高考生物一轮复习特训：21基因突变和基因重组 Word版含解析

这是一份高考生物一轮复习特训：21基因突变和基因重组 Word版含解析，共17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(15小题，每小题3分，共45分)
1．[2016·北京东城区联考]果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性，但通常即使是纯合的长翅品系的幼虫，在35 ℃条件下培养成的成体果蝇仍为残翅。下列有关叙述不合理的是( )
A．纯合的长翅果蝇幼虫在35 ℃条件下培养成的残翅性状是不能遗传的
B．果蝇的长翅和残翅这对相对性状的表现与环境温度有关
C．35 ℃条件下果绳的长翅基因就突变成了残翅基因
D．有一只残翅果蝇，让其与另一只异性的残翅果蝇交配，不能确定其基因型
答案 C
解析 纯合的长翅品系的幼虫在35 ℃条件下培养成的成体果蝇仍为残翅，可能与环境条件有关，不能说明长翅基因就突变成了残翅基因，因此表现残翅果蝇基因型不一定就是vv。
2．[许昌模拟]下图为小鼠结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。以下表述不正确的是( )
A．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
B．小鼠细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因
C．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
D．与正常细胞相比，癌细胞的表面发生了变化
答案 C
解析 从图示看出，染色体上基因突变4处后发生结肠癌，说明结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果；小鼠细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因，只是处于抑制状态；图示中与结肠癌有关的基因不是互为等位基因，与正常细胞相比，癌细胞的表面糖蛋白减少。
3．[2016·安徽质检]人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接( )
A．插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变
B．替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变
C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异
D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代
答案 C
解析 碘是人体甲状腺激素的构成元素，为组成人体的微量元素。由于131I有放射性，能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，但这属于体细胞的基因突变，不会遗传给下一代，D项错误；131I不是碱基类似物，故不能直接插入到DNA分子中，也不能替换DNA分子中的某一碱基，A、B项错误；大剂量的放射性元素会引起染色体结构变异，C项正确。
4．豌豆的圆粒(D)和皱粒(d)产生机理如图所示，下列相关叙述正确的是( )
A．皱粒性状不能遗传给后代
B．皱粒豌豆的产生属于基因重组
C．由于发生了碱基对增添，故发生了基因突变，从而产生了新基因
D．图示说明基因通过直接控制淀粉的合成来控制生物体的性状
答案 C
解析 从题图可以看出，皱粒性状的出现是由编码淀粉分支酶基因突变引起的，所以该性状可以遗传给后代，A、B错误；基因碱基对增添导致基因突变进而产生新基因，C正确；题图说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D错误。
5．下列生物技术或生理过程中发生的变异的对应关系错误的是( )

A．①为基因突变 B．②为基因重组
C．③为基因重组 D．④为基因突变
答案 A
解析 R型活菌中加入S型死菌，转化成S型活菌，是因为S型菌的DNA和R型菌的DNA发生了基因重组，故A项错误。
6．[2016·广东模拟]由于编码酶X的基因中某个碱基被替换，酶X变为酶Y。下表显示了，酶Y与酶X相比，可能出现的四种状况。下列有关分析，合理的是(多选)( )
A.状况①说明基因结构没有发生改变
B．状况②是因为氨基酸数减少了50%
C．状况③是因为突变导致终止密码子提前
D．状况④可为蛋白质工程提供思路
答案 CD
解析 ①已经发生了碱基对的替换，所以基因结构肯定发生了改变，A错误。②的酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目＝1，说明氨基酸数不变，B错误。③的酶Y活性/酶X活性＝10%，酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目＜1，是因为终止密码子提前了，C正确。④酶的活性提高了，因此可以为蛋白质工程提供思路，D正确。
7．研究发现，某种动物体内Wex基因发生碱基对替换会使其所编码的蛋白质中相应位置上的氨基酸发生改变，结果导致( )
A．Wex的基因频率发生改变
B．突变基因在染色体上的位置改变
C．突变基因所编码蛋白质中的肽键数改变
D．突变基因中的脱氧核苷酸数改变
答案 A
解析 由于基因突变产生的是等位基因，故Wex的基因频率发生了改变，且突变基因在染色体上的位置不变；由于该基因发生碱基对的替换，故突变后的基因与原基因中脱氧核苷酸数相等；由题干信息可知，突变基因所编码的蛋白质中的氨基酸数目不变，故肽键数目不变。
8．下列关于基因突变的说法正确的是( )
A．基因突变属于可遗传变异，因此突变后的基因都能遗传给后代
B．基因突变发生后在当代个体中都能表现，并且能表现突变后性状的个体都是纯合子
C．细菌和病毒也能发生基因突变，基因突变的方向是由环境决定的
D．基因中碱基对的增添、缺失及替换都属于基因突变
答案 D
解析 基因突变发生在生殖细胞中会遗传给后代，如果发生在体细胞中，通过无性生殖能遗传给后代，而通过有性生殖不能遗传给后代。如果发生显性突变，在当代个体中能表现，该个体往往是杂合子；如果显性纯合子发生隐性突变，通常在当代不能表现突变性状。基因突变是不定向的。基因突变的类型包括碱基对的增添、缺失及替换。
9．下图甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，1～8表示培育水稻新品种的过程。下列说法正确的是( )
①1→2过程操作简便，但培育周期长 ②5与8,7与4过程的育种原理相同 ③5和8的变异都发生于有丝分裂间期 ④2、4、6都有基因频率的改变，但没有进化 ⑤4和7常用的方法是秋水仙素处理萌发的种子 ⑥8过程变异是定向的，2和5过程变异是不定向的 ⑦3过程常用的方法是花药离体培养，原理是细胞的全能性 ⑧2过程中第二次自交后代中符合需要的表现型中纯合子占3/5
A．①②③④⑦ B．①②③⑤⑦
C．①④⑤⑥⑦ D．①⑥⑦⑧
答案 D
解析 1→2过程为杂交育种，操作简便，但培育周期长，①正确；5过程的原理是基因突变，8过程的原理是染色体变异，②错误；5为体细胞的基因突变，发生时间是有丝分裂间期，8为基因工程，发生时间不是间期，应为分裂期，③错误；2为自交过程，4为染色体数目加倍，6为自交过程，基因频率不变，生物不进化，④错误；4和7的染色体数目加倍，最常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，图中的Ab为单倍体幼苗，⑤错误；8过程为基因工程，可以定向改造生物的性状，2为基因重组，5为基因突变都是不定向的，⑥正确；3过程为花药离体培养，原理是细胞的全能性，⑦正确；2过程为逐代自交过程，当第一次自交后代中Aa占2/3，AA占1/3；第二次自交后代中aa占比例为2/3×1/4＝1/6，Aa占比例为2/3×1/2＝1/3，AA所占比例为1/3＋2/3×1/4＝1/2，由于aa的个体要淘汰掉，剩余的两种基因型AA∶Aa＝3∶2，因此AA占3/5，⑧正确。
10．[北京东城区质检]拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，下列分析正确的是( )
A．根尖成熟区细胞一般均可发生此过程
B．该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变
C．若该变异发生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止
D．若在插入位点再缺失3个碱基对，对其编码的蛋白质结构影响最小
答案 C
解析 本题考查基因突变。根尖成熟区细胞属于高度分化的细胞，已经失去分裂能力，细胞中不会发生DNA复制，一般不会发生此过程，A项错误；拟南芥细胞中某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，说明发生了基因突变，导致遗传信息发生改变，突变的基因会随DNA分子进入到子细胞，B项错误；若该变异发生在基因中部，有可能使该基因转录的mRNA分子中提前出现终止密码子，导致翻译过程提前终止，C项正确；若在插入位点再缺失3个碱基对，会使该基因转录的密码子从插入位点后全部改变，导致其编码的蛋白质结构与原来差异很大，D项错误。
11．[陕西宝鸡质检]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：三倍体无籽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 本题考查生物的变异。基因突变指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变，A错误；一对等位基因之间不存在基因重组，B错误；遗传物质发生改变而引起的变异都是可遗传的变异，但不一定通过有性生殖遗传给后代，C正确；狭义的基因重组包含非同源染色体上的非等位基因的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，D错误。
12．[2016·山东齐鲁调研]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 本题考查基因突变，意在考查考生在信息提取和分析方面的能力。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。
13．[2016·四川联考]科学家通过大量研究发现：人体细胞内含有抑制癌症发生的P53基因，P＋表示正常基因，P－表示异常基因，且限制酶E的识别序列为CCGG。下列分析正确的是( )
A．图示的正常基因变成异常基因会引起染色体结构变异
B．该基因片段指导合成的蛋白质最多有115个氨基酸
C．重组P53腺病毒可用于治疗癌症，可推测腺病毒是一种逆转录病毒
D．若用限制酶E完全切割某人的P53基因图示区域后得到4种不同长度的DNA片段，则此人的基因型为P＋P－
答案 D
解析 本题考查基因突变，意在考查考生的理解应用和识图分析能力。图示正常基因变成异常基因是基因突变的结果，A错误；该基因片段中共690个碱基对，由其指导合成的蛋白质中最多含有的氨基酸个数为690×2/6＝230，B错误；P53基因可与腺病毒遗传物质重组，说明腺病毒的遗传物质是DNA，C错误；正常基因P＋中有两个限制酶E的识别位点，被限制酶E切割后形成290、170、230(对碱基)三种长度的片段；异常基因P－中只有一个限制酶E的识别位点，被限制酶E切割后形成460、230(对碱基)两种长度的片段；若某人的基因被限制酶E切割后得到4种不同长度的DNA片段(即290、170、230、460)，说明该个体既有P＋基因也有P－基因，D正确。
14．下列选项表示某大肠杆菌细胞中某一基因碱基序列的变化对其所控制合成的多肽的氨基酸序列的影响，其中影响最大的是(不考虑终止密码子)( )
—ATG GGC CTG CTG A … GAG TTC TAA—
1 4 7 10 13 100 103 106
A．第6位的C被替换为A
B．第9位与第10位之间插入1个G
C．第100、101、102位被替换为CTC
D．第103至105位的碱基全部缺失
答案 B
解析 由基因突变的原理分析，再结合题意，不考虑终止密码子，可知若基因中的个别碱基被替换，其突变结果可能改变某一个氨基酸的种类或不改变该氨基酸的种类；但若某位点增添(或缺失)一个碱基，则该位点之后的脱氧核苷酸序列都要改变，且突变位点越靠前对其控制合成的多肽中的氨基酸序列影响越大。
15．[山东省实验中学三诊]下列关于变异、进化、生物多样性等相关知识的叙述，正确是( )
①突变基因翻译出的蛋白质中的氨基酸排列顺序不一定发生改变 ②一般情况下，花药内可发生基因重组，而根尖只能发生基因突变或染色体变异 ③现代生物进化理论认为基因突变与基因重组为生物进化提供原材料 ④种群基因型频率的改变一定引起基因频率的改变，进而导致种群的进化 ⑤生物的可遗传变异为育种提供了理论基础 ⑥生物多样性的最直观的表现是遗传多样性
A．①③④ B．①②④
C．①②⑤ D．②④⑥
答案 C
解析 本题考查变异、进化和生物多样性。突变基因使转录的mRNA及其上的密码子可能发生变化，但是由于密码子具有简并性，所以编码的氨基酸序列不一定变化，①正确；基因重组发生在减数分裂过程中，而有丝分裂过程中不会发生，花药中可以发生减数分裂，根尖只会进行有丝分裂，②正确；现代生物进化理论认为，突变(基因突变和染色体变异)与基因重组为生物进化提供原材料，③错误；进化的实质是种群基因频率的改变，但是种群中基因型频率的改变不一定导致种群基因频率的改变，如Aa连续自交，基因型频率发生改变但是基因频率未变，④错误；育种的理论来自于可遗传变异，⑤正确；生物多样的最直观的表现是物种多样性，⑥错误；故C正确。
二、非选择题(3小题，共55分)
16．(18分)如图1是基因型为AaBB的生物细胞分裂示意图，图2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，图3为部分氨基酸的密码子表。据图回答：

(1)据图1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中Ⅱ过程发生的场所是________________________。
(3)图3提供了几种氨基酸的密码子。如果图2的碱基改变为碱基对替换，则X是图3氨基酸中________可能性最小，原因是________________。图2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。
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 需同时替换两个碱基对 增添或缺失
(4)碱基对的排列顺序
解析 图1为细胞减数第二次分裂图，染色单体上A与a基因不同，可能是在DNA复制时发生基因突变造成的，也可能是在四分体时期发生交叉互换造成的；图2过程包含了DNA的复制、转录及翻译的过程，真核细胞中细胞核、线粒体、叶绿体都含有DNA，就都能发生；赖氨酸的密码子是AAA、AAG，与赖氨酸密码子不同的碱基差距最多的是丝氨酸，相差两个碱基，需要同时替换两个碱基对；引起基因突变的原因是碱基对的替换、增添和缺失；A与a是等位基因，其结构不同的根本原因是碱基对的排列顺序不同。
17．[太原第二学段测评](22分)某科学兴趣小组对切尔诺贝利事故前后的某雌雄异株植物(性染色体为XY型)进行研究，发现了一雄株性状与野生植物有明显差异的突变植株。在事故前，这种突变类型的植株并不存在。请分析回答：
(1)除基因突变外，生物可遗传变异类型还有_________。
(2)如果该植物的突变性状和野生性状由一对等位基因(A、a)控制，该科学兴趣小组发现该突变植株的突变性状是由其一条染色体上的某基因突变产生的，为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案。请将下列方案补充完整。
杂交方法：该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交。
观察统计：观察记录子代中雌雄植株中野生性状和突变性状的数量，填入下表。
①如果突变基因位于Y染色体上，则Q和P值分别为________。
②如果突变基因位于X染色体上且为显性，则Q和P值分别为________。
③如果突变基因位于X染色体上且为隐性，则Q和P值分别为________。
④如果________________，则Q和P值分别为1/2、1/2。
⑤如果突变基因位于X和Y的同源区段，则该株突变个体的基因型为________________。
(3)现有一株野生雌株具有两对独立遗传的等位基因(B和b、C和c)，其中C和c位于X染色体上，则用于该雌株测交的个体基因型为________。
答案 (1)基因重组和染色体变异
(2)①1、0 ②0、1 ③0、0 ④突变基因位于常染色体上且为显性 ⑤XAYa或XaYA(缺一不可)
(3)bbXcY
解析 (1)可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。
(2)①如果突变基因位于Y染色体上，由于雌株不含Y染色体，所有的雄株均含有Y染色体，故Q和P值分别为1、0。
②如果突变基因位于X染色体上且为显性，则子代雄株的X染色体来自野生纯合雌株，表现为非突变性状，而子代雌株均含有亲代雄株遗传来的突变基因，均为突变株，故Q和P值分别为0、1。
③如果突变基因位于X染色体上且为隐性，则子代不论雌雄全为野生型，故Q和P值分别为0、0。
④如果Q和P值分为1/2、1/2，后代的表现无性别之分，且突变型和野生型均有，则突变基因位于常染色体上且为显性。
⑤如果突变基因位于X和Y的同源区段，则应为显性基因，该突变雄株的基因型为XaYA或XAYa。
(3)两对基因独立遗传，其中C和c位于X染色体上，则其B、b基因应位于常染色体上，则用于该雌株测交的个体基因型为bbXcY。
18．[江苏南通调研](15分)黄曲霉素(AFT)是一类真菌产生的有毒、致癌物质。一方面它能与tRNA结合，抑制tRNA与氨基酸的结合；另一方面能与DNA分子中的鸟嘌呤(G)结合，结合后的G能与碱基T互补配对。结合所学知识，分析回答：
(1)基因表达时，黄曲霉素抑制了________过程，从而干扰了蛋白质的生物合成。
(2)在AFT诱发形成的肝癌细胞中，p53基因发生突变，导致p53蛋白的第249位氨基酸密码子第三个碱基发生了改变，即由AGG转变为________，这种基因突变属于碱基对的________。
(3)研究人员以小鼠为材料研究AFT对动物血液中红细胞和白细胞数量的影响。主要实验步骤如下：
步骤一：染毒 选择25只健康小白鼠随机均分为5组，分别以含不同量AFT的食物喂养，每只每天0.1 kg，连续染毒15 d。
步骤二：取血 在染毒第20 d采集小鼠血液。
步骤三：红细胞、白细胞密度统计 吸取20 μL血液，经适当稀释、充分混匀后，静置15 min，再利用血球计数板计数。结果如下表：
①分析实验数据，可以得出的实验结论是_______________。
②为了利用血球计数板进行红细胞密度统计，某同学的操作步骤如下：用吸管吸取混匀的红细胞悬浮液，向计数室中滴2滴悬浮液→加盖玻片→静置后在显微镜下观察、计数。上述实验操作统计的数据与正确操作时统计的数据相比________。
答案 (1)翻译
(2)AGA 替换
(3)①AFT剂量与小鼠白细胞数量呈正相关，而与小鼠红细胞数量呈负相关 ②偏大
解析 (1)黄曲霉素能与tRNA结合，抑制tRNA与氨基酸的结合，而tRNA是翻译的条件，所以黄曲霉素抑制了翻译过程，从而干扰了蛋白质的生物合成。
(2)黄曲霉素能与DNA分子中的鸟嘌呤(G)结合，结合后的G能与碱基T互补配对。第249位氨基酸密码子的第三个碱基发生了改变，即由AGG转变为AGA，基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换，可见这种基因突变属于碱基对的替换。
(3)该实验的目的是要研究AFT对动物血液中红细胞和白细胞数量的影响。
①分析表中数据可知：随着AFT剂量的增大，小鼠白细胞的数量逐渐增多，而白细胞的数量逐渐减少，可见，AFT剂量与小鼠白细胞数量呈正相关，而与小鼠红细胞数量呈负相关。
②采用血球计数板计数时，应先盖盖玻片，再在盖玻片的边缘滴加红细胞悬浮液，使细胞自行渗入，若先滴加红细胞悬浮液，再盖上盖玻片，则实验操作统计的数据比正确操作时统计的数据偏大。
比较指标
①
②
③
④
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
1
1
小于1
大于1
野生性状
突变性状
突变性状/(野生
性状＋突变性状)
雄株
M1
M2
Q
雌株
N1
N2
P
组别
一
二
三
四
五
食物中添加的AFT剂量
(mg/kg体重)
0
14
28
46
140
红细胞数量(万/mm3)
904
887.2
856.4
696.1
519.1
白细胞数量(万/mm3)
0.76
1.07
1.24
1.32
1.42