版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第7單元 第21講 基因突變和基因重組跟蹤檢測（含解析）試題

第21講基因突變和基因重組‖A級·基礎(chǔ)練‖一、選擇題1．下列有關(guān)基因突變和基因重組的敘述，正確的是()A．基因突變對生物個體是利多于弊B．基因突變所產(chǎn)生的基因都可以遺傳給后代C．基因重組能產(chǎn)生新的基因D．在自然條件下，基因重組是進(jìn)行有性生殖的生物才具有的一種可遺傳變異方式解析：選D基因突變具有多害少利的特點；發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變一般不能遺傳給后代；只有基因突變才可以產(chǎn)生新的基因，基因重組可以產(chǎn)生新的基因型；在自然條件下，只有進(jìn)行有性生殖的生物才會發(fā)生基因重組。2．下列關(guān)于遺傳變異的說法正確的是()A．任何生物在遺傳過程中都可以發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異B．花藥離體培養(yǎng)過程中發(fā)生的變異有基因重組和染色體變異C．基因突變可發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同DNA分子上體現(xiàn)了其隨機(jī)性D．基因重組和染色體變異都可導(dǎo)致基因在染色體上的排列順序發(fā)生改變解析：選C原核生物和病毒不含染色體，不會發(fā)生染色體變異，基因重組一般發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中；花藥離體培養(yǎng)成單倍體幼苗過程中發(fā)生的是有絲分裂，該過程可以發(fā)生基因突變和染色體變異，但不會發(fā)生基因重組；細(xì)胞的不同DNA分子上的基因都可能發(fā)生突變，體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性；基因重組和染色體數(shù)目變異不會導(dǎo)致染色體上基因的排列順序發(fā)生改變。3．下列有關(guān)生物變異來源圖解的敘述，正確的是()A．產(chǎn)生鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接原因是圖中④的改變B．圖中⑤過程是交叉互換，發(fā)生在減數(shù)第二次分裂時期C．圖中的①、②可分別表示為突變和基因重組D．③一定會造成生物性狀的改變解析：選A交叉互換發(fā)生于四分體時期；堿基對的增添、缺失和替換未必會造成生物性狀的改變；圖中①表示基因突變，不能直接用“突變”表示。4．(2018年江蘇卷)下列過程不涉及基因突變的是()A．經(jīng)紫外線照射后，獲得紅色素產(chǎn)量更高的紅酵母B．運用CRISPR/Cas9技術(shù)替換某個基因中的特定堿基C．黃瓜開花階段用2，4-D誘導(dǎo)產(chǎn)生更多雌花，提高產(chǎn)量D．香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換，增加患癌風(fēng)險解析：選C基因突變是指由DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換等引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。紫外線、X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA，從而引起基因突變，A不符合；運用CRISPR/Cas9技術(shù)替換某個基因中的特定堿基能引起基因結(jié)構(gòu)的改變，屬于基因突變，B不符合；2，4-D屬于生長素類似物，其促進(jìn)黃瓜產(chǎn)生更多雌花不涉及基因突變，C符合；香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換，導(dǎo)致抑癌基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，屬于基因突變，D不符合。5.(2019屆巢湖質(zhì)檢)如圖是某二倍體動物細(xì)胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷正確的是()A．此細(xì)胞含有4個染色體組，8個DNA分子B．此動物體細(xì)胞基因型一定是AaBbCcDdC．此細(xì)胞發(fā)生的一定是顯性突變D．此細(xì)胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組解析：選D圖示細(xì)胞有2個染色體組，8個DNA分子；細(xì)胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；圖中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因為D和d，其對應(yīng)的同源染色體上含有d、d，但不能確定是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。6．(2019屆齊齊哈爾三模)諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者克隆了果蠅的period基因，并發(fā)現(xiàn)該基因編碼的mRNA和蛋白質(zhì)含量隨晝夜節(jié)律而變化。下列相關(guān)敘述正確的是()A．period基因的基本組成單位是核糖核苷酸B．period基因的表達(dá)不受環(huán)境的影響C．period基因突變一定導(dǎo)致果蠅生物鐘改變D．period基因所在的DNA分子在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時需要解旋酶和DNA聚合酶等解析：選Dperiod基因的基本組成單位是脫氧核苷酸；基因的表達(dá)受環(huán)境溫度以及其他調(diào)節(jié)因子的影響；period基因突變對應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸序列可能不變，或發(fā)生隱性突變，不一定導(dǎo)致果蠅生物鐘改變；DNA分子在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時需在解旋酶作用下解開雙螺旋，在DNA聚合酶作用下延伸子鏈。二、非選擇題7．圖甲表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，圖乙是一個家族該病的遺傳系譜圖(控制基因為B與b)，請據(jù)圖回答：(已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG)(1)圖甲中①②表示的遺傳信息流動過程分別是：①____________；②________。(2)α鏈堿基組成為________，β鏈堿基組成為________。(3)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病基因位于________染色體上，屬于________性遺傳病。(4)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由________產(chǎn)生的一種遺傳病，從變異的種類來看，這種變異屬于________。該病十分少見，嚴(yán)重缺氧時會導(dǎo)致個體死亡，這表明基因突變的特點是________和________________。解析：(1)圖甲中①②分別表示DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。(2)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，DNA的一條鏈為GTA，因此α鏈堿基組成為CAT，β鏈為α鏈轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，因此其堿基組成為GUA。(3)圖乙中，表現(xiàn)正常的3和4生出患病的9號，因此該病為隱性遺傳病，由于“隱性看女病，女病男正非伴性”，由此確定鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病基因位于常染色體上，屬于隱性遺傳病。(4)鐮刀型細(xì)胞貧血癥產(chǎn)生的根本原因是基因中的堿基對的種類發(fā)生了改變，即發(fā)生了基因突變，基因突變屬于可遺傳的變異。該病十分少見，嚴(yán)重缺氧時會導(dǎo)致個體死亡，這表明基因突變的特點是低頻性和多害少利性。答案：(1)DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄(2)CATGUA(3)常隱(4)基因突變可遺傳的變異低頻性多害少利性8．在一個鼠(2N)的種群中，鼠的毛色有野生型黃色(A)、突變型灰色(a1)和突變型黑色(a2)三種表現(xiàn)型，基因A對a1和a2為顯性，a1對a2為顯性，三種基因的形成關(guān)系如圖所示。請回答：(1)由圖可以看出DNA分子中堿基對的____________能導(dǎo)致基因突變。(2)基因a2控制的蛋白質(zhì)肽鏈長度明顯變短，這是由于基因突變導(dǎo)致__________________，在細(xì)胞質(zhì)中參與該蛋白質(zhì)合成的核酸有________________。(3)雜合灰色鼠精巢中的一個細(xì)胞中含有2個a2基因，原因最可能是__________________，此時該細(xì)胞可能含有________個染色體組。(4)有些雜合黃色小鼠的皮毛上出現(xiàn)灰色斑點，請從可遺傳變異的角度對這一現(xiàn)象做出合理解釋。解析：(1)分析圖示可知：a1基因的產(chǎn)生是由于A基因中的堿基對C∥G被T∥A替換，a2基因的產(chǎn)生是由于A基因中的堿基對T∥A的缺失，因此DNA分子中堿基對的缺失、替換能導(dǎo)致基因突變。(2)基因a2控制的蛋白質(zhì)肽鏈長度明顯變短，這是由于基因突變導(dǎo)致翻譯提前終止，在細(xì)胞質(zhì)中參與該蛋白質(zhì)合成的核酸種類有tRNA、mRNA、rRNA。(3)雜合灰色鼠精巢中的一個細(xì)胞中含有2個a2基因，其原因最可能是DNA發(fā)生了復(fù)制(染色體復(fù)制)。若該細(xì)胞為處于減數(shù)第二次分裂前期或中期的次級精母細(xì)胞，則含有1個染色體組；若該細(xì)胞為處于有絲分裂前期或中期的精原細(xì)胞，或者是處于減數(shù)第二次分裂后期的次級精母細(xì)胞，則含有2個染色體組；若該細(xì)胞為處于有絲分裂后期的精原細(xì)胞，則含有4個染色體組；綜上分析，該細(xì)胞可能含有1或2或4個染色體組。(4)A基因控制黃色、a1基因控制灰色，且A對a1為顯性。有些雜合黃色小鼠的皮毛上出現(xiàn)灰色斑點，說明這些雜合黃色小鼠的基因型為Aa1，灰色斑點的出現(xiàn)是由于部分細(xì)胞中A基因突變成了a1，表現(xiàn)為灰色(或部分細(xì)胞帶有A基因的染色體片段缺失，使a1基因表達(dá)的性狀表現(xiàn)了出來)。答案：(1)缺失、替換(2)翻譯提前終止tRNA、mRNA、rRNA(3)DNA發(fā)生了復(fù)制(染色體復(fù)制)1或2或4(4)部分細(xì)胞A基因突變成了a1，表現(xiàn)為灰色(或部分細(xì)胞帶有A基因的染色體片段缺失，使a1基因表達(dá)的性狀表現(xiàn)了出來)?！珺級·提升練‖一、選擇題1．(2019屆豫北豫南精英聯(lián)賽)動態(tài)突變是指基因中的3個相鄰核苷酸重復(fù)序列的拷貝數(shù)發(fā)生倍增而產(chǎn)生的變異，這類變異會導(dǎo)致人類的多種疾病，且重復(fù)拷貝數(shù)越多，病情越嚴(yán)重。下列關(guān)于動態(tài)突變的推斷正確的是()A．可借助光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察B．只發(fā)生在生長發(fā)育的特定時期C．會導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)量有所增加D．突變基因的翻譯產(chǎn)物中某種氨基酸重復(fù)出現(xiàn)解析：選D光學(xué)顯微鏡無法觀察基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，A錯誤；基因突變發(fā)生在任何時期，在細(xì)胞分裂的間期DNA復(fù)制時，DNA分子相對不穩(wěn)定，較容易發(fā)生基因突變，B錯誤；根據(jù)題意“動態(tài)突變是指基因中的3個相鄰核苷酸重復(fù)序列的拷貝數(shù)發(fā)生倍增”，是指基因結(jié)構(gòu)的改變，并沒有引起基因數(shù)量的增加，C錯誤；“基因中的3個相鄰核苷酸”轉(zhuǎn)錄成mRNA上的一個密碼子，若重復(fù)拷貝，則產(chǎn)生重復(fù)的密碼子，將會導(dǎo)致翻譯產(chǎn)物中某種氨基酸重復(fù)出現(xiàn)，D正確。2．(2019年海南卷)下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是()A．高等生物中基因突變只發(fā)生在生殖細(xì)胞中B．基因突變必然引起個體表現(xiàn)型發(fā)生改變C．環(huán)境中的某些物理因素可引起基因突變D．根細(xì)胞的基因突變是通過有性生殖傳遞的解析：選C高等生物中基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞或生殖細(xì)胞中，A錯誤；由于密碼子的簡并性，基因突變不一定引起個體表現(xiàn)型發(fā)生改變；顯性純合子中只有一個基因發(fā)生隱性突變，表現(xiàn)型也不發(fā)生改變，B錯誤；環(huán)境中的某些物理因素如射線可引起基因突變，C正確；根細(xì)胞不是生殖細(xì)胞，其基因突變只能通過無性生殖傳遞，D錯誤。3．人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病。但大劑量的131I對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接()A．插入DNA分子引起插入點后的堿基序列改變B．替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變C．造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異D．誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代解析：選C131I不能插入DNA分子中，也不能替換DNA分子中的堿基；大劑量的放射性同位素131I會導(dǎo)致基因突變或染色體結(jié)構(gòu)的變異；上皮細(xì)胞屬于體細(xì)胞，發(fā)生基因突變后不會遺傳給下一代。4．某二倍體植物染色體上的基因E2發(fā)生了基因突變，形成了它的等位基因E1，導(dǎo)致所編碼的蛋白質(zhì)中一個氨基酸被替換，下列敘述正確的是()A．基因E2形成E1時，該基因在染色體上的位置和其上的遺傳信息會發(fā)生改變B．基因E2突變形成E1，該變化是由基因中堿基對的替換、增添和缺失導(dǎo)致的C．基因E2形成E1時，一定會使代謝加快，細(xì)胞中含糖量增加，采摘的果實更加香甜D．在自然選擇作用下，該種群基因庫中基因E2的基因頻率會發(fā)生改變解析：選D基因E2突變形成E1時，其上的遺傳信息會發(fā)生改變，但在染色體上的位置不變；蛋白質(zhì)中只有一個氨基酸被替換，這說明該突變是由基因中堿基對的替換造成的，堿基對的增添和缺失會造成氨基酸數(shù)目和種類的改變；基因突變具有不定向性和多害少利性，基因E2突變形成E1后，植株代謝不一定加快，含糖量不一定增加。5．(2019屆遼寧實驗中學(xué)模擬)豌豆的圓粒和皺粒是由R、r基因控制的一對相對性狀，當(dāng)R基因插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為r基因。豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機(jī)制如圖所示。下列分析正確的是()A．R基因插入一段800個堿基對的DNA片段屬于基因重組B．豌豆淀粉含量高、吸水漲大、呈圓粒是表現(xiàn)型C．在b過程中能發(fā)生A—T、C—G的堿基互補(bǔ)配對D．參與b過程的tRNA種類有20種，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸解析：選B由“當(dāng)R基因插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為r基因”可知，此過程產(chǎn)生了新基因，屬于基因突變，A錯誤；表現(xiàn)型是指生物表現(xiàn)出的性狀，B正確；b過程表示翻譯，該過程中能發(fā)生A—U、C—G的堿基互補(bǔ)配對，C錯誤；tRNA的種類有61種，D錯誤。6．(2019屆山東師大附中模擬)尿崩癥是由抗利尿激素缺乏(中樞性尿崩癥)或腎臟細(xì)胞表面相應(yīng)受體缺乏(腎源性尿崩癥)導(dǎo)致腎小管重吸收水的功能出現(xiàn)障礙而引起的疾病?？估蚣に氐淖饔脵C(jī)制如圖所示，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．抗利尿激素與P蛋白結(jié)合后，P蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，激活G蛋白B．在P蛋白基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中部插入一個堿基，可能會造成多肽鏈變短C．P蛋白基因發(fā)生突變后，該基因的結(jié)構(gòu)不一定發(fā)生改變D．腎源性尿崩癥患者體內(nèi)抗利尿激素的含量比正常人要高解析：選C由圖分析可知，抗利尿激素與P蛋白結(jié)合后，P蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而激活G蛋白，A正確；在P蛋白基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中部插入一個堿基，可能會使終止密碼子提前出現(xiàn)，導(dǎo)致合成的多肽鏈變短，B正確；基因發(fā)生突變后基因的結(jié)構(gòu)一定會發(fā)生改變，C錯誤；腎源性尿崩癥患者腎臟細(xì)胞表面缺乏相應(yīng)受體，抗利尿激素不能發(fā)揮作用，故抗利尿激素的含量比正常人要高，D正確。二、非選擇題7．科研人員利用化學(xué)誘變劑EMS誘發(fā)水稻D11基因突變，選育出一種純合矮稈水稻突變植株(甲)。將該矮稈水稻與正常水稻雜交，F(xiàn)2表現(xiàn)型及比例為正常植株∶矮稈植株＝3∶1。D11基因的作用如圖所示。請分析并回答問題：(1)BR與BR受體結(jié)合后，可促進(jìn)水稻細(xì)胞伸長，這體現(xiàn)了細(xì)胞膜的____________功能。(2)EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生________(填“顯性”或“隱性”)突變，從而________(填“促進(jìn)”或“抑制”)CYP724B1酶的合成，水稻植株內(nèi)BR含量________，導(dǎo)致產(chǎn)生矮稈性狀。(3)研究發(fā)現(xiàn)，EMS也會誘發(fā)D61基因發(fā)生突變使BR受體合成受阻。由此說明基因突變具有________特點。(4)科研人員利用EMS又選育出若干株純合矮稈水稻突變植株(乙)?，F(xiàn)將甲、乙水稻植株雜交，以判斷乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同(僅由D11基因突變引起的)，還是僅由D61基因發(fā)生顯性或隱性突變引起的(其他情況不考慮)。①若雜交子代皆表現(xiàn)為正常植株，則表明乙水稻矮稈性狀是由D61基因發(fā)生________(填“顯性”或“隱性”)突變引起的。②若雜交子代出現(xiàn)矮稈植株，尚不能確定乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因。請進(jìn)一步設(shè)計操作較簡便的實驗方案，預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論。實驗方案：雜交子代矮稈植株苗期噴施BR，分析統(tǒng)計植株的表現(xiàn)型及比例。預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論：若植株全為________植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同；若植株全為________植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生是僅由D61基因發(fā)生顯性突變引起的。解析：(1)BR與BR受體結(jié)合后，可促進(jìn)水稻細(xì)胞伸長，這體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流功能。(2)F2表現(xiàn)型及比例為正常植株∶矮稈植株＝3∶1，說明正常相對于矮稈為顯性性狀，由此可見EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生了隱性突變；D11基因能控制合成CYP724B1酶，EMS誘發(fā)D11基因發(fā)生基因突變后會抑制CYP724B1酶的合成，使水稻植株內(nèi)BR含量減少，進(jìn)而產(chǎn)生矮稈性狀。(3)EMS既會誘發(fā)D11基因發(fā)生基因突變，也會誘發(fā)D61基因發(fā)生突變，可見基因突變具有隨機(jī)性特點。(4)純合矮稈水稻突變植株(甲)是D11基因發(fā)生隱性突變形成的，現(xiàn)將甲、乙水稻植株雜交，以判斷乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同(僅由D11基因突變引起的)，還是僅由D61基因發(fā)生顯性或隱性突變引起的。①若雜交子代皆表現(xiàn)為正常植株，說明D11基因能控制合成CYP724B1酶，進(jìn)而形成BR，且BR的受體正常，這表明乙水稻矮稈性狀是由D61基因發(fā)生隱性突變引起的。②若雜交子代皆表現(xiàn)為矮稈植株，乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因可能是與甲水稻相同(僅由D11基因突變引起的)，也可能是僅由D61基因發(fā)生顯性突變引起的，需要進(jìn)行進(jìn)一步實驗來探究。若乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因是與甲水稻相同(僅由D11基因突變引起的)，則其矮稈性狀形成的原因是不能合成CYP724B1酶，導(dǎo)致BR不能形成所致，這可通過給雜交子代矮稈植株苗期噴施BR，分析統(tǒng)計植株的表現(xiàn)型及比例來判斷，若植株全為正常植株，則乙水稻矮稈性狀的產(chǎn)生原因與甲水稻相同。答案：(1)信息交流(或信息傳遞)(2)隱性抑制減少(3)隨機(jī)性(4)①隱性②正常矮稈8．(2019屆重慶市第三次調(diào)研)果蠅是遺傳學(xué)中良好的實驗材料，科研人員從野生型紅眼果蠅中第一次發(fā)現(xiàn)一種紫眼突變體(雌雄均有)，為研究其遺傳機(jī)制，做了一系列的實驗。請回答下列相關(guān)問題：(1)讓野生型紅眼果蠅與紫眼突變體雜交，正反交所得的F1雌雄表現(xiàn)一致，這說明控制紫眼的基因位于________染色體上；另外發(fā)現(xiàn)F1中只有紅眼，則說明紫眼為________(填“顯性”或“隱性”)突變；若讓F1的雌雄個體自由交配，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為________，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是________________________________________________________________________________________________________________________。(2)科研人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)該基因位于Ⅲ號染色體上，而已知位于Ⅲ號染色體上的Henna基因的隱性突變也會導(dǎo)致紫眼。請設(shè)計實驗來判斷這兩種突變是否均是由Ⅲ號染色體上的Henna基因突變引起的。實驗思路：________________________________________________________________________________________________________________________；預(yù)測實驗結(jié)果：①若_________________________________________________________，則說明二者都是Henna基因發(fā)生的突變。②若____________________________________________________________，則說明兩種突變?yōu)棰筇柸旧w上不同基因發(fā)生的突變。(3)若兩種突變均是由Henna基因突變引起的，