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1、考點規(guī)范練21　基因突變和基因重組 基礎達標 1.下列針對基因突變的描述,正確的是(　　) A.基因突變豐富了種群的基因庫 B.基因突變的方向是由環(huán)境決定的 C.親代的突變基因一定能傳遞給子代 D.基因突變只發(fā)生在生物個體發(fā)育的特定時期 答案:A 解析:基因突變產(chǎn)生了新的基因,豐富了種群的基因庫,A項正確;基因突變是不定向的,B項錯誤;發(fā)生在體細胞中的突變,一般是不能傳遞給后代的,C項錯誤;基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期,D項錯誤。 2.(2019江西奉新高級中學高三月考)下圖表示發(fā)生在細胞內(nèi)DNA上的一種堿基改變方式,下列敘述正確的是(　　) A.這種改變一

2、定會引起生物性狀發(fā)生改變 B.該DNA的結(jié)構(gòu)一定沒發(fā)生改變 C.該DNA的熱穩(wěn)定性不變 D.該細胞內(nèi)一定發(fā)生了基因突變 答案:C 解析:根據(jù)題意和分析圖示可知,該DNA結(jié)構(gòu)的這種改變屬于堿基對的替換。若發(fā)生在DNA分子中沒有遺傳效應的片段上(基因之間的區(qū)域),則沒有發(fā)生基因突變,不會引起生物性狀發(fā)生改變;若發(fā)生在DNA分子中的基因上,則一定發(fā)生了基因突變,由于多個密碼子可編碼同一種氨基酸,這種改變不一定會引起生物性狀發(fā)生改變。DNA的熱穩(wěn)定性的高低與氫鍵數(shù)目的多少有關,該DNA結(jié)構(gòu)中的這種改變沒有改變氫鍵的數(shù)目,所以該DNA的熱穩(wěn)定性不變。 3.(2018江蘇卷)下列過程不涉及基因

3、突變的是(　　) A.經(jīng)紫外線照射后,獲得紅色素產(chǎn)量更高的紅酵母 B.運用CRISPR/Cas9技術替換某個基因中的特定堿基 C.黃瓜開花階段用2,4-D誘導產(chǎn)生更多雌花,提高產(chǎn)量 D.香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換,增加患癌風險 答案:C 解析:用紫外線照射酵母細胞,引發(fā)基因突變,經(jīng)過篩選可獲得紅色素產(chǎn)量更高的紅酵母,A項不符合題意;基因中堿基被替換屬于基因突變,B、D兩項不符合題意;使用植物激素2,4-D誘導黃瓜產(chǎn)生更多的雌花,屬于不可遺傳的變異,與基因突變無關,C項符合題意。 4.(2019寧夏銀川二模)下圖中a、b、c表示一條染色體上相鄰的3個基因,m、n為基因

4、間的間隔序列。下列相關敘述正確的是(　　) A.該染色體上的3個基因一定控制生物的3種性狀 B.m、n片段中堿基對發(fā)生變化會導致基因突變 C.若a中1個堿基對被替換,其控制合成的肽鏈可能不變 D.a、b、c均可在細胞核中復制及表達 答案:C 解析:該染色體上的3個基因可能控制生物的3種性狀,也可能控制生物的1種或2種性狀,A項錯誤;m、n為基因間的間隔序列,m、n片段中堿基對發(fā)生變化不會導致基因突變,B項錯誤;由于密碼子具有簡并性的特點,所以,若a中1個堿基對被替換,其控制合成的肽鏈有可能不變,C項正確;基因的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,a、b、c均可在細胞核中復制及轉(zhuǎn)錄,但翻譯過程在

5、細胞質(zhì)內(nèi)的核糖體上完成,D項錯誤。 5.下圖表示基因突變的一種情況,其中a、b是核酸鏈,c是肽鏈。下列說法正確的是(　　) A.a→b→c表示基因的復制和轉(zhuǎn)錄 B.圖中由于氨基酸沒有改變,所以沒有發(fā)生基因突變 C.圖中氨基酸沒有改變的原因是密碼子具有簡并性 D.除圖示情況外,基因突變還包括染色體片段的缺失和增添 答案:C 解析:由題圖可知,a→b→c表示基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,A項錯誤。只要基因中堿基對發(fā)生改變,該基因就發(fā)生了基因突變,B項錯誤。圖中氨基酸沒有發(fā)生改變,是由于密碼子具有簡并性,C項正確。染色體片段缺失和增添屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,D項錯誤。 6.利用物理因素或化學因素

6、處理某種生物,使該生物體內(nèi)的基因A突變?yōu)榛騛。下列有關敘述錯誤的是(　　) A.堿基類似物通過改變核酸的堿基使基因A突變?yōu)榛騛 B.基因A突變?yōu)榛騛,兩者的堿基對數(shù)目可能不同 C.與基因A相比,基因a的結(jié)構(gòu)不一定改變 D.用紫外線再次處理該生物,基因a不一定突變?yōu)榛駻 答案:C 解析:堿基類似物使基因A突變?yōu)榛騛,原因可能是堿基類似物改變了基因中堿基對的數(shù)目和排列順序等?；駻突變?yōu)榛騛,兩者的堿基對數(shù)目或排列順序可能不同?；蛲蛔円欢〞鸹蚪Y(jié)構(gòu)的改變?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐?。 7.(2019安徽合肥一模)右圖為人體內(nèi)的細胞在細胞分裂過程中每條染色體中的DNA分子含

7、量的變化曲線,下列有關敘述錯誤的是(　　) A.DNA復制發(fā)生在BC時期 B.同源染色體分離可發(fā)生在DE時期 C.EF段細胞中的染色體數(shù)可能達到92條 D.染色體交叉互換等基因重組可發(fā)生在CD時期 答案:B 解析:BC時期每條染色體中的DNA含量加倍,所以DNA復制發(fā)生在BC時期,A項正確;若該圖表示減數(shù)分裂,則同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,即CD段,B項錯誤;若該圖表示有絲分裂,則EF時期表示后期和末期,細胞中染色體數(shù)可能達到92條,C項正確;若該圖為減數(shù)分裂,則染色體交叉互換等基因重組發(fā)生在CD段的某一時期,即減數(shù)第一次分裂過程中,D項正確。 8.下列關于基因重

8、組的說法,錯誤的是(　　) A.生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組 B.減數(shù)分裂四分體時期,同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換可導致基因重組 C.減數(shù)分裂過程中,非同源染色體上的非等位基因自由組合可導致基因重組 D.一般情況下,花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組,而根尖則不能 答案:B 解析:控制不同性狀的基因重新組合,稱為基因重組。減數(shù)分裂四分體時期,同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換可導致基因重組。減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合可導致基因重組。減數(shù)分裂過程中存在基因重組,而根尖細胞進行有絲分裂,不進行減數(shù)分裂,所以不會發(fā)生基因重

9、組。 能力提升 1.H2O2能將鳥嘌呤氧化損傷為8-氧-7-氫脫氧鳥嘌呤(8-oxodG),8-oxodG與腺嘌呤互補配對。若下圖所示DNA片段中有兩個鳥嘌呤發(fā)生上述氧化損傷后,在正常復制多次后形成大量的子代DNA。下列相關敘述錯誤的是(　　) —TCTCGA—　 —AGAGCT—　 A.子代DNA分子都有可能發(fā)生堿基序列的改變 B.部分子代DNA中嘧啶堿基的比例可能會增加 C.子代DNA控制合成的蛋白質(zhì)可能不發(fā)生改變 D.氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因的突變 答案:B 解析:根據(jù)題意,若被損傷的兩個鳥嘌呤分別位于兩條鏈上,子代DNA分子都會發(fā)生堿基序列的改變,A項正確

10、;DNA復制是以堿基互補配對的方式,嘧啶數(shù)=嘌呤數(shù),子代DNA中嘧啶堿基的比例不會增加,B項錯誤;若被損傷的鳥嘌呤位于同一條鏈上,以未被損傷的鏈為模板鏈復制得到的子代DNA控制合成的蛋白質(zhì)不發(fā)生改變,C項正確;氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因的突變,D項正確。 2.玉米抗銹病基因R和不抗銹病基因r是一對等位基因。下列有關敘述正確的是(　　) A.基因R和基因r不可能出現(xiàn)在處于減數(shù)第二次分裂的細胞的兩極 B.基因R可以突變成基因r,基因r也可以突變成基因R C.基因突變屬于可遺傳變異,故細胞中突變形成的基因r都能通過有性生殖遺傳給后代 D.一株處于開花期的雜合玉米個體中,含基因R的精

11、子數(shù)目=含基因r的精子數(shù)目=含基因R的卵細胞數(shù)目=含基因r的卵細胞數(shù)目 答案:B 解析:若發(fā)生基因突變或在四分體時期發(fā)生交叉互換,在減數(shù)第二次分裂時基因R和基因r可能出現(xiàn)在細胞兩極,A項錯誤;基因突變具有不定向性,B項正確;體細胞中的基因突變一般不能通過有性生殖遺傳給后代,C項錯誤;開花期的玉米個體中卵細胞的數(shù)目遠遠少于精子的數(shù)目,D項錯誤。 3.二倍體水毛茛的黃花基因q1中丟失3個相鄰堿基對后形成基因q2,導致其編碼的蛋白質(zhì)中氨基酸序列發(fā)生了改變。下列敘述正確的是(　　) A.正常情況下q1和q2可存在于同一個配子中 B.利用光學顯微鏡可觀測到q2的長度較q1短 C.突變后翻譯時

12、堿基互補配對原則發(fā)生了改變 D.突變后水毛茛的花色性狀不一定發(fā)生改變 答案:D 解析:基因q1中丟失3個相鄰堿基對后形成基因q2,q1和q2互為等位基因,正常情況下不可能存在于同一個配子中,A項錯誤;基因突變不能用光學顯微鏡觀察到,即利用光學顯微鏡不能觀察到基因長度的變化,B項錯誤;突變后翻譯過程中堿基互補配對原則不會發(fā)生改變,C項錯誤;若是純合顯性個體的一個基因發(fā)生了隱性突變,則突變后水毛茛的花色性狀不發(fā)生改變,D項正確。 4.(2018全國Ⅰ卷)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長。其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長,但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長,N可在添加了氨基酸乙的基

13、本培養(yǎng)基上生長。將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后,再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上,發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷,下列說法不合理的是(　　) A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失 B.突變體M和N都是由基因發(fā)生突變而得來的 C.突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到X D.突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移 答案:C 解析:由題意知,大腸桿菌M和N是由大腸桿菌X突變而來,大腸桿菌X既可以自身產(chǎn)生氨基酸甲,也可以產(chǎn)生氨基酸乙,而突變體M不能產(chǎn)生氨基酸甲,突變體N不能產(chǎn)生氨基酸乙。所以,將兩個突變體單獨在基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)都不能生

14、存。將它們在既含氨基酸甲又含氨基酸乙的培養(yǎng)基中培養(yǎng),兩種突變體都可以生存。然后本題的思路轉(zhuǎn)移到了證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗之一——肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中,突變體M和突變體N混合培養(yǎng),兩者之間可以通過基因轉(zhuǎn)移(即基因重組)轉(zhuǎn)化成突變前的菌株X。細菌中的遺傳物質(zhì)是DNA而不是RNA,即促使兩種突變體轉(zhuǎn)化成菌種X的不是RNA,而是遺傳物質(zhì)DNA。 5.右圖甲表示果蠅卵原細胞中的1對同源染色體,乙表示該卵原細胞形成的1個卵細胞中的1條染色體,兩圖中的字母均表示對應位置上的基因。下列相關敘述正確的是(　　) A.圖甲中的同源染色體上最多只有3對等位基因 B.圖乙中的卵細胞在形成過程中肯定發(fā)

15、生了基因突變 C.圖中的非等位基因在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了自由組合 D.基因D、d的本質(zhì)區(qū)別是堿基對的排列順序不同 答案:D 解析:圖甲中的同源染色體上有多對等位基因,圖中標出的有3對等位基因。圖乙中的卵細胞在形成過程中發(fā)生了基因重組。圖中的非等位基因為同源染色體上的非等位基因,不能發(fā)生自由組合。 6.科學家分別以正常人及某種病的患者的相應mRNA為模板合成了cDNA。已查明該患者相應蛋白質(zhì)中只有32號氨基酸與正常人的不同,cDNA中只有一個位點的堿基發(fā)生了改變,對比結(jié)果如下表。以下有關分析合理的是(　　) 研究對象 cDNA的堿基位點 32號氨基酸及密碼子 94 95 9

16、6 密碼子 氨基酸 正常人 G C G CGC 精氨酸 C G C 患者 G 組氨酸 C 注組氨酸的密碼子為CAU、CAC。 A.cDNA所含的堿基數(shù)等于96 B.合成cDNA時需要DNA解旋酶 C.患者第94號位點堿基缺失 D.患者相應氨基酸密碼子為CAC 答案:D 解析:根據(jù)題意分析表格可知,表格中僅顯示第32號氨基酸的對應序列,該mRNA的實際堿基數(shù)應大于96,A項錯誤;以mRNA為模板合成cDNA時需逆轉(zhuǎn)錄酶催化,B項錯誤;對比精氨酸與組氨酸的密碼子可知,該基因突變導致正常人的密碼子CGC變?yōu)榛颊叩腃AC,即該突變是基因上

17、第95號位點堿基對替換,C項錯誤,D項正確。 7.下圖為具有2對相對性狀的某自花傳粉的植物種群中植株甲(基因型為AABB)的一個基因A和植株乙(基因型為AABB)的一個基因B發(fā)生突變的過程(已知基因A和基因B是獨立遺傳的),請分析該過程,回答下列問題。 (1)上述兩個基因的突變發(fā)生在　　　　　　　　　的過程中,是由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　引起的。? (2)下圖為植株甲發(fā)生了基因突變的細胞,它的基因型為　　　　　,表現(xiàn)型是　　　　　　　　,請在下圖中標明基因與染色體的關系。植株乙發(fā)生基因突變后的基因型為　　　　　　　。? (3)發(fā)生基因突變后,植株甲、乙及它們

18、的子一代均不能表現(xiàn)出突變性狀,因為該突變均為　　　　　　　,且基因突變均發(fā)生在甲和乙的　　　　　　中,不能通過有性生殖傳遞給子代。讓其后代表現(xiàn)出突變性狀的方法是取發(fā)生基因突變部位的組織細胞,先利用　　　　　　　　　　　技術進行繁殖得到試管苗后,讓其　　　　(填“自交”“雜交”或“測交”),其子代即可表現(xiàn)突變性狀。? 答案:(1)DNA復制　一個堿基的替換(或堿基對改變或基因結(jié)構(gòu)的改變) (2)AaBB　扁莖缺刻葉　圖示如下　AABb (提示:表示出兩對基因分別位于兩對同源染色體上即可) (3)隱性突變　體細胞　植物組織培養(yǎng)　自交 解析:(1)由圖可知,植株甲和植株乙都發(fā)生了堿基的

19、替換,基因突變發(fā)生在間期DNA復制時。(2)因為基因A和基因B是獨立遺傳的,所以這兩對基因應該分別位于兩對同源染色體上。植株甲(純合子)的一個基因A發(fā)生突變,所以細胞的基因型應該是AaBB,表現(xiàn)型是扁莖缺刻葉。植株乙(純合子)的一個基因B發(fā)生突變,突變后的基因型為AABb。(3)植株雖已突變,但由于A對a為顯性,B對b為顯性,植株甲、乙并不能表現(xiàn)出突變性狀。由于突變發(fā)生在體細胞中,突變基因不能通過有性生殖傳給子代,故植株甲、乙的子一代均不能表現(xiàn)突變性狀。要想讓子代表現(xiàn)出突變性狀,可利用突變部位的組織細胞進行植物組織培養(yǎng),得到試管苗后讓其自交,后代中即可出現(xiàn)突變性狀。 8.以一個具有正常葉舌的

20、水稻純系的種子為材料,進行輻射誘變實驗。將輻射后的種子單獨隔離種植,發(fā)現(xiàn)甲、乙兩株的后代各分離出無葉舌突變株,且正常株與無葉舌突變株的分離比例均為3∶1。經(jīng)觀察,這些葉舌突變都能真實遺傳。請回答下列問題。 (1)甲和乙的后代均出現(xiàn)3∶1的分離比,表明輻射誘變處理均導致甲、乙中各有　　　　(填“一”“二”或“多”)個基因發(fā)生　　　　　(填“顯”或“隱”)性突變。? (2)甲株后代中,無葉舌突變基因的頻率為　　　　　。將甲株的后代種植在一起,讓其隨機傳粉一代,只收獲正常株上所結(jié)的種子,若每株的結(jié)實率相同,則其中無葉舌突變類型的基因型頻率為　　　　　　　　　　。? (3)現(xiàn)要研究甲、乙兩株葉舌

21、突變是發(fā)生在同一對基因上,還是發(fā)生在兩對基因上,請以上述實驗中的甲、乙后代分離出的正常株和無葉舌突變株為實驗材料,設計雜交實驗予以判斷。 ①實驗設計思路:選取甲、乙后代的　　　　　　　　　　　　　　進行單株雜交,統(tǒng)計F1的表現(xiàn)型及比例。? ②預測實驗結(jié)果及結(jié)論:?　;　。? 答案:(1)一　隱 (2)50%(1/2)　16.7%(1/6) (3)無葉舌突變株　若F1全為無葉舌突變株,則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在同一對基因上　若F1全為正常植株,則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在兩對基因上 解析:(1)甲和乙的后代均出現(xiàn)3∶1的分離比,說明誘變處理后變成雜合子,甲、乙中各有一個基因發(fā)生突變,且是隱性突變。(2)甲株是雜合子,后代中,無葉舌突變基因的頻率為50%。將甲株的后代種植在一起,讓其隨機傳粉一代,只收獲正常株上所結(jié)的種子,由于正常株基因是顯性(用A表示),基因型比例是1/3AA、2/3Aa,產(chǎn)生的雌配子為2/3A、1/3a,后代所有植株的雄配子為1/2A、1/2a,故收獲的種子中,aa占1/3×1/2=1/6。(3)研究甲、乙兩株葉舌突變是發(fā)生在同一對基因上,還是發(fā)生在兩對基因上,可選取甲、乙后代的無葉舌突變株進行單株雜交,若F1全為無葉舌突變株,則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在同一對基因上;若F1全為正常植株,則甲、乙兩株葉舌突變發(fā)生在兩對基因上。 7