生了基因突变或减数分裂Ⅰ四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，若是发生减数分裂Ⅰ四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab四种基因型的配子，与基因型为ab的卵细胞结合，子代出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型；若是基因发生隐性突变，即A→a，则该初级精母细胞可产生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三种基因型的配子，与基因型为ab的卵细胞结合，子代可出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型。

答案　(1)①AB、Ab、aB、ab　②AB、aB、ab　Ab、ab、aB　(2)aabb　①出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型　②出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型