2022版高考生物一轮复习课时评价19基因突变和基因重组含解析新人教版

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基因突变和基因重组一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1．下列选项除哪一项外，其余都属于同一种变异类型(　　)A．黄色圆粒豌豆自交产生绿色皱粒豌豆B．摩尔根红眼果蝇种群中出现的白眼雄果蝇C．在加入S型细菌DNA的培养基中，一些R型细菌转化为S型细菌D．将苏云金杆菌毒性肽基因转入普通棉培育抗虫棉B　解析：黄色圆粒豌豆自交产生绿色皱粒豌豆的原理是基因重组；摩尔根红眼果蝇种群中出现白眼雄果蝇的原因是基因突变；在加入S型细菌DNA的培养基中，一些R型细菌转化为S型细菌属于基因重组；将苏云金杆菌毒性肽基因转入普通棉培育抗虫棉的原理是基因重组。2．(2021·北京模拟)眼皮肤白化病(OCA)是一种与黑色素(合成时需要酪氨酸酶)合成有关的疾病，虹膜、毛发及皮肤呈现白色症状。该病的两种类型OCA1(Ⅰ型)与OCA2(Ⅱ型)均是隐性突变造成的，有关该病的介绍如下表。有一对患病的夫妇生下了两个正常的孩子。下列说法不正确的是(　　)类型染色体原因结果性状Ⅰ型11号酪氨酸酶基因突变酪氨酸酶含量较低毛发均呈白色Ⅱ型15号P基因突变黑色素细胞中pH异常，酪氨酸酶含量正常患者症状较轻A.OCA两种突变类型体现基因突变具有可逆性和不定向性的特点B．Ⅱ型患病原因可能是黑色素细胞中pH异常导致酪氨酸酶活性低C．这对夫妇基因型可能是纯合的，但他们的两个孩子都是杂合子D．题中涉及的两对基因在遗传过程中遵循基因的自由组合定律A　解析：据题干信息可知，OCA两种突变发生在不同的染色体上，而非同一基因突变形成的不同基因，故体现了基因突变的随机性，而非可逆性和不定向性，A错误；Ⅱ型患者黑色素细胞中酪氨酸酶含量正常，而细胞中pH异常，推测致病原因可能是黑色素细胞中pH异常导致酪氨酸酶活性低，B正确；据表分析可知，两种类型均是隐性突变造成的，设两种遗传病分别由A/a、P/p控制，则正常个体的基因型应为A_P_，则有一对患病的夫妇生下了两个正常的孩子，双亲基因型可能为aaPP×AApp，即该夫妇的基因型可能是纯合的，但他们的两个孩子都是杂合子，C正确；题中涉及的两对基因分别在11号和15号染色体上，故在遗传过程中遵循基因的自由组合定律，D正确。3．(2020·山东烟台模拟)下图是某研究小组发现染色体上抑癌基因的邻近基因能指导合成反义RNA，反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子，从而阻断抑癌基因的表达，使细胞易于癌变。下列相关叙述不正确的是(　　)A．反义RNA不能与DNA互补结合，不能用其制作DNA探针B．若细胞中出现了杂交分子，则该细胞表达产物将减少C．一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板D．若抑癌基因发生突变，该细胞不一定发生癌变A　解析：反义RNA能与mRNA互补结合，说明能与mRNA的DNA编码链互补结合，且反义RNA也能与邻近基因中的模板链互补配对，因此可用其制作DNA探针，A错误；若细胞中出现了杂交分子，则参与翻译过程的mRNA会减少，生成的蛋白质会减少，B正确；一个DNA分子转录一次，形成的mRNA需要进行剪切加工，可能合成一条或多条模板链，C正确；癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变，且是多个基因突变累积的结果，所以若抑癌基因发生突变，该细胞不一定发生癌变，D正确。4．T4噬菌体有野生型和甲、乙、丙三种突变型，甲、乙、丙独立感染大肠杆菌时均无法增殖。不同的突变型噬菌体成对组合同时感染大肠杆菌时，两种噬菌体在大肠杆菌细胞内产生的蛋白质可以共用；两个噬菌体的DNA会有类似真核生物有性生殖中遗传物质互换的过程(如图)。实验发现，甲与乙同时感染大肠杆菌产生了子代噬菌体；甲与丙同时感染大肠杆菌大多数情况下不能产生子代噬菌体，但偶尔也会产生子代噬菌体。基于上述事实作出的推断，不合理的是(　　)A．甲、乙突变体是由不同基因突变形成的B．甲、丙突变体产生的蛋白质不能相互弥补缺陷C．甲、丙的相应突变基因是由不同基因突变而来的D．甲、丙突变体的DNA之间偶尔发生片段的交换C　解析：甲与乙同时感染大肠杆菌，产生了子代噬菌体，表明甲、乙中的相应突变基因之间的关系应为不同基因，它们表达的蛋白质可以相互弥补缺陷，从而实现产生子代的能力，A正确；甲与丙同时感染大肠杆菌，大多数情况下不能产生子代噬菌体，表明两突变体产生的蛋白质不能相互弥补缺陷，故可推测甲、丙的相应突变基因是由同一基因突变而来的，B正确，C错误；甲与丙同时感染大肠杆菌后，偶尔也会产生子代噬菌体，原因可能是两个突变体的DNA之间发生片段的交换，使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的正常基因，从而可以产生后代，D正确。5．(2020·山东泰安模拟)下列有关基因突变的叙述，正确的是(　　)A．一株小麦在生长发育过程中基因由b突变为B、d突变为D，说明基因突变具有不定向性B．突变绝大多数是有害的，不能为生物进化提供原材料C．诱变育种需要处理大量材料，因为基因突变具有低频性和不定向性D．诱变育种只适用于植物C　解析：基因突变具有不定向性，表现为一个基因可以发生不同方向的突变，产生一个以上的等位基因，因此一株小麦在生长发育过程中基因由b突变为B、d突变为D，不能说明基因突变具有不定向性，A错误；突变绝大多数是有害的，但基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，所以基因突变能为生物进化提供原材料，B错误；诱变育种的原理是基因突变，由于基因突变具有低频性和不定向性，所以诱变育种需要处理大量材料，C 正确；诱变育种除了适用于植物外，还适用于微生物，D错误。6．DNA的碱基或染色体片段都可能存在着互换现象。下列相关叙述错误的是(　　)A．基因的两条链上相同位置的碱基互换可引起基因突变B．姐妹染色单体相同位置的片段互换可引起基因重组C．非同源染色体之间发生基因的互换可引起染色体结构变异D．减数分裂Ⅰ时同源染色体的非姐妹染色单体互换会引起配子种类的改变B　解析：基因的两条链上相同位置的碱基互换会导致基因中碱基排列顺序的改变，从而引起基因突变，A正确；姐妹染色单体相同位置的基因是相同的，所以其互换不会引起基因重组，B错误；非同源染色体之间发生基因的互换属于易位，可引起染色体结构变异，C正确；减数分裂Ⅰ前期时同源染色体的非姐妹染色单体的互换会引起基因重组，从而可能增加配子种类，D正确。7．下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述，正确的是(　　)A．由碱基改变引起的DNA分子结构的改变就是基因突变B．减数分裂过程中，控制一对性状的基因不能发生基因重组C．淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列不属于基因突变D．小麦植株在有性生殖时，一对等位基因一定不会发生基因重组D　解析：由碱基改变引起的DNA分子中基因碱基序列的改变是基因突变，A错误；若一对相对性状由两对等位基因控制，则可能发生基因重组，B错误；淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列，属于基因结构的改变，为基因突变，C错误；两对或两对以上的基因才会发生基因重组，D正确。二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。8．(2020·山东临沂模拟)果蝇的基因P发生突变后，转录出的mRNA长度不变，但翻译出肽链的氨基酸数目只有正常肽链的3/4。下列原因分析正确的是(　　)A．该基因突变可能是碱基对的缺失B．该基因突变后转录形成的mRNA可能含有两个或多个终止密码子C．该基因突变可能导致起始密码子的位置发生了向前移动D．该基因突变可能导致mRNA无法与核糖体正常结合B　解析：由于基因P发生突变以后，转录出的mRNA长度不变，因此应该是发生了碱基对的替换，A错误；mRNA长度不变，但翻译出肽链的氨基酸数目只有正常肽链的3/4，很有可能是提前出现了终止密码子，因此突变后造成转录形成的mRNA可能含有两个或多个终止密码子，B正确；起始密码子的位置向前移动会导致肽链的长度变长，C错误；mRNA无法与核糖体正常结合则不会有肽链产生，D错误。9．下图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是(　　)A．由a变为b、c、d体现了基因突变的定向性B．诱变剂决定了青霉菌的变异方向，提高了变异频率C．d是符合人们生产要求的变异类型D．青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变CD　解析：青霉菌在诱变剂的作用下由a变异为b、c、d，青霉素的产量不等，体现了变异的不定向性，A错误；诱变剂的使用提高了变异频率，但不会决定青霉菌的变异方向，B错误；由题图可知，d产量最高，是最符合人们生产要求的变异类型，C正确；青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变，D正确。10．羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，导致DNA复制时发生错配(如图)。若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，下列相关叙述正确的是(　　)A．该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变B．该片段复制后的子代DNA分子中G—C碱基对与总碱基对的比下降C．这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变D．在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配BD　解析：如果两个发生转变的胞嘧啶位于DNA的一条链中，则复制后的一个DNA分子发生改变，另一个DNA分子没有发生改变，A错误；胞嘧啶分子转化为羟化胞嘧啶分子之后，与腺嘌呤进行配对，而不是与鸟嘌呤配对，所以G—C碱基对与总碱基对的比下降，B正确；密码子具有简并性，如果DNA转变之后转录形成的密码子编码的氨基酸和原来的一致，则蛋白质的结构就不会发生变化，且该DNA片段的转变不一定发生在基因片段中，C错误；细胞核中DNA的复制可能导致错配，细胞质中线粒体、叶绿体中的DNA进行半保留复制时也可能发生错配，D正确。三、非选择题11．图甲表示人类镰状细胞贫血的病因，图乙是一个家族该病的遗传系谱图(控制基因为B与b)，请据图回答：(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)(1)图甲中①②表示的遗传信息流动过程：①__________；②____________。(2)α链碱基组成为________，β链碱基组成为________。(3)镰状细胞贫血的致病基因位于________染色体上，属于________性遗传病。(4)Ⅱ6的基因型是________，Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生一患病女孩的概率是________，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为________。(5)镰状细胞贫血是由________产生的一种遗传病，从变异的种类来看，这种变异属于________(填“可遗传”或“不可遗传”)变异。该病十分少见，这表明基因突变的特点是________。解析：(1)图甲中①②分别表示DNA复制和转录。(2)根据碱基互补配对原则，DNA的一条链为GTG，因此α链碱基组成为CAC，β链为α链转录形成的mRNA，因此其碱基组成为GUG。(3)图乙中，表现正常的Ⅰ3和Ⅰ4生出患病的Ⅱ9，因此可推知该病为隐性遗传病，由于“隐性遗传看女病，女病男正非伴性”，由此确定镰状细胞贫血的致病基因位于常染色体上，属于常染色体隐性遗传病。(4)由于Ⅱ6和Ⅱ7已经生了一个患病孩子，因此他们的基因型均为Bb，所以再生一个患病女孩的概率为1/2×1/4＝1/8。要保证Ⅱ9(bb)婚配后子代不患此病，其配偶的基因型必须为BB。(5)镰状细胞贫血产生的根本原因是基因中碱基的种类发生了改变，即发生了基因突变，基因突变属于可遗传的变异。该病十分少见，这表明基因突变具有低频性。答案：(1)DNA复制　转录　(2)CAC　GUG　(3)常　隐　(4)Bb　1/8　BB　(5)基因突变　可遗传　低频性12．结肠干细胞异常增殖会引发结肠癌，过度肥胖会增加结肠癌的发病风险。请回答下列问题：(1)结肠干细胞通过细胞增殖和________，实现肠道细胞的持续更新。(2)W蛋白(一种信号分子)调控结肠干细胞增殖的机理如下图所示。①据图可知，无W蛋白时，细胞质中的A蛋白与β­cat蛋白结合，使β­cat蛋白在蛋白激酶作用下被________，导致β­cat蛋白降解，T基因无法转录，不利于结肠干细胞增殖。②过度肥胖会使W蛋白过度表达，大量W蛋白与结肠干细胞膜上的________结合，抑制蛋白激酶的作用，使β­cat蛋白经________进入细胞核，激活T基因转录，最终导致结肠干细胞________________，形成癌细胞。(3)A蛋白的合成受A基因控制。据图分析，A基因和T基因在结肠癌发生过程中分别属于____基因。a．原癌、原癌  b．原癌、抑癌c．抑癌、抑癌   d．抑癌、原癌(4)有人认为，维生素D通过上图所示机制有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生。为此，研究者用________________________饮食分别饲喂三组野生型小鼠，一段时间后从分子水平和个体水平分别测定各组小鼠_____________，从而证实上述假设。解析：(1)肠道细胞的持续更新需要结肠干细胞通过细胞增殖和细胞分化来完成。(2)①分析题图，无W蛋白时，细胞质中的A蛋白与β­cat蛋白结合，使β­cat蛋白在蛋白激酶作用下被磷酸化(图中的β­cat蛋白多了一个磷酸基团)，导致β­cat蛋白降解，T基因无法转录，不利于结肠干细胞增殖。②过度肥胖会使W蛋白过度表达，大量W蛋白与结肠干细胞膜上的(W蛋白)受体结合，抑制蛋白激酶的作用，使β­cat蛋白经核孔进入细胞核，激活T基因转录，最终导致结肠干细胞增殖失去控制(或无限增殖)，形成癌细胞。(3)结合题干可知A蛋白的功能是阻止细胞的增殖，因此A基因属于抑癌基因，而T基因促进细胞增殖，属于原癌基因。(4)按照假设：“维生素D通过题图所示机制能有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生。”为验证假设设计了相关实验，该实验的自变量是高脂饮食和维生素D的量，因变量是细胞的癌变情况，检测指标是细胞核内的β­cat蛋白量(或T基因表达量)、结肠癌发生率(或肿瘤体积)。因此设计该实验时应以低脂食物为对照组，高脂食物、高脂＋维生素D食物为条件对照组进行设计。以野生型小鼠为实验材料，一段时间后从分子水平和个体水平分别测定各组小鼠细胞核内的β­cat蛋白量(或T基因表达量)、结肠癌发生率(或肿瘤体积)，从而证实上述假设。答案：(1)细胞分化　(2)①磷酸化　②(W蛋白)受体　核孔　增殖失去控制(或无限增殖)　(3)d　(4)低脂、高脂、高脂＋维生素D　细胞核内的β­cat蛋白量(或T基因表达量)、结肠癌发生率(或肿瘤体积)