五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编45-基因重组、DNA分子上的碱基（含解析）

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五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编45-基因重组、DNA分子上的碱基（含解析） 一、单选题1．（2021·福建·统考高考真题）水稻等作物在即将成熟时，若经历持续的干热之后又遇大雨天气，穗上的种子就容易解除休眠而萌发。脱落酸有促进种子休眠的作用，同等条件下，种子对脱落酸越敏感，越容易休眠。研究发现，XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变影响其蛋白表达的情况和产生的种子休眠效应如下图所示。下列分析错误的是（　　）A．位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低B．位点2突变可以是碱基对发生替换造成的C．可判断位点3突变使XM基因的转录过程提前终止D．位点4突变的植株较少发生雨后穗上发芽的现象2．（2019·海南·统考高考真题）下列有关基因突变的叙述，正确的是（    ）A．高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中B．基因突变必然引起个体表现型发生改变C．环境中的某些物理因素可引起基因突变D．根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的3．（2021·湖北·统考高考真题）某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼，该丽鱼种群包含两种类型的个体：一种具有磨盘状齿形，专食蜗牛和贝壳类软体动物；另一种具有乳突状齿形，专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象，下列叙述错误的是（    ）A．丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异B．两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应C．丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关D．两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显，形成了两个不同的物种4．（2019·江苏·统考高考真题）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种5．（2020·海南·统考高考真题）某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述，正确的是（    ）A．既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂B．分裂过程中的染色体数目不会为nC．在有丝分裂后期会发生基因重组D．经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体6．（2018·海南·统考高考真题）杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了（　　）A．基因重组 B．染色体重复 C．染色体易位 D．染色体倒位7．（2019·浙江·统考高考真题）人类某遗传病的染色体核型如图所示。该变异类型属于A．基因突变 B．基因重组C．染色体结构变异 D．染色体数目变异8．（2019·上海·高考真题）人是由黑猩猩进化而来。下图是人类和黑猩猩的4号染色体，字母表示基因，其中有一条发生了变异。该变异类型是 （    ）A．染色体易位 B．基因突变 C．染色体倒位 D．基因重组 二、综合题9．（2021·湖北·统考高考真题）疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制，将一种青蒿素敏感（S型）的疟原虫品种分成两组：一组逐渐增加青蒿素的浓度，连续培养若干代，获得具有抗药性（R型）的甲群体，另一组为乙群体（对照组）。对甲和乙两群体进行基因组测序，发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生，这些突变发生在9个基因的编码序列上，其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同病身上获取若干疟原虫样本，检测疟原虫对青蒿素的抗药性（与存活率正相关）并测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的设为野生型“+”，不同的设为突变型“-”。部分样本的结果如表。疟原虫存活率（%）基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7对照0．04+++++++10．2++++++-23．8+++-++-35．8+++--+-423． 1++++---527．2++++---627．3+++-+--728．9+++----831．3++++---958．0+++-+-- 回答下列问题：(1)连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是______________________，碱基突变但氨基酸序列不发生改变的原因是______________________。(2)7个基因中与抗药性关联度最高的是___________，判断的依据是______________________。(3)若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为___________。(4)根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议：___________。10．（2020·全国·统考高考真题）遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：（1）生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是________________。（2）在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是____________。11．（2019·天津·统考高考真题）作物M的F1基因杂合，具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1（以两对同源染色体为例）。改造F1相关基因，获得具有与F1优良性状一致的N植株，该植株在形成配子时，有丝分裂替代减数分裂，其卵细胞不能受精，直接发育成克隆胚，过程见途径2。据图回答：（1）与途径1相比，途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂，不会发生由__________和_____________________________导致的基因重组，也不会发生染色体数目________________。（2）基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例，理论上，自交胚与F1基因型一致的概率是________________，克隆胚与N植株基因型一致的概率是____________。通过途径___________获得的后代可保持F1的优良性状。
参考答案：1．C【分析】1、在植物的生长发育过程和适应环境变化的过程中，各种激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的；生长素既能促进生长也能抑制生长，既能促进发芽也能抑制发芽，既能防止落花落果也能疏花疏果；赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植物的增高，促进种子的萌发和果实的发育；脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落；乙烯的主要作用是促进果实成熟；细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂。2、分析图表可知，XM蛋白可使种子对脱落酸的敏感性增强。【详解】A、种子正常休眠，主要由脱落酸起作用，而位点1突变则无XM蛋白产生，休眠减少，可推测脱落酸作用减弱，即敏感性降低，A正确；B、比较表中位点2突变和无突变表达的蛋白质图示，蛋白质长度相同，只是中间有一小段氨基酸序列不同，可推测该突变可能是碱基对发生替换造成的，B正确；C、比较表中位点3突变和无突变表达的蛋白质图示，蛋白质长度变短，可推测模板mRNA上的终止密码提前，翻译提前终止，C错误；D、位点4突变是XM蛋白的表达倍增，使得种子对脱落酸的敏感性增强，雨后穗上的种子不易解除休眠而萌发，D正确。故选C。2．C【分析】基因突变指DNA中发生的碱基对的增添、缺失和替换，而引起基因结构的改变。基因突变的特点：多害少利、普遍性、不定向性、低频性等。诱导基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素（病毒）。 【详解】高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，A错误；由于密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变；显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变，表现型也不发生改变，B错误；环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变，C正确；根细胞不是生殖细胞，其基因突变只能通过无性生殖传递，D错误。故选C。3．D【分析】1、可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。可遗传的变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。2、生物进化的实质在于种群基因频率的改变，突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中的三个基本环节，在这个过程中，突变和基因重组是产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，自然选择下群体基因库中基因频率的改变，并不意味着新物种的形成，因为基因交流并未中断，群体分化并未超出种的界限。只有通过隔离才能最终出现新种，隔离是新物种形成的必要条件。【详解】A、据题意可知，两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代，说明丽鱼种群牙齿的差异属于遗传物质发生变化的变异，属于可遗传的变异，A正确；B、两种齿形的丽鱼的食物类型不同，两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应，B正确；C、突变和基因重组是产生生物进化的原材料，因此丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关，C正确；D、物种之间的界限是生殖隔离，两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显，但不知是否存在生殖隔离，无法判断是否形成了两个不同的物种，D错误。故选D。4．C【分析】生物的变异包括可遗传变异和不可遗传变异，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括自由组合型和交叉互换型两种类型；染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。【详解】基因重组是在有性生殖的过程，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误；二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体，且肯定是纯种，C正确；多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（如三倍体），其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。5．A【分析】有丝分裂过程染色体复制一次，细胞分裂一次，产生的子细胞与亲代的染色体数目相同；减数分裂过程染色体复制一次，细胞分裂两次，产生的子细胞染色体数目是亲代的一半。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括自由组合型和交叉互换型，发生在减数分裂过程。【详解】A、动物的精原细胞能通过有丝分裂增加精原细胞数量，也能通过减数分裂产生精细胞进行生殖，A正确；B、精原细胞若进行减数分裂，在减数第二次分裂前期、中期和末期，以及产生的子细胞中染色体数目均为n，B错误；C、在有丝分裂后期不会发生基因重组，基因重组发生在减数第一次分裂过程，C错误；D、经过染色体复制产生的初级精母细胞中含有同源染色体，减数第一次分裂后期同源染色体分离，产生的次级精母细胞中不含同源染色体，D错误。故选A。6．A【分析】本题考查基因重组的相关知识，要求考生识记基因重组的概念、类型及意义，尤其是基因重组的类型，再结合题干信息做出准确的判断即可。基因重组的两种类型：（1）自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；（2）交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。【详解】根据题干信息“同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换”可知，在配子形成过程中发生了交叉互换型的基因重组，进而导致配子具有多样性。 A正确，B、C、D错误，故选A。【点睛】要注意区分基因重组和染色体易位，前者是同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生交叉交换，后者是非同源染色体之间交换片段。7．D【分析】根据题图分析，该遗传病为21-三体综合征，属于染色体异常遗传病中染色体数目畸变的遗传病。【详解】基因突变是指由于基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程，染色体核型上无法发现基因突变的遗传病，A选项错误；基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程，染色体核型中没有体现有性生殖的过程，B选项错误；染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，图中的染色体核型未表现出结构变异，C选项错误；染色体数目变异是指生物细胞中染色体数目的增加或减少，图中21号染色体比其他的同源染色体多一条，属于染色体数目变异，D选项正确。8．C【分析】可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组：（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。（2）基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。【详解】识图分析可知，图中两条染色体为同源染色体，同源染色体上相同位置的基因为等位基因或者相同基因，由图可知，其中一条染色体上的基因B、C、D、E与着丝点另一侧的基因F、g位置发生了颠倒，因此属于染色体结构变异中的倒位。综上所述，C正确，A、B、D错误。故选C。9．(1)     通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多     密码子具有简并性(2)     基因6     与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大(3)S型（对青蒿素敏感）(4)做好按蚊的防治工作 【分析】结合题意分析：青蒿素“抗药性”的产生是疟原虫基因突变导致的，经过青蒿素的不断选择，可以导致疟原虫种群中抗药性基因的频率增大。（1）基因突变可以产生新基因，进而可能产生新性状，在疟原虫的种群中，通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多；由于密码子具有简并性，即一种氨基酸可能由一个或多个密码子对应，故碱基突变但氨基酸序列可能也不发生改变。（2）结合题意，与对照的基因序列相同的设为野生型“+”，不同的设为突变型“-”，分析表格数据：与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大，故推测7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。（3）结合（3）可知，7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6，若基因6的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，则采用现代分子生物学手段将其恢复为野生型后，其抗药性性状也随之消失，故经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为S型（对青蒿素敏感）。（4）据题干信息“疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖”，故为减少疟原虫的数量，可做好按蚊的防治工作，令宿主的数量减少从而减少疟原虫。【点睛】本题结合青蒿素对于疟原虫的防治实验考查自然选择与适应等相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。10．     在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组     控制新性状的基因是杂合的     通过自交筛选性状能稳定遗传的子代【分析】1、基因重组是指在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。它包括：①减数第一次分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；②减数分裂形成四分体时期，位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。2、诱变育种是指利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。用这种方法可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。其原理是基因突变。【详解】（1）由分析可知，减数分裂形成配子的过程中，基因重组的途径有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；减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。（2）在诱变育种过程中，诱变获得的新个体通常为杂合子，自交后代会发生性状分离，故可以将该个体进行自交，筛选出符合性状要求的个体后再自交，重复此过程，直到不发生性状分离，即可获得稳定遗传的纯合子。【点睛】本题考查基因重组和育种的相关知识，要求考生掌握基因重组的概念和分类、诱变育种的原理和应用，并能灵活运用解题。11．     同源染色体非姐妹染色单体交叉互换     非同源染色体自由组合     减半     1/2n     100%     2【分析】本题考查可遗传变异和育种的相关知识。由题意可知，可以通过两条途径获得F1的优良性状，途径1为正常情况下F1自交获得具有优良性状的子代，途径2中先对M植株进行基因改造，再诱导其进行有丝分裂而非减数分裂产生卵细胞，导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息，再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚，该个体与N植株的遗传信息一致。【详解】（1）途径1是通过减数分裂形成配子，而途径2中通过有丝分裂产生配子，有丝分裂过程中不发生基因重组，且子细胞中染色体数不减半，故与途径1相比，途径2中N植株形成配子时不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合，也不会发生染色体数目减半。（2）由题意可知，要保持F1优良性状需要基因杂合，一对杂合基因的个体自交获得杂合子的概率是1/2，若该植株有n对独立遗传的等位基因，根据自由组合定律，杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为1/2n，故自交胚与F1基因型（基因杂合）一致的概率为1/2n。而克隆胚的形成相当于无性繁殖过程，子代和N植株遗传信息一致，故克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。（3）途径1产生自交胚的过程存在基因重组，F1产生的配子具有多样性，经受精作用后的子代具有多样性，不可保持F1的优良性状；而途径2产生克隆胚的过程不存在基因重组，子代和亲本的遗传信息一致，可以保持F1的优良性状。【点睛】结合题意和图示分析获得具有优良性状的个体的两条途径是解题关键，途径1获得子代的本质为有性生殖，途径2获得子代的本质为无性生殖。