高一生物下学期暑假训练7突变和基因重组含解析

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突变和基因重组【2020·吉林省高三二模】研究者得到B基因突变、P基因突变和B、P基因双突变小鼠，持续在一定剂量紫外线照射条件下培养上述三组小鼠，一段时间后统计小鼠皮肤上黑色素瘤（一种皮肤癌）的数目，得到如图所示结果。下列相关叙述，不正确的是（）A．皮肤上的黑色素瘤细胞增殖失去了控制B．黑色素瘤的发生可能是紫外线损伤DNA所致C．仅P基因突变会导致小鼠产生大量黑色素瘤D．多基因突变效应叠加会增加黑色素瘤产生的数目1．下列不属于可遗传变异的是（）A．经紫外线照射，获得红色素产量高的红酵母B．在一群红眼野生型果蝇中出现了白眼果蝇C．普通甜椒种子经卫星搭载后，可培育成太空椒D．蝴蝶的幼虫和成虫，其形态结构差别大2．下图中，a、b、c表示一条染色体上相邻的3个基因，m、n为基因间的间隔序列，下列相关叙述，错误的是（）A．该染色体上的三个基因可能控制生物的三种性状B．m、n片段中碱基对发生变化会导致基因突变C．若a中有一个碱基对被替换，相应的肽链可能不变D．a、b、c与m、n间的区别不包括碱基的种类3．下列关于基因突变的叙述，正确的是（）A．基因突变发生在生物个体发育的特定时期  B．基因突变均是在外界因素的作用下引发的C．基因突变会改变染色体上基因的数量D．有性生殖的个体，基因突变不一定遗传给子代秋水仙素的结构与核酸中的碱基相似，可渗入到基因中去；秋水仙素还能插入到DNA的碱基对之间，4．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RNAC．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5．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6．下列有关基因重组的叙述中，错误的是（）A．基因重组会使子代产生亲本中没有的新性状组合B．非姐妹染色单体间的交叉互换可能导致基因重组C．亲本Aa自交，由于基因重组子代发生性状分离D．造成异卵双胞胎性状上差异的主要原因是基因重组7．某哺乳动物的基因型是AaBb，下图为其体内细胞分裂的示意图。下列叙述正确的是（）A．此细胞经分裂后形成两种精子或一种卵细胞B．基因A与a的分离不只发生在减数第二次分裂C．该细胞所处时期会发生非等位基因的自由组合D．该细胞形成过程中，肯定发生过交叉互换8．以下关于生物变异的叙述，正确的是（）A．只有非同源染色体上的基因才能发生重组B．对于人类来说，所有的变异都是不利的C．非同源染色体的交叉互换导致的变异不属于基因重组D．一个基因型为DdTt的精原细胞最多产生2种配子9．下列关于动物体内基因突变和基因重组的表述中正确的是（）A．两种变异均可以发生在生命活动的各个时期B．只有基因突变才能改变DNA分子的碱基序列C．两种变异均可以产生新的基因和新的基因型D．两种变异均会导致姐妹染色单体所携带的基因不同10．某种植物可利用其枝条扦插产生后代，也可形成种子经播种后产生后代，下列关于两种后代与亲代相比变异的叙述正确的是（）A．前者不会发生变异，后者有较大的变异性B．前者一定不会发生基因突变，后者可能发生基因突变C．前者一定不会产生基因重组，后者可能发生基因重组D．前者一定不受环境的影响，后者可能受环境的影响11．广东地区高发的β­地中海贫血症属于常染色体遗传病。研究发现，患者的β­珠蛋白(血红蛋白的组成部分)合成受阻，原因是血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了基因突变，由正常基因A突变成致病基因a(见图，AUG、UAG分别为起始和终止密码子)。请据图分析回答下列问题：(1)图中过程①称做__________，过程②在_________中进行。(2)正常基因A发生了碱基对的________，突变成β­地中海贫血症基因a。该病体现了基因通过____________________控制生物体的性状。(3)若异常mRNA进行翻译产生了异常β­珠蛋白，则该蛋白与正常β­珠蛋白在肽链长短上的区别是____________________________。12．一对毛色正常鼠(P)交配，产下多只鼠(F1)，其中一只雄鼠(甲)的毛色异常。已知该对亲本鼠不能再繁殖后代，假定该相对性状由常染色体上一对等位基因(A/a)控制，F1所有鼠能正常生长发育并具有生殖能力，后代都可成活。不考虑染色体变异和两个亲本产生配子时同时发生基因突变的情况。(1)亲本毛色正常鼠的基因型可能是：Aa和Aa、________________、aa和aa。(2)为探究雄鼠甲毛色异常的原因，用雄鼠甲分别与F1多只雌鼠交配。请预测结果并作出分析。①如果F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为________，则亲本毛色正常鼠产生配子时没有发生基因突变。②如果F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为________，则亲本毛色正常鼠产生配子时发生了隐性突变。③如果F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为________，则亲本毛色正常鼠产生配子时发生了显性突变。(3)写出探究雄鼠甲毛色异常原因的另一方案：____________________________________，预测该方案中可能性最高的实验结果：____________________________________________________。 
  【答案】1．C【解析】1．识图分析可知，P基因突变小鼠，在一段时间后统计小鼠皮肤上黑色素瘤（一种皮肤癌）的数目，其数目接近于0；B基因突变的小鼠，一段时间后统计小鼠皮肤上黑色素瘤（一种皮肤癌）的数目接近于2；而B、P基因双突变小鼠，一段时间后统计小鼠皮肤上黑色素瘤（一种皮肤癌）的数目，其数目最高接近于12。皮肤上的黑色素瘤细胞是一种皮肤癌细胞，则癌细胞具有无限增殖能力，与正常细胞相比细胞增殖失去了控制，A正确；根据题意，该实验持续在一定剂量紫外线照射条件下培养的结果，因此黑色素瘤的发生可能是紫外线损伤DNA所致，B正确；由图可知，当B、P基因双突变时，导致小鼠产生大量的黑色素瘤，C错误；据图分析，B、P基因双突变时，导致小鼠产生大量的黑色素瘤，因此多基因突变效应叠加会增加黑色素瘤产生的数目，D正确。【答案】1．D2．B3．D4．D5．A6．C7．B8．C9．D10．C11．(1)转录　核糖体    (2)替换　控制蛋白质的结构直接    (3)组成异常β­珠蛋白的肽链更短12．(1)AA和Aa    (2)①2∶1　②3∶1　③1∶1    (3)F1毛色正常雌雄鼠随机交配获得F2，统计F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例　F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为8∶1【解析】1．本题考查学生对变异的种类的理解能力，以及对实际问题的分析能力。生物的变异，有的仅仅是环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化是不遗传的变异；有的是由于遗传物质改变引起的，属于可遗传的变异。经紫外线照射，获得红色素产量高的红酵母，遗传物质发生了变化，A项属于；在一群红眼野生型果蝇中出现了白眼果蝇，发生基因突变，B项属于；普通甜椒种子经卫星搭载后，可培育成太空椒，遗传物质发生了改变，C项属于；蝴蝶的成虫和幼虫，其细胞中的遗传物质是完全相同的，只是在不同时期表达不同，D项不属于。2．本题以一条染色体上基因的分布为背景，考查基因对性状的控制、基因突变以及基因的表达等内容，考查学生的理解能力。若该染色体上的三个基因分别控制一种形状，则三个基因可控制生物的三种性状，A项正确；m、n为基因间的间隔序列，m、n片段中碱基对发生变化不会导致基因突变，B项错误；由于密码子具有简并性的特点，若a中有一个碱基对被替换，其控制合成的肽链可能不变，C项正确；a、b、c与m、n间的区别主要是脱氧核苷酸对的数目及排列顺序，不包括碱基的种类，D项正确。3．本题考查的知识内容为基因突变的特点，考查学生的理解能力。基因突变是随机发生的，可以发生在生物个体发育的任何时期，A项错误；基因突变可有自然界中的某些因素诱发，也可自发产生，B项错误；基因突变会改变染色体上基因的种类，不能改变其上基因的数量，C项错误；基因突变若发生在体细胞中，一般不会遗传给后代，D项正确。4．本题以秋水仙素的相关作用为背景，考查学生的获取信息能力和分析能力。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项正确；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项正确；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项正确；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项错误。5．本题以两个基因的部分碱基序列为背景，考查基因突变、基因表达等知识内容，考查学生的获取信息能力和分析能力。根据题意，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；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，A项正确，B项错误。若基因P缺失，则该小白鼠发生了染色体结构变异(缺失)，C项错误。动物神经细胞不能再分裂，基因不再复制，故最多有2个基因P位于1对同源染色体上，D项错误。6．本题考查的知识内容为基因重组的原因和特点，考查学生的理解能力。减数分裂中，由于非等位基因的自由组合或非姐妹染色单体的交叉互换，会导致基因重组，产生较多类型的配子，雌雄配子结合，子代可能产生亲本中没有的新性状组合，A项正确，B项正确；亲本Aa自交，由于等位基因分离进入不同的配子，雌雄配子结合后子代发生性状分离，C项错误；异卵双胞胎由不同的受精卵发育而来，造成其性状上差异的主要原因是基因重组，D项正确。7．本题以次级卵母细胞减数第二次分裂后期的细胞示意图为背景，考查减数分裂的过程和基因重组等知识内容，考查学生的理解能力、获取信息能力。图示细胞为处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞，该细胞分裂后形成一种卵细胞，A项错误；该哺乳动物的基因型是AaBb，基因A与a的分离可发生在减数第一次分裂，图示细胞处于减数第二次分裂后期，也可发生基因A与a的分离，B项正确；非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，C项错误；图示细胞处于减数第二次分裂后期，同时存在A、a基因，可能发生了基因突变或非姐妹染色单体的交叉互换，D项错误。8．本题考查生物变异的知识内容，考查学生的理解能力。非同源染色体的自由组合、同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换都会导致基因重组，A项错误；突变的有利或有害是相对的，有的基因突变既无害也无利，B项错误；非同源染色体的交叉互换属于染色体结构变异，C项正确；基因型为DdTt的一个初级精母细胞，如果减数分裂时不发生交叉互换，产生2种配子，如果减数分裂时发生交叉互换，可能产生4种配子，D项错误。9．本题考查基因突变和基因重组的知识内容，考查学生的理解能力。基因突变具有随机性，可发生在生命活动的各个时期，基因重组主要发生在减数第一次分裂过程中，A项错误；基因突变可改变基因的碱基序列，同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组，可改变DNA分子的碱基序列，B项错误；基因突变可以产生新的基因和新的基因型，基因重组不能产生新的基因，可以产生新的基因型，C项错误；基因突变、同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换均能导致姐妹染色单体所携带的基因不同，D项正确。10．本题考查基因突变和基因重组的知识内容，考查学生的分析能力。利用枝条扦插产生后代属于无性生殖，形成种子经播种后产生后代属于有性生殖，二者均可能发生变异，A项错误；二者均可能发生基因突变，无性生殖过程中不会发生基因重组，有性生殖过程中可能会发生基因重组，B项错误，C项正确；无性生殖和有性生殖过程中的变异都会受环境的影响，D项错误。11．(1)据图分析可知，图中过程①表示转录，过程②表示翻译，翻译发生在核糖体上。(2)从图中看出，正常基因A发生了碱基对的替换，突变成β­地中海贫血症基因a，该病体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(3)从图中看出，替换后的部位转录形成的密码子为UAG，该密码子为终止密码子，因此若异常mRNA进行翻译产生异常β­珠蛋白，则该蛋白与正常β­珠蛋白在结构上最大的区别是肽链较短。12．(1)结合题文“一对毛色正常鼠(P)交配，产下多只鼠(F1)，其中一只雄鼠(甲)的毛色异常”分析，在不考虑染色体变异的前提下，出现的这只毛色异常的雄鼠甲可能是基因突变产生，也可能是亲代正常毛色鼠都是隐性基因携带者。若属于基因突变产生，在只考虑一方亲本产生配子时发生突变，则分两种情况：一是显性突变，即a→A，则亲本的基因型为aa和aa；二是隐性突变，即A→a，则亲本的基因型为AA和Aa；若属于亲代鼠都为携带者，则其基因型为Aa和Aa。故亲本毛色正常鼠的基因型可能有三种情况：Aa和Aa、AA和Aa、aa和aa。(2)为探究雄鼠甲毛色异常的原因，用雄鼠甲分别与F1多只雌鼠交配，观察统计F2中鼠的表现型及其比例。分三种情况讨论：①如果亲本毛色正常鼠产生配子时没有发生基因突变，则亲本的基因型为Aa和Aa，F1正常鼠的基因型为AA和Aa，且比例为1∶2，它们与雄鼠甲(aa)进行交配，产生的F2中毛色异常鼠(aa)的比例约为1/2×2/3＝1/3，毛色正常鼠(A_)所占的比例为1－1/3＝2/3，所以毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例为2∶1。②如果亲本毛色正常鼠产生配子时发生了隐性突变(A→a)，则亲本的基因型为AA和Aa，产生的F1中毛色正常鼠(A_)包括AA和Aa，比例为1∶1，它们与毛色异常的雄鼠甲(aa)交配，毛色异常鼠的比例约为1/2×1/2＝1/4，毛色正常鼠所占的比例为1－1/4＝3/4，即二者的比例为3∶1。③如果亲本毛色正常鼠产生配子时发生了显性突变a→A，则亲本的基因型为aa和aa，F1产生的正常鼠的基因型全为aa，这只毛色异常鼠的基因型为Aa，F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为1∶1。(3)探究雄鼠甲毛色异常原因也可从子代正常毛色鼠入手，通过让这部分鼠随机交配，统计F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例来推测亲本基因型，由于基因突变频率低，且具有不定向性，所以甲的出现最大的可能性为亲代皆为Aa，亲本的基因型为Aa和Aa，F1正常鼠的基因型为AA和Aa，且比例为1∶2，它们随机交配，产生的F2中毛色异常鼠(aa)的比例约为2/3×2/3×1/4＝1/9，毛色正常鼠(A_)所占的比例为1－1/9＝8/9，所以毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例为8∶1。