【备考2026】高考生物一轮复习资源：第7单元 课时练29 基因突变和基因重组（课时精练）（学生版）

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选择题1～3题，每小题4分，4～9题，每小题5分，共42分。
一、选择题
1．下列关于基因突变的叙述，错误的是( )
A．基因中碱基的增添和替换一定引起基因突变
B．基因突变一定引起核酸分子携带的遗传信息改变
C．突变的基因能通过配子或体细胞传给下一代个体
D．基因突变受物理因素、化学因素和生物因素等诱发因素的影响，不会自发产生
2．(2021·海南，15)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②～④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“－”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是( )
A．①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B．②和③编码的氨基酸序列长度不同
C．②～④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D．密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸
3．科学家研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因发生突变有关，突变情况如表所示。已知赖氨酸的密码子为AAA、AAG，谷氨酰胺的密码子为CAA、CAG。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交，F1均为圆眼果蝇，F1雌雄交配，测得F2中圆眼果蝇有450只，棒眼果蝇有30只。下列叙述正确的是( )
A.突变基因Ⅰ的模板链中所发生的碱基变化为A→C
B．导致Ⅱ中蛋白质变化的原因可能是突变基因Ⅱ的终止密码子延后出现
C．控制眼形的基因Ⅰ、Ⅱ中的一个基因发生突变对性状无影响
D．F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16
4．人血红蛋白中的β链(肽链)上的一分子谷氨酸被缬氨酸取代可导致镰状细胞贫血。研究发现：①人的16号染色体上的H基因编码的是正常β链，h基因编码的是异常β链，异常β链对疟疾具有较强的抵抗力；②生活在正常环境中的基因型为Hh的个体体内存在正常红细胞和镰状红细胞；③正常红细胞在严重缺氧的环境中形态也会发生镰变。据此分析，下列说法正确的是( )
A．基因H与h在成熟的红细胞内均能控制肽链的合成
B．基因突变是导致某人患镰状细胞贫血的直接原因
C．基因H与h在功能上具有多效性，且变异的有利与有害是相对的
D．严重缺氧导致红细胞发生镰变，这是环境条件影响基因表达的结果
5．(2025·大连摸底考)结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，其发生和转移与一系列基因的调控异常有关，可导致细胞失控性增殖并逃脱凋亡，最终形成肿瘤。下列有关说法错误的是( )
A．原癌基因、抑癌基因是与癌变相关的基因，两类基因的表达将导致癌变
B．原癌基因、抑癌基因发生突变后，基因的碱基序列改变但合成的蛋白质可能不变
C．癌细胞转移时，其细胞形态结构已发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白含量减少
D．比较导入某个与癌变相关基因的细胞和正常细胞的增殖情况，可判断导入的为原癌基因还是抑癌基因
6．(2024·甘肃，6)癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是( )
A．在膀胱癌患者中，发现原癌基因H－ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变
B．在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变
C．在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N－myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变
D．在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
7．尿黑酸尿症是HGD基因缺陷导致的人类遗传病。某患儿的父母表现正常，将他们的HGD基因测序后发现了两个突变位点，如图所示。已知HGD基因不在Y染色体上，下列说法错误的是( )
A．该实例体现了基因突变具有不定向性
B．可判断出尿黑酸尿症是常染色体隐性遗传病
C．患儿的一个HGD基因中存在一个突变位点
D．患儿的父母再生一个正常孩子，不携带致病基因的概率为1/4
8．我国科学家用二倍体育种替代四倍体育种，用杂交种子繁殖替代薯块繁殖，这一成果突破了百年来马铃薯育种的难题。自交不亲和是指植物自花传粉后不会产生种子的现象。科学家敲除了马铃薯决定自交不亲和的S－RNase基因，通过基因分析和杂交育种(如图所示)，成功地培育出“优薯1号”品种。下列分析错误的是( )
A．能否选出基因组杂合度低和有害突变数少的材料决定实验最终的成败
B．品系1或2的强致病基因与有利基因的连锁在子代中消除的原因是同源染色体的互换
C．敲除S－RNase基因后的植株自交后，通过观察是否产生种子来检测其作用效果
D．S－RNase基因是强致病基因，块茎繁殖，可能使有害病毒在植物体内积累
9．现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。将染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为如图细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H/h、R/r是其中的两对基因。下列叙述错误的是( )
A．细胞①中含32P的核DNA分子数是4或5
B．细胞①的形成过程中发生了基因突变和基因重组
C．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、0
D．该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr
二、非选择题
10．(20分)(2024·黑吉辽，24)作物在成熟期叶片枯黄，若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄)，其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题：
(1)将m1与野生型杂交得到F1，表型为________(填“熟黄”或“持绿”)，则此突变为隐性突变(A1基因突变为al基因)。推测A1基因控制小麦熟黄，将A1基因转入________个体中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与m1表型相同，是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知，与野生型基因相比，a1基因发生了________________，a2基因发生了________________，使合成的mRNA都提前出现了________，翻译出的多肽链长度变________，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1(A2)基因编码A酶，图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果，其中________号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上，m1的基因型为________，m2的基因型为________。若将m1与m2杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为______。
11．(22分)水稻的每朵花中都有雄蕊和雌蕊，可自花传粉也可异花传粉。科研人员用化学诱变剂EMS处理大量野生型水稻品系，获得了一株雄性不育植株以及一些具有不同新性状的植株。请回答下列问题：
(1)研究人员进一步研究发现，雄性不育是由10号染色体上某个碱基发生替换引起的，经对比后发现10号染色体的末端区域有三个部位发生碱基的替换，其中两个位于如图所示的基因甲和基因乙的间隔区，一个位于基因丙内部。由此推断控制雄性不育的基因应位于________________(填“基因甲和基因乙的间隔区”或“基因丙内部”)，理由是___________
________________________________________________________________________。
(2)(10分)假设雄性不育性状与可育性状由等位基因M/m控制，将诱变获得的雄性不育植株作________(填“父本”或“母本”)与纯合野生型植株杂交，后代中50%可育、50%雄性不育，由此推断雄性不育为________突变，杂交后代出现该结果的原因是________________
________________________________________________________________________。研究人员无法通过杂交育种的方式获得纯合雄性不育植株，原因是_____________________________
__________________________________________。
(3)(8分)为解决育种过程中雄性不育性状不易辨别和筛选的问题，研究人员尝试选取其他性状对其进行标记，具体过程是将高秆(DD)雄性不育水稻与矮秆(dd)可育水稻杂交，选取子代雄性不育水稻进行测交，发现测交后代中高秆雄性不育∶高秆可育∶矮秆雄性不育∶矮秆可育＝159∶2∶3∶163，该结果说明雄性不育基因与高秆基因的位置关系是________________，据此可知育种过程中选取表型为________(填“高秆”或“矮秆”)的植株即可实现在开花前对雄性不育株的筛选；测交后代中出现高秆可育和矮杆雄性不育表型的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．(16分)科学家利用诱变技术，诱发水稻品种“青华占”产生抗稻瘟病变异。请分析回答下列问题：
(1)科学家统计了“青华占”诱变品系的情况。发现部分品系抗病性明显提高，部分品系抗病性有所下降，这说明了基因突变具有__________。
(2)选择抗病性高的诱变品系(QH－06)和易感病的原品系进行杂交，统计结果，如表1所示。
表1 诱变品系与原品系杂交结果
①在抗病和易感病这对相对性状中，隐性性状是____________。
②结果表明QH－06有2个抗病基因，分别位于______对同源染色体上，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③让F2的抗病植株自由交配，后代的表型及比例是__________________________，后代抗病植株中纯合子的比例是________。
(3)(4分)已知某抗病品系的抗病基因所在的染色体上有T5、K10、RM27三个DNA片段。易感病品系在同一染色体上没有相应的片段。将抗病品系和易感病品系杂交，挑选F2中的易感病植株，检测其基因组是否含有这些片段，结果如表2所示，已知染色体上两个DNA片段之间发生互换的可能性，一般与其距离(cM)成正比，请用“↓”在图中标出抗病基因最可能的位置(标出大体位置即可)。
表2 F2易感病植株DNA片段存在情况
答案精析
1．D [基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生，D错误。]
2．C [由于正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸，A错误；根据图中密码子显示，②和③编码的氨基酸序列长度相同，都是6个氨基酸，B错误；从起始密码子开始，mRNA上每三个相邻碱基决定一个氨基酸，②～④中，②③编码的氨基酸序列从第二个开始都发生改变，④编码的氨基酸序列除少了第二个氨基酸，之后的序列都与①相同，因此④编码的氨基酸排列顺序与①最接近，C正确；通常情况下，除终止密码子外，一个密码子只能编码一种氨基酸，密码子的简并性是指一种氨基酸可以由一个或多个密码子编码，D错误。]
3．C [根据题干信息和题表可知，突变基因Ⅰ造成某个位点的赖氨酸替换为谷氨酰胺，说明mRNA上的密码子中的A替换为C，根据碱基互补配对原则，推测模板链中所发生的碱基变化为T→G，A错误；导致Ⅱ中蛋白质变化的原因可能是mRNA上的终止密码子延后出现，B错误；由F2果蝇中圆眼∶棒眼＝450∶30＝15∶1可知，基因Ⅰ、Ⅱ分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，且只有隐性纯合子才能表现为棒眼，故只有一个基因发生突变对性状无影响，C正确；F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/15＝1/5，D错误。]
4．C [人成熟红细胞没有细胞核和核糖体，不会发生基因的表达，A错误；细胞中有h基因是出现镰状细胞贫血的根本原因，而某人患镰状细胞贫血的直接原因是体内h基因编码的异常β链，B错误；基因H与h控制着红细胞的形态及是否抗疟疾，说明该等位基因具有多效性(控制着多种性状)，同时也说明基因突变的有利与有害是相对的，C正确；由“正常红细胞在严重缺氧的环境中形态也会发生镰变”可知，环境条件可引起红细胞形态的改变，这与基因的表达无关，D错误。]
5．A [原癌基因、抑癌基因是人和动物细胞中与癌变相关的基因，属于正常基因，两类基因的表达产物调控着细胞的生长和增殖过程，正常表达不会导致癌变，A错误；基因突变后碱基序列发生变化，但由于密码子的简并性，控制合成的蛋白质不一定改变，B正确；癌细胞发生转移时，形态结构已发生明显改变，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，C正确；原癌基因是细胞正常生长和增殖所必需的，一旦突变或过量表达会使相应蛋白质活性过强，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，一旦突变会导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，因此可判断导入的为原癌基因还是抑癌基因，D正确。]
6．D [原癌基因H－ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，可能是碱基的替换造成的，属于基因突变，表明基因突变可导致癌变，A正确；抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，属于表观遗传，表明表观遗传变异可导致癌变，B正确；原癌基因N－myc发生异常扩增，基因数目增加，属于染色体变异中的重复，表明染色体变异可导致癌变，C正确；9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，属于染色体结构变异，表明染色体变异可导致癌变，D错误。]
7．D [该实例体现了HGD基因的不同碱基位点的改变，产生了一个以上的等位基因，体现了基因突变具有不定向性，A正确；测序结果显示，患儿表型正常的双亲均为致病基因的携带者，且HGD基因不在Y染色体上，据此可判断出尿黑酸尿症是常染色体隐性遗传病，B正确；患儿的两个HGD基因，一个来自父亲，一个来自母亲，各存在一个突变位点，C正确；患儿表型正常的双亲均为携带者，假设基因型为Aa1×Aa2，患儿的父母再生一个正常孩子，其基因型及比例为AA∶Aa1∶Aa2＝1∶1∶1，因此该正常孩子不携带致病基因的概率为1/3，D错误。]
8．D [分析题图可知，品系1或2中强致病基因与有利基因连锁在同一条染色体上，而另一条染色体上没有这两种基因，则两者连锁关系的消除发生在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，B正确；敲除二倍体马铃薯的S－RNase基因后，让该植株自交，通过观察是否产生种子来检测其作用效果，以此来判断敲除自交不亲和基因后马铃薯是否有自交后产生种子的能力，C正确；由题干信息可知，S－RNase基因是决定马铃薯自交不亲和的关键基因，可以使马铃薯自花传粉后不产生种子，而非强致病基因，D错误。]
9．C [被32P标记的核DNA在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中核DNA分子一条链含32P，另一条链不含32P，该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体只有一条染色单体的DNA分子一条链中含32P，共四条染色单体含32P，所以含32P的核DNA分子数是4，而细胞①发生了互换，则含32P的核DNA分子数可能是5，A正确；据图可知，细胞①发生了H和h的互换(基因重组)，且发生了R、r的基因突变，B正确；如果细胞②的H和R所在染色体含32P，且细胞②中h所在染色体含32P，则r所在染色体不含32P，因此形成的细胞④含32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，则细胞⑥和⑦含32P的核DNA分子数为1、1或2、0，细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、2、0或2、1、1、1，C错误；据图可知，细胞①发生了H和h的互换(基因重组)，且发生了R、r的基因突变，该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr，D正确。]
10．(1)熟黄 持绿(或m1) (2)一个碱基的替换 一个碱基的增添 终止密码子 短 ① (3)a1a1A2A2 A1A1a2a2 1/2
解析 (2)依据题干和图1中的信息可知，①A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同；②突变体m2与m1表型相同，且均为对应基因的隐性纯合子；③由于终止密码子为UAA、UAG、UGA，对应模板链上碱基分别为ATT、ATC、ACT。与野生型基因相比较，a1基因发生了碱基的替换 C→T，a2基因发生了移码，因此出现了碱基的增添，二者合成的mRNA都提前出现了终止密码子，导致翻译出的多肽链长度变短，蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1(A2)基因编码A酶，且突变体m2与m1表型相同，可知m2与m1中A酶的酶活性大体相同，所以据图2可知，①号株系为野生型的数据。(3)依据题干信息，A1和A2基因位于非同源染色体上，则m1的基因型为a1a1A2A2，m2的基因型为A1A1a2a2。m1×m2→F1：A1a1A2a2，F1自交,F2：A1_A2_∶a1a1A2_∶A1_a2a2∶a1a1a2a2＝9∶3∶3∶1，对应的表型为野生型∶突变型＝9∶7，F2中自交后代不发生性状分离的基因型为A1A1A2A2、a1a1A2_、A1_a2a2、a1a1a2a2，所占的比例为1/16＋3/16＋3/16＋1/16＝1/2。
11．(1)基因丙内部 基因甲和基因乙的间隔区发生的碱基替换不能引起基因碱基序列的改变，只有发生在基因丙内部的碱基的替换能引起基因碱基序列的改变，属于基因突变 (2)母本 显性 该雄性不育植株为杂合子，产生的雌配子中雄性不育基因M与雄性可育基因(野生型基因)m的比例为1∶1，与基因组成为m的雄配子结合，后代中Mm∶mm＝1∶1 不存在含雄性不育基因M的雄配子
(3)位于同一条染色体上 高秆 减数分裂Ⅰ前期同源染色体上的非姐妹染色单体间发生互换，产生了基因型为Dm和dM的雌配子，与基因型为dm的雄配子结合，从而产生了高秆可育和矮秆雄性不育株
解析 (3)测交后代中高秆雄性不育∶高秆可育∶矮秆雄性不育∶矮秆可育＝159∶2∶3∶163，该比例不符合1∶1∶1∶1，说明控制株高和育性的两对等位基因不遵循基因自由组合定律，即雄性不育基因与高秆基因位于同一条染色体上(即D、M在一条染色体上)，据此可知育种过程中选取表型为高秆的植株即可实现在开花前对雄性不育株的筛选。
12．(1)不定向性 (2)①易感病 ②2 F2性状分离比接近15∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明存在两对基因且可以自由组合 ③抗病∶易感病＝24∶1 eq \f(2,9) (3)如图所示
解析 (2)③设两对等位基因分别为A/a、B/b，让F2的抗病植株自由交配，经减数分裂产生的配子为AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶4∶4∶3，后代的表型及比例为抗病∶易感病＝(1－eq \f(3,15)×eq \f(3,15))∶(eq \f(3,15)×eq \f(3,15))＝24∶1，后代抗病植株中纯合子的比例是(eq \f(4,15)×eq \f(4,15)＋eq \f(4,15)×eq \f(4,15)＋eq \f(4,15)×eq \f(4,15))÷(1－eq \f(3,15)×eq \f(3,15))＝eq \f(2,9)。(3)依照题干信息可知，某抗病品系的抗病基因所在的染色体上有T5、K10、RM27三个DNA片段，易感病品系在同一染色体上没有相应的片段，且染色体上两个DNA片段之间发生互换的可能性一般与其距离(cM)成正比，结合表2可知，存在T5片段的植株数量比较多，说明抗病基因远离T5，也有存在K10和RM27片段的植株，但存在K10片段植株数量较少，离抗病基因位置近，因此可推断出抗病基因最可能的位置。
突变基因
Ⅰ
Ⅱ
蛋白质变化
某个位点的赖氨酸替换为谷氨酰胺
多肽链长度比野生型果蝇的长
杂交组合
世代
R(抗病)
S(易感病)
QH－06×原品系
F1
42
0
F2
244
17
片段
存在此片段的植株数量
不存在此片段的植株数量
T5
14
507
K10
3
518
RM27
6
515