高考生物一轮复习专题训练：专题14《基因重组与基因突变》（含详解）

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 　　时间：45分钟　满分：100分基础组(共70分，除标注外，每小题5分)1.[衡水二中一轮检测]下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是(　　)①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻　②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉　③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒　④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛A.①       B．①②  C．①②③           D．②③④答案　B解析　杂交育种的原理是基因重组，①正确；基因工程的原理是基因重组，②正确；太空椒是诱变育种的成果，原理是基因突变，③错；体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，与基因重组无关，④错。2.[冀州中学周测]如图表示的是控制正常酶Ⅰ的基因突变后引起的氨基酸序列的改变。①、②两种基因突变分别是(　　)A.碱基对的替换、碱基对的缺失B.碱基对的缺失、碱基对的增添C.碱基对的替换、碱基对的增添或缺失D.碱基对的增添或缺失、碱基对的替换答案　C解析　从图中可以看出，突变①只引起一个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的替换。突变②引起多个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的增添或缺失。3.[冀州中学热身]编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是(　　) 比较指标①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1小于1A.状况①一定是因为氨基酸序列没有变化B.状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C.状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D.状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加答案　C解析　基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化，A错误；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变，B错误；状况③氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前，C正确；基因突变不会导致tRNA种类改变，D错误。4．[枣强中学周测]如图为果蝇X染色体的部分基因图，下列对此X染色体的叙述错误的是(　　)A.若来自雄性，则经减数分裂不能产生重组型配子B.若来自雌性，则经减数分裂能产生重组型配子C.若发生交换，则发生在X和Y的非姐妹染色单体之间D.若发生交换，图所示四个基因中，f与w基因间交换频率最高答案　C解析　很多动物如鸡、小鼠、猫、人等，连锁的基因的重组值在雌雄中大致上是一样的。但也有极少数的动物的交换值在雌雄间不同，例如雄果蝇和雌家蚕中通常不发生交换，连锁基因完全连锁，不发生重组，A、B项正确、C项错误；连锁基因之间相对位置越靠近发生交换的机会越小，相反，距离越远发生交换的可能性越大，交换频率越高。5.[冀州中学预测]研究发现果蝇有一种储存及利用能量的基因(Indy基因)，该基因变异后，可以对果蝇细胞级别的能量吸收进行限制，即让果蝇的细胞节食，进而使果蝇的寿命明显延长。而人类有着和果蝇类似的DNA序列。关于上述研究成果的叙述，正确的是(　　)A.Indy基因变异后，果蝇体内细胞将不再衰老B.对Indy基因进行诱变，一定可以使果蝇寿命明显延长C.Indy基因的正常表达能限制果蝇细胞级别的能量吸收D.人类有可能研制出一种既能延长寿命又能控制体重的药物答案　D解析　依据题干信息可知，该基因突变后，使细胞节食，进而延长果蝇寿命，但细胞仍会衰老，A项错误；因基因突变具有不定向性，故不一定诱导形成使果蝇寿命延长的基因，B项错误；该基因未变异前即正常表达时会使细胞正常储存和利用能量，基因变异后会导致细胞节食，C项错误；依据基因变异后延长寿命的原理，人类可研制出延长寿命和控制体重的药物，D项正确。6.[武邑中学模拟]下图为某哺乳动物某个DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况，其中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。有关叙述正确的是(　　)A．c基因碱基对缺失，属于染色体变异B.在减数分裂四分体时期的交叉互换，可发生在a～b之间C.Ⅰ、Ⅱ中发生的碱基对的替换，属于基因突变D.基因与性状之间并不都是一一对应关系答案　D解析　基因中碱基对缺失，属于基因突变，A错误；在减数分裂四分体时期的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，a、b属于一条染色体上的非等位基因，B错误；Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列，不是基因，C错误。7.[枣强中学一轮检测]男甲和男乙在某核电站工作数年后分别生了一个血友病的儿子与一个侏儒症的女儿，两人及妻子的家庭成员均无相应的遗传病史。后两人向法院起诉，要求该核电站为其孩子的疾病承担责任。已知侏儒症为常染色体显性遗传。下列推测正确的是(　　)A.甲乙都能胜诉           B．甲可能胜诉C.乙可能胜诉           D．甲乙都不能胜诉答案　C解析　辐射易诱发基因突变。血友病为伴X染色体隐性遗传病，男甲儿子的致病基因不可能来自于男甲，而是来自于其妻子，故甲不能胜诉；男乙女儿的遗传病为常染色体显性遗传病，有可能是他的突变基因所导致的，当然也可能是其妻子的突变基因所导致的，故乙可能胜诉。8.[衡水中学周测]已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾鸡(甲群体)自交产生的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否诱导基因突变，可行性方案是(　　)A.甲群体×甲群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素B.乙群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素C.甲群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素D.甲群体×乙群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素答案　D解析　在孵化早期，向有尾鸡群体产生的受精卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状，无尾性状的产生可能有两个原因：一是胰岛素诱导基因突变(a→A)，二是胰岛素影响了胚胎的发育进程。要探究小鸡无尾性状产生的原因，可以让乙群体与甲群体(aa)杂交，在孵化早期不向卵内注射胰岛素，观察孵化出的小鸡的性状，如果全为有尾鸡，则表示胰岛素影响了胚胎的发育进程；如果还有无尾鸡出现，则表示胰岛素诱发了基因突变。9.[冀州中学月考]下列变异的原理一般认为属于基因重组的是(　　)A.将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗B.血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病C.一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子D.高产青霉素的菌株、太空椒等的培育答案　C解析　将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗属于染色体变异，A错误；血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病属于基因突变，B错误；一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子属于基因重组，C正确；高产青霉素的菌株、太空椒等的培育属于基因突变，D错误。10.[武邑中学周测](12分)人类有一种肥厚性心肌病(HMC)，主要症状有劳力性呼吸困难，严重者呈端坐呼吸或阵发性夜间呼吸困难。一般在30岁以上发病，常有家族史。在某个连续传递三代的该心脏病家族中(遗传系谱图如图1所示)，第1代发病情况不详，第2～4代共有7人发病，男女发病机会均等。请分析回答：(1)依据遗传系谱图推断，肥厚性心肌病最可能的遗传方式为__________________________________。(2)经研究发现，此病患者的α－原肌凝蛋白(α－Tm)结构异常，提取Ⅲ－1和Ⅲ－2的DNA，测序结果发现，Ⅲ－2的α－Tm基因序列仅有T1(图2)一种，而Ⅲ－1的α－Tm基因序列有T1和T2(图3)两种。①根据T1基因和T2基因碱基序列推断，Ⅲ－1的α－原肌凝蛋白结构变异的根本原因是______________，T1基因与T2基因的关系为____________。②依据遗传系谱图和基因测序结果________(填“可以”或“不可以”)确定HMC的遗传方式，Ⅲ－5和Ⅲ－6生育一个终生正常孩子的概率为________。(3)研究发现，α－Tm基因序列有多种变异，体现了基因突变是________(填“定向”或“不定向”)的，α－Tm基因的突变________(填“一定”或“不一定”)会导致α－原肌凝蛋白结构变异，原因是__________________，该机制的意义是降低突变的多害性。(4)Ⅰ－1和Ⅰ－2在30岁前的心脏状况最可能为__________，该实例说明表现型是由________________决定的。答案　(1)常染色体显性遗传　(2)①基因突变(碱基对的替换/改变)　等位基因　②可以　1/2　 (3)不定向　不一定　一个氨基酸对应多个密码子(密码子的简并性)　(4)正常　 基因型与环境共同解析　(1)根据遗传系谱图，该家族第2～4代中每代都有患者，男女发病机会均等，该病最可能为常染色体显性遗传病。(2)①对照T1基因和T2基因碱基序列，可发现T2基因的一对碱基(C—G)与T1基因不同，发生了碱基对替换，属于基因突变。基因突变产生新基因，为原基因的等位基因。②根据基因测序结果，Ⅲ－1的α－Tm基因序列有T1和T2(图3)两种，可知Ⅲ－1为杂合子，表现为肥厚性心肌病，说明该病为显性病，Ⅳ－1为男患者，其母为正常，该病为常染色体显性病。Ⅲ－5为隐性纯合子，Ⅲ－6为杂合子，所生子代正常的概率为1/2。(3)α－Tm基因序列有多种变异，证明基因突变是不定向的，具有多方向性；基因突变不一定导致其控制合成的蛋白质变异，因为一种氨基酸可以有多个密码子。(4)据题意知，人肥厚性心肌病一般在30岁以上发病，故Ⅰ－1和Ⅰ－2在30岁前的心脏状况应表现为正常，说明表现型是基因型与环境共同作用的结果。11.[衡水中学月考](13分)芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刀板，为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。(1)仅从染色体分析，雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有______种，比例为__________。(2)有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是因为基因突变，二可能是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶石刀板出现的原因。_________________________________________________________ (3)现已证实阔叶为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，选用多株阔叶雌雄株进行交配，并统计后代表现型。若__________________，则为____________________。若__________________，则为____________________。(4)已经知道阔叶是显性突变所致，由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株，养殖户希望在幼苗期就能区分雌雄，为了探求可行性，求助于科研工作者。技术人员先用多株野生型雌石刀板与阔叶雄株杂交，你能否推断该技术人员做此实验的意图。________________________________________________。若杂交实验结果出现______________________________，养殖户的心愿可以实现。答案　(1)2　1∶1(2)取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变(3)后代出现窄叶　显性突变　后代都为阔叶　隐性突变(4)通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上　后代雌株都为阔叶，雄株为窄叶解析　(1)由于芦笋为XY型性别决定，雄性植株的染色体组成为XY，减数分裂产生的精子类型为2种，即X∶Y＝1∶1。(2)染色体变异在显微镜下可观察到，基因突变在显微镜下观察不到。因此，区分染色体变异与基因突变的最简单的方法是取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变。(3)选用多株阔叶突变型石刀板雌雄株相交，若杂交后代出现了野生型，则阔叶植株的出现为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则阔叶植株的出现为隐性突变所致。(4)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体上。故该技术人员此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上。能力组(共30分，除标注外，每小题5分)12.[枣强中学猜题]下列关于生物变异的叙述正确的是(　　)A.基因突变指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的DNA结构改变B.基因型为Aa的植物连续自交，F2基因型比例为3∶2∶3，这是由基因重组造成的C.不能通过有性生殖遗传给后代的变异，也可能属于可遗传变异，如：三倍体无子西瓜就属于可遗传变异D.基因重组包含非同源染色体上的非等位基因自由组合和非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换答案　C解析　具有遗传效应的DNA片段中发生的碱基对的替换、增添和缺失才是基因突变，A错误；基因型为Aa的植物连续自交，得到的F2基因型比例为3∶2∶3，这是基因分离导致的结果，不是基因重组，B错误；遗传物质发生了改变而引起的变异都属于可遗传的变异，不一定能通过有性生殖遗传给后代，C正确；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体间，不是发生在非同源染色体的非姐妹染色单体间，D错误。13.[衡水中学期中]5－溴尿嘧啶(5－BU)是胸腺嘧啶的类似物，可取代胸腺嘧啶。5－BU能产生两种互变异构体，一种是酮式，一种是烯醇式。酮式可与A互补配对，烯醇式可与G互补配对。在含有5－BU的培养基中培养大肠杆菌，得到少数突变型大肠杆菌，突变型大肠杆菌中的碱基数目不变，但(A＋T)/(C＋G)的碱基比例不同于原大肠杆菌。下列说法错误的是(　　)A.5－BU诱发突变的机制是诱发DNA链发生碱基种类替换B.5－BU诱发突变的机制是阻止碱基配对C.培养过程中可导致A/T对变成G/C对D.5－BU诱发突变发生在DNA分子复制过程中答案　B解析　在DNA分子复制时，5－BU可以代替T与DNA模板链上的A配对，形成一条含有5－BU的子链，而这条含有5－BU的DNA链作模板时，与5－BU配对的碱基除了A以外，还可以是G，若与之配对的是G，则形成的子代DNA与亲代DNA就会出现差异，由G替代了A，发生了碱基种类的替换，在这个过程中5－BU起到了替代效应而没有阻止碱基配对。14.[武邑中学期中]小白鼠体细胞内的6号染色体上有P基因和Q基因，它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图，起始密码子均为AUG。下列叙述正确的是(　　)A．若箭头处的碱基突变为T，则对应反密码子变为UAGB.基因P和基因Q转录时都以b链为模板合成mRNAC.若基因P缺失，则该小白鼠发生了基因突变D.基因P在该动物神经细胞中数目最多时可有4个答案　A解析　起始密码子均为AUG，对应DNA模板链碱基为TAC，故基因P以b链为模板链，基因Q以a链为模板链，故B错；基因Q对应密码子为AUG、GUC、UCC。箭头处的碱基突变为T，对应密码子突变为AUC，则反密码子变为UAG，故A正确；若基因P缺失，则该小白鼠发生了染色体结构变异(缺失)，故C错；动物神经细胞不再分裂，基因不再复制，故最多有2个基因P在1对同源染色体上，故D错。15.[衡水中学期末](15分)某种鸟的羽色受两对相互独立的等位基因控制，其中A、a基因在性染色体的非同源区，B、b基因在常染色体上，位置如图甲所示。该鸟羽毛颜色的形成与相关基因的关系如图乙所示。请回答：(1)据图分析可知，雌性黑色鸟的基因型有________种，雄性纯合灰色鸟的基因型是________。若在某特定的环境中，灰色羽毛使鸟利于躲避敌害，长期的自然选择导致B基因的基因频率________。(2)图甲所示个体的一个原始生殖细胞经减数分裂会产生____个成熟的生殖细胞，该个体产生的配子，基因组成应该有________种，如果该个体产生了含有两个B基因的生殖细胞，原因是在减数________期两条姐妹染色单体没有分开所致。(3)为了判断一只黑色雄鸟的基因型，可将它与多只灰色雌鸟杂交。如果子代羽色表现为________，则该黑鸟为纯合子；如果子代出现两种羽色，则该黑鸟的基因型为________。如果子代出现三种羽色，那么子代中黑色雌鸟所占比例为____________。(4)该鸟体内还有一对等位基因D和d，D能使灰色或黑色羽毛出现有条纹，d为无条纹。如果将黑色无条纹雄鸟和灰色有条纹雌鸟杂交，后代的表现型及比例为：黑色有条纹∶黑色无条纹∶灰色有条纹∶灰色无条纹＝1∶1∶1∶1，该结果________(填“能”或“不能”)说明B和D基因符合自由组合定律，原因是________________。答案　(1)2　bbZAZA　下降　(2)1　4　第二次分裂后(3)全部黑色　BbZAZA或BBZAZa　　(4)不能　无论B、b与D、d是否位于一对同源染色体上，都会出现该结果解析　(1)分析图形可知，A与B基因同时存在时羽毛为黑色，含A基因但不含B基因时羽毛为灰色，不含A基因时羽毛为白色，所以雌性黑色鸟的基因型有BBZAW和BbZAW共2种，雄性纯合灰色鸟的基因型是bbZAZA。若在某特定的环境中，灰色羽毛使鸟利于躲避敌害，长期的自然选择导致B基因的基因频率下降。(2)根据图甲的性染色体组成可知其性别为雌性，所以其一个原始生殖细胞(卵原细胞)经减数分裂会产生1个成熟的卵细胞；该个体的基因型为BbZAW，根据自由组合定律可知，其产生的配子基因组成应该有22＝4种；如果该个体产生了含有两个B基因的生殖细胞，原因是在减数分裂的第二次分裂后期含有B基因的一对姐妹染色单体没有分开所致。(3)根据上述分析可知，黑色雄鸟的基因型为B_ZAZ－，有4种可能的基因型；要判断一只黑色雄鸟的基因型，可将它与多只灰色雌鸟(bbZAW)杂交。如果子代羽色表现为全部黑色，则该黑鸟为纯合子(BBZAZA)；如果子代出现两种羽色，则该黑鸟的基因型为BbZAZA或BBZAZa。如果子代出现三种羽色，那么该黑鸟的基因型为BbZAZa，子代中黑色雌鸟所占比例为。(4)将黑色无条纹雄鸟和灰色有条纹雌鸟杂交，不管B和D基因是连锁遗传还是遵循自由组合定律遗传，后代的表现型及比例均为黑色有条纹∶黑色无条纹∶灰色有条纹∶灰色无条纹＝1∶1∶1∶1，因此该结果不能说明B和D基因符合自由组合定律。