2022版高考生物一轮复习课时作业二十基因突变和基因重组含解析新人教版

这是一份2022版高考生物一轮复习课时作业二十基因突变和基因重组含解析新人教版，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2019·江苏高考)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的,血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是( )
A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数
B.该突变引起了血红蛋白β链结构的改变
C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂
D.该病不属于染色体异常遗传病
【解析】选A。镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因中T-A碱基对被替换成A-T,A-T碱基对和C-G碱基对的数目均不变,所以氢键数目不变,A项错误;血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变,导致血红蛋白结构异常,B项正确;患者的红细胞呈镰刀状,容易发生破裂,使人患溶血性贫血,C项正确;镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病,不属于染色体异常遗传病,D项正确。
2.(2018·江苏高考)下列过程不涉及基因突变的是( )
A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母
B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基
C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量
D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险
【解析】选C。红酵母的红色素产量更高应是紫外线诱导其基因突变的结果;基因中碱基对被替换属于基因突变;香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换也属于基因突变;而黄瓜在开花阶段用生长素类似物(2,4-D)处理,诱导产生更多的雌花,不能诱导其基因突变,C项正确。
【方法技巧】
基因突变的辨析技巧
(1)基因突变一定会引起基因结构的改变,即基因中碱基对发生了变化,但基因的数目和位置不变。
(2)基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞的基因组结构简单,基因数目少,而且一般是单个存在的,不存在等位基因。因此,真核生物基因突变可产生它的等位基因,而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
(3)“DNA分子结构改变”不一定是基因突变。
①具有遗传效应的DNA片段即基因结构的改变属于基因突变;
②不具有遗传效应的DNA片段即非基因片段的结构的改变不属于基因突变。
(4)“基因改变”不一定是基因突变。
①基因结构的改变属于基因突变;
②基因数目、位置的改变属于染色体变异,不属于基因突变。
3.下列关于基因突变的说法正确的是( )
A.如果显性基因A发生突变,只能产生等位基因a
B.通过人工诱变的方法,人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌
C.基因突变都可以通过有性生殖传递给后代
D.基因突变是生物变异的根本来源,有的变异对生物是有利的
【解析】选D。基因突变具有不定向性;生产人胰岛素的大肠杆菌不能通过基因突变获得;发生在体细胞中的突变不能通过有性生殖传递给后代。
4.下列关于基因重组的叙述,正确的是( )
A.杂交后代出现3∶1的分离比,不可能是基因重组导致的
B.联会时的交叉互换实现了同源染色体上等位基因的重新组合
C.“肺炎双球菌转化实验”中R型菌转变为S型菌的原理是基因重组
D.基因重组导致生物性状多样性为生物进化提供了最基本的原材料
【解析】选C。如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共同控制,则杂交后代出现3∶1的分离比,可能是基因重组导致的;联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合;R型菌转变成S型菌的原理是基因重组;突变和基因重组为生物的进化提供原材料,突变包括基因突变和染色体变异。
5.二倍体水毛茛黄花基因q1中丢失3个相邻碱基对后形成基因q2,导致其编码的蛋白质中氨基酸序列发生了改变,下列叙述正确的是( )
A.正常情况下q1和q2可存在于同一个配子中
B.利用光学显微镜可观测到q2的长度较q1短
C.突变后翻译时碱基互补配对原则发生了改变
D.突变后水毛茛的花色性状不一定发生改变
【解析】选D。基因突变的结果是一个基因可以产生一个以上的等位基因。依题意可知:q2是由q1通过基因突变产生的,因此q1和q2是一对等位基因,等位基因在减数第一次分裂后期分离,可见正常情况下,q1和q2不可能存在于同一个配子中,A错误;基因突变在光学显微镜下观察不到,因此利用光学显微镜不能观测到q2的长度较q1短,B错误;基因突变对碱基互补配对原则没有影响,C错误;如果突变后产生的是隐性基因,或基因突变发生在叶片或根细胞中,则水毛茛的花色性状不发生改变,D正确。
6.(2021·大理模拟)下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于( )
A.基因重组,不可遗传变异
B.基因重组,基因突变
C.基因突变,不可遗传变异
D.基因突变,基因重组
【解析】选D。甲图中的“a”基因是从无到有,属于基因突变;乙图中的A、a、B、b基因是已经存在的,只是进行了重新组合,即基因重组。
7.(创新性·周期基因)杰弗里·霍尔等人因发现了控制昼夜节律的分子机制,获得了2017年诺贝尔生理学或医学奖。研究中发现若改变果蝇体内一组特定基因,其昼夜节律就会被改变,这组基因被命名为周期基因。这个发现向人们揭示出天然生物钟是由遗传基因决定的。下列叙述错误的是( )
A.基因突变一定引起基因结构的改变,从而可能改变生物的性状
B.控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2
C.没有细胞结构的病毒也可以发生基因突变
D.科学家用光学显微镜观察了周期基因的变化
【解析】选D。基因突变一定引起基因结构的改变,但是由于密码子的简并性等原因,不一定导致生物性状发生改变,A正确;基因突变往往是突变为其等位基因,因此控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2,B正确;病毒没有细胞结构,大多数病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,因此病毒也可以发生基因突变,C正确;基因的结构在光学显微镜下是观察不到的,D错误。
8.(2017·天津高考)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图。叙述正确的是( )
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
【解题指南】
(1)审题关键:图示给出的三对基因位于同一对同源染色体上,即不能自由组合。
(2)答题技巧:根据具体情况分析题目,不能被固有思维影响,因为有交叉互换,所以减数第一次分裂和减数第二次分裂均可以发生等位基因分离。
【解析】选B。等位基因(A、a,D、d)的分离发生在减数第一次分裂后期,此时细胞称为初级精母细胞;等位基因(B、b)的分离发生在减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期,细胞分别为初级精母细胞、次级精母细胞,A项错误。该细胞发生了交叉互换,可以产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子,B项正确。由于B(b)与D(d)位于同一对染色体上,不能自由组合,不遵循基因自由组合定律,C项错误。同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换属于基因重组,不属于染色体结构变异,D项错误。
9.(综合性·基因突变和碱基配对的关系)镰刀型细胞贫血症病因的发现,是现代医学史上重要的事件。假设正常血红蛋白由H基因控制,突变后的异常血红蛋白由h基因控制。下列相关叙述正确的是( )
A.镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病,该病的症状可利用显微镜观察到
B.造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是一个氨基酸发生了替换
C.h基因与H基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值不同
D.利用光学显微镜可观测到基因H的长度较基因h长
【解析】选A。镰刀型细胞贫血症患者的红细胞由中央微凹的圆饼状变成了弯曲的镰刀状,而红细胞呈红色,可在显微镜下看到其形态,因此可用显微镜观察镰刀型细胞贫血症患者的红细胞,A正确;造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白分子中的基因的碱基序列发生了碱基对替换,从而引起所编码的蛋白质的改变,B错误;在双链DNA分子中A=T、C=G,因此A+G=C+T,即嘌呤与嘧啶的比值等于1,因此h基因与H基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值相同,其比值均等于1,C错误;基因的长短在光学显微镜下是观察不到的,D错误。
10.(2021·柳州模拟)下列关于基因突变和基因重组的叙述,正确的是
( )
A.基因突变产生的基因是隐性基因,不会是显性基因
B.若突变发生在体细胞中,可推测其不会遗传给后代
C.正常情况下基因突变和基因重组均改变种群的基因频率
D.一般情况下根尖细胞会发生基因突变,不会发生基因重组
【解析】选D。基因突变产生的基因可能是显性基因,也可能是隐性基因,A错误;植物的体细胞发生的突变,可以通过无性繁殖传递给后代,B错误;正常情况下,基因突变可以改变种群的基因频率,基因重组不会改变种群的基因频率,C错误;一般情况下根尖细胞只能进行有丝分裂,会发生基因突变,不会发生基因重组,D正确。
11.(2020·天津等级考)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果最可能的原因是( )
A.基因突变
B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
C.染色体变异
D.非同源染色体自由组合
【解析】选B。本题主要考查减数分裂和基因重组的原理。在不考虑变异的情况下,一个精原细胞经减数分裂可形成两两相同的四个精细胞,图中四个精细胞各不相同,应是两对基因位于同一对同源染色体上,减数第一次分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,导致基因重组。
【易错警示】本题易错选D项。错因在于审题不细,未能注意到题干中“一个基因型为DdTt的精原细胞”。
12.科研人员发现某水稻品种发生突变,产生了新基因SW1,其表达产物能使植株内赤霉素含量下降,从而降低植株高度。将该品种作为亲本进行杂交,获得了后代“IR8水稻”,既高产又抗倒伏。下列选项不正确的是( )
A.SW1基因通过控制酶的合成,间接控制了生物的性状
B.进行“IR8水稻”的育种时,应用的原理是基因重组
C.在育种时,科研人员无法让水稻产生定向突变,这体现了基因突变的不定向性
D.“IR8水稻”拥有高产的性状,根本原因是体内赤霉素含量较低,影响植株的生长
【解析】选D。SW1基因表达产物能使植株内赤霉素含量下降,从而降低植株高度,说明基因通过控制酶的合成,间接控制了生物的性状,A正确;将该品种作为亲本进行杂交,获得了后代“IR8水稻”属于杂交育种,其原理是基因重组,B正确;在育种时,科研人员无法让水稻产生定向突变,体现了基因突变的不定向性,C正确;“IR8水稻”拥有抗倒伏的性状,直接原因是体内赤霉素含量较低影响植株的生长,根本原因是发生了基因突变,D错误。
二、非选择题:本题共2小题,共40分。
13.(18分)(创新性·果蝇的活动周期)果蝇的日活动周期由基因per控制,野生型基因per+和突变基因perS、perL分别控制果蝇的日活动周期为24小时、19小时和29小时,突变基因perO则导致果蝇活动完全没有节律性。
(1)突变型果蝇具有不同的日活动周期,说明基因突变具有____________的特
点。已知per+控制合成的蛋白质由1 200个氨基酸组成,而perO控制合成的蛋白
质仅由约400个氨基酸组成,试推测原因______________________________
_______________________________________________________________。
(2)per基因除了能影响果蝇的日活动周期外,还能影响雄果蝇的求偶鸣叫节律。从基因与性状的关系分析 ________________________________________。
(3)科学家发现,哺乳动物也存在调节日活动周期的per基因。请结合生活实际推测日活动规律________(填“是”或“不是”)完全受基因调控,并说明理由__
_________________________________________________________________。
【解析】(1)由题意可知,由野生型基因突变而产生的不同突变基因,导致突变型果蝇的日活动周期与野生型果蝇不同,这说明基因突变具有不定向性的特点。已知per+控制合成的蛋白质由1 200个氨基酸组成,而perO控制合成的蛋白质仅由约400个氨基酸组成,其原因在于基因突变,导致perO在表达的过程中,转录形成的mRNA上提前出现终止密码子,进而引起翻译提前终止。
(2)per基因除了能影响果蝇的日活动周期外,还能影响雄果蝇的求偶鸣叫节律,此现象说明基因与性状的关系并不是简单的线性关系,一种基因可控制多种性状。
(3)表现型是基因与环境共同作用的结果。 哺乳动物的日活动规律并不是完全受基因调控,而是既受基因调控,又受环境影响。
答案:(1)不定向性 基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现,翻译提前终止
(2)一种基因可控制多种性状(基因与性状不是简单的线性关系)
(3)不是 日活动规律既受基因调控,又受环境影响
14.(22分)(综合性·突变重组与基因表达)如图甲是基因型为AaBB的生物细胞
分裂示意图,图乙表示由于DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过
程,表格为部分氨基酸的密码子表。请回答下列问题:
(1)据图甲推测,此种细胞分裂过程中,出现的变异方式可能是_____________。
(2)在真核生物细胞中图乙中Ⅱ过程发生的场所是______________________。
(3)表中提供了几种氨基酸的密码子。如果图乙的碱基改变为碱基对替换,则X是表中氨基酸中________的可能性最小。图乙所示变异,除由碱基对替换外,还可由碱基对______________________导致。
(4)A与a基因的根本区别在于基因中__________________________不同。
【解析】(1)根据题意可知,图甲姐妹染色单体上同时出现了等位基因A和a,可能是基因突变或基因重组的结果。
(2)图乙中Ⅱ过程表示转录过程,可以发生在真核细胞中的细胞核、线粒体或叶绿体中。
(3)基因突变的频率是很低的,在基因突变时,碱基对替换一般一次只能替换一个,而要使氨基酸变为丝氨酸需要同时替换两个碱基,所以X是表中氨基酸中丝氨酸的可能性最小。图乙所示变异为基因突变,指的是基因结构中碱基对的增添、缺失或替换。
(4)等位基因A与a的根本区别在于碱基对的排列顺序不同或脱氧核苷酸的排列顺序不同。
答案:(1)基因突变或基因重组
(2)细胞核、线粒体、叶绿体
(3)丝氨酸 增添或缺失
(4)碱基对排列顺序(脱氧核苷酸排列顺序)第一个字母
第二个字母
第三个字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G