高考生物一轮复习考点规范练21《基因突变和基因重组》（含详解）

考点规范练21　基因突变和基因重组

　考点规范练+高频考向练第44页　 

基础达标

1.(北京师大附中期中,35)下列针对基因突变的描述,正确的是(　　)

A.基因突变丰富了种群的基因库

B.基因突变的方向是由环境决定的

C.亲代的突变基因一定能传递给子代

D.基因突变只发生在生物个体发育的特定时期

答案A

解析基因突变产生了新的基因,丰富了种群的基因库,A项正确;基因突变是不定向的,B项错误;发生在体细胞中的突变,一般是不能传递给后代的,C项错误;基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,D项错误。

2.(河南郑州二次质检,4)下图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是(　　)

A.在该植物的每个细胞中,a、b、c基因都会表达出相应蛋白质

B.a、b互为非等位基因,在亲子代间传递时可自由组合

C.b中碱基对若发生了增添、缺失或替换,则发生了基因突变,但性状不一定改变

D.基因在染色体上呈线性排列,基因的首、尾端存在起始密码子和终止密码子

答案C

解析植物细胞会进行基因的选择性表达,并不是每个细胞中所有的基因都表达,A项错误;a、b位于同一条染色体上,不符合基因自由组合定律,进行自由组合的是非同源染色体上的非等位基因,B项错误;b中碱基对发生改变后,mRNA中的碱基相应地发生改变,但密码子具有简并性,性状不一定改变,C项正确;起始密码子和终止密码子位于mRNA上,基因的首、尾端是启动子和终止子,D项错误。

3.(山东潍坊期末,15)下列关于基因突变的叙述,正确的是 (　　)

A.基因突变后基因间的位置关系没有改变

B.体细胞发生的基因突变一定不能遗传给后代

C.基因突变大多是有害的,无法作为进化的原材料

D.观察细胞分裂中期染色体形态可判断基因突变的位置

答案A

解析基因突变导致基因的种类发生改变,基因的数目和位置不发生改变,A项正确;体细胞中的基因突变一般不遗传给后代,但是植物体细胞中的基因突变可以通过无性繁殖的方式遗传给后代,B项错误;基因突变能产生新基因,是生物变异的根本来源,能为生物进化提供原材料,C项错误;基因突变属于分子水平的变异,不能用显微镜观察到,D项错误。

4.(北京师大附中期中,37)下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列叙述正确的是(　　)

A.图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因

B.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果

C.图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的

D.突变基因必将传递给子代个体

答案B

解析等位基因是位于同源染色体的同一位置上,控制着相对性状的基因,图示中与结肠癌有关的基因位于非同源染色体上,A项错误;由图可知,当4处基因突变累积后,正常细胞成为癌细胞,B项正确;基因突变有随机性和不定向性,C项错误;基因突变若发生在配子中,则可能传给后代,若发生在体细胞中,一般不能遗传给后代,D项错误。

5.一株红花植株上开满红花,其中仅出现一朵白花,则白花出现的原因不可能是(　　)

A.植物发生性状分离

B.相关体细胞发生隐性基因突变

C.相关体细胞发生显性基因突变

D.相关体细胞有丝分裂过程中丢失了包含红花基因的染色体片段

答案A

解析在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离;一株红花植株上开满红花,其中仅出现一朵白花的原因可能是基因突变或者是丢失了包含红花基因的染色体片段。

6.(山西太原五中月考,25)下图为人体某基因的部分碱基序列及其编码蛋白质的氨基酸序列示意图。已知该基因发生一种突变,导致正常蛋白质中的第100位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的变化是(　　)

A.①处插入碱基对G—C

B.②处碱基对A—T替换为G—C

C.③处缺失碱基对A—T

D.④处碱基对G—C替换为A—T

答案B

解析因甘氨酸密码子是GGG,赖氨酸密码子是AAA、AAG,谷氨酰胺密码子是CAG、CAA,结合基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列,可以判断该基因上方那条链是编码链(下方是模板链),它和mRNA上的碱基序列相同,只是在基因编码链上是T的位置,在mRNA上是U。若①处插入碱基对G—C,编码链(或mRNA)碱基序列为……/GGG/GAA/GCA/G……,相应蛋白质中氨基酸序列为……甘氨酸(99)—谷氨酸(100)—丙氨酸(101)……。若②处碱基对A—T替换为G—C,编码链(或mRNA)碱基序列为……GGG/GAG/CAG/……,相应蛋白质中氨基酸序列为……甘氨酸(99)—谷氨酸(100)—谷氨酰胺(101)……。若③处缺失碱基对A—T,编码链(或mRNA)碱基序列为:……GGG/AGC/AG……,相应蛋白质中氨基酸序列为……甘氨酸(99)—丝氨酸(100)—……。若④处碱基对G—C替换为A—T,编码链(或mRNA)碱基序列为……GGG/AAA/CAG/……,相应蛋白质中氨基酸序列为……甘氨酸(99)—赖氨酸(100)—谷氨酰胺(101)……。

7.(辽宁大连八中期中,25)红花蚕豆栽培园中偶然发现了一株开黄花的蚕豆植株,推测该黄花表现型出现是花色基因突变的结果。为确定推测是否正确,应检测和比较黄花植株与红花植株中(　　)

A.花色基因的DNA序列　　　 B.花色基因的碱基组成

C.细胞的DNA含量　 D.细胞的RNA含量

答案A

解析基因突变不改变花色基因中的碱基组成,基因均含有A、T、C、G四种碱基;基因突变不会改变细胞中DNA分子的数目;细胞中的RNA含量与细胞蛋白质合成功能强弱有关;基因突变是基因中碱基对的替换、增添和缺失,其结果是产生新的等位基因,它们的差别在于碱基序列的不同,A项正确。

8.(贵州黔南三校联考,4)下列有关生物变异的说法,正确的是(　　)

A.如果遗传物质发生改变,生物可能不出现变异性状

B.患有遗传病的个体的某些细胞内一定会有致病基因存在

C.在减数分裂过程中,如果某细胞非同源染色体之间发生了交叉互换,则该细胞内发生了基因重组

D.如果某果蝇的长翅基因缺失,则说明其发生了基因突变

答案A

解析遗传物质发生改变后,生物的性状不一定发生改变,A项正确;染色体异常遗传病患者的细胞内一般不含致病基因,B项错误;交叉互换发生在同源染色体中的非姐妹染色单体之间,而非同源染色体之间的片段互换属于易位,C项错误;基因突变不改变基因的数量和位置,而长翅基因的缺失说明发生了染色体变异,D项错误。

9.(湖北宜昌枝江一中,33)下列关于基因重组的说法,不正确的是(　　)

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,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,而根尖则不能

答案B

解析控制不同性状的基因重新组合,称为基因重组。减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换可导致基因重组。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可导致基因重组。减数分裂过程中存在基因重组,而根尖细胞进行有丝分裂,不进行减数分裂,所以不会发生基因重组。

能力提升

1.(四川大教育联盟二诊,6)H2O2能将鸟嘌呤氧化损伤为8-氧-7-氢脱氧鸟嘌呤(8-oxodG),8-oxodG与腺嘌呤互补配对。若下图所示DNA片段中有两个鸟嘌呤发生上述氧化损伤后,在正常复制多次后形成大量的子代DNA,下列相关叙述不正确的是(　　)

A.子代DNA分子都有可能发生碱基序列的改变

B.部分子代DNA中嘧啶碱基的比例可能会增加

C.子代DNA控制合成的蛋白质可能不发生改变

D.氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变

答案B

解析根据题意,若被损伤的两个鸟嘌呤分别位于两条链上,子代DNA分子都会发生碱基序列的改变,A项正确;DNA复制是以碱基互补配对的方式,嘧啶数=嘌呤数,子代DNA中嘧啶碱基的比例不会增加,B项错误;若被损伤的鸟嘌呤位于1条链上,以未被损伤的为模板链复制得到的子代DNA控制合成的蛋白质不发生改变,C项正确;氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变,D项正确。

2.(陕西西北工业大学附中适应性考试五,3)玉米抗锈病基因R和不抗锈病基因r是一对等位基因,下列有关叙述正确的是              (　　)

A.基因R和基因r不可能出现在处于减数第二次分裂的细胞的两极

B.基因R可以突变成基因r,基因r也可以突变成基因R

C.基因突变属于可遗传变异,故细胞中突变形成的基因r都能通过有性生殖遗传给后代

D.一株处于开花期的杂合玉米个体中,含基因R的精子数量=含基因r的精子数量=含基因R的卵细胞数量=含基因r的卵细胞数量

答案B

解析若发生基因突变或在四分体时期发生交叉互换,在减数第二次分裂时基因R和基因r可能出现在细胞两极,A项错误;基因突变具有不定向性,B项正确;体细胞中的基因突变,一般不能通过有性生殖遗传给后代,C项错误;开花期的玉米个体中卵细胞的数量远远少于精子的数量,D项错误。

3.(安徽合肥质检二,4)下图是某DNA片段的碱基序列,该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸—亮氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—酪氨酸…”(甲硫氨酸的密码子是AUG,亮氨酸的密码子是UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG,终止密码子是UAA、UAG、UGA)。下列有关说法正确的是              (　　)

A.该DNA片段是以a链为模板合成信使RNA的

B.若1处的碱基对C∥G替换成T∥A,编码的氨基酸序列不变

C.若2处的碱基对C∥G替换成A∥T,编码的氨基酸数目不变

D.发生一个碱基对的缺失对氨基酸序列的影响总是大于发生三个碱基对的缺失

答案B

解析依据题意可知,甲硫氨酸的密码子是AUG,与b链上的碱基TAC互补配对,所以该DNA片段是以b链为模板合成信使RNA的,A项错误;若1处的碱基对C∥G替换成T∥A,编码氨基酸的密码子由原来的CUA变为UUA,决定的依然是亮氨酸,B项正确;若2处的碱基对C∥G替换成A∥T,编码的氨基酸的密码子由原来的UAC变为UAA,而UAA是终止密码子,不能编码氨基酸,所以编码的氨基酸数目发生了变化,C项错误;发生一个碱基对的缺失对氨基酸序列的影响与缺失的位置有关,因此不一定总是大于发生三个碱基对的缺失,D项错误。

4.(河南八市质量监测,14)减数分裂与生物变异具有密切的联系。下列相关叙述正确的是(　　)

A.减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生

B.如果不考虑基因突变,一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开

C.基因重组只能发生于同源染色体之间

D.发生生物变异后,细胞核中的基因不再遵循遗传规律

答案A

解析减数分裂间期DNA复制时可能发生基因突变,分裂期会发生基因重组,可能发生染色体变异,A项正确;减数第一次分裂时,同源染色体分离导致B和b分离到2个次级精母细胞中,形成基因型为BB和bb的两条次级精母细胞,减数第二次分裂时,基因型为bb的次级精母细胞的两条染色单体分离后移到同一个精细胞,形成基因型为bb的精子,B项错误;四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,以及减数第一次分裂后期非同源染色体的非姐妹染色单体自由组合,都是基因重组,C项错误;遗传定律适用于真核生物有性生殖,发生生物变异后,细胞核中的基因仍然遵循遗传规律,D项错误。

5.右图为基因型为AaBb的某雄性动物细胞进行分裂时的某一时期图。下列有关叙述正确的是(　　)

A.该时期发生在体细胞增殖过程中

B.该分裂过程中一定发生了基因突变

C.该分裂过程中一个精原细胞可能产生三种或四种精子细胞

D.该分裂过程中没有基因重组

答案C

解析由图可知,该图为减数第二次分裂前期图。该时期发生在生殖细胞形成过程中,体细胞只进行有丝分裂,A项错误;该分裂过程中有可能发生了基因突变,也可能在四分体时期发生了交叉互换,B项错误;若该过程中发生了基因突变,则一个精原细胞能产生三种精子细胞,若发生了交叉互换,则一个精原细胞能产生四种精子细胞,C项正确;该分裂过程中有非同源染色体的自由组合,即基因重组,D项错误。

6.(四川成都郫县期末,37)科学家分别以正常人及某种病的患者的相应mRNA为模板合成了cDNA。已查明该患者相应蛋白质中只有32号氨基酸与正常人的不同,cDNA中只有一个位点的碱基发生了改变,对比结果如下表。以下有关分析合理的是              (　　)

注:组氨酸的密码子为CAU、CAC。

A.cDNA所含的碱基数等于96

B.合成cDNA时需要DNA解旋酶

C.患者第94号位点碱基缺失

D.患者相应氨基酸密码子为CAC

答案D

解析根据题意分析表格可知,表格中仅显示第32号氨基酸的对应序列,该mRNA的实际长度应大于96个核苷酸,A项错误;以mRNA为模板合成DNA时需逆转录酶催化,B项错误;对比精氨酸与组氨酸的密码子可知,该基因突变是由正常人的密码子CGC突变为患者的CAC,即第95位碱基对替换,C项错误,D项正确。

7.下图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中植株甲(基因型为AABB)的一个基因A和植株乙(基因型为AABB)的一个基因B发生突变的过程(已知基因A和基因B是独立遗传的),请分析该过程,回答下列问题。

(1)上述两个基因的突变发生在　　　　　　　　　的过程中,是由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　引起的。 

(2)右图为植株甲发生了基因突变的细胞,它的基因型为　　　　　,表现型是　　　　　　　　　,请在右图中标明基因与染色体的关系。植株乙发生基因突变后的基因型为　　　　　　　。 

(3)发生基因突变后,植株甲、乙及它们的子一代均不能表现出突变性状,因为该突变均为　　　　　　　,且基因突变均发生在甲和乙的　　　　　　中,不能通过有性生殖传递给子代。让其后代表现出突变性状的方法是:取发生基因突变部位的组织细胞,先利用　　　　　　　　　　　技术进行繁殖得到试管苗后,让其　　　　(填“自交”“杂交”或“测交”),其子代即可表现突变性状。 

答案(1)DNA复制　一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)

(2)AaBB　扁茎缺刻叶　图示如下　AABb

(提示:表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可)

(3)隐性突变　体细胞　植物组织培养　自交

解析(1)由图可知植株甲和植株乙都发生了碱基的替换,基因突变发生在间期DNA复制时。

(2)因为基因A和基因B是独立遗传的,所以这两对基因应该分别位于两对同源染色体上。植株甲(纯种)的一个基因A发生突变,所以细胞的基因型应该是AaBB,表现型是扁茎缺刻叶。植株乙(纯种)的一个基因B发生突变,突变后的基因型为AABb。

(3)植株虽已突变,但由于A对a的显性作用,B对b的显性作用,植株甲、乙并不能表现出突变性状。由于突变发生在体细胞中,突变基因不能通过有性生殖传给子代,故植株甲、乙的子一代均不能表现突变性状。要想让子代表现出突变性状,可利用突变部位的组织细胞进行植物组织培养,得到试管苗后让其自交,后代中即可出现突变性状。

8.(山东潍坊临朐统考,34)以一个具有正常叶舌的水稻纯系的种子为材料,进行辐射诱变实验。将辐射后的种子单独隔离种植,发现甲、乙两株的后代各分离出无叶舌突变株,且正常株与无叶舌突变株的分离比例均为3∶1。经观察,这些叶舌突变都能真实遗传。请回答下列问题。

(1)甲和乙的后代均出现3∶1的分离比,表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有　　　　(填“一”“二”或“多”)个基因发生　　　　(填“显”或“隐”)性突变。 

(2)甲株后代中,无叶舌突变基因的频率为　　　　　　　　。将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉一代,只收获正常株上所结的种子,若每株的结实率相同,则其中无叶舌突变类型的基因型频率为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上,还是发生在两对基因上,请以上述实验中的甲、乙后代分离出的正常株和无叶舌突变株为实验材料,设计杂交实验予以判断。

①实验设计思路:选取甲、乙后代的　　　　　　　　　　　　　　进行单株杂交,统计F1的表现型及比例。 

②预测实验结果及结论: 

　; 

　。 

答案(1)一　隐　(2)50%(1/2)　16.7%(1/6)　(3)无叶舌突变株　若F1全为无叶舌突变株,则甲、乙两株叶舌突变发生在同一对基因上　若F1全为正常植株,则甲、乙两株叶舌突变发生在两对基因上

解析(1)甲和乙的后代均出现3∶1的分离比,说明诱变处理后变成杂合子,甲、乙中各有一个基因发生突变,且是隐性突变。(2)甲株基因型是杂合子,后代中,无叶舌突变基因的频率为50%。将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉一代,只收获正常株上所结的种子,由于正常株基因是显性,基因型比例是1/3AA、2/3Aa,所结种子中,aa占2/3×1/4=1/6。(3)研究甲、乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上,还是发生在两对基因上,可选取甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交,若F1全为无叶舌突变株,则甲、乙两株叶舌突变发生在同一对基因上;若F1全为正常植株,则甲、乙两株叶舌突变发生在两对基因上。