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2019-2020年高考生物一輪規(guī)范訓(xùn)練 7.21基因突變和基因重組（含解析） 一、單項(xiàng)選擇題 1．(xx合肥模擬)基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、低頻性和不定向性的特點(diǎn)，其隨機(jī)性表現(xiàn)在(　　) ①生物發(fā)育的任何時(shí)期都可能發(fā)生基因突變?、隗w細(xì)胞和生殖細(xì)胞都可能發(fā)生基因突變　③細(xì)胞分裂間期和分裂期都可能發(fā)生基因突變?、蹹NA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯都可能發(fā)生基因突變 A．①② B．③④ C．①③ D．②③④ 【答案】A 【解析】基因突變易發(fā)生于細(xì)胞分裂的DNA復(fù)制時(shí)期，所以對(duì)多細(xì)胞生物而言，無(wú)論在生物發(fā)育的哪一個(gè)時(shí)期都存在著細(xì)胞分裂，而任何部位的形成也必須要經(jīng)過(guò)相應(yīng)的細(xì)胞分裂和分化而形成，所以，基因突變可發(fā)生于生物發(fā)育的任何時(shí)期和任何部位。而細(xì)胞的分裂期不存在DNA的復(fù)制不易在這個(gè)時(shí)期發(fā)生基因突變，在翻譯過(guò)程中DNA結(jié)構(gòu)也很穩(wěn)定，不易發(fā)生基因突變。 2．(xx雷州月考)我國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)“DEP1”基因的突變能促進(jìn)超級(jí)水稻增產(chǎn)，這一發(fā)現(xiàn)將有助于研究和培育出更高產(chǎn)的水稻新品種。以下說(shuō)法正確的是(　　) A．水稻產(chǎn)生的突變基因一定能遺傳給它的子代 B．該突變基因可能在其他農(nóng)作物增產(chǎn)中發(fā)揮作用 C．基因突變產(chǎn)生的性狀對(duì)于生物來(lái)說(shuō)大多有利 D．該基因突變是生物隨環(huán)境改變而產(chǎn)生的適應(yīng)性突變 【答案】B 【解析】如果基因突變發(fā)生在體細(xì)胞中，通常是不能遺傳給后代的；基因突變產(chǎn)生的新性狀大多數(shù)對(duì)生物的生存是有害的；基因突變是不定向的。 3．下圖為一個(gè)二倍體生物細(xì)胞內(nèi)的同源染色體對(duì)數(shù)的變化曲線?；蛑亟M最可能發(fā)生在(　　) A．AB段 B．CD段 C．FG段 D．HI段 【答案】C 【解析】由題圖可知，CD段細(xì)胞內(nèi)同源染色體對(duì)數(shù)加倍，為有絲分裂后期，A～F為有絲分裂過(guò)程；GH段細(xì)胞內(nèi)沒有了同源染色體，因此FG段為減數(shù)第一次分裂過(guò)程，HI段為減數(shù)第二次分裂過(guò)程；基因重組主要發(fā)生在減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期和后期。 4．已知家雞的無(wú)尾(A)對(duì)有尾(a)是顯性?，F(xiàn)用有尾雞(甲群體)自交產(chǎn)生的受精卵來(lái)孵小雞，在孵化早期向卵內(nèi)注射微量胰島素，孵化出的小雞就表現(xiàn)出無(wú)尾性狀(乙群體)。為研究胰島素在小雞孵化過(guò)程中是否引起基因突變，可行性方案是(　　) A．甲群體甲群體，孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素 B．乙群體乙群體，孵化早期向卵內(nèi)注射胰島素 C．甲群體乙群體，孵化早期向卵內(nèi)注射胰島素 D．甲群體乙群體，孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素 【答案】D 5．變異是生物的基本特征之一，下列不屬于細(xì)菌產(chǎn)生的可遺傳變異的有(　　) ①基因突變?、诨蛑亟M　③染色體變異?、墉h(huán)境條件的變化　⑤染色單體互換?、薹峭慈旧w上非等位基因自由組合 A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．①②③④ 【答案】C 【解析】細(xì)菌屬于原核生物，沒有染色體，進(jìn)行無(wú)性生殖，因此細(xì)菌產(chǎn)生的可遺傳變異只有基因突變，沒有其他類型。 6．在格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，加熱殺死的S型細(xì)菌的某種成分能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化過(guò)程中遺傳物質(zhì)的變化與下列哪種過(guò)程最為相似(　　) A．太空誘變育種獲得高產(chǎn)品種 B．花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株 C．農(nóng)桿菌質(zhì)粒侵入受體細(xì)胞 D．秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍 【答案】C 【解析】在格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，加熱殺死的S型細(xì)菌的某種成分能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于基因工程中的導(dǎo)入過(guò)程，屬于人工基因重組，農(nóng)桿菌質(zhì)粒侵入受體細(xì)胞與此相類似。 7．(xx澄海月考)野生型大腸桿菌某基因的堿基序列如下： 大腸桿菌有兩種突變型，甲第6位的C被替換為T，乙第9位與第10位之間插入1個(gè)T。與野生型相比，乙突變體性狀的改變程度大于甲，原因是(　　) A．甲可能只改變一個(gè)氨基酸，乙改變多個(gè)氨基酸 B．甲變異屬于基因突變，乙變異屬于染色體變異 C．甲變異屬于不可遺傳的變異，乙變異屬于可遺傳的變異 D．甲變異屬于有利變異，乙變異屬于不利變異 【答案】A 8．下列有關(guān)基因重組的敘述中，正確的是(　　) A．基因型為Aa的個(gè)體自交，因基因重組而導(dǎo)致子代性狀分離 B．基因A因替換、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a，這屬于基因重組 C．YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型及基因工程、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化等過(guò)程中都發(fā)生了基因重組 D．造成同卵雙生姐妹間性狀差異的主要原因是基因重組 【答案】C 9．(xx海南)某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來(lái)的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．該突變可能是堿基對(duì)替換或堿基對(duì)插入造成的 B．基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同，也可以不同 C．基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼 D．基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中 【答案】D 【解析】據(jù)基因突變的含義可知，基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，故A正確。由于密碼子具有兼并性，不同基因編碼的蛋白質(zhì)有可能相同或不同，故B正確。生物起源于共同的原始祖先，生物體蛋白質(zhì)的合成中都共用同一套遺傳密碼，故C正確。由題可知B1與B2正常情況下應(yīng)為一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因，當(dāng)其在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，通常應(yīng)隨同源染色體的彼此分開，而相應(yīng)的等位基因的也隨之彼此分離。故B1與B2不可能同時(shí)存在于同一個(gè)配子中，D錯(cuò)誤。 10．下圖表示某正常基因及指導(dǎo)合成的多肽順序。A～D位點(diǎn)發(fā)生的突變導(dǎo)致肽鏈延長(zhǎng)停止的是[除圖中密碼子外，已知GAC(天冬氨酸)、CGU(甘氨酸)、GGG(甘氨酸)、AUG(甲硫氨酸)、UAG(終止)](　　) A．G/C→A/T B．T/A→G/C C．T/A→C/G D．丟失T/A 【答案】A 【解析】終止密碼子為UAG，多肽鏈中四種氨基酸只有色氨酸、酪氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子改變1個(gè)堿基才能導(dǎo)致肽鏈延長(zhǎng)停止，據(jù)圖分析A、B、C、D中只有A中G/C→A/T，才能形成終止密碼子，使多肽合成停止。 11.下列有關(guān)基因突變和基因重組的描述，錯(cuò)誤的是(　　) A.基因突變對(duì)生物個(gè)體是弊多于利 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)生新的基因型 D.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 【答案】B 【解析】基因突變大多是有害的；基因突變所產(chǎn)生的基因不一定遺傳給后代；基因重組能產(chǎn)生新的基因型，但不產(chǎn)生新的基因；基因重組發(fā)生在有性生殖的過(guò)程中，即在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)。所以，自然條件下，不進(jìn)行有性生殖的生物如細(xì)菌、病毒等，不能通過(guò)基因重組產(chǎn)生可遺傳的變異。故基因重組是進(jìn)行有性生殖的生物才具有的一種可遺傳變異方式。 12.如圖是某種高等動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因)。圖中可能反映的是(　　) A.圖甲細(xì)胞中1與2或1與4的片段部分交換，前者屬基因重組，后者屬染色體結(jié)構(gòu)變異 B.圖乙細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因突變或基因重組 C.圖丙細(xì)胞表明發(fā)生了基因突變或發(fā)生了染色體交叉互換 D.圖丙細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞 【答案】C 13.如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因，相關(guān)敘述中不正確的是(　　) A.觀察圖示可知，基因在染色體上呈線性排列 B.圖示各基因間不會(huì)發(fā)生自由組合 C.染色體上含紅寶石眼基因的片段缺失，說(shuō)明發(fā)生了染色體突變 D.基因中有一個(gè)堿基對(duì)的替換，一定會(huì)引起生物性狀的改變 【答案】D 【解析】由圖示可知，控制果蠅圖示性狀的基因在該染色體上呈線性排列；因圖示中的各基因是一條染色體上的非等位基因，所以不會(huì)發(fā)生自由組合。染色體上含有紅寶石眼基因的片段缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，而非基因突變；基因中一個(gè)堿基對(duì)的替換，不一定會(huì)引起生物性狀的改變，因?yàn)橐粋€(gè)氨基酸可以有多個(gè)密碼子決定，基因中存在不編碼蛋白質(zhì)的非編碼序列。 14.下面是有關(guān)果蠅培養(yǎng)的結(jié)果記錄，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明(　　) 海拔高度 溫度 突變率(每一百萬(wàn)個(gè)個(gè)體中) 5 000 m 19 ℃ 0.23 5 000 m 25 ℃ 0.63 3 000 m 19 ℃ 0.21 3 000 m 25 ℃ 0.63 A.果蠅的突變是通過(guò)影響酶的活性而引起的 B.果蠅的突變率與培養(yǎng)地點(diǎn)所處的海拔高度密切相關(guān) C.果蠅在25 ℃時(shí)突變率最高 D.果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關(guān) 【答案】D 【解析】從表中看出，在相同海拔高度，不同溫度條件下，突變率存在顯著差異 ，而在同一溫度不同海拔高度條件下，突變率差異不顯著，說(shuō)明果蠅的突變率與培養(yǎng)溫度有關(guān)，而與培養(yǎng)地點(diǎn)所處的海拔高度關(guān)系不大。其他溫度下的突變率如何，表中并沒有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此不能說(shuō)明果蠅在25 ℃時(shí)突變率最高。 二、非選擇題 15．(xx山東)某二倍體植物寬葉(M)對(duì)窄葉(m)為顯性，高莖(H)對(duì)矮莖(h)為顯性，紅花(R)對(duì)白花(r)為顯性?；騇、m與基因R、r在2號(hào)染色體上，基因H、h在4號(hào)染色體上。 (1)基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前3個(gè)氨基酸的DNA序列如上圖，起始密碼子均為AUG。若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳，其對(duì)應(yīng)的密碼子由_____變?yōu)開___。正常情況下，基因R在細(xì)胞中最多有____個(gè)，其轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板位于_____(填“a”或“b”)鏈中。 (2)用基因型為MMHH和mmhh的植株為親本雜交獲得F1，F(xiàn)1自交獲得F2，F(xiàn)2中自交性狀不分離植株所占的比例為_____，用隱性親本與F2中寬葉高莖植株測(cè)交，后代中寬葉高莖與窄葉矮莖植株的比例為_____。 (3)基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時(shí)，出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細(xì)胞，最可能的原因是________________________。缺失一條4號(hào)染色體的高莖植株減數(shù)分裂時(shí)，偶然出現(xiàn)一個(gè)HH型配子，最可能的原因是____________________________。 (4)現(xiàn)有一寬葉紅花突變體，推測(cè)其體細(xì)胞內(nèi)與該表現(xiàn)型相對(duì)應(yīng)的基因組成為圖甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正常?，F(xiàn)只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一步雜交實(shí)驗(yàn)，確定該突變體的基因組成是哪一種。(注：各型配子活力相同；控制某一性狀的基因都缺失時(shí)，幼胚死亡) 實(shí)驗(yàn)步驟：①________________________________________________ ②觀察、統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)性及比例 結(jié)果預(yù)測(cè)：Ⅰ若_______________________________________，則為圖甲所示的基因組成； Ⅱ若_______________________________________，則為圖乙所示的基因組成； Ⅲ若_______________________________________，則為圖丙所示的基因組成。 【答案】(1)GUC　 UUC　4　a (2)1/4　 4∶1 (3)(減數(shù)第一次分裂時(shí))交叉互換　 減數(shù)第二次分裂時(shí)染色體未分離 (4)答案一 ①用該突變體與缺失一條2號(hào)染色體的窄葉白花植株雜交 Ⅰ. 寬葉紅花與寬葉白花植株的比為 1∶1 Ⅱ. 寬葉紅花與寬葉白花植株的比為＝2∶1 Ⅲ. 寬葉紅花與窄葉白花植株的比為2∶1 答案二 ①用該突變體與缺失一條2號(hào)染色體的寬葉白花植株雜交 Ⅰ. 寬葉紅花與寬葉白花植株的比為3∶1 Ⅱ.后代中全部為寬葉紅花 Ⅲ. 寬葉紅花與窄葉紅花植株的比為2∶1 【解析】(1)由起始密碼子(mRNA上)為AUG可知，基因M和基因R轉(zhuǎn)錄的模板分別為b鏈和a鏈。對(duì)M基因來(lái)說(shuō)，箭頭處C突變?yōu)锳，對(duì)應(yīng)的mRNA上的即是G變成U，所以密碼子由GUC變成UUC；正常情況下，基因成對(duì)出現(xiàn)，若此植株的基因?yàn)镽R，則DNA復(fù)制后，R基因最多可以有4個(gè)。 (2)F1為雙雜合子，這兩對(duì)基因又在非同源染色體上，所以符合孟德爾自由組合定律，F(xiàn)2中自交后性狀不分離的指的是純合子，F(xiàn)2中的四種表現(xiàn)各有一種純合子，且比例各占F2中的1/16，故四種純合子所占F2的比例為(1/16)4＝1/4；F2中寬葉高莖植株有四種基因型MMHH∶MmHH∶MMHh∶MmHh＝1∶2∶2∶4，它們分別與mmhh測(cè)交，后代寬葉高莖：窄葉矮莖＝4∶1。 (3)減數(shù)第二次分裂應(yīng)是姐妹染色單體的分離，而現(xiàn)在出現(xiàn)了Hh，說(shuō)明最可能的原因是基因型為Hh的個(gè)體減數(shù)分裂過(guò)程聯(lián)會(huì)時(shí)同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換，形成了基因型為Hh的次級(jí)性母細(xì)胞；配子為中應(yīng)只能含一個(gè)基因H，且在4號(hào)只有一條染色體的情況下，說(shuō)明錯(cuò)誤是發(fā)生在減數(shù)第二次分裂時(shí)著絲點(diǎn)沒有分開造成的。 (4)讓缺失一條2號(hào)染色體的窄葉白花植物(mr)與該突變體雜交。由于m、r位于同一條染色體上，分離時(shí)連鎖，產(chǎn)生的配子一種為mr，另一種不含相應(yīng)基因，又由于控制某一性狀的基因都缺失時(shí)，幼胚死亡，后代無(wú)該性狀的個(gè)體， 分別分析他們的后代表現(xiàn)型，可知突變體為甲時(shí)，子代中寬葉紅花與寬葉白花植物為1：1；該突變體為乙時(shí)，子代中寬葉紅花與寬葉白花植物的比例為2：1 ；該突變體為丙時(shí)，子代中寬葉紅花與窄葉白花植物的比例為2：1。 16．(探究創(chuàng)新題)比德爾是一位遺傳學(xué)家，他選用紅色面包霉作為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)6萬(wàn)個(gè)孢子進(jìn)行放射性輻射后，用基本培養(yǎng)基培養(yǎng)。絕大部分孢子都能正常生長(zhǎng)，但是有少數(shù)孢子不能正常生長(zhǎng)，后者可能有各種各樣的突變，其中有的可能與精氨酸有關(guān)。因?yàn)榫彼崾羌t色面包霉正常生活所必需的。經(jīng)過(guò)多種組合的實(shí)驗(yàn)，再根據(jù)突變性狀的遺傳情況分析，紅色面包霉中精氨酸合成的步驟是： 　 　　基因A　　基因B　　基因C 　　　　　↓　　　　↓　 　　↓ 　 　　酶A　　　酶B　　　酶C 　 　　　　↓　　　　↓ 　　　↓ 基本培養(yǎng)基―→鳥氨酸―→瓜氨酸―→精氨酸 (1)精氨酸的R基為C—(CH2)3—NHNHNH2，則一個(gè)精氨酸分子中C、H、O、N的原子個(gè)數(shù)分別為___________________________________________。 (2)如果在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，攜帶精氨酸的一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基為GCU，可知精氨酸的密碼子為____________。 (3)某生物興趣小組經(jīng)誘變獲得一突變菌株，在基本培養(yǎng)基上不能正常生長(zhǎng)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究哪個(gè)基因發(fā)生了突變，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：配制基本培養(yǎng)基，分別對(duì)甲、乙、丙、丁進(jìn)行如下處理。 甲：無(wú)任何處理。 乙： ___________________________________________________。 丙：____________________________________________________。 ?。篲___________________________________________________。 第二步：觀察各培養(yǎng)基中的紅色面包霉的生長(zhǎng)狀況。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： ①若甲、乙、丙、丁中紅色面包霉均不能生長(zhǎng)，則其他基因突變。 ②若_____________________________________________________ _____________________________________________________。 ③若_______________________________________________ ___________________________________________________________________。 ④若_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)6、14、2、4　(2)CGA (3)實(shí)驗(yàn)步驟：乙：加入鳥氨酸　丙：加入瓜氨酸　?。杭尤刖彼? 結(jié)論：②甲中紅色面包霉不能正常生長(zhǎng)，乙、丙、丁中紅色面包霉均生長(zhǎng)良好，則基因A可能突變 ③甲、乙中紅色面包霉不能正常生長(zhǎng)，而丙、丁中紅色面包霉均生長(zhǎng)良好，則基因B可能突變 ④甲、乙、丙中紅色面包霉不能正常生長(zhǎng)，而丁中紅色面包霉生長(zhǎng)良好，則基因C可能突變 (其他答案只要合理即可) 【解析】題目的設(shè)計(jì)具有一定的梯度。精氨酸的C、H、O、N個(gè)數(shù)是20種氨基酸共有部分的C、H、O、N個(gè)數(shù)再加上R基中的個(gè)數(shù)，考查氨基酸的基本結(jié)構(gòu)。tRNA與mRNA上的堿基是互補(bǔ)關(guān)系，已知攜帶精氨酸的tRNA一端的三個(gè)堿基為GCU，所以密碼子是CGA。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的訣竅在于充分挖掘題干已知條件，根據(jù)題干可以得到的信息有：①精氨酸是紅色面包霉正常生活所必需的；②基因突變菌株在基本培養(yǎng)基上不能正常生長(zhǎng)；③基因A、基因B、基因C分別控制鳥氨酸、瓜氨酸、精氨酸的合成。由這些信息可以推斷出：基因突變菌株無(wú)法合成精氨酸，如果基因A突變需添加鳥氨酸、瓜氨酸、精氨酸中任一種氨基酸，就可存活；如果基因B突變，需添加瓜氨酸、精氨酸其中之一；如果基因C突變，必須添加精氨酸。