高考生物一轮复习作业本：第7单元第1讲《基因突变与基因重组》（含详解）

第1讲 基因突变与基因重组

一、 单项选择题

1. (无锡期末)引起镰刀型细胞贫血症的直接原因和根本原因分别是 (  )

A. 氨基酸种类的改变、染色体变异

B. 氨基酸数量的改变、基因重组

C. 氨基酸种类的改变、基因突变

D. 氨基酸数量的改变、基因突变

2. (徐州模拟)下图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示可能已发生 (  )

A. 染色体易位 B. 染色体倒位

C. 基因重组 D. 姐妹染色单体之间的交换

3. 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

4. (天津卷)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表。下列叙述正确的是 (  )

注 P:脯氨酸 K:赖氨酸 R:精氨酸

A. S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性

B. 链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能

C. 突变型的产生是由于碱基对的缺失所致

D. 链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变

5. (南通一模)用亚硝基化合物处理萌发的种子,发现某基因上一个腺嘌呤(A)经脱氨基变成了次黄嘌呤(I),I不能再与T配对,但能与C配对。下列相关叙述错误的是              (  )

A. 这种基因突变属于人工诱变,碱基对被替换

B. 连续复制两次后,含原基因的DNA分子占1/4

C. 突变产生的新基因与原基因互为等位基因

D. 突变性状对该生物的生存是否有害,取决于能否适应环境

6. (盐城三模)M基因编码含63个氨基酸的肽链,该基因发生插入突变,使mRNA增加了一个三碱基序列AAG,表达的肽链含64个氨基酸。下列有关叙述正确的是(  )

A. M基因突变后,参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加

B. 在M基因转录时,核糖核苷酸之间通过碱基配对连接

C. 突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同

D. 在突变基因的表达过程中,最多需要64种tRNA参与

7. (南京三模)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤变成7-乙基鸟嘌呤,后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对。为获得更多的水稻变异类型,育种专家常用适宜浓度的EMS溶液浸泡种子后再进行大田种植。下列叙述错误的是              (  )

A. 使用EMS浸泡种子可以提高基因突变的频率

B. EMS的处理可使DNA序列中G—C转换成A—T

C. 获得的变异植株细胞核DNA中的嘌呤含量高于嘧啶

D. 经EMS处理后,水稻体细胞中的染色体数目保持不变

8. (海安中学)基因型为dd的斑马鱼胚胎会发出红色荧光,带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光,已知基因D位于17号染色体上,科学家利用转基因技术将斑马鱼的G基因整合到斑马鱼17号染色体上,未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。下图是用个体M和N进行的杂交实验,据此推测不合理的是              (  )

A. 亲代M的基因型是Ddgg,子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型是DDGg和DdGg

B. 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径可将重组质粒导入斑马鱼的受精卵使其表达

C. 将含斑马鱼G基因的染色体片段连接到斑马鱼17号染色体上属于基因重组

D. 自然状态下的基因G与D是位于非同源染色体上的非等位基因

9. (苏锡常镇三模)以乙基磺酸甲酯(EMS)处理拟南芥,分离获得一株黄化突变体。下列有关叙述正确的是              (  )

A. 若突变体为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为叶色正常型

B. 若突变体为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为叶色正常型

C. 若突变体为1条染色体的片段缺失所致,则该黄化基因为隐性基因

D. 若黄化基因为叶色正常基因中的单个碱基对替换所致,则该黄化基因不能编码肽链

10. (姜堰中学)正常人甲无致病基因,乙、丙、丁三人均表现正常。这四个人的7号和12号染色体上的相关基因对应的碱基排列顺序见下表。以下有关分析不正确的是              (  )

A. 乙、丙、丁三人表现正常的原因一定是致病基因为隐性突变所致

B. 若表中碱基所在的链为非模板链,则基因突变前后控制合成的蛋白质中氨基酸的数量不变

C. 若乙、丙、丁体内变化的基因均为致病基因,且乙为女性,丙、丁为男性,则乙不宜与丁婚配

D. 7号、12号染色体上基因碱基排列顺序变化的根本原因是基因突变

二、 多项选择题

11. “傻瓜水稻”割完后的稻蔸(留在土壤中的部分)第二年还能再生长,并能收获种子。如下图是一种名为“傻瓜水稻”的新品种产生图。据图分析下面说法不正确的是              (  )

A. 完成过程①②所依据的遗传学原理是染色体变异

B. 完成过程④的作用是选择,其基础是生殖隔离

C. 割完后的稻蔸第二年还能再生长,并能收获种子,其意义是快速繁殖后代

D. 如果把除草基因、耐旱基因和抗虫基因移植到“傻瓜水稻”上,可研究出一套完整的傻瓜水稻栽培技术体系

12. (徐州模拟)在下列科技成果中,根据基因重组原理进行的是 (  )

A. 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻

B. 我国科学家通过体细胞培养技术培育出克隆牛

C. 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒

D. 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因转移到棉花体内,培育出抗虫棉

13. (宿迁中学)A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因,位于1号和2号这一对同源染色体上,1号染色体上有部分来自其他染色体的片段,如下图所示。下列有关叙述正确的是              (  )

A. A和a、B和b均符合基因的分离定律

B. 可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象

C. 染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组

D. 同源染色体上非姐妹染色单体间发生交叉互换后可能产生4种配子

三、 非选择题

14. (江阴高级中学)镰刀型细胞贫血症主要是由β-珠蛋白基因突变(下图1)引起的疾病,患者的红细胞呈镰刀型,导致运输氧气的能力降低。某限制性核酸内切酶能识别基因序列—CATG—,并在A—T处切割。现有一对表现型正常的夫妇,其孩子(男孩)的基因片段经扩增后,再用该限制性核酸内切酶切割,最后将作用产物进行凝胶电泳,形成的电泳条带见下图2(1 bp为1个碱基对)。请据图回答下列问题:

图1

图2

(1) 图示基因突变的方式是    。若用基因A或a表示该致病基因,则这对夫妇的基因型是    。

(2) 检测镰刀型细胞贫血症的方法有多种,除图示方法外,还可以用            进行检测。

(3) 若该男孩与一个表现型正常的女子(其父母正常,弟弟患病)结婚,其后代患病的概率为    。

(4) β-珠蛋白基因其他碱基部位的突变还会造成β-珠蛋白再生障碍性贫血,已发现这类基因突变的种类超过15种,这个现象说明基因突变具有    的特点;同时还发现许多中国人的第17个碱基A突变成了T,但并未引起β-珠蛋白再生障碍性贫血,出现这种情况的原因可能是                    。

15. (盐城三模)谷蛋白是水稻种子中含量较高的贮藏蛋白,是稻米蛋白中可供人体吸收的主要成分。而低谷蛋白稻米可以满足蛋白质代谢障碍患者的特殊需求。有人利用普通水稻的品种,进行高产低谷蛋白水稻新品系的选育,过程如下图,对不同水稻品种相关指标进行测定,结果如下表。请分析回答:

(1) 该育种方式的原理是      。育种过程中所选A品种应为表中的    ,选择理由是                  。

(2) 为检测新品种的优越性,还需种植普通水稻,作为    。

(3) 研究发现低谷蛋白特性受显性单基因控制,在杂交育种中,进行多代自交,直至     ,才获得可稳定遗传的新品种。若要缩短育种时间,可选用的育种方式是        。

(4) 表中所得新品种中,最符合生产要求的是    。

(5) 研究中发现,水稻细胞内存在DNA相似性达99.8%的两个谷蛋白基因GluB4和GluB5,GluB5基因末端缺失一段3.5 kb的DNA序列,丧失了终止子(终止转录过程),两基因末端尾尾连接。GluB5在转录时与GluB4发生通读,从而形成RNA的发夹结构,个体出现低谷蛋白性状。这是由于基因表达中的    过程受阻所致。

1. C 【解析】 镰刀型细胞贫血症患者DNA分子中发生了碱基对的替换而引起基因结构的改变,即发生了基因突变;产生镰刀型细胞贫血症的直接原因是氨基酸种类的改变,根本原因是基因突变。

2. C 【解析】 图示为同源染色体的非姐妹染色单体之间片段互换,属于交叉互换,是基因重组的一种类型。

3. D 【解析】 甲图中,精原细胞的基因型为AA,却产生了基因型为a的精子,说明发生了基因突变;乙图中精原细胞的基因型为AaBb,产生了AB和ab的配子,说明两对基因之间发生了基因重组。

4. A 【解析】 据表格信息,枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是S12蛋白结构改变导致的,突变型能在含链霉素的培养基中存活,说明突变型具有链霉素抗性;翻译是在核糖体上进行的,所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能;枯草杆菌野生型与突变型的S12蛋白中只有一个氨基酸有差异,而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变,所以突变型的产生是碱基对的替换造成;枯草杆菌对链霉素的抗性不是链霉素诱发的,链霉素作为环境因素起选择作用。

5. B 【解析】 基因突变包括自发突变和人工诱变,图中的亚硝基化合物处理是人为施加的,所以属于人工诱变;因为A变为I后,I不能与T配对,故突变后的DNA分子中A—T碱基对被替换;因为只有DNA中一条链上的一个碱基发生改变,所以无论DNA分子复制多少次,都有1/2的DNA分子含原基因;基因突变产生等位基因;突变的性状有害还是有利是相对的,取决于环境条件。

6. C 【解析】 由于DNA分子中嘌呤碱基总是和嘧啶碱基配对,所以DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数;转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,相邻的核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连;突变后的mRNA增加了一个三碱基序列AAG,插入情况有以下几种:①插入原密码子的第一个碱基之后,…XAAGXX XXX…,此时将改变两个氨基酸;②插入原密码子的第二个碱基之后,…XXAAGX XXX…,此时也将改变两个氨基酸;③插入原密码子的第三个碱基之后,…XXX AAG XXX…,此时与原肽链只相差一个氨基酸,所以突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同;由于密码子有64个,其中3个终止密码子不决定氨基酸,所以参与转运氨基酸的tRNA不超过61种。

7. C 【解析】 获得的变异植株细胞核DNA中嘌呤含量等于嘧啶含量。

8. C 【解析】 由题意可知,红色荧光为隐性性状,即发红色荧光的个体的基因型为dd,已知亲代M无荧光,其后代又具有红色荧光的个体,因此M的基因型为Dd,又知G基因的胚胎能够发出绿色荧光,未整合G基因的染色体的对应位点表示为g,因此M的基因型为Ddgg,M产生配子的基因型为Dg和dg两种,由题图可知,亲本N产生配子的基因型为DG和dg两种,因此子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型是DDGg和DdGg,A正确;目的基因导入受体细胞时,如受体细胞是动物细胞,则用受精卵,B正确;G基因属于斑马鱼自身基因,所以整合到17号染色体上属于染色体结构变异,C错误;自然状态下G基因不位于17号染色体上,所以G和D是位于非同源染色体上的非等位基因,D正确。

9. C 【解析】 若突变体为基因突变所致,则再经诱变可能恢复突变为叶色正常型,但概率很低;染色体片段缺失不能通过诱变恢复;由于正常基因与黄化基因是一对等位基因,所以经诱变后,显性的正常基因随那段染色体的缺失而消失了,剩下的是隐性的黄化基因;若黄化基因为叶色正常基因中的单个碱基对替换所致的基因突变,则该黄化基因可能使控制的肽链提前终止或者延长,不一定不能编码肽链。

10. A 【解析】 乙、丙、丁三人表现正常的原因可能是发生了隐性突变,也可能是基因突变未改变其控制的蛋白质的结构;若变化的基因为致病基因,则乙、丁具有相同的致病基因,后代易出现隐性基因纯合现象。

11. ABC 【解析】 完成过程①②所依据的遗传学原理是基因重组,A错误;完成过程④的作用是选择,其基础是遗传和变异,B错误;割完后的稻蔸第二年还能再生长,并能收获种子,属于无性繁殖,意义是保持亲本的性状,C错误;可以通过基因工程育种方式把除草基因、耐旱基因和抗虫基因等外源基因移植到“傻瓜水稻”上,提高“傻瓜水稻”的抗逆性,D正确。

12. AD 【解析】 杂交育种的原理是基因重组;利用体细胞培养技术培育出克隆牛的原理是动物细胞的细胞核具有全能性;太空育种的原理是基因突变;基因工程的原理是基因重组。

13. ABD 【解析】 A和a、B和b位于一对同源染色体上,两对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律;来源于非同源染色体上的片段移接属于染色体变异;染色体结构的变化可以在显微镜下观察到;同源染色体上非姐妹染色单体间交叉互换后可能产生4种配子,基因型为AB、Ab、aB、ab。

14. (1) 碱基对替换 Aa和Aa (2) 显微镜观察红细胞的形态 (3) 1/3 (4) 不定向性 一种氨基酸可以对应多种密码子(或碱基改变后控制的氨基酸种类相同)

【解析】 (1) 由图1可知,基因突变的方式为碱基对的替换,基因突变后的序列为—CATG—。由题干可知,突变基因能被某种限制性核酸内切酶切割,而正常的基因不能,结合图2的电泳结果可知,孩子患病,而父母正常,所以父母的基因型都为Aa,孩子的基因型为aa。(2) 除题中方法外,还可以利用显微镜观察红细胞的形态来检测镰刀型细胞贫血症。(3) 依题意可知,该女子的父母正常,弟弟患病,则该女子的基因型为1/3AA、2/3Aa,其与该男孩(aa)结婚,后代患病的概率为2/3×1/2=1/3。(4) 突变的基因种类超过15种,说明了基因突变具有不定向性。由于一种氨基酸可以对应多种密码子,故当DNA分子中的碱基发生改变时,生物性状并不一定发生改变。

15. (1) 基因重组 LGC-1 LGC-1具有低蛋白的特性 (2) 对照 (3) 不发生性状分离 单倍体育种 (4) 新品种Ⅱ (5) 翻译

【解析】 (1) 由图可以看出,该育种方式是杂交育种,原理是基因重组。由表可以看出,除新品种外,LGC-1品种的谷蛋白含量/种子干重最低,具有低蛋白的特性,所以育种过程中所选A品种应为表中的LGC-1。(2) 为检测新品种的优越性,需种植普通水稻作对照。(3) 低谷蛋白特性受显性单基因控制,杂交育种时要进行多代自交,直到不发生性状分离,才获得可稳定遗传的新品种。单倍体育种可以明显缩短育种时间。(4) 表中所得新品种中,谷蛋白含量/种子干重最低的是新品种Ⅱ,最符合高产低谷蛋白的生产要求。(5) RNA的发夹结构会导致翻译过程受阻,从而使个体出现低谷蛋白性状。