2019-2020年高考生物一輪規(guī)范訓練 7.21基因突變和基因重組(含解析).doc
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2019-2020年高考生物一輪規(guī)范訓練 7.21基因突變和基因重組(含解析) 一、單項選擇題 1.(xx合肥模擬)基因突變具有普遍性、隨機性、低頻性和不定向性的特點,其隨機性表現(xiàn)在( ) ①生物發(fā)育的任何時期都可能發(fā)生基因突變 ②體細胞和生殖細胞都可能發(fā)生基因突變?、奂毎至验g期和分裂期都可能發(fā)生基因突變 ④DNA復制、轉錄、翻譯都可能發(fā)生基因突變 A.①② B.③④ C.①③ D.②③④ 【答案】A 【解析】基因突變易發(fā)生于細胞分裂的DNA復制時期,所以對多細胞生物而言,無論在生物發(fā)育的哪一個時期都存在著細胞分裂,而任何部位的形成也必須要經(jīng)過相應的細胞分裂和分化而形成,所以,基因突變可發(fā)生于生物發(fā)育的任何時期和任何部位。而細胞的分裂期不存在DNA的復制不易在這個時期發(fā)生基因突變,在翻譯過程中DNA結構也很穩(wěn)定,不易發(fā)生基因突變。 2.(xx雷州月考)我國研究人員發(fā)現(xiàn)“DEP1”基因的突變能促進超級水稻增產(chǎn),這一發(fā)現(xiàn)將有助于研究和培育出更高產(chǎn)的水稻新品種。以下說法正確的是( ) A.水稻產(chǎn)生的突變基因一定能遺傳給它的子代 B.該突變基因可能在其他農(nóng)作物增產(chǎn)中發(fā)揮作用 C.基因突變產(chǎn)生的性狀對于生物來說大多有利 D.該基因突變是生物隨環(huán)境改變而產(chǎn)生的適應性突變 【答案】B 【解析】如果基因突變發(fā)生在體細胞中,通常是不能遺傳給后代的;基因突變產(chǎn)生的新性狀大多數(shù)對生物的生存是有害的;基因突變是不定向的。 3.下圖為一個二倍體生物細胞內的同源染色體對數(shù)的變化曲線?;蛑亟M最可能發(fā)生在( ) A.AB段 B.CD段 C.FG段 D.HI段 【答案】C 【解析】由題圖可知,CD段細胞內同源染色體對數(shù)加倍,為有絲分裂后期,A~F為有絲分裂過程;GH段細胞內沒有了同源染色體,因此FG段為減數(shù)第一次分裂過程,HI段為減數(shù)第二次分裂過程;基因重組主要發(fā)生在減數(shù)第一次分裂四分體時期和后期。 4.已知家雞的無尾(A)對有尾(a)是顯性?,F(xiàn)用有尾雞(甲群體)自交產(chǎn)生的受精卵來孵小雞,在孵化早期向卵內注射微量胰島素,孵化出的小雞就表現(xiàn)出無尾性狀(乙群體)。為研究胰島素在小雞孵化過程中是否引起基因突變,可行性方案是( ) A.甲群體甲群體,孵化早期不向卵內注射胰島素 B.乙群體乙群體,孵化早期向卵內注射胰島素 C.甲群體乙群體,孵化早期向卵內注射胰島素 D.甲群體乙群體,孵化早期不向卵內注射胰島素 【答案】D 5.變異是生物的基本特征之一,下列不屬于細菌產(chǎn)生的可遺傳變異的有( ) ①基因突變?、诨蛑亟M?、廴旧w變異 ④環(huán)境條件的變化?、萑旧珕误w互換?、薹峭慈旧w上非等位基因自由組合 A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③④⑤⑥ D.①②③④ 【答案】C 【解析】細菌屬于原核生物,沒有染色體,進行無性生殖,因此細菌產(chǎn)生的可遺傳變異只有基因突變,沒有其他類型。 6.在格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗中,加熱殺死的S型細菌的某種成分能使R型細菌轉化為S型細菌,R型細菌轉化過程中遺傳物質的變化與下列哪種過程最為相似( ) A.太空誘變育種獲得高產(chǎn)品種 B.花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株 C.農(nóng)桿菌質粒侵入受體細胞 D.秋水仙素誘導染色體加倍 【答案】C 【解析】在格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗中,加熱殺死的S型細菌的某種成分能使R型細菌轉化為S型細菌,這個過程相當于基因工程中的導入過程,屬于人工基因重組,農(nóng)桿菌質粒侵入受體細胞與此相類似。 7.(xx澄海月考)野生型大腸桿菌某基因的堿基序列如下: 大腸桿菌有兩種突變型,甲第6位的C被替換為T,乙第9位與第10位之間插入1個T。與野生型相比,乙突變體性狀的改變程度大于甲,原因是( ) A.甲可能只改變一個氨基酸,乙改變多個氨基酸 B.甲變異屬于基因突變,乙變異屬于染色體變異 C.甲變異屬于不可遺傳的變異,乙變異屬于可遺傳的變異 D.甲變異屬于有利變異,乙變異屬于不利變異 【答案】A 8.下列有關基因重組的敘述中,正確的是( ) A.基因型為Aa的個體自交,因基因重組而導致子代性狀分離 B.基因A因替換、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a,這屬于基因重組 C.YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型及基因工程、肺炎雙球菌的轉化等過程中都發(fā)生了基因重組 D.造成同卵雙生姐妹間性狀差異的主要原因是基因重組 【答案】C 9.(xx海南)某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的,如不考慮染色體變異,下列敘述錯誤的是( ) A.該突變可能是堿基對替換或堿基對插入造成的 B.基因B1和B2編碼的蛋白質可以相同,也可以不同 C.基因B1和B2指導蛋白質合成時使用同一套遺傳密碼 D.基因B1和B2可同時存在于同一個體細胞中或同一個配子中 【答案】D 【解析】據(jù)基因突變的含義可知,基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結構的改變,故A正確。由于密碼子具有兼并性,不同基因編碼的蛋白質有可能相同或不同,故B正確。生物起源于共同的原始祖先,生物體蛋白質的合成中都共用同一套遺傳密碼,故C正確。由題可知B1與B2正常情況下應為一對同源染色體上的一對等位基因,當其在減數(shù)分裂形成配子時,通常應隨同源染色體的彼此分開,而相應的等位基因的也隨之彼此分離。故B1與B2不可能同時存在于同一個配子中,D錯誤。 10.下圖表示某正?;蚣爸笇Ш铣傻亩嚯捻樞?。A~D位點發(fā)生的突變導致肽鏈延長停止的是[除圖中密碼子外,已知GAC(天冬氨酸)、CGU(甘氨酸)、GGG(甘氨酸)、AUG(甲硫氨酸)、UAG(終止)]( ) A.G/C→A/T B.T/A→G/C C.T/A→C/G D.丟失T/A 【答案】A 【解析】終止密碼子為UAG,多肽鏈中四種氨基酸只有色氨酸、酪氨酸對應的密碼子改變1個堿基才能導致肽鏈延長停止,據(jù)圖分析A、B、C、D中只有A中G/C→A/T,才能形成終止密碼子,使多肽合成停止。 11.下列有關基因突變和基因重組的描述,錯誤的是( ) A.基因突變對生物個體是弊多于利 B.基因突變所產(chǎn)生的基因都可以遺傳給后代 C.基因重組能產(chǎn)生新的基因型 D.基因重組是進行有性生殖的生物才具有的一種可遺傳變異方式 【答案】B 【解析】基因突變大多是有害的;基因突變所產(chǎn)生的基因不一定遺傳給后代;基因重組能產(chǎn)生新的基因型,但不產(chǎn)生新的基因;基因重組發(fā)生在有性生殖的過程中,即在進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時。所以,自然條件下,不進行有性生殖的生物如細菌、病毒等,不能通過基因重組產(chǎn)生可遺傳的變異。故基因重組是進行有性生殖的生物才具有的一種可遺傳變異方式。 12.如圖是某種高等動物的幾個細胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體,字母代表染色體上帶有的基因)。圖中可能反映的是( ) A.圖甲細胞中1與2或1與4的片段部分交換,前者屬基因重組,后者屬染色體結構變異 B.圖乙細胞表明該動物發(fā)生了基因突變或基因重組 C.圖丙細胞表明發(fā)生了基因突變或發(fā)生了染色體交叉互換 D.圖丙細胞為次級卵母細胞 【答案】C 13.如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因,相關敘述中不正確的是( ) A.觀察圖示可知,基因在染色體上呈線性排列 B.圖示各基因間不會發(fā)生自由組合 C.染色體上含紅寶石眼基因的片段缺失,說明發(fā)生了染色體突變 D.基因中有一個堿基對的替換,一定會引起生物性狀的改變 【答案】D 【解析】由圖示可知,控制果蠅圖示性狀的基因在該染色體上呈線性排列;因圖示中的各基因是一條染色體上的非等位基因,所以不會發(fā)生自由組合。染色體上含有紅寶石眼基因的片段缺失屬于染色體結構變異,而非基因突變;基因中一個堿基對的替換,不一定會引起生物性狀的改變,因為一個氨基酸可以有多個密碼子決定,基因中存在不編碼蛋白質的非編碼序列。 14.下面是有關果蠅培養(yǎng)的結果記錄,通過本實驗說明( ) 海拔高度 溫度 突變率(每一百萬個個體中) 5 000 m 19 ℃ 0.23 5 000 m 25 ℃ 0.63 3 000 m 19 ℃ 0.21 3 000 m 25 ℃ 0.63 A.果蠅的突變是通過影響酶的活性而引起的 B.果蠅的突變率與培養(yǎng)地點所處的海拔高度密切相關 C.果蠅在25 ℃時突變率最高 D.果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關 【答案】D 【解析】從表中看出,在相同海拔高度,不同溫度條件下,突變率存在顯著差異 ,而在同一溫度不同海拔高度條件下,突變率差異不顯著,說明果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關,而與培養(yǎng)地點所處的海拔高度關系不大。其他溫度下的突變率如何,表中并沒有實驗數(shù)據(jù),因此不能說明果蠅在25 ℃時突變率最高。 二、非選擇題 15.(xx山東)某二倍體植物寬葉(M)對窄葉(m)為顯性,高莖(H)對矮莖(h)為顯性,紅花(R)對白花(r)為顯性。基因M、m與基因R、r在2號染色體上,基因H、h在4號染色體上。 (1)基因M、R編碼各自蛋白質前3個氨基酸的DNA序列如上圖,起始密碼子均為AUG。若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳,其對應的密碼子由_____變?yōu)開___。正常情況下,基因R在細胞中最多有____個,其轉錄時的模板位于_____(填“a”或“b”)鏈中。 (2)用基因型為MMHH和mmhh的植株為親本雜交獲得F1,F(xiàn)1自交獲得F2,F(xiàn)2中自交性狀不分離植株所占的比例為_____,用隱性親本與F2中寬葉高莖植株測交,后代中寬葉高莖與窄葉矮莖植株的比例為_____。 (3)基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時,出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細胞,最可能的原因是________________________。缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時,偶然出現(xiàn)一個HH型配子,最可能的原因是____________________________。 (4)現(xiàn)有一寬葉紅花突變體,推測其體細胞內與該表現(xiàn)型相對應的基因組成為圖甲、乙、丙中的一種,其他同源染色體數(shù)目及結構正?!,F(xiàn)只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇,請設計一步雜交實驗,確定該突變體的基因組成是哪一種。(注:各型配子活力相同;控制某一性狀的基因都缺失時,幼胚死亡) 實驗步驟:①________________________________________________ ②觀察、統(tǒng)計后代表現(xiàn)性及比例 結果預測:Ⅰ若_______________________________________,則為圖甲所示的基因組成; Ⅱ若_______________________________________,則為圖乙所示的基因組成; Ⅲ若_______________________________________,則為圖丙所示的基因組成。 【答案】(1)GUC UUC 4 a (2)1/4 4∶1 (3)(減數(shù)第一次分裂時)交叉互換 減數(shù)第二次分裂時染色體未分離 (4)答案一 ①用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植株雜交 Ⅰ. 寬葉紅花與寬葉白花植株的比為 1∶1 Ⅱ. 寬葉紅花與寬葉白花植株的比為=2∶1 Ⅲ. 寬葉紅花與窄葉白花植株的比為2∶1 答案二 ①用該突變體與缺失一條2號染色體的寬葉白花植株雜交 Ⅰ. 寬葉紅花與寬葉白花植株的比為3∶1 Ⅱ.后代中全部為寬葉紅花 Ⅲ. 寬葉紅花與窄葉紅花植株的比為2∶1 【解析】(1)由起始密碼子(mRNA上)為AUG可知,基因M和基因R轉錄的模板分別為b鏈和a鏈。對M基因來說,箭頭處C突變?yōu)锳,對應的mRNA上的即是G變成U,所以密碼子由GUC變成UUC;正常情況下,基因成對出現(xiàn),若此植株的基因為RR,則DNA復制后,R基因最多可以有4個。 (2)F1為雙雜合子,這兩對基因又在非同源染色體上,所以符合孟德爾自由組合定律,F(xiàn)2中自交后性狀不分離的指的是純合子,F(xiàn)2中的四種表現(xiàn)各有一種純合子,且比例各占F2中的1/16,故四種純合子所占F2的比例為(1/16)4=1/4;F2中寬葉高莖植株有四種基因型MMHH∶MmHH∶MMHh∶MmHh=1∶2∶2∶4,它們分別與mmhh測交,后代寬葉高莖:窄葉矮莖=4∶1。 (3)減數(shù)第二次分裂應是姐妹染色單體的分離,而現(xiàn)在出現(xiàn)了Hh,說明最可能的原因是基因型為Hh的個體減數(shù)分裂過程聯(lián)會時同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換,形成了基因型為Hh的次級性母細胞;配子為中應只能含一個基因H,且在4號只有一條染色體的情況下,說明錯誤是發(fā)生在減數(shù)第二次分裂時著絲點沒有分開造成的。 (4)讓缺失一條2號染色體的窄葉白花植物(mr)與該突變體雜交。由于m、r位于同一條染色體上,分離時連鎖,產(chǎn)生的配子一種為mr,另一種不含相應基因,又由于控制某一性狀的基因都缺失時,幼胚死亡,后代無該性狀的個體, 分別分析他們的后代表現(xiàn)型,可知突變體為甲時,子代中寬葉紅花與寬葉白花植物為1:1;該突變體為乙時,子代中寬葉紅花與寬葉白花植物的比例為2:1 ;該突變體為丙時,子代中寬葉紅花與窄葉白花植物的比例為2:1。 16.(探究創(chuàng)新題)比德爾是一位遺傳學家,他選用紅色面包霉作為實驗材料,對6萬個孢子進行放射性輻射后,用基本培養(yǎng)基培養(yǎng)。絕大部分孢子都能正常生長,但是有少數(shù)孢子不能正常生長,后者可能有各種各樣的突變,其中有的可能與精氨酸有關。因為精氨酸是紅色面包霉正常生活所必需的。經(jīng)過多種組合的實驗,再根據(jù)突變性狀的遺傳情況分析,紅色面包霉中精氨酸合成的步驟是: 基因A 基因B 基因C ↓ ↓ ↓ 酶A 酶B 酶C ↓ ↓ ↓ 基本培養(yǎng)基―→鳥氨酸―→瓜氨酸―→精氨酸 (1)精氨酸的R基為C—(CH2)3—NHNHNH2,則一個精氨酸分子中C、H、O、N的原子個數(shù)分別為___________________________________________。 (2)如果在蛋白質合成過程中,攜帶精氨酸的一種轉運RNA一端的三個堿基為GCU,可知精氨酸的密碼子為____________。 (3)某生物興趣小組經(jīng)誘變獲得一突變菌株,在基本培養(yǎng)基上不能正常生長,請你設計實驗探究哪個基因發(fā)生了突變,寫出實驗步驟和結論。 實驗步驟: 第一步:配制基本培養(yǎng)基,分別對甲、乙、丙、丁進行如下處理。 甲:無任何處理。 乙: ___________________________________________________。 丙:____________________________________________________。 ?。篲___________________________________________________。 第二步:觀察各培養(yǎng)基中的紅色面包霉的生長狀況。 實驗結論: ①若甲、乙、丙、丁中紅色面包霉均不能生長,則其他基因突變。 ②若_____________________________________________________ _____________________________________________________。 ③若_______________________________________________ ___________________________________________________________________。 ④若_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)6、14、2、4 (2)CGA (3)實驗步驟:乙:加入鳥氨酸 丙:加入瓜氨酸 ?。杭尤刖彼? 結論:②甲中紅色面包霉不能正常生長,乙、丙、丁中紅色面包霉均生長良好,則基因A可能突變 ③甲、乙中紅色面包霉不能正常生長,而丙、丁中紅色面包霉均生長良好,則基因B可能突變 ④甲、乙、丙中紅色面包霉不能正常生長,而丁中紅色面包霉生長良好,則基因C可能突變 (其他答案只要合理即可) 【解析】題目的設計具有一定的梯度。精氨酸的C、H、O、N個數(shù)是20種氨基酸共有部分的C、H、O、N個數(shù)再加上R基中的個數(shù),考查氨基酸的基本結構。tRNA與mRNA上的堿基是互補關系,已知攜帶精氨酸的tRNA一端的三個堿基為GCU,所以密碼子是CGA。實驗設計的訣竅在于充分挖掘題干已知條件,根據(jù)題干可以得到的信息有:①精氨酸是紅色面包霉正常生活所必需的;②基因突變菌株在基本培養(yǎng)基上不能正常生長;③基因A、基因B、基因C分別控制鳥氨酸、瓜氨酸、精氨酸的合成。由這些信息可以推斷出:基因突變菌株無法合成精氨酸,如果基因A突變需添加鳥氨酸、瓜氨酸、精氨酸中任一種氨基酸,就可存活;如果基因B突變,需添加瓜氨酸、精氨酸其中之一;如果基因C突變,必須添加精氨酸。- 配套講稿:
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