2023年高考生物一轮复习课时练21《基因突变和基因重组》(含答案)

2023年高考生物一轮复习课时练21

《基因突变和基因重组》

一 、选择题

1.诺贝尔生理学或医学奖获得者克隆了果蝇的period基因，并发现该基因编码的mRNA和蛋白质含量随昼夜节律而变化。下列相关叙述正确的是(　　)

A.period基因的基本组成单位是核糖核苷酸

B.period基因的表达不受环境的影响

C.period基因突变一定导致果蝇生物钟改变

D.period基因所在的DNA分子在细胞内复制时需要解旋酶和DNA聚合酶等

2.周期性共济失调是一种编码细胞膜上钙离子通道蛋白基因发生突变导致的遗传病，该突变基因转录形成的mRNA长度不变，但合成的多肽链缩短，使通道蛋白结构异常而致病。下列有关叙述，正确的是(　　)

A.翻译的多肽链缩短说明编码基因一定发生了碱基对的缺失

B.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状

C.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变

D.患该病的原因可能是基因中碱基对的替换而导致mRNA上终止密码子提前出现

3.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

4.下列关于生物变异、育种的叙述，正确的是(　　)

A.育种可以培育出新品种，也可能得到新物种

B.无子果实的获得均要用到秋水仙素，变异类型为染色体的数目变异

C.中国荷斯坦牛、青霉素高产菌株和转基因抗虫棉的培育依据的原理相同

D.联会时的交叉互换实现了非同源染色体上非等位基因的重新组合

5.下列有关基因重组的叙述，正确的是(　　)

A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组

B.非同源染色体之间的交叉互换可引起基因重组

C.杂合子(Aa)自交因基因重组导致子代出现性状分离

D.不同基因型的雌雄配子因随机结合进行基因重组而产生新性状

6.下列哪种情况能产生新的基因？(　　)

A.基因突变           B.交叉互换

C.染色体变异         D.基因的自由组合

7.秋水仙素的结构与核酸中的碱基相似，其可渗入到基因中去；秋水仙素还能插入到DNA的碱基对之间，导致DNA不能与RNA聚合酶结合。据此推测，秋水仙素作用于细胞后不会引发的结果是(　　)

A.DNA分子在复制时碱基对错误导致基因突变

B.转录受阻导致基因中的遗传信息不能流向RNA

C.DNA分子双螺旋结构局部解旋导致稳定性降低

D.转运RNA错误识别氨基酸导致蛋白质结构改变

8.下表为部分基因与细胞癌变的关系。下列相关叙述正确的是 (　　)

A.表格中与癌变有关的基因都是由正常基因突变而来的

B.原癌基因的失活和抑癌基因的活化都是细胞癌变的内因

C.癌细胞的转移与“其他基因”正常表达有关

D.细胞的癌变受多种基因和环境条件的共同影响

9.已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，图中W表示野生型，①②③分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是(　　)

A.基因a        B.基因b       C.基因c         D.基因d

10.如图为高等动物细胞分裂示意图。图中反映的是(　　)

①该细胞一定发生了基因突变

②该细胞一定发生了基因重组

③该细胞可能发生了基因突变

④该细胞可能发生了基因重组

A.①②        B.③④       C.①③       D.②④

11.下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是(　　)

A.基因突变对生物个体是利多于弊

B.基因突变所产生的基因都可以遗传给后代

C.基因重组能产生新的基因

D.在自然条件下，基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式

12.某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是(　　)

A．该突变可能是碱基对替换或碱基对增加造成的

B．基因B1和B2编码的蛋白质一定不同，导致生物的性状不同

C．基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码

D．基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中但不能出现在同一个配子中

13.果蝇的白眼、三倍体无子西瓜、黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的杂交后代中出现绿色圆粒豌豆，这些变异的来源依次是(　　)

A．环境改变、染色体变异、基因重组

B．染色体变异、基因突变、基因重组

C．基因突变、环境改变、染色体变异

D．基因突变、染色体变异、基因重组

14.下列各项属于基因重组的是(　　)

A．基因型为Dd的个体自交后代发生性状分离

B．雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体

C．YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型

D．杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎

15.如图表示豌豆种子圆粒性状的产生机制。有关说法错误的是(　　)

A．图中a、b过程分别表示转录和翻译过程

B．该过程表示基因可通过控制代谢过程，进而控制生物性状

C．与皱粒种子相比，圆粒种子含有的结合水较多

D．若R基因中插入一段外源DNA序列，会导致染色体结构变异

16.具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。对此现象的解释正确的是(　　)

A．基因突变是有利的

B．基因突变是有害的

C．基因突变的有害性是相对的

D．镰刀型细胞贫血症突变基因编码的异常蛋白质是无活性的

17.下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验条件及试剂使用的叙述错误的是(　　)

①低温：与“多倍体育种”中的“秋水仙素”作用机理相同

②酒精：与在“检测生物组织中的脂肪”中的使用方法相同

③卡诺氏液：与“探究酵母菌细胞呼吸方式”中“NaOH”作用相同

④改良苯酚品红染液：与“观察细胞有丝分裂”中“醋酸洋红溶液”使用目的相同

A．①②           B．②③          C．②④           D．③④

18.下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，根据图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是(　　)

A．①基因突变　②基因突变　③基因突变

B．①基因突变或基因重组　②基因突变　③基因重组

C．①基因突变　②基因突变　③基因突变或基因重组

D．①基因突变或基因重组　②基因突变或基因重组   ③基因重组

二 、填空题

19.下图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程，该过程被称为NMD作用，能阻止有害异常蛋白的表达。NMD作用常见于人类遗传病中，如我国南方地区高发的地中海贫血症(AUG、UAG分别为起始和终止密码子)。

(1)图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了_______________________________________________________________。

(2)异常mRNA来自突变基因的________________，其降解产物为________________。如果异常mRNA不发生降解，细胞内就会产生肽链较____________的异常蛋白。

(3)常染色体上的正常β­珠蛋白基因(A＋)既有显性突变(A)，又有隐性突变(a)，两者均可导致地中海贫血症。据下表分析：

表中①②处分别为：①__________________________；

②____________________；除表中所列外，

贫血患者的基因型还有___________________________________________________。

20.科研人员利用化学诱变剂EMS诱发水稻D11基因突变，选育出一种纯合矮秆水稻突变植株(甲)。将该矮秆水稻与正常水稻杂交，F2表现型及比例为正常植株∶矮秆植株＝3∶1。D11基因的作用如图所示。请分析并回答问题：

(1)BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的______________功能。

(2)EMS诱发D11基因发生______________(填“显性”或“隐性”)突变，

从而______________(填“促进”或“抑制”)CYP724B1酶的合成，

使水稻植株内BR含量__________，导致产生矮秆性状。

(3)研究发现，EMS也会诱发D61基因发生突变使BR受体合成受阻。

由此说明基因突变具有________的特点。

(4)科研人员利用EMS又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株(乙)。现将甲、乙水稻植株杂交，以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的(其他情况不考虑)。

①若杂交子代皆表现为正常植株，则表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生______________(填“显性”或“隐性”)突变引起的。

②若杂交子代出现矮秆植株，尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。请进一步设计较简便的实验方案，预期实验结果及结论。

实验方案：杂交子代矮秆植株苗期喷施BR，分析统计植株的表现型及比例。

预期实验结果及结论：若植株全为______________植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同；若植株全为______________植株，则乙水稻矮秆性状的产生是仅由D61基因发生显性突变引起的。

0.答案解析

1.答案为：D；

解析：period基因的基本组成单位是脱氧核苷酸；基因的表达受环境温度以及其他调节因子的影响；period基因突变对应蛋白质中氨基酸序列可能不变，或发生隐性突变，不一定导致果蝇生物钟改变；DNA分子在细胞内复制时需在解旋酶作用下解开双螺旋，在DNA聚合酶作用下延伸子链。

2.答案为：D；

解析：正常基因和突变基因转录出的mRNA长度相同，但致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短，原因可能是基因中碱基对发生替换，使对应的密码子变为终止密码子，导致mRNA上终止密码子提前出现；周期性共济失调是一种编码细胞膜上钙离子通道蛋白基因发生突变导致的遗传病，说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状；突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则改变。

3.答案为：C；

解析：131I不能插入DNA分子中，也不能替换DNA分子中的碱基；大剂量的放射性同位素131I会导致基因突变或染色体结构的变异；上皮细胞属于体细胞，发生基因突变后不会遗传给下一代。

4.答案为：A；

解析：育种可以培育出新品种，也可能得到新物种，例如由二倍体生物培育而成的四倍体生物，与原二倍体生物存在生殖隔离，是一个新物种；无子果实的获得，有的要用到秋水仙素(如三倍体无子西瓜)，变异类型为染色体的数目变异，有的是用一定浓度的生长素涂在没有受粉的雌蕊柱头上得到的(如无子番茄)；中国荷斯坦牛的培育采用了试管动物技术，属于有性生殖的范畴，其培育原理与转基因抗虫棉的培育依据的原理相同，都是基因重组，青霉素高产菌株的培育依据的原理是基因突变；联会时的同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交叉互换实现了基因的重新组合。

5.答案为：A.

解析：减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合，属于基因重组，A正确；同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组，非同源染色体之间的交叉互换则属于染色体结构变异，B错误；杂合子(Aa)自交后代出现性状分离的原因是在减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离，而不是基因重组，C错误；不同基因型的雌雄配子的随机结合也不属于基因重组，D错误。

6.答案为：A.

解析：可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，只有基因突变能产生新的基因，A正确。

7.答案为：D.

解析：秋水仙素的结构与碱基相似，渗入到基因中的秋水仙素取代正常碱基配对可导致基因突变，A正确；插入到DNA碱基对之间的秋水仙素导致DNA不能与RNA聚合酶结合，使转录受阻，B正确；插入到DNA碱基对之间的秋水仙素，可能会使DNA分子双螺旋结构局部解旋，导致其稳定性降低，C正确；秋水仙素作用于细胞后，不会导致转运RNA错误识别氨基酸，D错误。

8.答案为：D.

解析：原癌基因和抑癌基因在正常细胞中存在，不是由正常基因突变而来的，A错误；根据表格信息知原癌基因的活化和抑癌基因的失活是细胞癌变的内因，B错误；癌细胞的转移与“其他基因”异常表达有关，C错误；细胞的癌变受多种基因和环境条件的共同影响，D正确。

9.答案为：B.

解析：从图中可以看出：突变体①缺失基因d；突变体②缺失基因b、c、d；突变体③缺失基因a、b。由题中“分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性”，说明决定该酶的基因在野生型和突变体①中都有，而在其他突变体中没有，因此编码该酶的基因是基因b。

10.答案为：B.

解析：由图中没有同源染色体，同时着丝点分开，可以确定该图表示处于减数第二次分裂后期的细胞。同时注意到该细胞中，由两条姐妹染色单体形成的子染色体中所含的基因不完全相同，如存在基因B、b。其原因可能是减数第一次分裂前的间期染色体复制出现错误，发生了基因突变，也可能是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间发生了交叉互换，即发生了基因重组。

11.答案为：D；

解析：基因突变具有多害少利的特点；发生在体细胞中的基因突变一般不能遗传给后代；只有基因突变才可以产生新的基因，基因重组可以产生新的基因型；在自然条件下，只有进行有性生殖的生物才会发生基因重组。

12.答案为：B；

解析：基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换；由于密码子的简并性等原因，基因突变后不一定会引起氨基酸序列的改变，因此基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同；自然界中所有生物共用一套遗传密码；减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，因此基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中，但不会存在于同一个配子中。

13.答案为：D；

解析：果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，由一对等位基因控制，等位基因的产生是基因突变的结果。二倍体西瓜幼苗，经秋水仙素处理，获得染色体加倍的四倍体幼苗，四倍体幼苗和二倍体杂交，结出三倍体的西瓜种子，进一步培育出三倍体无子西瓜，此过程涉及染色体数目变异。黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生绿色圆粒豌豆，此过程遵循基因的自由组合规律，涉及的变异类型为基因重组。

14.答案为：C；

解析：杂合子Dd个体自交后代发生性状分离的过程中只涉及一对等位基因的分离，基因重组涉及两对以上等位基因；基因重组发生在减数分裂产生配子时，不是受精过程中；YyRr产生四种类型配子过程中存在基因重组；杂合高茎与矮茎豌豆测交过程中只涉及一对等位基因的分离。

15.答案为：D；

解析：图中a表示以DNA的一条链为模板，合成mRNA转录的过程，b表示以mRNA为模板合成淀粉分支酶的翻译过程；该过程表示基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状；与皱粒种子相比，圆粒种子富含淀粉，而淀粉易与水分子结合，具有较强的吸水能力，因此含有的结合水较多；若R基因中插入一段外源DNA序列，会导致基因突变。

16.答案为：C；

解析：具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在疟疾猖獗的地区，正常血红蛋白基因的突变具有有利于当地人生存的一方面。这说明了基因突变的有利与有害是相对的，C正确。

17.答案为：B；

解析：低温与秋水仙素都能抑制纺锤体形成，①正确；“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中的酒精是95%的酒精，“检测生物组织中的脂肪”中的酒精是50%的酒精，②错误；卡诺氏液在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中用于固定根尖细胞，而“探究酵母菌细胞呼吸方式”中“NaOH”用于吸收空气中的二氧化碳，③错误；改良苯酚品红染液与醋酸洋红溶液的使用目的都是使染色体着色，④正确。

18.答案为：C；

解析：图中①②细胞分别处于有丝分裂的中期和后期，A与a所在的DNA分子是由一个DNA分子经过复制而得到的，图中①②的变异只能来自基因突变；③细胞处于减数第二次分裂的后期，A与a的不同可能来自基因突变或减Ⅰ前期的交叉互换(基因重组)，所以本题答案为C。

二 、填空题

19.答案为：

(1)碱基替换；

(2)转录　核糖核苷酸　短；

(3)无合成　不能　AA、Aa；

解析：

(1)图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了碱基对的替换。

(2)突变后的异常基因通过转录过程形成异常mRNA，mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，因此mRNA降解产物是核糖核苷酸；分析题图可知，异常mRNA中终止密码子比正常RNA中的终止密码子提前出现，因此如果异常mRNA不发生降解，细胞内翻译过程会产生肽链较短的异常蛋白质。

(3)分析表格中的信息可知，基因型A＋A和A＋a分别表现为中度贫血和轻度贫血，合成的β­珠蛋白少，基因型为aa的个体重度贫血，不能合成β­珠蛋白；根据题干可知，基因的显隐性关系为：A＞A＋＞a；A＋a的个体能发生NMD作用，体内只有正常基因的表达产物，所以表现为轻度贫血；基因型为aa的个体能发生NMD作用，无β­珠蛋白合成，表现为重度贫血；基因型为AA＋的个体表现为中度贫血，说明其异常珠蛋白基因的表达未能被抑制，因此不能发生NMD作用，导致异常蛋白合成。由题意可知，显性突变(A)和隐性突变(a)均可导致地中海贫血症，因此除表中所列外，贫血患者的基因型还有AA、Aa。

20.答案为：

(1)信息交流(或信息传递)；

(2)隐性　抑制　减少；

(3)随机性；

(4)①隐性　②正常　矮秆；

解析：

(1)BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的信息交流功能。

(2)F2表现型及比例为正常植株∶矮秆植株＝3∶1，说明正常相对于矮秆为显性性状，由此可见EMS诱发D11基因发生隐性突变；D11基因能控制合成CYP724B1酶，EMS诱发D11基因发生基因突变后会抑制CYP724B1酶的合成，使水稻植株内BR含量减少，进而产生矮秆性状。

(3)EMS会诱发D11基因发生基因突变，也会诱发D61基因发生突变，可见基因突变具有随机性。

(4)纯合矮秆水稻突变植株(甲)是D11基因发生隐性突变形成的，现将甲、乙水稻植株杂交，以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的。

①若杂交子代皆表现为正常植株，说明D11基因能控制合成CYP724B1酶，进而形成BR，且BR的受体正常，这表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生隐性突变引起的。

②若杂交子代皆表现为矮秆植株，可能乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，也可能是仅由D61基因发生显性突变引起的，需要进一步实验来探究。若乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同(仅由D11基因突变引起的)，则其矮秆性状形成的原因是不能合成CYP724B1酶，导致BR不能形成所致，可通过给杂交子代矮秆植株苗期喷施BR，分析统计植株的表现型及比例来判断，若植株全长为正常植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同。