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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第5章第1講 基因突變和基因重組 一、選擇題 1．(xx年淄博一模)依據(jù)基因重組的概念，下列生物技術(shù)或生理過程沒有發(fā)生基因重組的是(　　) 解析：基因重組的類型包括有性生殖過程中四分體時(shí)期的交叉互換，減數(shù)第一次分裂后期的自由組合(圖C)，及轉(zhuǎn)基因工程中的DNA重組(圖B)。 圖D人工誘變的原理屬于基因突變。圖A中新型S菌的出現(xiàn)，是R菌的DNA與S菌的DNA重組的結(jié)果，所以也屬于基因重組。 答案：D 2．(xx年高考江蘇卷)育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是(　　) A．這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的 B．該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體 C．觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置 D．將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系 解析：這種變異既可能是顯性突變，也可能是隱性突變，A項(xiàng)錯誤；若是顯性突變，則該個(gè)體是雜合子；若是隱性突變，則該個(gè)體是隱性純合子，這兩種情況下自交后代中均會產(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體，B項(xiàng)正確；觀察細(xì)胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)是用光學(xué)顯微鏡，在光學(xué)顯微鏡下不可能觀察到基因突變發(fā)生的位置，C項(xiàng)錯誤；假設(shè)突變是顯性突變，則該雜合子的花粉離體培養(yǎng)后將形成顯性單倍體和隱性單倍體兩種單倍體，需經(jīng)加倍和篩選后才能得到穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系，D項(xiàng)錯誤。 答案：B 3．(xx年崇文一模)已知家雞的無尾(A)對有尾(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)出無尾性狀(乙群體)。為研究胰島素在小雞孵化過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 解析：在孵化早期，向有尾雞群體卵內(nèi)注射微量胰島素，孵化出的小雞就表現(xiàn)出無尾性狀，無尾性狀的產(chǎn)生可能有兩個(gè)原因，一是胰島素誘導(dǎo)基因突變(a→A)，二是胰島素影響了發(fā)育進(jìn)程。要探究小雞無尾性狀產(chǎn)生的原因，可以讓乙群體與甲群體(aa)雜交，在孵化早期不向卵內(nèi)注射胰島素，觀察孵化出的小雞的性狀，如果全為有尾雞，則為胰島素影響了發(fā)育進(jìn)程，即是不可遺傳的變異，如果還有無尾性狀產(chǎn)生，則為基因突變。 答案：D 4．(xx年淮安一模)下圖是某個(gè)二倍體動物的幾個(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)。據(jù)圖判斷錯誤的是(　　) A．該動物的性別為雄性 B．乙細(xì)胞表明該動物發(fā)生了基因突變或基因重組 C．1與2或1與4的片段交換，前者屬于基因重組，后者屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 D．丙細(xì)胞不能進(jìn)行基因重組 解析：根據(jù)題干可知，甲、乙、丙是同一個(gè)二倍體動物的幾個(gè)細(xì)胞分裂圖。甲圖中同源染色體正在分開，是減數(shù)第一次分裂的特征；乙圖中著絲點(diǎn)分開，而且有同源染色體，是有絲分裂的特征；丙圖中著絲點(diǎn)正在分開，而且沒有同源染色體，是減數(shù)第二次分裂的特征。甲和丙都是分裂成等大的兩個(gè)子細(xì)胞，故該動物性別應(yīng)為雄性，A項(xiàng)正確。由于基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，所以乙細(xì)胞不可能進(jìn)行基因重組，B項(xiàng)錯誤。1與2的片段交換，是同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換，屬于基因重組；1與4的片段交換，屬于非同源染色體間的交換，會改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目和排列順序，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，C項(xiàng)正確。丙細(xì)胞屬于減數(shù)第二次分裂后期，不能進(jìn)行基因重組，D項(xiàng)正確。 答案：B 5. 右圖為細(xì)胞分裂各階段的細(xì)胞核DNA和細(xì)胞質(zhì)中mRNA含量的變化曲線，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．c時(shí)期合成蛋白質(zhì)為DNA復(fù)制準(zhǔn)備了條件 B．c時(shí)期mRNA因b時(shí)期DNA含量增加而增加 C．誘變育種過程中誘變劑在b時(shí)期發(fā)揮作用 D．雜交育種中基因重組發(fā)生在d時(shí)期 解析：根據(jù)對細(xì)胞周期的認(rèn)識，可以判斷出：b時(shí)期是DNA復(fù)制的時(shí)期，基因突變主要發(fā)生在該期；c時(shí)期則是DNA復(fù)制后的時(shí)期，合成蛋白質(zhì)主要是為分裂期作準(zhǔn)備。該時(shí)期mRNA的增加是轉(zhuǎn)錄的結(jié)果。圖示的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂，沒有基因重組。 答案：C 6．(xx年漳州模擬)如圖曲線a表示使用誘變劑前青霉菌菌株數(shù)和青霉素產(chǎn)量之間的關(guān)系，曲線b、c、d表示使用誘變劑后菌株數(shù)和產(chǎn)量之間的關(guān)系。下列說法正確的是(　　) ①由a變?yōu)閎、c、d體現(xiàn)了基因突變的不定向性 ②誘變劑決定了青霉菌的變異方向，加快了變異頻率 ③d是符合人們生產(chǎn)要求的變異類型 ④青霉菌在誘變劑作用下發(fā)生的變異可能有基因突變、基因重組和染色體變異 A．③④　　　　 　　　　　B．①③ C．②④ D．②③④ 解析：基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而不需要誘變劑的作用；基因突變的方向是不定向的，誘變劑不能決定變異方向；d代表的高產(chǎn)類型是最符合人們生產(chǎn)要求的變異類型。 答案：B 7．下表中各項(xiàng)都正確的一組是(　　) 解析：A項(xiàng)錯誤，病毒無染色體，因此無染色體變異；B項(xiàng)錯誤，因?yàn)楦鼍倪z傳物質(zhì)為DNA，DNA的核苷酸只有4種；C項(xiàng)錯誤，因?yàn)榻湍妇拇x類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。因此只有D項(xiàng)正確。 答案：D 8．(xx年奉賢調(diào)研)下圖為一二倍體生物細(xì)胞內(nèi)的同源染色體對數(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 解析：由題圖可知，CD段細(xì)胞內(nèi)同源染色體的對數(shù)加倍，為有絲分裂后期，A～F為有絲分裂過程；GH段細(xì)胞內(nèi)沒有了同源染色體，因此FG段為減數(shù)第一次分裂過程，HI段為減數(shù)第二次分裂過程；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。 答案：C 9．(xx年寶雞質(zhì)檢)下表是水稻抗稻瘟病的突變品系和敏感品系的部分DNA堿基和氨基酸所在位置。請分析下列說法正確的是(　　) A.基因中的堿基對改變，必將引起相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸的變化 B．抗性產(chǎn)生的根本原因是DNA模板鏈上決定第228位氨基酸的相關(guān)堿基發(fā)生了替換 C．對生物而言，堿基對替換多數(shù)是有利的，而增添和缺失比替換的危害更大 D．該突變品系不可能再突變?yōu)槊舾衅废? 解析：由于多種密碼子可以決定同一種氨基酸，所以基因中堿基對的改變不一定引起相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸的變化；突變是不定向的，所以該品系有可能再突變?yōu)槊舾衅废?；突變是多害少利的，堿基增添或缺失不一定造成的危害都比替換嚴(yán)重，例如堿基增添或缺失發(fā)生在基因的非編碼序列。 答案：B 10．已知a、b、c、d是某細(xì)菌DNA片段上的4個(gè)基因，下圖中W表示野生型，①②③分別表示三種缺失不同基因的突變體，虛線表示所缺失的基因。若分別檢測野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體①中該酶有活性，則編碼該酶的基因是(　　) A．基因a　　　　　　　 　B．基因b C．基因c D．基因d 解析：①②對比，①特有b、c基因，但是③也含c基因，所以編碼該酶的基因只能是b。 答案：B 11．(xx年石景山測試)圖中①和②表示某精原細(xì)胞中的一段DNA分子，分別位于一對同源染色體的兩條非姐妹染色單體的相同位置上。下列相關(guān)敘述中，正確的是(　　) A．①和②所在的染色體都來自父方 B．③和④的形成是由于染色體易位 C．③和④上的非等位基因可能會發(fā)生重新組合 D．③和④形成后，立即被平均分配到兩個(gè)精細(xì)胞中 解析：圖中①和②表示同源染色體，一條來自父方，一條來自母方；圖中③和④表示交叉互換過程，其上的非等位基因可能會發(fā)生重新組合，是基因重組的一種，不是非同源染色體之間的易位；③和④形成后，發(fā)生的是減數(shù)第一次分裂過程，會被平均分配到兩個(gè)次級精母細(xì)胞中。 答案：C 12．由于基因突變，細(xì)胞中有一種蛋白質(zhì)在賴氨酸殘基(位置)上發(fā)生了變化。已知賴氨酸的密碼子為AAA或AAG；天門冬氨酸的密碼子為GAU或GAC；甲硫氨酸的密碼子為AUG。根據(jù)已知條件，你認(rèn)為基因模板鏈上突變后的脫氧核苷酸和替代賴氨酸的氨基酸分別是(　　) 解析：根據(jù)題意，賴氨酸對應(yīng)的密碼子是AAA或AAG，若基因發(fā)生突變后，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA上的密碼最有可能是題目中所給密碼子中的AUG，只要中間改變一個(gè)堿基就可以了，所以相應(yīng)的模板鏈上突變后的脫氧核苷酸是腺嘌呤脫氧核苷酸，氨基酸是甲硫氨酸。 答案：D 二、非選擇題 13．(xx年煙臺一模)噴瓜的性別類型由aD、a＋、ad三種基因決定，請根據(jù)有關(guān)信息回答下列問題。 (1)aD、a＋、ad三種基因的關(guān)系如右圖所示，由該圖可知基因突變具有________的特點(diǎn)，這三種基因的遺傳信息蘊(yùn)藏在_____________________。 (2)噴瓜的性別類型與基因型關(guān)系如下表所示： 性別類型 基因型 雄性植株 aDa＋、aDad 兩性植株(雌雄同株) a＋a＋、a＋ad 雌性植株 adad ①由表中信息可知噴瓜是________倍體植物；且只要存在________基因，個(gè)體就表現(xiàn)為雄性植株。 ②自然界沒有雄性純合植株的原因是________。 ③某雄性植株與雌性植株雜交，后代中雄性植株∶兩性植株＝1∶1，則親代雄性植株的基因型為________。 ④請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)操作最簡便的實(shí)驗(yàn)，以確定某兩性植株的基因型，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。__________________。 解析：(1)由題圖可知，基因突變具有不定向性；遺傳信息儲存在堿基的排列順序中。(2)由第(1)題圖可知噴瓜基因型都由兩個(gè)基因組成，所以是二倍體植物，且只要有aD存在時(shí)一定是雄株；由于雌株基因型是adad所以沒有基因型為aD的卵細(xì)胞，因此自然界沒有雄性純合植株；由子代表現(xiàn)型與母本基因型可推知子代雄性植株、兩性植株基因型分別是aDad、a＋ad，所以親代雄性植株基因型是aDa＋；鑒別植物基因型最簡單的方法是讓兩性植株自交，觀察后代的性別類型和比例：如果后代都是雌雄同株，則親本的基因型是a＋a＋；如果后代中，兩性植株∶雌性植株＝3∶1，則親本的基因型是a＋ad。 答案：(1)不定向　4種堿基的排列順序之中 (2)①二　aD?、跓o基因型為aD的卵細(xì)胞?、踑Da＋?、茏寖尚灾仓曜越?，觀察后代的性別類型和比例：如果后代都是雌雄同株，則親本的基因型是a＋a＋；如果后代中，兩性植株∶雌性植株＝3∶1，則親本的基因型是a＋ad 14．(xx年深圳模擬)由于基因突變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的一個(gè)賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)下表和圖回答問題： (1)圖中Ⅰ過程發(fā)生的場所是________，Ⅱ過程叫________。 (2)除賴氨酸以外，圖解中X是密碼子表中哪一種氨基酸的可能性最小________。原因是____________________。 (3)若圖中X是甲硫氨酸，且②鏈與⑤鏈只有一個(gè)堿基不同，那么⑤鏈不同于②鏈上的那個(gè)堿基是________。 (4)從表中可看出密碼子具有________的特點(diǎn)，它對生物體生存和發(fā)展的意義是________________。 解析：(1)Ⅰ過程為翻譯，在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行。Ⅱ過程為轉(zhuǎn)錄，在細(xì)胞核中進(jìn)行。(2)由賴氨酸與表格中其他氨基酸的密碼子的對比可知：賴氨酸與異亮氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密碼子相比，只有一個(gè)堿基的差別，而賴氨酸與絲氨酸的密碼子有兩個(gè)堿基的差別，故圖解中X是絲氨酸的可能性最小。(3)由表格中甲硫氨酸與賴氨酸的密碼子可知：②鏈與⑤鏈的堿基序列分別為TTC與TAC，差別的堿基是A。(4)從增強(qiáng)密碼容錯性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸；從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸，可以保證翻譯的速度。 答案：(1)核糖體　轉(zhuǎn)錄　(2)絲氨酸　要同時(shí)突變兩個(gè)堿基　(3)A　(4)簡并性　增強(qiáng)了密碼容錯性；保證了翻譯的速度 15．(xx年濰坊模擬)由于日本福島核電站發(fā)生核物質(zhì)泄露，我國政府從2011年3月24日起，禁止從日本12個(gè)都縣進(jìn)口食品、食用農(nóng)產(chǎn)品及飼料。請回答下列有關(guān)問題： (1)核電站泄露的高濃度放射性物質(zhì)可能導(dǎo)致高等生物產(chǎn)生的變異類型是____________，這些變異會通過____________遺傳給后代。 (2)核泄漏發(fā)生后，放射性物質(zhì)在生物體之間傳遞的途徑主要是__________，由于生態(tài)系統(tǒng)的__________，所以，在世界各地幾乎都檢測到了微量的放射性物質(zhì)。 (3)某研究小組對生活在核電站周邊的小鼠進(jìn)行了遺傳研究。小鼠尾長的長尾與短尾(由基因A、a控制)，尾形的彎曲與正常(由基因B、b控制)各為一對相對性狀。從鼠群中選擇多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，雜交所得F1的表現(xiàn)型及其比例如圖一所示，請分析回答： ①小鼠的尾長和尾形這兩對性狀的遺傳是否符合基因的自由組合定律？請簡述判斷的理由。____________________________________。 ②母本通過減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞的基因型為________。 ③讓F1中全部長尾彎曲尾雌鼠與短尾正常尾雄鼠雜交，F(xiàn)2中短尾正常尾雌鼠所占的比例為________。 ④小鼠毛色的黃與灰是一對相對性狀，由位于常染色體上的基因D、d控制，且基因D純合使胚胎致死。若親本基因型為DdXBXb和DdXBY，請參照圖一格式在圖二中表示出子代的表現(xiàn)型及比例。 解析：(1)放射性物質(zhì)能夠誘導(dǎo)基因突變和染色體變異，并通過有性生殖(減數(shù)分裂和受精作用)傳遞給后代。(2)物質(zhì)循環(huán)在生物群落中，途徑主要是食物鏈和食物網(wǎng)，由于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是全球性的(生物地化循環(huán))，所以，在世界各地幾乎都檢測到了微量的放射性物質(zhì)。(3)①分析圖示可知：雜交后代的四種表現(xiàn)型比例為9∶3∶3∶1，符合基因自由組合定律的分離比，也可把兩對性狀分別統(tǒng)計(jì)，然后綜合考慮。②根據(jù)圖示表現(xiàn)型及比例可以推斷親代基因型為AaXBXbAaXBY，母本(AaXBXb)通過減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞的基因型為：AXB、AXb、aXB、aXb。③F1中長尾彎曲尾雌鼠的基因型有四種(1/3AAXBXB、1/6AaXBXB、1/3AAXBXb、1/6AaXBXb)，短尾正常尾雄鼠基因型為aaXbY，分別雜交，F(xiàn)2中短尾正常尾雌鼠所占的比例為1/24。本題也可把兩對基因分別計(jì)算，然后綜合考慮。④先根據(jù)親本基因型寫出子代的表現(xiàn)型及比例，然后參照圖一格式在圖二中畫圖，注意考慮DD胚胎致死和致死后的基因型頻率轉(zhuǎn)換。 答案：(1)基因突變、染色體變異　減數(shù)分裂和受精作用 (2)食物鏈和食物網(wǎng)　物質(zhì)循環(huán)是全球性的 (3)①符合?？刂莆查L和尾形的基因分別位于常染色體和X染色體上，兩對基因獨(dú)立遺傳(或：雜交后代的四種表現(xiàn)型比例為9∶3∶3∶1，符合基因自由組合定律的分離比) ②AXB、AXb、aXB、aXb ③1/24 ④見圖