2024届高考生物一轮复习第七单元基因突变及其他变异生物的进化第1讲基因突变和基因重组练习含答案

第1讲　基因突变和基因重组

(本栏目对应课后提能演练P395~396)

A组　基础巩固练

1.下列关于变异的说法，正确的是( 　　)

A.基因位置的改变不会导致性状改变

B.从根本上说，如果没有突变，进化不可能发生

C.基因重组可以产生新的性状

D.用外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，这种“基因敲除”方式导致的变异类型属于基因突变

【答案】B　

【解析】倒位可引起基因位置发生改变，可导致性状的改变，A错误；从根本上说，没有突变就没有新基因产生，即没有新性状，生物的进化就不可能发生，B正确；基因重组只是性状的重新组合，不产生新性状，基因突变可产生新的性状，C错误；“基因敲除”是用外源基因取代或破坏DNA同源序列中的某一个基因，导致其失活，属于基因重组，D错误。

2.如图为某哺乳动物某个DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况，其中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列。下列叙述正确的是( 　　)

A.基因重组可导致a、b位置互换

B.若b、c基因位置互换，发生染色体易位

C.b中发生碱基改变，可能不会影响该生物的性状

D.该DNA分子中发生碱基替换属于基因突变

【答案】C　

【解析】a、b基因位于同一条染色体上，a、b基因位置互换，属于染色体结构变异，不属于基因重组，A错误；b、c基因位于同一条染色体上，二者位置互换，为染色体结构变异中的倒位，不属于易位，B错误；由于遗传密码子的简并性，b中发生的碱基改变，可能不会影响该生物的性状，C正确；碱基的替换若发生在没有遗传效应的DNA片段(如图中Ⅰ、Ⅱ)，则不属于基因突变，D错误。

3.(2022年广东韶关二模)2022年，神舟十二号载人飞船所搭载的部分中草药种子的播种育苗和产业化项目落地韶关南雄市。下列有关太空育种说法正确的是( 　　)

A.种子在太空中可能发生了基因重组

B.种子在太空中会产生大量预期的优良变异

C.该批种子长成植株的性状不一定发生改变

D.太空辐射可提高突变频率并决定进化的方向

【答案】C　

【解析】种子不能进行减数分裂，在太空中可能发生了基因突变，而不是基因重组，A错误；因为基因突变具有低频性以及不定向性，因此种子在太空中不一定会产生大量预期的优良变异，B错误；因为基因突变不一定会改变性状，因此该批种子长成植株的性状不一定发生改变，C正确；太空辐射可提高突变频率，能为进化提供原材料，但不能决定进化的方向，自然选择决定进化的方向，D错误。

4.基因突变和基因重组的共性是( 　　)

A.对个体生存都有利

B.都有可能产生新的基因型

C.都可以产生新的基因

D.都可以用光学显微镜检测出

【答案】B　

【解析】基因突变产生的变异大多数是有害的，A错误；基因突变可以产生新的基因，进而出现新的基因型，基因重组可以产生新的基因型，B正确；基因重组能产生新的基因型，不能产生新基因，C错误；基因突变和基因重组都是分子水平上的变异，在光学显微镜下都不能观察到，D错误。

5.下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是( 　　)

①利用杂交技术培育出超级水稻　②将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉　③通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒

A.①②③ 　B.①② C.②③ D.①③

【答案】B　

【解析】基因重组包括同源染色体上等位基因间的互换、非同源染色体上非等位基因间的自由组合和基因工程中不同物种基因间的组合。杂交技术培育超级水稻和通过转基因培育抗虫棉的原理均属于基因重组，而培育太空椒则是运用了基因突变的原理。故选B。

6.(2022年广东乐昌一中月考)科学家将某细菌抗除草剂基因转入大豆细胞中，并成功培育出抗除草剂的大豆植株。下图是此基因的部分片段，其中a、b、c表示特定的碱基对。下列叙述正确的是( 　　)

　A.γ链是以β链为模板半保留复制形成的

B.b碱基对“A－T”变为“T－A”，基因的遗传信息不变

C.c碱基对“G－C”变为“A－T”，细菌仍具有抗除草剂性状

D.该基因在大豆细胞中成功表达说明生物在细胞水平具有统一性

【答案】C　

【解析】γ链含有碱基U，是转录形成的RNA，根据转录过程中遵循碱基互补配对原则可知，γ链是以α链为模板转录形成的，A错误；b碱基对“A－T”变为“T－A”，基因中碱基对的排列顺序发生了变化，因此基因的遗传信息发生了改变，B错误；c碱基对“G－C”变为“A－T”，则转录形成的密码子由CUA变为UUA，而CUA和UUA都对应亮氨酸，因此生物性状不会改变，即细菌仍具有抗除草剂性状，C正确；该基因在大豆细胞中成功表达说明生物在分子水平具有统一性，D错误。

7.下列关于基因重组的叙述，正确的是( 　　)

A.杂交后代出现3∶1的分离比，不可能是基因重组导致的

B.联会时的互换实现了同源染色体上等位基因的重新组合

C.肺炎链球菌转化实验中R型细菌转变为S型细菌的原理是基因重组

D.基因重组导致生物性状多样性，为生物进化提供了最基本的原材料

【答案】C　

【解析】如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共同控制的，则杂交后代出现3∶1的分离比，可能是基因重组的结果，A错误；联会时的互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合，B错误；突变和基因重组为生物的进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，D错误。

B组　能力提升练

8.下列关于高等动、植物体内基因重组的叙述中，正确的是( 　　)

A.基因重组可以发生在有丝分裂过程中

B.同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因突变造成的

C.基因型Aa的个体自交，因为基因重组而出现AA、Aa、aa的后代

D.同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的互换属于基因重组

【答案】D　

【解析】高等动、植物体内基因重组包括互换和自由组合，分别发生在减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期，细胞有丝分裂过程中不发生基因重组，A错误、D正确；同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因的自由组合(基因重组)造成的，B错误；基因型为Aa的个体自交，出现AA、Aa、aa的后代，是因为等位基因的分离以及雌雄配子的随机结合，C错误。

9.(2022年广东名校模拟)粗糙链孢霉细胞内精氨酸的合成过程如图所示。现有几种突变型粗糙链孢霉，它们在基本培养基中生长情况如表格所示。下列叙述正确的是( 　　)

A.上述事实说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状

B.arg1基因控制酶3的合成

C.arg1、arg2、arg3是一对同源染色体上的等位基因

D.培养野生型粗糙链孢霉的培养基须同时加入上述三种氨基酸

【答案】B　

【解析】上述事实说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而间接控制生物体的性状，A错误；arg1基因突变的情况下，在培养基中加入瓜氨酸不能生长，说明不能合成精氨酸，则说明该基因控制酶3的合成，否则加入瓜氨酸的情况下粗糙链孢霉应该能生长，B正确；根据图中的信息不能确定arg1、arg2、arg3是否为一对同源染色体上的等位基因，C错误；野生型粗糙链孢霉在基本培养基上能正常生长，不需要在培养基中同时加入上述三种氨基酸，D错误。

10.科研人员利用化学诱变剂EMS诱发水稻D11基因突变，选育出一种纯合矮秆水稻突变植株(甲)。将该矮秆水稻与正常水稻杂交，F2表型及比例为正常植株∶矮秆植株＝3∶1。D11基因的作用如图所示。请分析并回答问题：

 (1)BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的________功能。 

(2)EMS诱发D11基因发生________(填“显性”或“隐性”)突变，从而________(填“促进”或“抑制”)CYP724B1酶的合成，水稻植株内BR含量______，导致产生矮秆性状。 

(3)研究发现，EMS也会诱发D61基因发生突变使BR受体合成受阻。由此说明基因突变具有________时特点。 

(4)科研人员利用EMS又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株(乙)。现将甲、乙水稻植株杂交，以判断乙水稻矮秆性状的产生原因与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的(其他情况不考虑)。

①若杂交子代皆表现为正常植株，则表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生______(填“显性”或“隐性”)突变引起的。 

②若杂交子代出现矮秆植株，尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。请进一步设计操作较简便的实验方案，预期实验结果及结论。

实验方案：杂交子代矮秆植株苗期喷施BR，分析统计植株的表现型及比例。

预期实验结果及结论：若植株全为______植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因与甲水稻相同；若植株全为________植株，则乙水稻矮秆性状的产生是仅由D61基因发生显性突变引起的。 

【答案】(1)信息交流　(2)隐性　抑制　减少　(3)随机性　(4)①隐性　②正常　矮秆

【解析】(1)BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的信息交流功能。(2)F2表型及比例为正常植株∶矮秆植株＝3∶1，说明正常相对于矮秆为显性性状，由此可见EMS诱发D11基因发生隐性突变；D11基因能控制合成CYP724B1酶，EMS诱发D11基因发生基因突变后会抑制CYP724B1酶的合成，使水稻植株内BR含量减少，进而产生矮秆性状。(3)EMS会诱发D11基因发生基因突变，也会诱发D61基因发生突变，可见基因突变具有随机性的特点。(4)纯合矮秆水稻突变植株(甲)是D11基因发生隐性突变形成的，现将甲、乙水稻植株杂交，以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的。①若杂交子代皆表现为正常植株，说明D11基因能控制合成CYP724B1酶，进而形成BR，且BR的受体正常，这表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生隐性突变引起的。②若杂交子代皆表现为矮秆植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因可能与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，也可能是仅由D61基因发生显性突变引起的，需要进行进一步实验来探究。若乙水稻矮秆性状的产生原因与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，则其矮秆性状形成的原因是不能合成CYP724B1酶，导致BR不能形成，这可通过给杂交子代矮秆植株苗期喷施BR，分析统计植株的表型及比例来判断，若植株全长为正常植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因与甲水稻相同。